血清中葡萄糖含量檢測的方法研究進展

馬 驍

（福建省計量科學研究院 福建 福州 350003）

血清中葡萄糖是人體內各組織細胞活動所需的物質。 人體內的血糖必須保持一定的水平才能維持體內各器官和組織的需要。正常人在空腹血糖濃度為3.9～6.0mmol/L。空腹血糖濃度超過6.0mmol/L 稱為高血糖而血糖濃度低于3.9mmol/L 稱為低血糖。 血清中葡萄糖是臨床生化檢驗中的重要指標，可以為糖尿病、高血壓以及心腦血管系統等疾病的診斷、治療用藥、病情監測以及疾病預防等方面提供客觀依據。 因此，對其進行準確的測定具有極其重要的意義。

1 血清中葡萄糖的主要檢測方法

目前，血清中葡萄糖的檢測方法主要有：葡萄糖氧化酶（GOD-POD）法、己糖激酶法（HK 法）、葡萄糖脫氫酶法（GDH法）、氣相色譜-同位素稀釋質譜法（GC-IDMS 法）以及無創血糖測量法等。 下面就對以上方法進行簡要的介紹。

1.1 葡萄糖氧化酶（GOD-POD）法

葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）將葡萄糖氧化成葡萄糖酸，同時釋放過氧化氫。 過氧化物酶（peroxidase，POD）在色原性氧受體存在時將過氧化氫分解為水和氧，并使色原性氧受體4-氨基安替比林和酚去氫縮合為紅色醌類化合物，即Trinder 反應。 紅色醌類化合物的生成量與葡萄糖含量成正比。 通過測定吸光度就能計算出血液中葡萄糖的含量。

該法的優點有：操作簡便，用血量少，成本低，多見于便攜式血糖儀，是我國衛生部推薦的血糖測定的常規方法。 但缺點是：過氧化酶的特異性較差，尿酸、維生素C、膽紅素等可與色原性物質競爭過氧化氫而抑制反應，引起結果偏低。 且該法線性范圍較窄（0.1～20.0mmol/L）。 同時，葡萄糖氧化酶對β-D-葡萄糖高度敏感， 而新配制的葡萄糖標準溶液主要為α-D-葡萄糖，為使檢測結果準確，需靜置溶液2h 以上（最好過夜）待其完全轉化為β-D-葡萄糖再使用。

1.2 己糖激酶法（HK 法）

己糖激酶是六碳糖的磷酸化酶，可催化使葡萄糖從穩定狀態變為活躍狀態，使葡萄糖和ATP 發生磷酸化反應，生成葡萄糖-6-磷酸（G-6-P）與ADP。 前者在葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）催化下脫氫，生成6-磷酸葡萄糖酸（6-GP），同時使NADP 還原成NADPH。 反應式如下：

根據反應方程式，NADPH 的生成速率與葡萄糖濃度呈正比，在波長340nm 監測吸光度升高速率，可計算出血清中葡萄糖濃度。

該法的優點有：對含有輕度溶血、脂血、黃疸、維生素C、氟化鈉、肝素、EDTA 和草酸鹽等的樣本也能夠進行準確的測定，因此該法多見于自動生化分析儀，是目前國際上公認的血糖測定參考方法。 但缺點是：從紅細胞中釋放出的有機磷酸酯和一些酶會消耗NADP，因此會使結果產生偏差。

1.3 葡萄糖脫氫酶法（GDH 法）

葡萄糖脫氫酶是一種以NAD+或NADP+為受體、 作用于供體CH-OH 基團上的氧化還原酶。 這種酶能催化以下酶促反應：

D-葡萄糖-6-磷酸+NADP+?D-葡萄糖酸-1,5-內酯-6-磷酸+NADPH+H+

因此其能催化葡萄糖脫氫，氧化生成葡萄糖酸內酯。 在反應過程中，生成煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADPH）的含量與葡萄糖濃度成正比。 且不受一般濃度的抗凝劑、 防腐劑、尿酸、膽紅素的干擾。

根據周麗萍，姜旭淦，徐軍使用該法進行重復性試驗、回收試驗、干擾試驗、線性范圍試驗，并和己糖激酶法進行比較，結果表明：重復性試驗批內CV 值為1.33%，批間CV 值為1.42%，總CV 值為2.01%；回收試驗的平均回收率為96.6%；與HK 法比較，線性范圍試驗表明葡萄糖濃度在20mmol/L 以下呈現良好的線性。 說明葡萄糖脫氫酶法亦是臨床測定血清葡萄糖的較理想的方法。

1.4 氣相色譜—同位素稀釋質譜法（GC-IDMS 法）

近年來，IDMS 法是最常用的臨床檢驗量值的基準方法。也是唯一一種對微量、痕量和超痕量物質含量的權威檢測方法。 該法通過向被測溶液中加入一種同位素標記物作為內標物，待樣本平衡進行一系列樣本前處理后，即可進行GC-MS分析。 該法具有特異性高、靈敏度好、準確度高，不易受血清中還原物質干擾的優點。

全燦， 武利慶， 戴新華等人的研究表明使用該法參加CCQM-K11.1 國際比對結果重復性好， 測量結果也與其他實驗室相近，實驗取得的較好的效果。

丁兆婷，全燦，金君素等人的研究表明使用該法對低標、高標血糖樣本測定相對標準偏差為1.65%及2.24%， 大幅降低了測量結果的不確定度。

1.5 無創血糖測量法

無創血糖測量方法是近些年國內外新興的血糖檢測方法，該法尚未應用于臨床領域。 該研究使用方法有光學方法和非光學法。

光學法檢測以方便、無痛、高速、高精度成為最具有前景的檢測手段。 光學檢測法包括光聲光譜法、拉曼光譜法、熒光法、近紅外光譜法等。 這些方法主要利用近紅外激光脈沖與組織的相互作用，使檢測器檢測出光聲信號，光聲信號的幅度與吸收系數之間的關系，檢測出組織內部的血糖含量。 但還是需要降低其他物質的干擾， 以及提高重復性和靈敏度。且還需考慮人體組織的復雜性、個體差異等問題。

非光學檢測法大多使用將葡萄糖在GOD 催化下生成H2O2，H2O2在過氧化物酶催化下降還原態電介質Os2+，氧化成Os3+，而Os3+在較低工作電壓下唄還原，產生還原電流與被測葡萄糖濃度成線性關系，通過檢測還原電流即可得出葡萄糖濃度。 根據研究報道顯示，選取適當的電極材料，使用該法有成本低、靈敏度高、穩定性較好等方面的優點，有很好的應用前景。

2 結語

從上述幾種方法的發展看出， 血糖的檢測方法很多，各有利弊。 從各個方法的發展看到，我國正針對血清中葡萄糖的基準測量方法及參考方法展開了廣泛的研究，取得了一定進展，但是，我國在臨床檢測量值溯源方面的研究仍然處在初始階段。 國內對于使用GC-IDMS 法等高準確度方法進行定值這方面的研究文獻十分少見， 仍需進行進一步的研究，對一些檢測條件的優化與方法的完善， 達到提高檢測靈敏度，降低測量不確定度等方面的目的，從而實現對血清中葡萄糖含量精確定值的目標。

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