[发明专利]钠/钾离子比检测方法、系统和试剂盒

说明书

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体而言涉及一种钠/钾离子比检测方法、系统和试剂盒。

背景技术

人体内的钠、钾离子是维持细胞生理活动的主要阳离子，是保持机体的正常渗透压及酸碱平衡，参与糖及蛋白质代谢，保证神经肌肉的正常功能所必需，其含量是人体生理活动的重要指标。尿液、血清中钠、钾离子的含量水平在临床上可用了诊断一些肾脏、心脏等方面的疾病。

人体内的钠钾离子水平处于一个平衡状态，其比的改变对人体健康有着重要影响。对健康而言，监测钠/钾离子的比例可能比二者单独的绝对数值更重要。在临床上，通过检测唾液钠/钾离子比，可诊断醛固酮增多症。此外，美国学者近日研究证实24小时尿钠/钾离子比对心血管疾病风险的预测价值显著优于单纯的尿钠或尿钾检测。由此可见，钠/钾离子比的监测对预防心血管疾病具重要意义。

现有技术中测定钠、钾离子浓度的方法主要有：中子活化法、同位素稀释质谱法、化学测定法、火焰光度法、离子选择电极法、酶动力学法、原子分光光度法等。目前，临床上经常使用的方法是火焰光度法和离子选择电极法。

（1）火焰光度法：火焰光度法是一种发射光谱分析法，利用火焰中激发态原子回降至基态时发射的光谱强度进行含量分析，可检测血清、尿液、脑脊液及胸腹水的Na⁺和K⁺，该方法属于经典的标准参考法，优点是结果准确可靠，广为临床采用。

通常采用的定量方法有外标准法和内标准法。外标准法一般操作误差较大，不常采用。内标法是标本及标准液采用加进相同浓度的内部标准元素进行测定，一般是加入锂内标，测定的是锂／钠或钾电流的比值，而不是单独钠或钾的电流，这样，可减小燃气和火焰温度波动等因素引起的误差，因而有较好的准确性。

（2）离子选择电极法（ISE法）：在专用仪器上进行血清和尿液的钾、钠离子测定。因其具有标本用量少，快速准确，操作简便等优点，是目前所有方法中最为简便准确的方法，几乎有取代其他方法的趋势。其原理是：离子选择电极是一种电化学传感器，其结构中有一个对特定离子具有选择性响应的敏感膜电极，将离子活度转换成电位信号，在一定范围内，其电位与溶液中特定离子活度的对数呈线性关系，通过与已知离子浓度的溶液比较可求得未知溶液的离子活度，按其测定过程又分为直接测定法和间接测定法，目前大部分采用间接测定法，由于间接测定法将待测样本稀释后测定，所测离子活度更接近离子浓度。

目前主要的电极种类有：玻璃膜电极，感应材料为玻璃膜；固相电极，由难溶金属物质加压成型；液态膜电极，将环氧树脂或内装聚氯乙烯作为感应膜；缬氨霉素膜制成的K+电极。这些电极都具有一定寿命，使用一段时间后，电极会老化，且价格昂贵。

（3）化学测定法：目前Na⁺、K⁺的化学测定主要利用复环王冠化合物如穴冠醚或球冠醚，亦称为冠醚，均为离子载体进行测定，由于大环结构内有空穴，分子内部氧原子有未共用电子对可与金属离子结合，根据空穴大小，可选择性结合不同直径的金属离子，从而可达到测出离子浓度的目的。

（4）酶法：酶法测定钾的原理是利用钠依赖的β-半乳糖苷酶催化人工底物ONPG（邻硝基酚β-D-吡喃半乳糖苷）；分解释放出有色产物邻硝基酚，在波长420nm处测吸光度变化。酶法测钾的原理是利用对丙酮酸激酶的激活作用，后者催化磷酸烯醇式丙酮酸变为乳酸同时伴有还原型辅酶Ⅰ的消耗，在波长340nm处测NADH的吸光度下降。酶法的优点是不需特殊仪器，缺点是价格较贵。

（5）原子分光光度法也可用于检测血清中钾、钠离子，但操作复杂，误差较大，不及火焰光度法简便。

现有的这些方法都是分别测定钠、钾离子浓度，再在测出的数值基础上计算钠/钾比。到目前为止，尚没有直接测定钠/钾比的方法。

发明内容

本发明的目的：提供一种利用鸟嘌呤四链体（G-四链体）荧光能量转移体系检测钠/钾离子比的新方法，以及应用该方法配制而成的钠/钾离子比检测试剂盒。利用该试剂盒中的试剂，可利用荧光光谱仪器定量分析液体中钠/钾离子比，测定过程不受其他元素的影响，精确度高。

本发明的总体技术路线为：通过加入带有荧光标记基团的能够形成鸟嘌呤-四链体（下文称G-四链体）结构的DNA分子，该DNA分子因溶液中的钠/钾离子水平不同而产生不同构像，随之影响DNA分子的荧光标记基团的能量转移强度，从而反映出钠/钾离子的比水平。

本发明的第一方面提供一种检测液体样品中钠/钾离子比的方法，所述方法包括以下步骤：