一种粪便保存液及其制备方法与流程

文档序号:20832660发布日期:2020-05-22 16:28阅读:783来源:国知局
本发明涉及生物制剂
技术领域
,涉及一种粪便保存液及其制备方法。
背景技术
:近年来,人粪便当中脱落细胞的检测由于无创无痛且特异性高等特征,常用于结直肠癌等疾病的初筛普查,较之化学法或免疫法的粪便隐血试验、全直肠镜检查等方法更能达到″早发现、早诊断、早治疗″的目的,且从肿瘤的三级预防角度而言,强调i级预防和ii级预防是最有效最节约成本的降低结直肠癌发病率和死亡率的方法。但粪便成分十分复杂,含有大量的消化残余及细菌产生的各种核酸降解酶如蛋白酶、dna酶(dnases)和rna酶(rnases)、各种pcr抑制剂(如胆盐、胆红素、腐殖质和色素),使得粪便样本中的细胞及核酸极易受到破坏和降解。目前常用的保存方法是通过采集粪便样本后立即冻存在-20℃或者更低的温度中,以避免脱落细胞的降解或其它生化反应。但是,粪便样本采集很多时候并不是在实验室中进行,也就是说,采集的粪便样本或多或少都需要在常温下放置一段时间才能放入冰箱中-20℃保存;这个过程容易造成原本就很少量的脱落细胞进一步损失,从而影响后续检测。目前的粪便样本保存方法,可保存时间短,样本再度利用合格率低,保存条件苛刻,成本高。因而,目前的粪便样本液及保存方法仍有待改进。因此,所期望的是提供一种能够在常温下长时间有效保持粪便样本的粪便保存液,该粪便保存液能有效抑制粪便样本中dna降解及细胞受损,抑制降解酶和微生物活性,且不影响粪便检测。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种粪便保存液,应用于粪便保存中,该粪便保存液在常温下即可长时间保存粪便样本,且能有效抑制粪便样本中dna降解及细胞受损,维持细胞形态,抑制降解酶和微生物活性效果佳。本发明还提供上述粪便保存液的制备方法,通过上述制备方法制得的粪便保存液用于粪便保存。本发明一种粪便保存液,包括:螯合剂10-500mmol/l、抑菌剂1-100g/l、离子强度维持剂1-10g/l、细胞保护剂1%-50%(v/v)和变性剂1-50g/l。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液包括如下成分:螯合剂20-500mmol/l、抑菌剂1-50g/l、离子强度维持剂5-10g/l、细胞保护剂1-40%(v/v)和变性剂5-30g/l。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液包括如下成分:螯合剂50-350mmol/l、抑菌剂1-20g/l、离子强度维持剂8-10g/l、细胞保护剂1%-30%(v/v)和变性剂5-20g/l。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液的ph值为6.0-11.0,优选为7.0-11.0,进一步优选为7.0-9.0。优选地,所述粪便保存液的ph通过加入缓冲液进行调解;优选地,所述缓冲液包括tris-hcl、磷酸盐缓冲液、醋酸盐缓冲液或na2hpo4-柠檬酸钠缓冲液。作为进一步优选的技术方案,所述螯合剂包括有机螯合剂;优选地,所述螯合剂包括乙二胺四乙酸盐、1,2-环己二胺四乙酸盐、二乙基三胺五乙酸盐、三乙基四胺盐、乙二醇双氨乙基醚四乙酸、二乙基二硫代氨基甲酸、次氮基三乙酸和乙二胺二琥珀酸三钠中的至少一种;优选地,所述螯合剂包括乙二胺四乙酸盐和1,2-环己二胺四乙酸盐中的至少一种。作为进一步优选的技术方案,所述抑菌剂包括取代或未取代的c1-c4醇、三氯生,其中,所述取代基包括氟、氯或溴;优选地,所述抑菌剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、氯丁醇和三氯生中的至少一种,优选为乙醇、乙二醇和三氯生中的至少一种;优选地,所述离子强度维持剂包括氯化钠。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液的细胞保护剂为甘油、二甲基亚砜、乙二醇、丙二醇或聚乙二醇的至少一种;优选地,所述细胞保护剂包括甘油、二甲基亚砜和乙二醇中的至少一种;作为进一步优选的技术方案,所述变性剂包括阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂中的至少一种;优选地,所述阴离子表面活性剂包括硫酸盐型阴离子表面活性剂和磺酸盐型阴离子表面活性剂中的至少一种;优选地,所述硫酸盐型阴离子表面活性剂包括尿素、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸锂、癸基硫酸钠、辛基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、硫酸化蓖麻油、月桂基硫酸二乙醇胺、十二烷基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸钾、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺和月桂基硫酸镁中的至少一种,优选为尿素和十二烷基硫酸钠中的至少一种;优选地,所述磺酸盐型阴离子表面活性剂包括丁二酸二异丁酯磺酸钠、磺基琥珀酸-1,4-二戊酯钠、磺基丁二酸二己酯钠、磺化琥珀酸二环己酯钠、十一烯基单乙醇酰胺琥珀酸酯磺酸钠、磺基琥珀酸月桂酯二钠和磺基琥珀酸二辛酯钠中的至少一种,优选为磺基琥珀酸二辛酯钠;优选地,所述两性离子表面活性剂包括氯化胍和硫氰酸胍中的至少一种,优选为硫氰酸胍。根据本发明的第二个方面,提供了所述的粪便保存液的制备方法,包括将所述原料配制成溶液,得到粪便保存液;优选地,将原料配制成溶液后,利用滤膜装置过滤,得到粪便保存液。根据本发明的第三个方面,提供了所述的粪便保存液在粪便保存中的应用。根据本发明的第四个方面,提供了一种粪便保存方法,所述粪便保存方法是采用所述的粪便保存液保存。本发明提供了一种粪便保存液,包括螯合剂10-500mmol/l、抑菌剂1-100g/l、离子强度维持剂1-10g/l、细胞保护剂1%-50%(v/v)和变性剂1-50g/l。该粪便保存液常温下即可保存粪便样本,且能有效抑制粪便样本中dna降解及细胞受损,维持细胞形态,抑制降解酶和微生物活性效果佳,样本保存时间长。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明提供了一种粪便保存液,粪便保存液包括:螯合剂10-500mmol/l、抑菌剂1-100g/l、离子强度维持剂1-10g/l、细胞保护剂1%-50%(v/v)和变性剂1-50g/l。该粪便保存液常温下即可保存粪便样本,且能有效抑制粪便样本中dna降解及细胞受损,维持细胞形态,抑制降解酶和微生物活性效果佳,样本保存时间长。需要说明的是,本发明对于螯合剂、抑菌剂、离子强度维持剂和变性剂的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员所熟知的各原料即可;如可以采用其市售商品,也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。其中,螯合剂可抑制细胞受损,维持细胞形态,抑制酶的活性;螯合剂典型但非限制性的浓度为10mmol/l、20mmol/l、30mmol/l、40mmol/l、50mmol/l、60mmol/l、70mmol/l、80mmol/l、90mmol/l、100mmol/l、120mmol/l、130mmol/l、150mmol/l、180mmol/l、200mmol/l、220mmol/l、240mmol/l、260mmol/l、270mmol/l、290mmol/l、300mmol/l、320mmol/l、340mmol/l、360mmol/l、370mmol/l、380mmol/l、400mmol/l、410mmol/l、420mmol/l、440mmol/l、460mmol/l、480mmol/l或500mmol/l。其中,抑菌剂可以防止微生物的丰度发生变化,抑制微生物的活性;抑菌剂典型但非限制性的浓度为1g/l、4g/l、7g/l、10g/l、13g/l、16g/l、19g/l、22g/l、26g/l、29g/l、32g/l、35g/l、38g/l、41g/l、44g/l、47g/l、50g/l、53g/l、58g/l、61g/l、64g/l、67g/l、70g/l、73g/l、76g/l、79g/l、82g/l、85g/l、88g/l或100g/l。离子强度维持剂可维持总离子强度的稳定;离子强度维持剂典型但非限制性的浓度为1g/l、2g/l、3g/l、4g/l、5g/l、5.5g/l、6g/l、7g/l、8g/l、9g/l、9.5g/l或10g/l。细胞保护剂典型但非限制浓度为1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、或50%。变性剂可以将微粪便样品中的粘蛋白和球蛋白等有机物质进行变性处理;变性剂典型但非限制性的浓度为1g/l、2g/l、3g/l、4g/l、5g/l、5.5g/l、6g/l、7g/l、8g/l、9g/l、9.5g/l、10g/l、11g/l、12g/l、14g/l、15g/l、16g/l、18g/l、20g/l、22g/l、24g/l、25g/l、26g/l、28g/l、30g/l、32g/l、35g/l、36g/l、38g/l、40g/l、42g/l、45g/l、48g/l或50g/l。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液包括如下成分:螯合剂20-300mmol/l、抑菌剂1-100g/l、离子强度维持剂5-10g/l、1%-30%(v/v)和变性剂5-30g/l。在本发明优选的实施方式中,通过合理调整各组分之间的配比,充分发挥各组分之间的协同配合作用,更有效地抑制了粪便样本中dna降解及细胞受损,维持细胞形态,抑制降解酶和微生物活性效果更佳。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液包括如下成分:螯合剂20-300mmol/l、抑菌剂1-50g/l、离子强度维持剂8-10g/l、细胞保护剂1-30%(v/v)和变性剂5-20g/l。在本发明优选的实施方式中,通过进一步调整各组分之间的配比,充分发挥各组分之间的协同配合作用,更有效地抑制了粪便样本中dna降解及细胞受损,维持细胞形态,抑制降解酶和微生物活性效果更佳。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液的ph值为6.0-11.0;在该优选的实施方式中,通过将ph值调节在6.0-11.0的范围内,有效维持粪便ph稳定,维持细胞形态,使得粪便样本中的dna不易断裂降解。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液的ph值为7.0-11.0;在该优选的实施方式中,通过合理调节ph在中性到碱性范围内,有效维持粪便ph稳定,维持细胞形态,使得粪便样本中的dna不易断裂降解。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液的ph值为7.0-8.0;在该优选的实施方式中,通过合理调节ph为7.0-8.0的中性到弱碱性范围内,有效维持粪便ph稳定,维持细胞形态,样本中的dna不易断裂降解。作为进一步优选的技术方案,所述粪便保存液的ph通过加入缓冲液进行调解;在该优选的实施方式中,加入的缓冲液在一定程度上抵消、减轻其余成分对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的ph值相对稳定。作为进一步优选的技术方案,所述缓冲液包括tris-hcl、磷酸盐缓冲液、醋酸盐缓冲液或na2hpo4-柠檬酸钠缓冲液;在该优选的实施方式中,通过tris-hcl、磷酸盐缓冲液、醋酸盐缓冲液na2hpo4-柠檬酸钠缓冲液保持溶液的ph值相对稳定。作为进一步优选的技术方案,所述螯合剂包括有机螯合剂;在该优选的实施方式中,有机螯合剂受ph值影响较小,螯合能力比较稳定。作为进一步优选的技术方案,所述有机螯合剂包括乙二胺四乙酸盐、1,2-环己二胺四乙酸盐、二乙基三胺五乙酸盐、三乙基四胺盐、乙二醇双氨乙基醚四乙酸、二乙基二硫代氨基甲酸、次氮基三乙酸和乙二胺二琥珀酸三钠中的至少一种。作为进一步优选的技术方案,所述有机螯合剂包括乙二胺四乙酸盐和1,2-环己二胺四乙酸盐中的至少一种;在该优选的实施方式中,乙二胺四乙酸盐和1,2-环己二胺四乙酸盐对mg2+、ca2+、mn2+、fe2+均有较强的螯合作用,将使得粪便中的微量金属将被螯合,从而抑制酶的活性。作为进一步优选的技术方案,所述抑菌剂包括取代或未取代的c1-c4醇和三氯生,其中,所述取代基包括氟、氯或溴;典型但非限制性的取代或未取代的c1-c4醇为甲醇、乙醇、1-氯乙醇、乙二醇、1-丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1,1-丙二醇、1,2-丙二醇、2,2-丙二醇、1,3-丙二醇、氯丁醇或1,1-丁二醇等。在该优选的实施方式中,取代或未取代的c1-c4醇和三氯生可有效抑制微生物生长。作为进一步优选的技术方案,所述抑菌剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、氯丁醇和三氯生中的至少一种。作为进一步优选的技术方案,所述抑菌剂为乙醇和氯丁醇中的至少一种;在该优选的实施方式中,乙醇、乙二醇和三氯生可有效抑制微生物滋生。作为进一步优选的技术方案,所述离子强度维持剂包括氯化钠;在该优选的实施方式中,氯化钠可有效维持总离子强度的稳定。作为进一步优选的技术方案,所述变性剂包括阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂中的至少一种;在该优选的实施方式中,阴离子表面活性剂可有效将粪便样本中的核酸降解酶如蛋白酶、dna酶(dnases)和rna酶(rnases)进行变性处理,同时使得微生物不易于滋生。作为进一步优选的技术方案,所述阴离子表面活性剂包括硫酸盐型阴离子表面活性剂和磺酸盐型阴离子表面活性剂中的至少一种。作为进一步优选的技术方案,所述硫酸盐型阴离子表面活性剂包括尿素、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸锂、癸基硫酸钠、辛基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、硫酸化蓖麻油、月桂基硫酸二乙醇胺、十二烷基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸钾、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺和月桂基硫酸镁中的至少一种;在该优选的实施方式中,上述硫酸盐型阴离子表面活性剂可有效将粪便样本中的核酸降解酶如蛋白酶、dna酶(dnases)和rna酶(rnases)进行变性处理,同时使得微生物不易于滋生。作为进一步优选的技术方案,所述硫酸盐型阴离子表面活性剂包括尿素和十二烷基硫酸钠中的至少一种;在该优选的实施方式中,尿素或十二烷基硫酸钠可有效将粪便样本中的核酸降解酶如蛋白酶、dna酶(dnases)和rna酶(rnases)进行变性处理,同时使得微生物不易于滋生。作为进一步优选的技术方案,所述磺酸盐型阴离子表面活性剂包括丁二酸二异丁酯磺酸钠、磺基琥珀酸-1,4-二戊酯钠、磺基丁二酸二己酯钠、磺化琥珀酸二环己酯钠、十一烯基单乙醇酰胺琥珀酸酯磺酸钠、磺基琥珀酸月桂酯二钠和磺基琥珀酸二辛酯钠中的至少一种;在该优选的实施方式中,磺酸盐型阴离子表面活性剂可有效将粪便样本中的核酸降解酶如蛋白酶、dna酶(dnases)和rna酶(rnases)进行变性处理,同时使得微生物不易于滋生。作为进一步优选的技术方案,所述磺酸盐型阴离子表面活性剂为磺基琥珀酸二辛酯钠;在该优选的实施方式中,磺基琥珀酸二辛酯钠可有效将粪便样本中的核酸降解酶如蛋白酶、dna酶(dnases)和rna酶(rnases)进行变性处理,同时使得微生物不易于滋生。作为进一步优选的技术方案,所述两性离子表面活性剂包括氯化胍和硫氰酸胍中的至少一种;在该优选的实施方式中,氯化胍或硫氰酸胍可使得将粪便样本中的核酸降解酶如蛋白酶、dna酶(dnases)和rna酶(rnases)进行变性处理,同时使得微生物不易于滋生。作为进一步优选的技术方案,所述两性离子表面活性剂为硫氰酸胍。根据本发明的第二个方面,提供了所述的粪便保存液的制备方法,包括将所述原料配制成溶液,得到粪便保存液。本发明方法通过将原料混合即可得到粪便保存液。制备方法简单、操作简便、易于实施,原料来源广、经济易得、为无毒、环保型原料。本发明对环境、场地、设备等无特殊限制,所采用的原料价格低廉,安全环保性能好,对设备要求低,投资成本低,实用性和适应性强,是一种环保、节能、高效、低成本的粪便保存液制备方法。作为进一步优选的技术方案,将原料配制成溶液后,利用滤膜装置过滤,得到粪便保存液;在该优选的实施方式中,通过滤膜装置过滤,分离出粪便保存液中的杂质,过滤过程中无化学变化。根据本发明的第三个方面,提供了所述的粪便保存液在粪便保存中的应用。本发明粪便保存液保存粪便样本时,在常温下即可长期保存粪便样本,能有效抑制粪便样本中dna降解及细胞受损,维持细胞形态,抑制粪便样本中降解酶和微生物活性。根据本发明的第四个方面,提供了一种粪便保存方法,所述粪便保存方法是采用所述的粪便保存液保存。本发明粪便保存方法通过采用本发明的粪便保存液,可在常温下长期保存粪便样本。可以理解的是,我们可以将粪便保存液储存离心管中,方便使用者携带和运输,在使用时,从离心管中转移出粪便保存液即可。同样的,我们也可以将保存有粪便样本的粪便保存液放置在离心管中进行保存。下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。实施例1粪便保存液包括如下成分:螯合剂为乙二胺四乙酸三钾,浓度为60mmol/l;抑菌剂为乙醇,浓度为230ml/l;离子强度维持剂为氯化钠,浓度为9g/l;细胞保护剂为二甲基亚砜,浓度为30%(v/v);变性剂为十二烷基硫酸钠,浓度为10g/l,缓冲液为tris-hcl,粪便保存液的ph为7.5。粪便保存液的制备方法,包括以下步骤:(1)分别将60摩尔份的乙二胺四乙酸三钾、230体积份的乙醇、9重量份的氯化钠、30体积份的二甲基亚砜和10重量份的十二烷基硫酸钠溶解在超纯水中,利用缓冲液tris-hcl调节粪便保存液的ph为7.5,超纯水定容后,得到的粪便保存液中乙二胺四乙酸三钾的浓度为300mmol/l,乙醇的浓度为230ml/l,氯化钠的浓度9g/l,十二烷基硫酸钠的浓度为10g/l。其中,所述摩尔份、体积份和重量份的比为mmol∶ml∶g。(2)使用一次性滤膜装置过滤步骤(1)得到的保存液,保存于储液瓶中。实施例2-7实施例2-7与实施例1的不同之处在于,得到粪便保存液中各成分的浓度不同,具体如表1所示。表1实施例2-7的粪便保存液中各成分的浓度。螯合剂mmol/l抑菌剂g/l氯化钠g/l变性剂g/l细胞保护剂实施例21010015050%实施例3500110120%实施例4209053030%实施例53001010510%实施例61001082040%实施例730201051%实施例8-11实施例8-11与实施例1的不同之处在于,得到粪便保存液的ph不同,具体如表2所示。表2实施例8-11的粪便保存液的ph实施例8实施例9实施例10实施例11ph6.011.07.08.0对比例1-9对比例1-9与实施例1的不同之处在于,得到粪便保存液中各成分的浓度不同,具体如表3所示。表3对比例1-9的粪便保存液中各成分的浓度螯合剂mmol/l抑菌剂g/l氯化钠g/l变性剂g/l细胞保护剂对比例1800————————对比例25————————对比例30————————对比例4——0.5——————对比例5——110——————对比例6————0.2————对比例7————18————对比例8——————0.2——对比例9——————80——表3中,″—″代表与实施例1相同。对比例10对比例10与实施例1的不同之处在于,得到粪便保存液的ph为4。试验例1在25℃下,利用本发明实施例1-11和对比例1-10得到的粪便保存液对粪便保存0天、3天、5天和7天时,检测其qpcr循环数,用水为qpcr对照减去各样本时间点的循环数,所得差值结果如表4所示。表4qpcr结果保存时间第0天第3天第5天第7天实施例117.3916.8616.2916.68实施例217.4916.1115.2715.07实施例316.8916.2615.0914.85实施例416.7115.4114.8414.19实施例517.2115.4415.0914.22实施例617.5816.5916.3716.18实施例717.4816.3516.2316.46实施例817.0815.9914.2613.95实施例916.8615.8215.0114.04实施例1017.2916.716.5916.08实施例1116.3915.9915.7815.68对比例117.2815.4213.1613.08对比例217.0115.8313.3213.72对比例316.9416.0313.9210.6对比例416.9116.5213.8710.39对比例517.0615.6313.4611.03对比例617.0215.9312.529.27对比例716.5114.5513.7810.54对比例816.7514.7612.329.02对比例917.1115.9612.5810.94对比例1016.8314.9713.959.98阴性对照16.839.045.224.07表4中,阴性对照组为生理盐水。由表4可知,实施例1-11的粪便保存液在常温下即可长时间保存粪便样本,且能有效抑制粪便样本中dna降解及细胞受损,维持细胞形态,抑制降解酶和微生物活性效果佳,样本保存时间长。而对比例1-10和阴性对照组(生理盐水)中dna逐步降解,浓度下降。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12
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