sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20210411sibmed-640Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL MEDICINEРезультаты валидации нового метода определения активности α-амилазы человека для диагностики патологий поджелудочной железыValidation of determination of human α-amylase activity for patients with pancreatic diseashttps://orcid.org/0000-0002-4704-0785ЧеремисинаК. А.CheremisinaK. A.

Ксения Александровна Черемисина

630559, Новосибирская обл., р. п. Кольцово, Научно-производственная зона, 36

Ksenia A. Cheremisina

630559, Novosibirsk region, Koltsovo vlg, Research and production zone, 36

cheremisina@vector-best.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6596-3903ЯковлеваГ. Е.YakovlevaE. G.

Галина Евгеньевна Яковлева, к.б.н.

630559, Новосибирская обл., р. п. Кольцово, Научно-производственная зона, 36

Galina E. Yakovleva, candidate of biological sciences

630559, Novosibirsk region, Koltsovo vlg, Research and production zone, 36

yakovleva@vector-best.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4091-4697БарабошкинаА. В.BaraboshkinaA. V.

Анастасия Васильевна Барабошкина

630559, Новосибирская обл., р. п. Кольцово, Научно-производственная зона, 36

Anastasia V. Baraboshkina

630559, Novosibirsk region, Koltsovo vlg, Research and production zone, 36

baraboshkina@vector-best.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6256-2020АглетдиновЭ. Ф.AgletdinovE. F.

Эдуард Феликсович Аглетдинов, д.м.н.

630559, Новосибирская обл., р. п. Кольцово, Научно-производственная зона, 36

Eduard F. Agletdinov, doctor of medical sciences

630559, Novosibirsk region, Koltsovo vlg, Research and production zone, 36

agletdinov@vector-best.ruАО «Вектор-Бест»РоссияJSC Vector-BestRussian Federation2021270820214147985Copyright © Черемисина К.А., Яковлева Г.Е., Барабошкина А.В., Аглетдинов Э.Ф., 20212021Черемисина К.А., Яковлева Г.Е., Барабошкина А.В., Аглетдинов Э.Ф.Cheremisina K.A., Yakovleva E.G., Baraboshkina A.V., Agletdinov E.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/640

Активность α-амилазы в крови является ключевым лабораторным маркером заболеваний поджелудочной железы. В то же время некоторые из используемых для ее определения методов имеют ряд существенных недостатков и ограничений, и в настоящее время ведется разработка новых более эффективных способов. Целью данной работы явилась сравнительная оценка эффективности применения в клинической лабораторной диагностике двух методов определения активности общей и панкреатической α-амилазы в крови человека: основанного на использовании в качестве субстрата 4,6-этилиден-(G7)-п-нитрофенил-(G1)-α,D-мальтогептаозида (EPS-G7) и 2-хлоро-4-нитрофенил-4-O-β-D-галактопиранозилмальтозида (GalG2CNP). Для этого в параллельных исследованиях проанализированы образцы сыворотки крови пациентов с различной активностью α-амилазы. С использованием очищенных препаратов α-амилазы определены основные аналитические характеристики метода с субстратом GalG2CNP. Полученные результаты продемонстрировали высокий уровень корреляции обоих методов и точности измерения в рабочей области определения активности изоферментов α-амилазы. Таким образом, метод определения активности α-амилазы с использованием в качестве субстрата GalG2CNP обладает аналогичными по сравнению с распространенным методом с субстратом EPS-G7 аналитическими характеристиками, но вместе с тем имеющиеся преимущества позволяют рекомендовать его к более широкому применению в клинической лабораторной диагностике и научных исследованиях.

Blood α-amylase activity is a key laboratory marker of pancreatic diseases. At the same time, some of the common laboratory methods of its measurement have a number of limitations. Therefore new more effective laboratory methods are currently being developed over those methods that have been already available. The aim of this work was to compare two methods of determination of the activity of total and pancreatic α-amylase in human blood based on using 4,6-ethylidene-(G7)-p-nitrophenyl-(G1)-α,D-maltoheptaoside (EPS-G7) and 2-chloro-4-nitrophenyl-4-O-β-D-galactopyranosylmaltoside (GalG2CNP) as substrates. Blood serum samples from patients with different levels of α-amylase activity were analyzed. The main analytical characteristics of the method with the GalG2CNP substrate were determined using purified α-amylase specimens. A high-sized correlation and high accuracy of the α-amylase isoenzymes activity were observed for the both methods. Therefore, the method for determining the activity of α-amylase using GalG2CNP as a substrate has analytical characteristics similar to the common laboratory method with EPS-G7, but at the same time, the existing advantages allow it to be recommended for wider application in clinical laboratory diagnostics and scientific research.

панкреатитлабораторная диагностикаα-амилазаактивностьизоферментсубстратpancreatitislaboratory diagnosticsα-amylaseactivityisoenzymesubstrateReferencesKokosis G., Perez A., Pappas T.N. Surgical management of necrotizing pancreatitis: an overview. World J. Gastroenterol. 2014; 20 (43): 16106–16112. doi: 10.3748/wjg.v20.i43.16106Kokosis G., Perez A., Pappas T.N. Surgical management of necrotizing pancreatitis: an overview. World J. Gastroenterol. 2014; 20 (43): 16106–16112. doi: 10.3748/wjg.v20.i43.16106Matull W.R., Pereira S.P., O’Donohue J.W. Biochemical markers of acute pancreatitis. J. Clin. Pathol. 2006; 59 (4): 340–344. doi: 10.1136/jcp.2002.002923Matull W.R., Pereira S.P., O’Donohue J.W. Biochemical markers of acute pancreatitis. J. Clin. Pathol. 2006; 59 (4): 340–344. doi: 10.1136/jcp.2002.002923Leese T., Shaw D., Holliday M. Prognostic markers in acute pancreatitis: can pancreatic necrosis be predicted? Ann. R. Coll. Surg. Engl. 1988; 70 (4): 227–232.Leese T., Shaw D., Holliday M. Prognostic markers in acute pancreatitis: can pancreatic necrosis be predicted? Ann. R. Coll. Surg. Engl. 1988; 70 (4): 227–232.van Santvoort H.C., Bakker O.J., Bollen T.L., Besselink M.G., Ahmed Ali U., Schrijver A.M., Boermeester M.A., van Goor H., Dejong C.H., van Eijck C.H., van Ramshorst B., Schaapherder A.F., van der Harst E., Hofker S., Nieuwenhuijs V.B., Brink M.A., Kruyt P.M., Manusama E.R., van der Schelling G.P., Karsten T., Hesselink E.J., van Laarhoven C.J., Rosman C., Bosscha K., de Wit R.J., Houdijk A.P., Cuesta M.A., Wahab P.J., Gooszen H.G., Dutch Pancreatitis Study Group. A conservative and minimally invasive approach to necrotizing pancreatitis improves outcome. Gastroenterology. 2011; 141 (4): 1254–1263. doi: 10.1053/j.gastro.2011.06.073van Santvoort H.C., Bakker O.J., Bollen T.L., Besselink M.G., Ahmed Ali U., Schrijver A.M., Boermeester M.A., van Goor H., Dejong C.H., van Eijck C.H., van Ramshorst B., Schaapherder A.F., van der Harst E., Hofker S., Nieuwenhuijs V.B., Brink M.A., Kruyt P.M., Manusama E.R., van der Schelling G.P., Karsten T., Hesselink E.J., van Laarhoven C.J., Rosman C., Bosscha K., de Wit R.J., Houdijk A.P., Cuesta M.A., Wahab P.J., Gooszen H.G., Dutch Pancreatitis Study Group. A conservative and minimally invasive approach to necrotizing pancreatitis improves outcome. Gastroenterology. 2011; 141 (4): 1254–1263. doi: 10.1053/j.gastro.2011.06.073Rosenmund H., Kaczmarek M.J. Isolation and characterization of isoenzyme of human salivary and pancreatic alpha-amylase. Clin. Chem. Acta. 1976; 71 (2): 185–189. doi: 10.1016/0009-8981(76)90529-5Rosenmund H., Kaczmarek M.J. Isolation and characterization of isoenzyme of human salivary and pancreatic alpha-amylase. Clin. Chem. Acta. 1976; 71 (2): 185–189. doi: 10.1016/0009-8981(76)90529-5Takeuchi T. Human amylase isoenzymes separated on concanavalin A-Sepharose. Clin. Chem. 1979; 25 (8): 1406–1410.Takeuchi T. Human amylase isoenzymes separated on concanavalin A-Sepharose. Clin. Chem. 1979; 25 (8): 1406–1410.Marini J.J., Wheeler A.P. Critical care medicine: The essentials. Crit. Care. 2010; 14 (4): 317. doi: 10.1186/cc9204Marini J.J., Wheeler A.P. Critical care medicine: The essentials. Crit. Care. 2010; 14 (4): 317. doi: 10.1186/cc9204Балябина М.Д., Слепышева В.В., Козлов А.В. Методы определения α-амилазы. Лабораторная диагностика. 2007; 14 (2): 26–32.Balyabina M.D., Slepysheva V.V., Kozlov A.V. Methods for the determination of α-amylase. Laboratornaya diagnostika = Laboratory Diagnostics. 2007; 2 (14): 26–32. [In Russian].Svens E., Kapyaho K., Tanner P., Weber T.H. Immunocatalitic assay of pancreatic alpha-amylase in serum and urine with a specific monoclonal antibody. Clin. Chem. 1989; 35 (4): 662–664.Svens E., Kapyaho K., Tanner P., Weber T.H. Immunocatalitic assay of pancreatic alpha-amylase in serum and urine with a specific monoclonal antibody. Clin. Chem. 1989; 35 (4): 662–664.Mifflin T.E., Benjamin D.C., Bruns D.E. Rapid quantative, specific measurement of pancreatic amylase in serum with use of monoclonal antibody. Clin. Chem. 1985; 31 (8): 1283–1288.Mifflin T.E., Benjamin D.C., Bruns D.E. Rapid quantative, specific measurement of pancreatic amylase in serum with use of monoclonal antibody. Clin. Chem. 1985; 31 (8): 1283–1288.Kruse-Jarres J.D., Kaiser C., Hafkenscheid J.C., Hohenwallner W., Stein W., Bohner J., Klein G., Poppe W., Rauscher E. Evaluation of a new α-amylase assay using 4,6-ethylidene-(G)-1-4-nitrophenyl-(G1)- α-D-maltoheptaoside as substrate. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1988; 27 (2): 103–113.Kruse-Jarres J.D., Kaiser C., Hafkenscheid J.C., Hohenwallner W., Stein W., Bohner J., Klein G., Poppe W., Rauscher E. Evaluation of a new α-amylase assay using 4,6-ethylidene-(G)-1-4-nitrophenyl-(G1)- α-D-maltoheptaoside as substrate. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1988; 27 (2): 103–113.Lorentz K. IFCC method for measurement of catalytic concentration of enzymes. Part 9. IFCC method for α-amylase [1,4-α-D-glucan 4-glucanohydrolase, EC 3.2.1.1]. Indian J. Clin. Biochem. 1997; 12 (1): 1–24. doi: 10.1007/BF02867950Lorentz K. IFCC method for measurement of catalytic concentration of enzymes. Part 9. IFCC method for α-amylase [1,4-α-D-glucan 4-glucanohydrolase, EC 3.2.1.1]. Indian J. Clin. Biochem. 1997; 12 (1): 1–24. doi: 10.1007/BF02867950Makise J., Amakawa T., Nakayama T. Problems in the measurement of α-amylase activity using 4-nitrophenyl maltooligosaccharides as the substrate. Jpn. J. Clin. Chem. 1986; 15: 59–67.Makise J., Amakawa T., Nakayama T. Problems in the measurement of α-amylase activity using 4-nitrophenyl maltooligosaccharides as the substrate. Jpn. J. Clin. Chem. 1986; 15: 59–67.Dupuy G., Hilaire G., Au C. Rapid determinationof a-amylase activity by use of a new chromogenic substrate. Clin. Chem. 1987; 33 (4): 524–528.Dupuy G., Hilaire G., Au C. Rapid determinationof a-amylase activity by use of a new chromogenic substrate. Clin. Chem. 1987; 33 (4): 524–528.Яковлева Г.Е., Черемисина К.А. Реагент для определения общей α-амилазы. Пат. РФ № 2417374; опубл. 27.04.2009.Yakovleva G.E., Cheremisina K.A. Reagent for determination of total α-amylase activity. Patent RF № 2417374; published 27.04.2009. [In Russian].Яковлева Г.Е., Черемисина К.А. Набор реагентов для определения активности панкреатической α-амилазы. Пат. РФ № 2417373; опубл. 27.04.2011.Yakovleva G.E., Cheremisina K.A. Reagent for determination of pancreatic α-amylase activity. Patent RF № 2417373; published 27.04.2009. [In Russian].Morishita Y., Iinuma Y., Nakashima N., Majima K., Mizuguchi K., Kawamura Y. Total and pancreatic amylase measured with 2-Chloro-4-nitrophenyl- 4-O-β-D-galactopyranosylmaltoside. Clin. Chem. 2000; 46 (7): 928–933.Morishita Y., Iinuma Y., Nakashima N., Majima K., Mizuguchi K., Kawamura Y. Total and pancreatic amylase measured with 2-Chloro-4-nitrophenyl- 4-O-β-D-galactopyranosylmaltoside. Clin. Chem. 2000; 46 (7): 928–933.Меньшиков В.В. Обеспечение качества лабораторных исследований. Преаналитический этап. М.: Юнимед-пресс, 2003. 312 c.Menshikov V.V. Quality control assurance in clinical laboratory testing: preanalytical phase. Moscow: Yunimed-press, 2003. 312 p. [In Russian].Tietz N.W., Burlina A., Gerhardt W., Junge W., Malfertheiner P., Murai T., Otte M., Stein W., Gerber M., Klein G. Multicenter evaluation of a specific pancreatic isoamylase assay based on a double monoclonal- antibody technique. Clin. Chem. 1988; 34 (10): 2096–2102.Tietz N.W., Burlina A., Gerhardt W., Junge W., Malfertheiner P., Murai T., Otte M., Stein W., Gerber M., Klein G. Multicenter evaluation of a specific pancreatic isoamylase assay based on a double monoclonal- antibody technique. Clin. Chem. 1988; 34 (10): 2096–2102.Carroll J.K., Herrick B., Gipson T., Lee S.P. Acute pancreatitis: diagnosis, prognosis, and treatment. Am. Fam. Physician. 2007; 75 (10): 1513–1520.Carroll J.K., Herrick B., Gipson T., Lee S.P. Acute pancreatitis: diagnosis, prognosis, and treatment. Am. Fam. Physician. 2007; 75 (10): 1513–1520.Методические рекомендации «Валидация методов клинических лабораторных исследований». Справ. зав. КДЛ. 2014; 6: 53–68.Guidelines «Validation of clinical laboratory research methods». Spravochnik zaveduyushchego kliniko-diagnosticheskoy laboratoriyey = Handbook of the Head of Clinical Diagnostic Laboratory. 2014; 6: 53–68. [In Russian].Контроль качества клинических лабораторных исследований. Часть 1. Пределы допускаемых погрешностей результатов измерения аналитов в клинико-диагностических лабораториях. ГОСТ Р 53133.1-2008. М.: Стандартинформ, 2009. 31 c.Quality control of clinical laboratory tests. Part 1. Error limits of the analyte measurement results in clinical diagnostic laboratories. GOST R 53133.1-2008. Moscow: Standartinform, 2009. 31 p. [In Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.