摘 要 為在體外迅速檢測血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)的抑制活性,選用96孔板,以呋喃丙烯酰三肽(FAPGG)為模擬底物,通過檢測血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)酶解FAPGG生成N\\2苯丙氨酸(FAP)和雙甘氨肽(GG)后340 nm處吸光值的下降衡量ACE的活性,采用加入ACEI前后ACE的活性變化衡量ACEI的活性??疾炝瞬煌彌_體系、Cl-濃度、ACE酶活性(ACE酶濃度)、緩沖體系的pH值等對上述檢測模型反應(yīng)體系的影響,建立了高通量降血壓肽活性體外檢測方法,本方法最多可同時(shí)檢測96個(gè)樣品的ACE抑制活性,上機(jī)分析時(shí)間僅需10 s。不同批次活性平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.001%,p=0.667>0.05,各測定結(jié)果無顯著差異,重現(xiàn)性好,精密度較高。采用本方法測定了商品血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑Captopril的IC50值為16.19 nmol/L,與文獻(xiàn)報(bào)道的測定結(jié)果一致。
關(guān)鍵詞 高通量,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑,活性檢測
1 引 言
人體內(nèi)的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE, EC3.4.15.1)催化血管緊張素I生成血管緊張素II,后者是強(qiáng)烈的血管收縮劑和腎上腺皮質(zhì)類醛甾酮釋放的激活劑[1]。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)可以通過抑制血管緊張素II的生成,在人體內(nèi)起到調(diào)節(jié)血壓的作用[2,3]。
目前,ACEI活性檢測主要包括體外檢測和體內(nèi)檢測(動(dòng)物降血壓試驗(yàn))。體外檢測模型簡單,快速、準(zhǔn)確,重復(fù)性高,在初期的研究和工藝篩選過程中,往往使用體外檢測[4]。因此,選擇一種快速高效、準(zhǔn)確可靠的體外檢測方法是ACEI類藥物研究過程中要首先解決的問題。
體外檢測方法的檢測原理:通過加入血管緊張素Ⅰ的模擬底物,在一定條件下與ACE作用,產(chǎn)生具有特異吸收特性的物質(zhì)。通過檢測加入ACEI前后這種物質(zhì)吸收特性的差異,計(jì)算該物質(zhì)對ACE的抑制率[4,5]。
常用血管緊張素Ⅰ的模擬底物有馬尿酰組氨酰亮氨酸(HippurylLhistidylLleucine,HHL)和呋喃丙烯酰三肽N\\Lphenylalanylglycylglycine,F(xiàn)APGG)。ACE可酶解HHL生成馬尿酸(Hippuric acid, HA)和二肽(HistidylLleucine)。用于檢測ACEI抑制效果的常用方法是利用紫外比色法檢測添加ACEI前后HA生成量變化[1],但需要先提取出馬尿酸,操作繁瑣,耗時(shí),檢測結(jié)果誤差難以控制。許多研究者對這一方法進(jìn)行了改進(jìn),利用HPLC或高效毛細(xì)管電泳等方法定量檢測馬尿酸[3,4],無須提取步驟,提高了檢測的準(zhǔn)確性,靈敏度和重現(xiàn)性也較好,但樣品前處理及檢測過程耗時(shí),需消耗大量有機(jī)溶劑或緩沖溶液,檢測成本較高。Holmquist等[5]建立了一種ACE活性檢測方法,利用FAPGG作為ACE作用的底物,將其水解成FAP(N\\2苯丙氨酸)和GG (雙甘氨肽)。這些肽類的釋放會(huì)減少FAPGG在預(yù)期波長的吸光度。文獻(xiàn)\\的方法與之類似。Vermeirssen等[8]在該方法的基礎(chǔ)上建立了ACEI活性檢測方法。與文獻(xiàn)\\相比,省去了乙酸乙酯萃取步驟,操作簡單,快速準(zhǔn)確,適用于ACE抑制劑的大規(guī)模快速檢測。Vermeirssen等[9]利用此方法對幾種商品ACE抑制劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),ActisGoretta[10]和Murray [11]等對該方法進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)。但是這些方法都是基于分光光度法,試劑用量大,檢測周期長、檢測成本較高。
本研究采用微量法直接測定ACEI活性,省去了萃取步驟,簡化實(shí)驗(yàn)操作,用96孔板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的比色皿,用酶標(biāo)儀代替紫外分光光度計(jì),試劑用量少,大幅提高了檢測速度和精密度,建立了一種方便快捷、試劑用量少、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的檢測方法。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器、試劑與材料
PHS3C精密pH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司);CARY100紫外掃描分光光度計(jì)(美國瓦里安公司);MSS全波長酶標(biāo)儀(美國熱電公司);Avanti TMJ25高速冷凍離心機(jī)(美國BecKman儀器有限公司);SPX250B生化培養(yǎng)箱(常州國華電器有限公司)。
血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE, EC3.4.15.1),參考了文獻(xiàn)\\的方法,自豬肺中提??;FAPGG, FAP, GG, HEPES (羥乙基哌嗪乙磺酸), Captopril(商品ACEI)和HHL,購自Sigma公司;其它化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 ACE活性檢測 FAPGG最大吸收峰在340 nm附近,用ACE將FAPGG水解成FAP和GG,F(xiàn)APGG的水解使340 nm附近處吸光度降低,降低的速率與ACE 活性成正比,通過測定FAPGG在340 nm附近處吸光度下降速度可計(jì)算出ACE的活性,進(jìn)而根據(jù)添加ACEI前后ACE酶活的變化間接反映ACEI的抑制活性。
2.2.2 反應(yīng)緩沖體系的選擇 分別配制濃度為40, 60, 80和100 mmol/L的磷酸鹽緩沖液、硼酸鹽緩沖液和HEPES緩沖液(pH 8.3、含200 mmol/L NaCl),分別用以上緩沖液配制1.0 mmol/L FAPGG溶液,測定不同緩沖體系下ACE酶活性。
2.2.3 Cl-濃度及緩沖液pH值對ACE活性的影響 用超純水配制含0, 100, 200, 300和400 mmol/L NaCl pH 8.3的80 mmol/L緩沖液,分別用以上緩沖液配制1.0 mmol/L FAPGG溶液,測定不同Cl-濃度下ACE酶活性。用超純水配制不同pH值的80 mmol/L的緩沖液,分別用以上緩沖液配制1.0 mmol/L FAPGG溶液,測定不同pH下ACE酶活性。
2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 用80 mmol/L HEPES緩沖液(pH 8.3)配制0, 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 0.9和1.0 mmol/L FAPGG標(biāo)準(zhǔn)液以及FAP+GG(1∶1,V/V)標(biāo)準(zhǔn)溶液,以HEPES作為空白,測定確定的最佳吸收波長下的吸光值。分別將0.0~1.0 mmol/L FAPGG的順序和1.0~0.0 mmol/L FAP+GG 的梯度混合(所有混合液中FAPGG和FAP總濃度為1 mmol/L),以HEPES作為空白,分別測定最佳吸收波長下的