专利名称：一种癌抗原ca15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒及其制备方法和检测方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种结合了免疫磁微粒分离技术和化学发光免疫分析技术的癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒及其制备方法和检测方法。
背景技术：
癌抗原CA15-3(Carbohydrate Antigen 15-3, CA15-3)是一种多形态上皮糖蛋白，分子量约为400kD，分子结构尚不完全清楚。CA15-3是1984年由Hilkens等从人乳脂肪球膜上糖蛋白MAM-6制成的单克隆抗体(115-DB),与此同时Kufu等自肝转移乳腺癌细胞膜制成单克隆抗体(DF-3)，两者合起来故被命名CA15-3。CA15-3主要用于乳腺癌的监测和筛选，以及用于评价患者预后情况的指标。乳腺癌患者30-50%CA15-3含量增高，有转移灶者增高可达80% ;发现癌转移的敏感性比癌胚抗原和组织多肽抗原高，且早于临床发现转移；CA15-3是监测病人术后复发情况，特别是癌症转移患者的术后监测的重要指标，血清CA15-3水平增高，提示乳腺癌的局部或全身复发，且增高早于核素检查和临床检查；用于对治疗的随查评估及早期发现转移灶，CA15-3的增高比临床诊断出转移灶要早几个月时间；CA15-3可与CA125联合检查，用于卵巢癌复发的早期诊断；与CEA联合检测时，可提高乳腺癌早期诊断的敏感性和特异性；其他恶性肿瘤，如肺癌、卵巢癌、结肠癌、肝癌等，也可出现血清CA15-3增高。非恶性肿瘤疾病，如良性乳腺疾病、卵巢疾病等可引起CA15-3的水平增高。目前用于检测CA15-3的免疫分析方法主要有酶联免疫分析法、化学发光免疫分析法等。酶联免疫分析法存在灵敏度低，线性范围窄、不易实现全自动化等方法学限制因素。化学发光免疫分析法是在酶联免疫分析法基础上发展起来的一种免疫检测技术，具有灵敏度高、检测线性范围宽、操作简便，自动化程度高等优势。目前化学发光免疫分析技术因其具有上述诸多优点得到了广泛的应用。然而，在实际的免疫检测中，由于待测样品中所含的杂质成分较多，一定程度上影响了检测灵敏度和准确性，所以从复杂的样品基质中快速分离、纯化出目的待测物，是临床检验工作者面临的难题之一。磁微粒免疫检测技术是利用高分子材料合成一定粒度大小的磁性固相微粒作载体，以物理吸附、化学偶联等方法包被上具有特异性亲和力的抗体或抗原等各种免疫活性物质，具有分离速度快、效率高、可重复性好、操作简单、不影响被分离细胞或其他生物材料的生物学性状和功能等特点，在外加磁场作用下可定向运动，使得某些特殊成分得以分离、浓集或纯化。中国发明专利公开CN102288766A公开了一种了糖类抗原15_3(CA15_3)的定量检测试剂盒，该试剂盒包括含有标记有抗CA15-3单克隆抗体的磁性微球的CA15-3磁分离试齐U，含有碱性磷酸酶标记的抗CA15-3单克隆抗体的酶反应物，反应增强液，稀释液，CA 15-3标准品，CA15-3质控品，清洗浓缩液以及底物溶液。该试剂盒虽然能够实现快速、准确地检测，但是其中，含有标记有抗CA15-3单克隆抗体的磁性微球的CA15-3磁分离试剂和含有碱性磷酸酶标记的抗CA15-3单克隆抗体的酶反应物的制备过程非常繁琐，工艺稳定性不好，且标记率低，限制其检测效果特别是精密度和导致成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，其能够以较低的成本制备得到，且能够实现癌抗原CA15-3准确和高精确地定量测定。本发明同时还提供一种癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒的制备方法，该方法工艺稳定，成本低，且所得试剂盒的精密度高。癌抗原所用的试剂盒的简便和低成本的制备方法。一种癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，其特征在于，该试剂盒包括 第一试剂含突光素标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液；第二试剂含碱性磷酸酶(ALP)标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液；磁分离剂含包被着荧光素抗体的磁微粒的悬浮液；其中，该碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体由碱性磷酸酶与癌抗原CA15-3抗体通过交联剂4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烧-1-羧酸琥拍酰亚胺酯(Succinimidyl4-(N-Maleimidomethyl)Cyclohexane-l-Carbo, SMCC)和 2_ 亚氨基硫烧盐酸盐(2-1minothiolane HCl, 2-1T)连接构成。进一步地，所述磁微粒试剂中，包被有荧光素抗体的磁微粒由荧光素抗体与磁微粒通过偶联剂相化学偶联。进一步地，所述第一试剂中的荧光素标记的癌抗原CA15-3抗体的浓度为O. 5 lyg/mL，所述第一试剂的pH为7-9 ;所述第二试剂中的碱性磷酸酶标记的癌抗原CA 15-3抗体的浓度为O. 5^1 μ g/mL，所述第二试剂的pH为7_9。本领域技术人员应知晓，本发明的试剂盒还可以进一步包括有其它检测所需的试齐U，例如底物溶液。但是诸如底物溶液等其它试剂可以另行购买或配制，因此，虽然试剂盒中可以包括这些试剂，但它们对于本发明试剂盒来说并非必不可少。本发明采取的又一技术方案是一种癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒的制备方法，其包括分别制备所述第一试剂、所述第二试剂以及磁分离剂的步骤，其中所述第二试剂的制备过程如下①将癌抗原CA15-3抗体加入交联剂2-亚氨基硫烷盐酸盐溶液中室温静置后，再加入甘氨酸溶液，再次室温静置，收集活化后的癌抗原CA15-3抗体，于2l°C下保存备用；
②将碱性磷酸酶溶液加入交联剂4- (N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯溶液，室温静置，收集活化后的碱性磷酸酶，于疒8°C下保存备用；③将上述步骤①所得活化后的癌抗原CA15-3抗体与步骤②所得活化后的碱性磷酸酶混合，静置反应，使生成碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体，反应结束后，将反应液用Supperdex200凝胶纯化柱纯化,选择具有适当pH值的缓冲液调整浓度和pH值即得所述第二试剂；其中，所述的癌抗原CA15-3抗体、所述碱性磷酸酶的纯度均大于等于95wt%，且所述碱性磷酸酶的比活性超过1000u/mg。优选地，步骤①中，取癌抗原CA15-3抗体，加入偶联剂2_IT溶液溶解，室温静置10mirT30min，加入甘氨酸溶液，室温静置2 10min，用G-25凝胶纯化柱除盐，收集活化后的癌抗原CA15-3抗体，于2-8°C保存备用。优选地，步骤②中，取浓度大于等于5mg/mL的碱性磷酸酶溶液，加入用SMCC溶液，室温静置2(T40min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后碱性磷酸酶，于2_8°C保存备用。优选地，步骤③中，将上述活化的癌抗原CA15-3抗体与活化的碱性磷酸酶按分子摩尔比为1:1 I 2混合，于2-8°C条件下静置12-24h。其中适当pH值的缓冲液可以为例如含有O. 5%牛血清白蛋白、pH8. O的TRIS缓冲液。进一步地，所述的第一试剂的制备方法如下配制含有荧光素的pH为扩10的缓冲液，然后按照荧光素与癌抗原CA15-3抗体的分子比为2(Γ200:1的比例,将所述含有荧光素的PH为9 10的缓冲液与癌抗原CA15-3抗体的pH为9 10的缓冲液混合，混匀后，室温静置反应，然后将反应液通过G-25凝胶柱进行分离，除去游离的荧光素，得到含有荧光素标记的抗癌抗原CA15-3抗体的溶液，接着用具有适当pH值的缓冲液调整浓度和pH，即得。其中适当PH值的缓冲液可以为例如含有O. 5%牛血清白蛋白、pH8. O的TRIS缓冲液。进一步地，所述磁分离剂的制备方法如下将含有羧基活性基团的磁微粒与荧光素抗体在偶联剂碳二亚胺的 存在下，室温反应2 18小时，反应结束，磁分离，去上清，用具有适当PH值的缓冲液调整pH和浓度，即得所述的磁分离剂。其中所述的磁微粒具有超顺磁性，其直径为O. 5^2 μ m,每克磁微粒上所带的羧基活性基团的含量不低于O. 4mmol ;所述的荧光素抗体为单克隆抗体或多克隆抗体，纯度大于等于90wt%，稀释效价大于1:100万。优选地，上述的具有适当pH值的缓冲液为含有O. 5%牛血清白蛋白、pH8. O的TRIS缓冲液。本发明所述的荧光素可以是已知的各种荧光素，常用的有例如异硫氰酸荧光素，四乙基罗丹明，四甲基异硫氰酸罗丹明等。本发明同时还提供了一种采用上述的试剂盒应用于癌抗原CA15-3定量检测的检测方法，其特征在于，包括以下步骤(I)免疫反应在检测管中加入待测样本稀释液，依次加入第一试剂和第二试剂，混匀，在25 40°C下进行第一次温育，然后加入磁分离试剂，混匀，在25 40°C下进行第二次温育；(2)洗涤使磁微粒在磁场中沉降，去除上清，加入清洗液，去除磁场，震荡使磁微粒充分混悬，然后磁分离，去除上清；(3)加底物溶液检测发光强度在检测管中加入碱性磷酸酶催化的化学发光底物，去除磁场，充分混悬后检测发光强度值。进一步地，所述第一次温育的时间可以为2(T40min，通常为30min ;第二次温育的时间可以为2 15min,通常为lOmin。由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点
1.采用本发明的试剂盒可以实现癌抗原CA15-3准确、精密的检测，其三种试剂均可以通过稳定的制备工艺制备得到，生产成本低，且由于制备工艺的稳定性，试剂盒分析批间差异小，检测的分析间精密度提高；2.本发明的试剂盒中的含有碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液的制备方法，能够有效将癌抗原CA15-3抗体与碱性磷酸酶偶联，偶联效率高，进一步降低试剂盒的成本低和确保试剂盒的检测效果；3.采取本发明的试剂盒进行检测，准确度好，精密度高，灵敏度高，检测范围宽，样品无需预稀释，操作简单省时，与采用进口试剂盒进行检测的方法相比，本发明的检测方法在成本上具有显著的优势。
图1为测试校准品标准曲线；图2为灵敏度评价拟合曲线；图3为血清样本检测结果相关性(其中横坐标X为实施例4制备得的试剂盒样本测值，浓度单位为U/mL，纵坐标y为ROCHE公司试剂盒样本测值，浓度单位为U/mL)。
具体实施例方式实施例1第一试剂的制备(I)材料与仪器以磷酸盐缓冲液保存的癌抗原CA15-3 (CA15-3)单克隆抗体(纯度超过95wt%，浓度为2mg/mL);异硫氰酸荧光素(FITC)，碳酸钠等试剂应达到化学纯；G_25凝胶纯化柱采购自GE公司。
(2)制备步骤①用O.1 O. 2mol/L pH 9. (TlO. O的碳酸盐缓冲液配制O. 5mg/mL的FITC溶液；②按照CA15-3抗体与FITC分子比为1:20的比例在抗体溶液中加入步骤①所配FITC溶液，混合均匀，室温静置12h小时，反应生成CA15-3抗体-FITC连接物；③将经过步骤②的反应液通过G-25凝胶柱进行分离，除去未反应的FITC，得到含有CA15-3抗体-FITC连接物(即FITC标记的CA15-3抗体)的溶液；④将步骤③所得含有CA15-3抗体-FITC连接物的溶液用含O. 5%牛血清白蛋白(BSA) pH 8. O的O. lmol/L的TRIS缓冲液稀释到CA15-3抗体-FITC连接物浓度为O. 5^1 μ g/mL,即为第一试剂。实施例2第二试剂的制备(I)材料与仪器以磷酸盐缓冲液保存的CA15-3单克隆抗体(纯度超过95wt%，浓度为2mg/mL);以磷酸缓冲液保存的碱性磷酸酶(ALP溶液，ALP纯度为约99%，比活性为约1500U/mg，浓度为10mg/mL);交联剂SMCC, 2-1T购自THERMO公司，TRIS等化学试剂应达到化学纯；G-25凝胶纯化柱为GE公司产品。(2)制备步骤①取Img CA 15-3抗体，加入10mg/mL的偶联剂2-1T溶液2-4 μ L，室温静置20min，加入O. lmol/L的甘氨酸溶液10 μ L，室温静置5min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后CA 15-3抗体，2-8°C保存备用；
②取1. 5mg的ALP溶液，加入5mg/mL的SMCC溶液10-20 μ L，室温静置30min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后ALP，2-8°C保存备用；③将上述活化的癌抗原CA15-3抗体与活化的ALP混合，2_8°C条件下静置12_24h，用Supperdex200凝胶纯化柱纯化偶联物，获得CA15-3抗体-ALP连接物浓溶液，2_8°C保存备用。④将CA15-3抗体-ALP连接物浓溶液用含O. 5%牛血清白蛋白(BSA) pH8. O的O. lmol/L的TRIS缓冲液稀释到O. 5-1 μ g/mL，完成第二试剂的制备。实施例3磁分离试剂的制备(I)材料与仪器磁微粒的悬浮液磁微粒含量5wt%，磁微粒含羧基(COOH)活性集团，每克(g)磁微粒(干重)羧基含量不低于O. 4毫摩尔(mmol)，具有超顺磁性，直径在O. 5_2μπι之间。抗FITC抗体可以是多克隆抗体，也可以是单克隆抗体，纯度为90wt%以上，稀释效价超过1:100万；2-吗啉乙磺酸(MES)、碳二亚胺(EDC)、TRI S和其他试剂应达到化学纯。(2)制备步骤①取IOOmg磁微粒的悬浮液，磁分离去上清，用O. 05mol/L, pH 4. 5 5MES缓冲液IOmL重悬；②加入2 4mg的抗FITC抗体,室温混悬30 60min ；③加入O. 5 ImL新鲜配制的10mg/mL的EDC水溶液，室温混悬2 12h ；④磁分离，去上清，用含O. 5%牛血清白蛋白(BSA) pH 8. O的O. lmol/L的TRIS缓冲液重悬到lmg/mL, pH 8. O,即为磁分离试剂。实施例4癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒该试剂盒包括按照实施例1方法制备的第一试剂(浓度为O. 75 μ g/mL), 50mL ；按照实施例2方法制备的第二试剂(浓度为O. 75 μ g/mL), 50mL ；按照实施例3方法制备的磁分离试剂50mL。实施例5癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒该试剂盒包括按照实施例1方法制备的第一试剂(浓度为O. 5 μ g/mL), 50mL ；按照实施例2方法制备的第二试剂(浓度为O. 5 μ g/mL), 50mL ；按照实施例3方法制备的磁分离试剂50mL。实施例6癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒该试剂盒包括按照实施例1方法制备的第一 试剂(浓度为I μ g/mL), 50mL ；按照实施例2方法制备的第二试剂(浓度为I μ g/mL), 50mL ；按照实施例3方法制备的磁分离试剂50mL。实施例7采取实施例4的试剂盒进行癌抗原CA15-3的定量检测(I)检测步骤①免疫反应在检测管中加入10 μ L待测样本(血清或血浆)稀释液，然后加入50 μ L第一试剂,50 μ L第二试剂，混勻，37± I °C条件下温育30min ;加入50 μ L磁分离试齐IJ，混匀，37 ± I °C条件下温育IOmin ；②洗涤使磁微粒在磁场中沉降，去除上清，加入300 μ L的清洗液，去除磁场，震荡使磁微粒充分混悬，然后磁分离，去除上清；此步骤重复3次；③加底物溶液检测发光强度在检测管中加入100 μ L碱性磷酸酶化学发光底物溶液(北京阿匹斯生物技术有限公司APCL-1 )，震荡使磁微粒充分混悬，在5min内检测发光强度。(2)绘制校准品标准曲线校准品标准曲线参见图1。(3)灵敏度评价检测“O”浓度样本，重复检测20次，计算相对发光强度(RLU)的平均值(M)和标准差(SD)，并计算M+2SD值，根据零浓度校准品和相邻校准品之间的浓度-RLU进行两点回归拟合得出一次方程，将M+2SD值带入上述方程中，求出对应的浓度值，即为最低检测限。本方法的灵敏度不大于lU/mL。其中A点发光值分别参见表1:表I
权利要求
1.一种癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，所述试剂盒包括第一试剂含突光素标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液；第二试剂含碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液；磁分离剂含包被着荧光素抗体的磁微粒的悬浮液；其中，该碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体由碱性磷酸酶与癌抗原CA15-3抗体通过交联剂4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯和2-亚氨基硫烷盐酸盐连接构成。
2.根据权利要求1所述的癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，其特征在于所述磁分离试剂中，荧光素抗体与磁微粒之间相化学偶联。
3.根据权利要求1或2所述的癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒，其特征在于所述第一试剂中的荧光素标记的癌抗原CA15-3抗体的浓度为O. 5^1 μ g/mL，所述第一试剂的pH为7-9 ;所述第二试剂中的碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体的浓度为O.5^1 μ g/mL，所述第二试剂的pH为7-9。
4.一种如权利要求3所述的癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒的制备方法，其包括分别制备所述含有荧光素标记的癌抗原抗体的溶液、所述含有碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液以及所述包被有荧光素抗体的磁微粒的悬浮液的步骤，其特征在于所述含有碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液的制备过程如下①将癌抗原CA15-3抗体加入交联剂2-亚氨基硫烷盐酸盐溶液中室温静置后，再加入甘氨酸溶液，再次室温静置，收集活化后的癌抗原CA15-3抗体，于2l°C下保存备用；②将碱性磷酸酶溶液加入交联剂4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯溶液，室温静置，收集活化后的碱性磷酸酶，于2l°C下保存备用；③将上述步骤①所得活化后的癌抗原CA15-3抗体与步骤②所得活化后的碱性磷酸酶混合，静置反应，使生成碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体，反应结束后，将反应液用Supperdex200凝胶纯化柱纯化,选择具有适当pH值的缓冲液调整浓度和pH值即得所述第二试剂；其中，所述的癌抗原CA15-3抗体、所述碱性磷酸酶的纯度均大于等于95wt%，且所述碱性磷酸酶的比活性超过1000u/mg。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤①中，取癌抗原CA15-3抗体，加入偶联剂2-1T溶液溶解，室温静置10mirT30min，加入甘氨酸溶液，室温静置2 lOmin，用G-25凝胶纯化柱除盐，收集活化后的癌抗原CA15-3抗体，于2_8°C保存备用。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于步骤②中，取浓度大于等于5mg/mL的碱性磷酸酶溶液，加入4- (N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯溶液，室温静置2(T40min，用G-25凝胶柱除盐，收集活化后碱性磷酸酶，于2_8°C保存备用。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述第一试剂的制备方法如下配制含有荧光素的pH为9 10的缓冲液,然后按照荧光素与抗癌抗原CA15-3抗体的分子比为20^200:1的比例，将所述含有荧光素的pH为扩10的缓冲液与抗癌抗原CA15-3抗体的pH为扩10的缓冲液混合，混匀后，室温静置反应，然后将反应液通过G-25凝胶柱进行分离，除去游离的荧光素，得到含有荧光素标记的抗癌抗原CA15-3抗体的溶液，接着用具有适当pH值的缓冲液调整浓度和PH，即得第一试剂。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述磁分离剂的制备方法如下使含有羧基活性基团的磁微粒与荧光素抗体在偶联剂碳二亚胺的存在下，室温反应2 18小时，反应结束，磁分离，去上清，用具有适当PH值的缓冲液调整pH和浓度，即得所述的磁分离剂；其中所述的磁微粒具有超顺磁性，其直径为O. 5 2 μ m，每克磁微粒上所带的羧基活性基团的含量大于等于O. 4mmol ;所述的荧光素抗体为单克隆抗体或多克隆抗体，纯度大于等于90wt%,稀释效价大于1:100万。
9.根据权利要求4或7或8所述的制备方法，其特征在于所述的具有适当pH值的缓冲液为含有O. 5%牛血清白蛋白、pH8. O的TRIS缓冲液。
10.采用权利要求Γ3中任一项权利要求所述的试剂盒用于对癌抗原CA15-3定量检测的检测方法，其特征在于，包括以下步骤(1)免疫反应在检测管中加入待测样本稀释液，依次加入第一试剂和第二试剂，混匀，在25 4(TC下进行第一次温育，然后加入磁分离试剂，混匀，在25 4(TC下进行第二次温育；(2)洗涤使磁微粒在磁场中沉降，去除上清，加入清洗液，去除磁场，震荡使磁微粒充分混悬，然后磁分离，去除上清；(3)加底物溶液检测发光强度在检测管中加入碱性磷酸酶催化的化学发光底物，去除磁场，充分混悬后检测发光强度值。
全文摘要
本发明涉及一种癌抗原CA15-3的纳米磁微粒化学发光测定试剂盒及其制备方法和检测方法，试剂盒包括含有荧光素标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液、包被有荧光素抗体的磁微粒的悬浮液，以及含有碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体的溶液，该碱性磷酸酶标记的癌抗原CA15-3抗体由碱性磷酸酶与癌抗原CA15-3抗体通过交联剂SMCC和2-IT连接构成。本发明使得能够以更低成本和更高准确度和精密度对癌抗原CA15-3进行定量检测。
文档编号G01N33/574GK103048461SQ20121055017
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者于大为, 程晓蕾, 赵文姬 申请人:苏州浩欧博生物医药有限公司