FR2710152A1 - Procédé de dosage d'une enzyme et procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène utilisant une électrode modifiée et kit de dosage. - Google Patents
Procédé de dosage d'une enzyme et procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène utilisant une électrode modifiée et kit de dosage. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2710152A1 FR2710152A1 FR9311086A FR9311086A FR2710152A1 FR 2710152 A1 FR2710152 A1 FR 2710152A1 FR 9311086 A FR9311086 A FR 9311086A FR 9311086 A FR9311086 A FR 9311086A FR 2710152 A1 FR2710152 A1 FR 2710152A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- enzyme
- product
- electrode
- sep
- assay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 title claims abstract description 94
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 title claims abstract description 94
- 239000000427 antigen Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 title claims abstract description 62
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 63
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 50
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims abstract description 49
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 46
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 91
- -1 polytyramine Chemical compound 0.000 claims description 28
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 claims description 26
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 claims description 26
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 12
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 11
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 claims description 10
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 10
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 9
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 claims description 5
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 claims description 4
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 claims description 4
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 claims description 4
- 238000004082 amperometric method Methods 0.000 claims description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 claims description 4
- UZFMOKQJFYMBGY-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-TEMPO Chemical compound CC1(C)CC(O)CC(C)(C)N1[O] UZFMOKQJFYMBGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 102000003914 Cholinesterases Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000322 Cholinesterases Proteins 0.000 claims description 3
- 108020004206 Gamma-glutamyltransferase Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 claims description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940048961 cholinesterase Drugs 0.000 claims description 3
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 claims description 3
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims description 3
- 102000006640 gamma-Glutamyltransferase Human genes 0.000 claims description 3
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940094522 laponite Drugs 0.000 claims description 3
- XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B lithium magnesium sodium silicate Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3 XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 3
- 102000004357 Transferases Human genes 0.000 claims description 2
- 108090000992 Transferases Proteins 0.000 claims description 2
- FMTACOBZMORUIK-UHFFFAOYSA-N [C-]1(C=CC=C1)C(=O)NC1=C(C(=CC(=C1)C)C)O.[CH-]1C=CC=C1.[Fe+2] Chemical compound [C-]1(C=CC=C1)C(=O)NC1=C(C(=CC(=C1)C)C)O.[CH-]1C=CC=C1.[Fe+2] FMTACOBZMORUIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001763 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium Substances 0.000 claims 2
- KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=NC=C1 KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 235000019743 Choline chloride Nutrition 0.000 claims 2
- ZCAVYUXFVCSSJD-UHFFFAOYSA-N Cl.CN(C)CC1=C(C=CC(=C1)N)O Chemical compound Cl.CN(C)CC1=C(C=CC(=C1)N)O ZCAVYUXFVCSSJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 claims 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 2
- 229960003178 choline chloride Drugs 0.000 claims 2
- PBKSAWGZZXKEBJ-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene;4-cyclopenta-2,4-dien-1-ylphenol;iron(2+) Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C1=CC(O)=CC=C1[C-]1C=CC=C1 PBKSAWGZZXKEBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RLIPTWJEXQXBQZ-UHFFFAOYSA-N 4-amino-2-[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(N)=CC=C1O RLIPTWJEXQXBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M choline chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCO SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 69
- 229960002036 phenytoin Drugs 0.000 description 28
- CXOFVDLJLONNDW-UHFFFAOYSA-N Phenytoin Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C1(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 CXOFVDLJLONNDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 6
- PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 4-aminophenol Chemical compound NC1=CC=C(O)C=C1 PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 4
- 238000012875 competitive assay Methods 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 238000004365 square wave voltammetry Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000036046 immunoreaction Effects 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000001075 voltammogram Methods 0.000 description 3
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LTMHDMANZUZIPE-AMTYYWEZSA-N Digoxin Natural products O([C@H]1[C@H](C)O[C@H](O[C@@H]2C[C@@H]3[C@@](C)([C@@H]4[C@H]([C@]5(O)[C@](C)([C@H](O)C4)[C@H](C4=CC(=O)OC4)CC5)CC3)CC2)C[C@@H]1O)[C@H]1O[C@H](C)[C@@H](O[C@H]2O[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](O)C2)[C@@H](O)C1 LTMHDMANZUZIPE-AMTYYWEZSA-N 0.000 description 2
- 102000053187 Glucuronidase Human genes 0.000 description 2
- 108010060309 Glucuronidase Proteins 0.000 description 2
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- LTMHDMANZUZIPE-PUGKRICDSA-N digoxin Chemical compound C1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](C)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](O[C@@H]3C[C@@H]4[C@]([C@@H]5[C@H]([C@]6(CC[C@@H]([C@@]6(C)[C@H](O)C5)C=5COC(=O)C=5)O)CC4)(C)CC3)C[C@@H]2O)C)C[C@@H]1O LTMHDMANZUZIPE-PUGKRICDSA-N 0.000 description 2
- 229960005156 digoxin Drugs 0.000 description 2
- LTMHDMANZUZIPE-UHFFFAOYSA-N digoxine Natural products C1C(O)C(O)C(C)OC1OC1C(C)OC(OC2C(OC(OC3CC4C(C5C(C6(CCC(C6(C)C(O)C5)C=5COC(=O)C=5)O)CC4)(C)CC3)CC2O)C)CC1O LTMHDMANZUZIPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007824 enzymatic assay Methods 0.000 description 2
- 238000001952 enzyme assay Methods 0.000 description 2
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M malachite green Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=[N+](C)C)C=C1 FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229940107698 malachite green Drugs 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- AICOOMRHRUFYCM-ZRRPKQBOSA-N oxazine, 1 Chemical compound C([C@@H]1[C@H](C(C[C@]2(C)[C@@H]([C@H](C)N(C)C)[C@H](O)C[C@]21C)=O)CC1=CC2)C[C@H]1[C@@]1(C)[C@H]2N=C(C(C)C)OC1 AICOOMRHRUFYCM-ZRRPKQBOSA-N 0.000 description 2
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000000141 square-wave voltammogram Methods 0.000 description 2
- 231100001274 therapeutic index Toxicity 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000000954 titration curve Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 17β-estradiol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 0.000 description 1
- RHCSKNNOAZULRK-APZFVMQVSA-N 2,2-dideuterio-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)ethanamine Chemical compound NCC([2H])([2H])C1=CC(OC)=C(OC)C(OC)=C1 RHCSKNNOAZULRK-APZFVMQVSA-N 0.000 description 1
- CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 2-aminophenol Chemical compound NC1=CC=CC=C1O CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZZWZMUXHALBCQ-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)methyl]-2,6-dimethylphenol Chemical compound CC1=C(O)C(C)=CC(CC=2C=C(C)C(O)=C(C)C=2)=C1 AZZWZMUXHALBCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 208000031968 Cadaver Diseases 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 102100039111 FAD-linked sulfhydryl oxidase ALR Human genes 0.000 description 1
- 101000959079 Homo sapiens FAD-linked sulfhydryl oxidase ALR Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 108010007127 Pulmonary Surfactant-Associated Protein D Proteins 0.000 description 1
- 102100027845 Pulmonary surfactant-associated protein D Human genes 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000006295 amino methylene group Chemical group [H]N(*)C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000001448 anilines Chemical class 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000003556 anti-epileptic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 1
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 description 1
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- ILZSSCVGGYJLOG-UHFFFAOYSA-N cobaltocene Chemical compound [Co+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 ILZSSCVGGYJLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- GPRSOIDYHMXAGW-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene cyclopentanecarboxylic acid iron Chemical compound [CH-]1[CH-][CH-][C-]([CH-]1)C(=O)O.[CH-]1C=CC=C1.[Fe] GPRSOIDYHMXAGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QETISSZVCNFQBN-UHFFFAOYSA-N cyclopentane;cyclopentylmethanol;iron Chemical compound [Fe].[CH]1[CH][CH][CH][CH]1.OC[C]1[CH][CH][CH][CH]1 QETISSZVCNFQBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 229960005309 estradiol Drugs 0.000 description 1
- 229930182833 estradiol Natural products 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008105 immune reaction Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- QTWZICCBKBYHDM-UHFFFAOYSA-N leucomethylene blue Chemical compound C1=C(N(C)C)C=C2SC3=CC(N(C)C)=CC=C3NC2=C1 QTWZICCBKBYHDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- YNXICDMQCQPQEW-UHFFFAOYSA-L naphthalen-1-yl phosphate Chemical compound C1=CC=C2C(OP([O-])(=O)[O-])=CC=CC2=C1 YNXICDMQCQPQEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- DDBREPKUVSBGFI-UHFFFAOYSA-N phenobarbital Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1(CC)C(=O)NC(=O)NC1=O DDBREPKUVSBGFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002695 phenobarbital Drugs 0.000 description 1
- CMPQUABWPXYYSH-UHFFFAOYSA-N phenyl phosphate Chemical group OP(O)(=O)OC1=CC=CC=C1 CMPQUABWPXYYSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000003127 radioimmunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical group OS(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/34—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
- C12Q1/42—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving phosphatase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
- C12Q1/004—Enzyme electrodes mediator-assisted
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
- G01N33/581—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with enzyme label (including co-enzymes, co-factors, enzyme inhibitors or substrates)
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un procédé de dosage d'une enzyme, un procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène, avec détection électrochimique, ainsi qu'un kit de dosage, utilisé lors de la mise en œuvre de ces procédés. Le but de l'invention est de mettre au point des procédés de dosage dans lesquels la sensibilité de la détection du produit formé lors d'une réaction enzymatique est accrue. Ce but est atteint à l'aide d'un procédé consistant à: - faire réagir une enzyme (E) avec un substrat (S), - collecter le produit (P) électroactif ionique ou pro-ionique obtenu à l'issue de la réaction enzymatique sur une électrode (3) munie d'un composé polyionique (1), de charge opposée, - mesurer le signal fourni par ladite électrode (3).
Description
PROCEDE DE DOSAGE D'UNE ENZYME ET PROCEDE DE DOSAGE
IMMUNOENZYMATIQUE D'UN ANTIGENE UTILISANT UNE ELECTRODE
MODIFIEE ET KIT DE DOSAGE
La présente invention concerne un procédé de dosage d'une enzyme et un procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène, pour lesquels la détection se fait sur une électrode modifiée par un composé polyonique favorisant l'accumulation du produit de la réaction enzymatique. L'invention concerne également un kit de dosage, utilisé lors de la mise en oeuvre de ces procédés.
IMMUNOENZYMATIQUE D'UN ANTIGENE UTILISANT UNE ELECTRODE
MODIFIEE ET KIT DE DOSAGE
La présente invention concerne un procédé de dosage d'une enzyme et un procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène, pour lesquels la détection se fait sur une électrode modifiée par un composé polyonique favorisant l'accumulation du produit de la réaction enzymatique. L'invention concerne également un kit de dosage, utilisé lors de la mise en oeuvre de ces procédés.
Les enzymes sont des catalyseurs intervenant dans de nombreuses réactions du métabolisme humain et animal et à ce titre sont présentes dans les tissus et les organes. Plus précisément, ce sont des protéines ayant une activité catalytique sur des substrats spécifiques.
A titre d'exemple, l'alcaline phosphatase est présente dans divers tissus et notamment dans le foie ou dans les os. Cette enzyme intervient dans le métabolisme des glucides. La diminution ou la disparition de certaines de ces enzymes entraîne généralement des troubles fonctionnels au niveau de l'organisme. Il est alors important d'effectuer des dosages de ces enzymes afin de pouvoir détecter certaines anomalies pathologiques.
Par ailleurs, de nombreuses techniques de dosage immunoenzymatique se sont développées ces dernières années et sont utilisées dans le domaine médical, vétérinaire, dans l'industrie agro-alimentaire ou en écologie. Elles remplacent avantageusement les techniques de radio-immunodosage. Ces techniques permettent de doser tout type d'antigènes, notamment des produits toxiques, des médicaments et des molécules chimiques. Ainsi, les tests ELISA sont basés sur l'utilisation d'une enzyme comme marqueur.
Les méthodes de dosage immunologique permettent de doser des antigènes même si ceux-ci sont présents en faibles quantités. Le dosage est basé sur le fait que les anticorps (Ac) reconnaissent, puis se lient de manière spécifique aux antigènes (Ag), pour donner un complexe anticorps-antigène, selon la réaction équilibrée suivante
Ac + Ag t Ac - Ag
fraction libre complexe
Parmi les techniques de dosage immunoenzymatique, on connaît une méthode dite de "dosage compétitif hétérogène" qui consiste à introduire et à mettre en réaction une quantité définie d'antigènes marqués par une enzyme et une quantité indéfinie d'antigènes non marqués, (antigène à doser), face à une quantité limitée et connue d'anticorps fixés sur les parois d'un tube à essai. Après la première réaction immunologique, seule une fraction des antigènes marqués par une enzyme et des antigènes à doser a réagi avec les anticorps, tandis que le reste des antigènes à doser et des antigènes marqués se présente sous forme de fraction libre à l'intérieur du tube à essai. On effectue alors un rinçage et un lavage du tube à essai avant d'ajouter le substrat spécifique de l'enzyme de marquage.
Ac + Ag t Ac - Ag
fraction libre complexe
Parmi les techniques de dosage immunoenzymatique, on connaît une méthode dite de "dosage compétitif hétérogène" qui consiste à introduire et à mettre en réaction une quantité définie d'antigènes marqués par une enzyme et une quantité indéfinie d'antigènes non marqués, (antigène à doser), face à une quantité limitée et connue d'anticorps fixés sur les parois d'un tube à essai. Après la première réaction immunologique, seule une fraction des antigènes marqués par une enzyme et des antigènes à doser a réagi avec les anticorps, tandis que le reste des antigènes à doser et des antigènes marqués se présente sous forme de fraction libre à l'intérieur du tube à essai. On effectue alors un rinçage et un lavage du tube à essai avant d'ajouter le substrat spécifique de l'enzyme de marquage.
L'enzyme liée à l'antigène et à l'anticorps réagit alors de façon à transformer le substrat S en un produit P spécifique détecté généralement par des techniques spectroscopiques, telles que les mesures d'absorbance ou de fluorimétrie. Toutefois, les mesures d'absorbance ne sont pas toujours suffisamment sensibles et les mesures fluorimétriques, bien que présentant des limites de détection supérieures, sont également sensibles aux interférences endogènes, ce qui diminue la spécificité du dosage.
On connaît également d'après l'art antérieur des procédés de dosages immunologiques dans lesquels l'en- zyme liée à un antigène transforme un substrat S non électro-actif (ou difficilement électro-actif) en un produit P électro-actif, susceptible d'être détecté par ampérométrie. Ainsi, l'article de V.J. RAZUMAS et al.
"Kinetic amperometric determination of hydrolase activity", Analytica Chimica Acta, (1980) 117, 387-390, décrit l'un de ces procédés de détection utilisant, d'une part, l'alcaline phosphatase comme enzyme et les esters phosphates de polycatéchol et p-aminophénol comme substrat et, d'autre part, la ss-D-glucoside glucohydrolase comme enzyme et la p-aminophénol ss -D-glucoside comme substrat. L'article de K.R. Wehmeyer et al., "Competitive heterogeneous enzyme imunoassay for digoxin with electrochemical detection", Anal.
Chem. (1986), 58, 135-139, décrit un dosage immunoenzymatique compétitif, hétérogène, pour la détermination de la digoxine (antigène) dans le plasma humain. L'enzyme utilisée est l'alcaline phosphatase et le substrat est le phénylphosphate. La demande de brevet EP 0 223 541 décrit un procédé de dosage enzymatique électrochimique. Ce procédé permettant de doser l'oestradiol utilise l'alcaline phosphatase comme enzyme et l'ester phosphate du 4-N-ferrocénoylaminophénol comme substrat. Enfin, la demande de brevet EP 0 424 586 divulgue un procédé de dosage immuno-électrochimique de l'alcaline phosphatase consistant à faire réagir cette enzyme avec le 1-naphtyl phosphate pour former le 1-naphtol électroactif, détecté par une électrode au carbone.
Malheureusement, dans certains cas, le substrat et le produit obtenu présentent des électroactivités voisines et de ce fait, le procédé de dosage ne remplit pas les critères de sélectivité imposés.
Parmi les techniques de dosage immunoenzymatique, on connaît également une méthode dite de "dosage compétitif homogène" qui consiste à faire réagir simultanément dans un tube à essai l'antigène à doser (Ag), un antigène marqué par une enzyme spécifique (Ag-E), l'anticorps (Ac) et le substrat (S) dont la transformation est catalysée par l'enzyme précitée. La réaction est la suivante
Une partie des antigènes à doser et des antigènes marqués par l'enzyme réagit avec l'anticorps pour former un complexe (Ac/Ag ou Ac/Ag-E), tandis qu'une partie des antigènes marqués par une enzyme reste libre. Seule cette fraction libre réagit avec le substrat
S de façon à donner un produit P.
S de façon à donner un produit P.
La détection du produit P s'effectue par les mêmes techniques que celles citées pour la méthode dite de "dosage compétitif hétérogène" et présente donc les mêmes inconvénients. En outre, si cette technique de dosage homogène permet d'éviter les étapes de transfert, de décantation et de lavage, il faut toutefois que l'activité enzymatique de l'enzyme présente dans le complexe (Ac/Ag-E) soit nettement inférieure à celle de l'antigène libre marqué par une enzyme (Ag-E), voire même négligeable, pour que la transformation du substrat S en produit P soit effectuée préférentiellement par l'Ag-E libre. Ces inconvénients limitent donc le choix d'enzymes susceptibles d'être utilisées dans ces techniques.
On connaît encore des techniques de dosage de type "sandwich hétérogène" dans lesquelles l'antigène à doser est pris en "sandwich" entre un anticorps fixé sur les parois d'un tube à essai et un anticorps marqué par une enzyme. Cette enzyme permet ultérieurement de transformer un substrat S en produit P, susceptible d'être détecté. Ces techniques de dosage présentent les inconvénients précédemment cités, inhérents au type de détection utilisé.
En conséquence, l'invention concerne un procédé de dosage d'une enzyme et un procédé de dosage immunoenzymatique avec détection électrochimique dans lesquels la sensibilité de la détection du produit P est accrue.
Selon les caractéristiques de l'invention, le procédé de dosage d'une enzyme comprend les étapes consistant à :
- faire réagir l'enzyme à doser avec un substrat dont la transformation en un produit électroactif ionique ou pro-ionique est catalysée par ladite enzyme,
- collecter ledit produit électroactif ionique ou pro-ionique obtenu, sur une électrode munie d'un composé polyionique dont la charge est opposée à celle dudit produit obtenu, de façon que ce produit se concentre dans ledit composé polyionique pendant une période d'accumulation,
- mesurer le signal fourni par ladite électrode à l'issue de la période d'accumulation, grâce à des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode.
- faire réagir l'enzyme à doser avec un substrat dont la transformation en un produit électroactif ionique ou pro-ionique est catalysée par ladite enzyme,
- collecter ledit produit électroactif ionique ou pro-ionique obtenu, sur une électrode munie d'un composé polyionique dont la charge est opposée à celle dudit produit obtenu, de façon que ce produit se concentre dans ledit composé polyionique pendant une période d'accumulation,
- mesurer le signal fourni par ladite électrode à l'issue de la période d'accumulation, grâce à des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode.
Un produit électro-actif "pro-ionique" est un produit qui devient ionique par oxydation anodique
(composé "pro-cationique") ou par réduction cathodique (composé "pro-anionique")
Le signal mesuré par les moyens de détection électrochimique augmente avec la quantité d'enzyme présente dans l'échantillon. Le composé polyionique de l'électrode est capable grâce à sa grande affinité pour le produit obtenu à l'issue de la réaction enzymatique, d'accumuler celui-ci par échange ionique et ainsi d'exalter l'effet amplificateur de l'enzyme.
(composé "pro-cationique") ou par réduction cathodique (composé "pro-anionique")
Le signal mesuré par les moyens de détection électrochimique augmente avec la quantité d'enzyme présente dans l'échantillon. Le composé polyionique de l'électrode est capable grâce à sa grande affinité pour le produit obtenu à l'issue de la réaction enzymatique, d'accumuler celui-ci par échange ionique et ainsi d'exalter l'effet amplificateur de l'enzyme.
L'association d'un capteur électrochimique sensible avec les propriétés d'une enzyme spécifique conduit à une technique d'analyse simple à mettre en oeuvre, peu coûteuse et extrêmement performante puisqu'elle permet de détecter une enzyme à des concentrations pouvant atteindre 10-12 à 10~13mol.1~l.
Le procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène selon l'invention comprend les étapes consistant a:
- faire réagir une enzyme servant de marqueur à l'antigène à doser ou à un anticorps spécifique de cet antigène à doser avec un substrat dont la transformation en un produit électroactif ionique ou pro-ionique est catalysée par cette enzyme,
- collecter le produit électroactif ionique ou pro-ionique obtenu par la réaction enzymatique, sur une électrode munie d'un composé polyionique dont la charge est opposée à celle dudit produit obtenu, de façon que ce produit se concentre dans ledit composé polyionique pendant une période d'accumulation,
- mesurer le signal fourni par ladite électrode à l'issue de la période d'accumulation, grâce à des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode.
- faire réagir une enzyme servant de marqueur à l'antigène à doser ou à un anticorps spécifique de cet antigène à doser avec un substrat dont la transformation en un produit électroactif ionique ou pro-ionique est catalysée par cette enzyme,
- collecter le produit électroactif ionique ou pro-ionique obtenu par la réaction enzymatique, sur une électrode munie d'un composé polyionique dont la charge est opposée à celle dudit produit obtenu, de façon que ce produit se concentre dans ledit composé polyionique pendant une période d'accumulation,
- mesurer le signal fourni par ladite électrode à l'issue de la période d'accumulation, grâce à des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode.
Ce procédé de dosage peut s'appliquer à toutes les catégories d'immunodosage et notamment aux dosages compétitifs homogènes ou hétérogènes ou aux dosages de type "sandwich". Le couple substrat/produit est choisi judicieusement de façon à ce que l'accumulation du produit dans le composé polyionique soit favorisée au détriment de l'accumulation du substrat, voire même que l'accumulation du substrat soit impossible. En concentrant préférentiellement le produit dans le composé polyionique, le signal électrochimique détecté à l'électrode est amplifié, ce qui accroît la sensibilité de la technique. Ce procédé de dosage permet de quantifier des antigènes tels que des médicaments, des hormones, des protéines, des pesticides, des toxines, avec une limite de détection de 10-12 à 10-13 mol.l-l.
Enfin, l'invention concerne également un kit de dosage caractérisé en ce qu'il comprend
- un substrat susceptible d'être transformé en un produit électroactif ionique ou pro-ionique, sous l'action de catalyse d'une enzyme,
- une électrode munie d'un composé polyionique dont la charge est opposée à celle du produit électroactif ionique ou pro-ionique, et dans lequel ledit produit est susceptible de s'accumuler,
- des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode et permettant de mesurer le signal électrique fourni par cette électrode.
- un substrat susceptible d'être transformé en un produit électroactif ionique ou pro-ionique, sous l'action de catalyse d'une enzyme,
- une électrode munie d'un composé polyionique dont la charge est opposée à celle du produit électroactif ionique ou pro-ionique, et dans lequel ledit produit est susceptible de s'accumuler,
- des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode et permettant de mesurer le signal électrique fourni par cette électrode.
Ce kit de dosage permet la mise en oeuvre des procédés de dosage précités.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif. Cette description est faite en faisant référence aux dessins joints, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma illustrant le procédé de dosage d'une enzyme selon l'invention,
- les figures 2 et 3 illustrent deux variantes de réalisation de l'électrode utilisée dans les procédés de dosage selon l'invention,
- les figures 4 et 5 sont des courbes représentant des résultats obtenus par voltamétrie à vague carrée,
- la figure 6 est une courbe représentant la relation entre l'intensité de pic et la concentration (C) en 2- (N-ferrocenoyl-amino) 4, 6-diméthylphénol,
- la figure 7 est un graphique représentant la variation de l'intensité de pic en fonction de la concentration en alcaline phosphatase, dans diverses conditions expérimentales,
- les figures 8, 9 et 10 sont des schémas illustrant trois variantes de réalisation du procédé de dosage immunoenzymatique selon l'invention,
- la figure 11 est une courbe de calibration de l'essai 2 décrit ci-après,
- les figures 12 et 13 sont des courbes représentant respectivement la variation de l'intensité du pic en fonction de la concentration en anti-phénytoïne ou en phénytoine, et
- la figure 14 est une courbe standard de titrage de la phénytoine utilisable dans le cadre d'un dosage compétitif hétérogène.
- la figure 1 est un schéma illustrant le procédé de dosage d'une enzyme selon l'invention,
- les figures 2 et 3 illustrent deux variantes de réalisation de l'électrode utilisée dans les procédés de dosage selon l'invention,
- les figures 4 et 5 sont des courbes représentant des résultats obtenus par voltamétrie à vague carrée,
- la figure 6 est une courbe représentant la relation entre l'intensité de pic et la concentration (C) en 2- (N-ferrocenoyl-amino) 4, 6-diméthylphénol,
- la figure 7 est un graphique représentant la variation de l'intensité de pic en fonction de la concentration en alcaline phosphatase, dans diverses conditions expérimentales,
- les figures 8, 9 et 10 sont des schémas illustrant trois variantes de réalisation du procédé de dosage immunoenzymatique selon l'invention,
- la figure 11 est une courbe de calibration de l'essai 2 décrit ci-après,
- les figures 12 et 13 sont des courbes représentant respectivement la variation de l'intensité du pic en fonction de la concentration en anti-phénytoïne ou en phénytoine, et
- la figure 14 est une courbe standard de titrage de la phénytoine utilisable dans le cadre d'un dosage compétitif hétérogène.
La figure 1 illustre le principe du procédé de dosage d'une enzyme selon l'invention. Ce procédé consiste à faire réagir une enzyme E avec un substrat S de façon que cette enzyme catalyse la transformation du substrat S en produit P et que ce produit pénètre et s'accumule à l'intérieur d'un composé polyionique 1 inclu dans une électrode 3 constituée par exemple, d'un cylindre en carbone vitreux. L'accumulation du produit
P dans le composé polyionique 1 permet d'amplifier le signal observé à la sortie de l'électrode 3. Cette électrode 3 est reliée à des moyens de détection électrochimique 5 permettant l'interprétation de ce signal. Ces moyens de détection 5 comprennent un dispositif de mesure 7 relié à un appareil 9 pour tracer des graphiques fournissant des courbes de résultats.
P dans le composé polyionique 1 permet d'amplifier le signal observé à la sortie de l'électrode 3. Cette électrode 3 est reliée à des moyens de détection électrochimique 5 permettant l'interprétation de ce signal. Ces moyens de détection 5 comprennent un dispositif de mesure 7 relié à un appareil 9 pour tracer des graphiques fournissant des courbes de résultats.
Les moyens de détection 5 (ou plus précisément le dispositif de mesure 7) utilisent le principe de l'ampérométrie, de la coulométrie, de la voltampérométrie ou avantageusement de la voltammétrie à vague carrée.
Dans le mode de réalisation illustré en figure 1, le composé polyionique se présente sous forme d'un film recouvrant la surface extérieure de l'électrode de travail 3. Toutefois, il serait également possible d'utiliser une série d'ultra microélectrodes recouvertes d'un film polyionique ou une électrode formée d'une pâte de graphite imprégnée du composé polyionique comme cela est illustré respectivement aux figures 2 et 3.
La figure 2 illustre un exemple de réalisation d'électrode à ultra microdisques, telle que celle commercialisée par la Société Ecosse Sensor. Cette électrode 11 est réalisée par lithographie et constituée de 500 microdisques de carbone (diamètre = 10 ssm, surface totale S = 3,9.10-2 mm2) déposés sur un support 12 et contenus dans la partie circulaire 13. L'électrode 11 est placée à côté d'une électrode de référence 15 en
Ag/AgF entourant la partie circulaire 13. Le film de composé polyionique 1 est déposé par dessus la partie 13 à l'aide d'une seringue puis séché au four pendant 10 minutes.
Ag/AgF entourant la partie circulaire 13. Le film de composé polyionique 1 est déposé par dessus la partie 13 à l'aide d'une seringue puis séché au four pendant 10 minutes.
La figure 3 illustre un exemple de réalisation d'une électrode 17 à pâte de graphite imprégnée du composé polyionique et présentant une surface renouvelable. Cette électrode 17 est montée à l'extrémité d'un embout 19 et elle est reliée par un conducteur 21 à une électrode tournante Taccusel 23. L'extrémité de l'électrode 17 peut être découpée après usage pour un nouvel usage.
Le composé polyionique 1 peut être de nature polyanionique ou polycationique. Le produit P est alors respectivement cationique (ou pro-cationique) ou anionique (ou pro-anionique).
Le composé polyionique 1 peut être d'origine minérale ou organique. Comme composés minéraux à propriétés d'échange cationique, on peut envisager par exemple, l'utilisation de zéolithes et d'argiles (montmorillonite, laponite) . Des argiles synthétiques du type hydrotalcite présentent, quant à elles, des propriétés d'échange anionique. Comme composé organique, un exemple de composé polyanionique est un polymère perfluoré auquel sont greffés des groupements acides sulfoniques. L'un de ces polymères est connu sous le nom de marque Nafion (fabriqué par E.I. Du Pont de Nemours), et présente la formule chimique suivante
dans laquelle m est compris entre 5 et 13,5, n vaut environ 1000 et k est un entier compris entre 1 et 3.
dans laquelle m est compris entre 5 et 13,5, n vaut environ 1000 et k est un entier compris entre 1 et 3.
De préférence, le polymère utilisé a une masse de 1100g par mole de site SO3H. A pH 7,4, ce polymère se présente sous forme polyanionique. Ce polymère est en outre thermiquement et chimiquement très stable, insoluble dans l'eau seule et donc dans les analytes. Il présente de bonnes propriétés de transfert ionique. Les groupements fluorés assurent le caractère hydrophobe et les groupements S03 le caractère anionique du polymère.
Toutefois, il serait également possible d'utiliser d'autres polymères organiques polyanioniques tels que, par exemple, du polypyrrole N-substitué par une chaîne alcanoique (ex : (CH2)nCO2H) ou sulfonique, (ex (CH2)nS03H).
Il serait également possible d'utiliser des polymères organiques polycationiques, tels que l'un de ceux donnés dans le tableau I ci-dessous à titre d'exemple.
<tb> Nom <SEP> du <SEP> film <SEP> polycationique <SEP> Formule <SEP> chimique
<tb> polytyramine
<tb> <SEP> (utilisé <SEP> en <SEP> milieu <SEP> acide)
<tb> <SEP> fH
<tb> <SEP> I
<tb> <SEP> CY
<tb> <SEP> t
<tb> <SEP> (utilisé <SEP> en <SEP> milieu <SEP> acide)
<tb> <SEP> H
<tb> poly-4-vinyl-1-méthyl
<tb> pyridinium <SEP> v <SEP> C <SEP> H <SEP> S
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> e
<tb> <SEP> CH3
<tb>
<tb> polytyramine
<tb> <SEP> (utilisé <SEP> en <SEP> milieu <SEP> acide)
<tb> <SEP> fH
<tb> <SEP> I
<tb> <SEP> CY
<tb> <SEP> t
<tb> <SEP> (utilisé <SEP> en <SEP> milieu <SEP> acide)
<tb> <SEP> H
<tb> poly-4-vinyl-1-méthyl
<tb> pyridinium <SEP> v <SEP> C <SEP> H <SEP> S
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> e
<tb> <SEP> CH3
<tb>
<tb> polypyrrole
<tb> <SEP> (utilisé <SEP> à <SEP> l'état <SEP> oxydé)
<tb> <SEP> 'N/ <SEP> J
<tb> polypyrrole <SEP> N-substitué
<tb> par <SEP> une <SEP> chaîne <SEP> alkyl
<tb> ammonium
<tb> <SEP> ~te <SEP> A
<tb>
Le choix de l'enzyme E et du couple substrat
S/produit P s'effectue en ' fonction de la nature du composé polyionique 1. Il est en effet nécessaire que le produit P pénètre facilement dans le composé polyionique au détriment du substrat S, ce dernier étant ou non électroactif.
<tb> <SEP> (utilisé <SEP> à <SEP> l'état <SEP> oxydé)
<tb> <SEP> 'N/ <SEP> J
<tb> polypyrrole <SEP> N-substitué
<tb> par <SEP> une <SEP> chaîne <SEP> alkyl
<tb> ammonium
<tb> <SEP> ~te <SEP> A
<tb>
Le choix de l'enzyme E et du couple substrat
S/produit P s'effectue en ' fonction de la nature du composé polyionique 1. Il est en effet nécessaire que le produit P pénètre facilement dans le composé polyionique au détriment du substrat S, ce dernier étant ou non électroactif.
Lorsque le composé polyionique 1 est de nature polycationique (cf tableau 1 précédent), on utilise avantageusement comme enzyme une hydrolase telle que la cholinesterase EC-3-1-1-8 par exemple.
<tb> (cH3)3-N-(cH2)-o-c-R <SEP> + <SEP> 1120 <SEP> cho6
<tb> <SEP> Cl <SEP> O
<tb> <SEP> s
<tb> (CH3)3-N±(cH2)2oH <SEP> R-C-O
<tb> <SEP> Cl <SEP> O
<tb> <SEP> P
<tb>
Lorsque le composé polyionique 1 est de nature polyanionique, comme le Nafion (marque déposée), par exemple, on utilise avantageusement comme enzyme une oxydoréductase telle que la péroxydase EC-1-11-1-7, une transférase telle que la y-glutamyltransférase
EC-2-3-2-2 ou une hydrolase telle que la -D-glucu- ronidase EC-3-2-1-31 ou l'alcaline phosphatase
EC-3-1-3-1.
<tb> <SEP> Cl <SEP> O
<tb> <SEP> s
<tb> (CH3)3-N±(cH2)2oH <SEP> R-C-O
<tb> <SEP> Cl <SEP> O
<tb> <SEP> P
<tb>
Lorsque le composé polyionique 1 est de nature polyanionique, comme le Nafion (marque déposée), par exemple, on utilise avantageusement comme enzyme une oxydoréductase telle que la péroxydase EC-1-11-1-7, une transférase telle que la y-glutamyltransférase
EC-2-3-2-2 ou une hydrolase telle que la -D-glucu- ronidase EC-3-2-1-31 ou l'alcaline phosphatase
EC-3-1-3-1.
On rappelle ci-après pour chaque enzyme les réactions de transformation entre le substrat S et le produit P suite à la réaction de catalyse de l'enzyme.
Les exemples sont choisis de façon à ce que le substrat S soit électro-inactif et/ou de charge globale négative, ce qui défavorise son accumulation dans le film polyanionique, et le substrat P cationique ou procationique. Dans ce dernier cas, il devient cationique pendant la période d'accumulation où il pénètre dans le film de composé 1 et s'oxyde à l'anode en une forme cationique. C'est sous cette forme qu'il s'accumule dans le film polyanionique.
S P
D représentant le donneur, c'est-à-dire par exemple la forme leuco du vert de malachite qui conduit au vert de malachite (D+).
D représentant le donneur, c'est-à-dire par exemple la forme leuco du vert de malachite qui conduit au vert de malachite (D+).
R2NH2 représentant par exemple un aminoacide et R1NH2 des dérivés électroactifs de l'aniline.
<tb> <SEP> COOH
<tb> ro <SEP> + <SEP> OR
<tb> <SEP> "" <SEP> glucuronidase,
<tb> 1- <SEP> r
<tb> <SEP> OH <SEP> OH
<tb> <SEP> s
<tb> <SEP> COOH
<tb> À;iOH <SEP> + <SEP> ROH
<tb> <SEP> OH
<tb> <SEP> OH <SEP> OH
<tb>
ROH représentant, par exemple, l'un des alcools donnés dans le tableau 2 ci-après.
<tb> ro <SEP> + <SEP> OR
<tb> <SEP> "" <SEP> glucuronidase,
<tb> 1- <SEP> r
<tb> <SEP> OH <SEP> OH
<tb> <SEP> s
<tb> <SEP> COOH
<tb> À;iOH <SEP> + <SEP> ROH
<tb> <SEP> OH
<tb> <SEP> OH <SEP> OH
<tb>
ROH représentant, par exemple, l'un des alcools donnés dans le tableau 2 ci-après.
<tb> R-0-P03- <SEP> + <SEP> 1120 <SEP> <SEP> > <SEP> ROH <SEP> + <SEP> HPO2
<tb> <SEP> S <SEP> milieu <SEP> neutre <SEP> P
<tb>
ou faiblement
basique
Le reste R assure d'une part l'électroactivité de l'alcool et d'autre part, son caractère cationique ou procationique, de façon à favoriser son accumulation dans le film de Nafion.
<tb> <SEP> S <SEP> milieu <SEP> neutre <SEP> P
<tb>
ou faiblement
basique
Le reste R assure d'une part l'électroactivité de l'alcool et d'autre part, son caractère cationique ou procationique, de façon à favoriser son accumulation dans le film de Nafion.
Quelques exemples d'esters de phosphate et d'alcools satisfaisant à ces critères sont donnés ci-dessous dans le tableau 2.
<tb> DSt5t <SEP> S <SEP> Produit <SEP> P
<tb> <SEP> ester <SEP> phosphate <SEP> de <SEP> ferrocénylméthanol
<tb> <SEP> terrocénylmethanol
<tb> <SEP> çCH20H
<tb> <SEP> çCH20m5 <SEP> ç
<tb> <SEP> s
<tb> <SEP> ester <SEP> phosphate <SEP> je <SEP> 2-(N-ferrocénoylamln0)4,o
<tb> <SEP> ~-IN-ferocén:am;i > ),u <SEP> -dimethylphenol
<tb> <SEP> -i;méthylphénol
<tb> <SEP> O <SEP> Me <SEP> 11 <SEP> ~{
<tb> <SEP> Il <SEP> Me <SEP> I
<tb> <SEP> o <SEP> C-N
<tb> <SEP> SON <SEP> HO <SEP> Me
<tb> <SEP> 0Pc; <SEP> Me
<tb> <SEP> ester <SEP> pncspnat <SEP> 4-hydroxy-TEMPO
<tb> <SEP> 4-nydroxy-TEMFt
<tb> <SEP> OH
<tb> <SEP> MMe <SEP> MÀk::
<tb> <SEP> Me <SEP> Me <SEP> Me <SEP> Me
<tb> <SEP> o. <SEP> o.
<tb>
<tb> <SEP> ester <SEP> phosphate <SEP> de <SEP> ferrocénylméthanol
<tb> <SEP> terrocénylmethanol
<tb> <SEP> çCH20H
<tb> <SEP> çCH20m5 <SEP> ç
<tb> <SEP> s
<tb> <SEP> ester <SEP> phosphate <SEP> je <SEP> 2-(N-ferrocénoylamln0)4,o
<tb> <SEP> ~-IN-ferocén:am;i > ),u <SEP> -dimethylphenol
<tb> <SEP> -i;méthylphénol
<tb> <SEP> O <SEP> Me <SEP> 11 <SEP> ~{
<tb> <SEP> Il <SEP> Me <SEP> I
<tb> <SEP> o <SEP> C-N
<tb> <SEP> SON <SEP> HO <SEP> Me
<tb> <SEP> 0Pc; <SEP> Me
<tb> <SEP> ester <SEP> pncspnat <SEP> 4-hydroxy-TEMPO
<tb> <SEP> 4-nydroxy-TEMFt
<tb> <SEP> OH
<tb> <SEP> MMe <SEP> MÀk::
<tb> <SEP> Me <SEP> Me <SEP> Me <SEP> Me
<tb> <SEP> o. <SEP> o.
<tb>
<tb> <SEP> ester <SEP> phosphate <SEP> au <SEP> - <SEP> lorhyorate <SEP> chlorhydrate <SEP> de
<tb> <SEP> je <SEP> 2-lN,N-dlméthyl3minométhil! <SEP> 2-(N,N-diméthylamlno
<tb> <SEP> 4-amlnopnénol <SEP> méthyl)4-amlnophenol
<tb> <SEP> ,CH3 <SEP> OH <SEP> , <SEP> CH3 <SEP> a
<tb> <SEP> $CH2-NH <SEP> ; <SEP> Cl <SEP> ,CHz-NH <SEP> ; <SEP> Cl~
<tb> <SEP> NH2 <SEP> NHz
<tb> <SEP> ester <SEP> pnospnate <SEP> je <SEP> hexafluorophosphate <SEP> de
<tb> <SEP> i <SEP> 'hexafluorophosphate <SEP> je <SEP> 4-N-cobaltocénoylamlno
<tb> <SEP> 4-N-coDaltocénoylamlnophénol <SEP> phénol
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> H <SEP> F6 <SEP> 3, <SEP> < <SEP> 2 <SEP> P
<tb> <SEP> C- <SEP> N <SEP> O <SEP> C- <SEP> OH
<tb> <SEP> - <SEP> +Co <SEP> s.- <SEP> C- <SEP> N
<tb> <SEP> pFs
<tb> ester <SEP> phosphate <SEP> de <SEP> 4-ferrocényl <SEP> 4-ferrocényl <SEP> phénol
<tb> <SEP> pnénoi
<tb> <SEP> oeo' <SEP>
<tb>
<tb> <SEP> je <SEP> 2-lN,N-dlméthyl3minométhil! <SEP> 2-(N,N-diméthylamlno
<tb> <SEP> 4-amlnopnénol <SEP> méthyl)4-amlnophenol
<tb> <SEP> ,CH3 <SEP> OH <SEP> , <SEP> CH3 <SEP> a
<tb> <SEP> $CH2-NH <SEP> ; <SEP> Cl <SEP> ,CHz-NH <SEP> ; <SEP> Cl~
<tb> <SEP> NH2 <SEP> NHz
<tb> <SEP> ester <SEP> pnospnate <SEP> je <SEP> hexafluorophosphate <SEP> de
<tb> <SEP> i <SEP> 'hexafluorophosphate <SEP> je <SEP> 4-N-cobaltocénoylamlno
<tb> <SEP> 4-N-coDaltocénoylamlnophénol <SEP> phénol
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> H <SEP> F6 <SEP> 3, <SEP> < <SEP> 2 <SEP> P
<tb> <SEP> C- <SEP> N <SEP> O <SEP> C- <SEP> OH
<tb> <SEP> - <SEP> +Co <SEP> s.- <SEP> C- <SEP> N
<tb> <SEP> pFs
<tb> ester <SEP> phosphate <SEP> de <SEP> 4-ferrocényl <SEP> 4-ferrocényl <SEP> phénol
<tb> <SEP> pnénoi
<tb> <SEP> oeo' <SEP>
<tb>
Pour les couples substrat S/produit P 1, 2 et 6, le reste ferrocényle assure à la fois l'électroréactivité et le caractère procationique du composé. L'oxydation anodique du ferrocène en ferricinium se produit entre 0,2 et 0,4 volts (électrode Ag/Agcl). Il en est de même du reste NO dans le couple 3. L'oxydation du NO en NO+ se produit vers 0,5 volt.
Le chlorhydrate d'amine du couple 4 est protoné jusqu'aux pH faiblement basiques. Dans ce cas, c'est l'aminophénol qui s'oxyde de façon réversible. Pour le couple 5, le cobalticinium se réduit de façon réversible en cobaltocène vers -1 volt.
Les alcools des couples 1 et 3 sont commercialisés. L'ester phosphate du couple 3 est également commercialisé et les autres esters peuvent être synthétisés à partir du réactif POIL3 dans la pyridine.
L'alcool du couple 2 a été préparé à partir d'aminophénoldiméthylé et de chlorure de l'acide carboxylique du ferrocène. Le point de fusion de cet alcool est de 221"C (acétate d'éthyle/hexane).
Analyse de l'alcool C19H19NO2Fe (%) calculé : C = 65,35 ; H = 5,48
N = 4,01 ; Fe = 16,00,
et C19H19NO2Fe (%) trouvé : C = 65,60 ; H = 5,55
N = 3,94 ; Fe = 15,76.
N = 4,01 ; Fe = 16,00,
et C19H19NO2Fe (%) trouvé : C = 65,60 ; H = 5,55
N = 3,94 ; Fe = 15,76.
L'ester phosphate du couple 2 a également été préparé et présente un point de fusion variant entre 214 et 2150C (acétone/CH2Cl2).
Analyse de l'ester C19H20NOgFeP (8) calculé : C = 53,17 ; H = 4,97
N = 3,26 ; P = 7,22, et C19H20NO5FeP (;) trouvé : C = 53,38, H = 4,97
N = 3,32 ; P = 7,24.
N = 3,26 ; P = 7,22, et C19H20NO5FeP (;) trouvé : C = 53,38, H = 4,97
N = 3,32 ; P = 7,24.
Mise en évidence des propriétés d'accumulation sélective des électrodes modifiées par un film de
Nafion (marque déposée)
Les propriétés d'accumulation sélective du Nafion ont été démontrées à partir du couple substrat/produit n02 du tableau 2, en utilisant l'alcaline phosphatase comme enzyme.
Nafion (marque déposée)
Les propriétés d'accumulation sélective du Nafion ont été démontrées à partir du couple substrat/produit n02 du tableau 2, en utilisant l'alcaline phosphatase comme enzyme.
Electrode de carbone recouverte d'un film de Nafion
Ces mesures ont été effectuées par voltammétrie à vague carrée. La cellule d'électrolyse comprend un réservoir central dans lequel on dépose 0,5 à 1 ml de la solution à analyser contenant le substrat S n02 ou le produit P nO 2 dilué dans un tampon phosphate pH 7,4. Cette cellule comprend en outre une contre-électrode en fil de platine, une électrode de référence Ag/Agcl et l'électrode de travail constituée par un disque de carbone vitreux (diamètre = 3 mm surface S"= 7 mm2), recouvert d'un film élaboré à partir de Nafion en poudre en suspension dans un mélange alcools aliphatiques /eau, (disponible chez
Aldrich, 27,470-4) d'une épaisseur de 0,4 clam.
Ces mesures ont été effectuées par voltammétrie à vague carrée. La cellule d'électrolyse comprend un réservoir central dans lequel on dépose 0,5 à 1 ml de la solution à analyser contenant le substrat S n02 ou le produit P nO 2 dilué dans un tampon phosphate pH 7,4. Cette cellule comprend en outre une contre-électrode en fil de platine, une électrode de référence Ag/Agcl et l'électrode de travail constituée par un disque de carbone vitreux (diamètre = 3 mm surface S"= 7 mm2), recouvert d'un film élaboré à partir de Nafion en poudre en suspension dans un mélange alcools aliphatiques /eau, (disponible chez
Aldrich, 27,470-4) d'une épaisseur de 0,4 clam.
L'enregistrement des voltammogrammes sur électrode stationnaire a été précédé d'une période d'accumulation du substrat nO 2 ou du produit nO 2 dans le film de
Nafion d'une durée de 5 minutes. Pendant la période d'accumulation, l'électrode recouverte du film de
Nafion est mise en rotation à raison de 600 tours/min et est maintenue à un potentiel de 0,6 volt. Les voltammogrammes de la figure 4 ont été obtenus par balayage des potentiels entre 0,6 volt et 0 volt, ce qui correspond à la réduction du ferricinium en ferrocène.
Nafion d'une durée de 5 minutes. Pendant la période d'accumulation, l'électrode recouverte du film de
Nafion est mise en rotation à raison de 600 tours/min et est maintenue à un potentiel de 0,6 volt. Les voltammogrammes de la figure 4 ont été obtenus par balayage des potentiels entre 0,6 volt et 0 volt, ce qui correspond à la réduction du ferricinium en ferrocène.
La courbe A illustre les résultats obtenus avec le substrat S nO 2 (concentration 2.10-5 mol.l-l dans le tampon pH 7,4) et la courbe B les résultats obtenus avec le produit P n" 2 (concentration 10-5 mol.l-l dans le tampon pH 7,4).
A partir des résultats de cette figure, on constate que le rapport entre la valeur du courant de pic et la concentration en substrat ou en produit dans le tampon est 80 fois plus élevé pour le produit que pour le substrat, ce qui montre la grande sélectivité du
Nafion en faveur du produit P nO 2.
Nafion en faveur du produit P nO 2.
Par ailleurs, la courbe C correspond au voltammogramme obtenu pour le produit P nO 2 (concentration 10-5 mol.l-1 dans le tampon pH 7,4), en l'absence du film de Nafion. La comparaison des courants de pic de la courbe B correspondant au produit P n" 2 et de la courbe C correspondant au produit P nO 2 sans le film de Nafion, montre que le signal est amplifié environ 14 fois sur l'électrode au Nafion par rapport à une électrode classique.
Ultramicroélectrodes
Des mesures ont également été effectuées dans des conditions identiques mais avec une électrode du type ultramicroélectrode recouverte par un film de Nafion telle que celle illustrée en figure 2. La figure 5 jointe représente les voltammogrammes à vague carrée obtenus pour le produit P nO 2 (concentration 2.10-5 mol.l-1 dans le tampon à pH 7,4). La courbe A représente les résultats obtenus immédiatement après le trempage de l'électrode dans la solution tandis que la courbe B représente les résultats obtenus après une accumulation du produit P nO 2 dans le film de Nafion pendant 10 minutes. Le courant de pic pour la courbe A présente une valeur de 0,065 zA et passe à une valeur de 0,23 tA pour la courbe B. Ceci traduit l'accumulation du produit dans le film de Nafion.
Des mesures ont également été effectuées dans des conditions identiques mais avec une électrode du type ultramicroélectrode recouverte par un film de Nafion telle que celle illustrée en figure 2. La figure 5 jointe représente les voltammogrammes à vague carrée obtenus pour le produit P nO 2 (concentration 2.10-5 mol.l-1 dans le tampon à pH 7,4). La courbe A représente les résultats obtenus immédiatement après le trempage de l'électrode dans la solution tandis que la courbe B représente les résultats obtenus après une accumulation du produit P nO 2 dans le film de Nafion pendant 10 minutes. Le courant de pic pour la courbe A présente une valeur de 0,065 zA et passe à une valeur de 0,23 tA pour la courbe B. Ceci traduit l'accumulation du produit dans le film de Nafion.
Electrode à pâte de graphite
Enfin, une troisième série de mesures a été effectuée avec l'électrode à pâte de graphite telle que celle illustrée en figure 3, (diamètre : 3 mm, surface : 7 mm2). La pâte de graphite imprégnée de Nafion contient entre autres du Nafion (disponible chez
Aldrich 27,470-4), et de la poudre de graphite
(disponible chez Ultra Corps CO14145-10/UCP 1M) . Les conditions expérimentales sont les mêmes que précédemment. La figure 6 illustre la relation de linéarité existant entre l'intensité de pic et la concentration c en produit P nO 2 du tableau 2. Cette électrode permet donc d'obtenir des résultats fiables et reproductibles.
Enfin, une troisième série de mesures a été effectuée avec l'électrode à pâte de graphite telle que celle illustrée en figure 3, (diamètre : 3 mm, surface : 7 mm2). La pâte de graphite imprégnée de Nafion contient entre autres du Nafion (disponible chez
Aldrich 27,470-4), et de la poudre de graphite
(disponible chez Ultra Corps CO14145-10/UCP 1M) . Les conditions expérimentales sont les mêmes que précédemment. La figure 6 illustre la relation de linéarité existant entre l'intensité de pic et la concentration c en produit P nO 2 du tableau 2. Cette électrode permet donc d'obtenir des résultats fiables et reproductibles.
A partir du principe de dosage illustré en figure 1, il est possible d'envisager le dosage indirect d'une enzyme.
Essai 1 : Dosage d'une enzyme
Un exemple de dosage de l'enzyme alcaline phosphatase a été réalisé dans les conditions expérimentales suivantes. Un échantillon a été préparé en mélangeant dans un tampon NaHCO3 (pH 9,6) le substrat S nO 2 du tableau 2 à une concentration de 10-5 mol.l-l, MgSO4 à une concentration de 10-2 mol.l-l et de l'alcaline phosphatase (Sigma P 4252), à des concentrations variant entre 0,24 et 24 unités par litre. Le volume de l'échantillon est de 1 ml. L'échantillon est maintenu à 30"C. Après 15 minutes de période d'incubation, le pH est ramené à 7,5 par a
Un exemple de dosage de l'enzyme alcaline phosphatase a été réalisé dans les conditions expérimentales suivantes. Un échantillon a été préparé en mélangeant dans un tampon NaHCO3 (pH 9,6) le substrat S nO 2 du tableau 2 à une concentration de 10-5 mol.l-l, MgSO4 à une concentration de 10-2 mol.l-l et de l'alcaline phosphatase (Sigma P 4252), à des concentrations variant entre 0,24 et 24 unités par litre. Le volume de l'échantillon est de 1 ml. L'échantillon est maintenu à 30"C. Après 15 minutes de période d'incubation, le pH est ramené à 7,5 par a
Une seconde mesure a été effectuée en modifiant légèrement les conditions expérimentales. On utilise 100 zl de tampon TRIS (pH 10,2) contenant 10-4 mol.l-l du substrat S nO 2, 5.10-3 mol.l de NaCl, 10-2 mol.l-l de MgSO4 et l'alcaline phosphatase à des concentrations variant entre 0,24 et 1,8 unités par litre. Après incubation pendant 30 minutes, le volume de l'échantilon est ramené à 1,0 ml par ajout de 900 pl de
NaHCO3 et 4 ptl d'acide chlorhydrique 4 M. L'échantillon a ensuite été transféré dans la cellule d'électrolyse identique à celle décrite dans les exemples précédents.
NaHCO3 et 4 ptl d'acide chlorhydrique 4 M. L'échantillon a ensuite été transféré dans la cellule d'électrolyse identique à celle décrite dans les exemples précédents.
La droite B de la figure 7 illustre les résultats obtenus. On atteint une limite de détection de 0,024 unités par litre, ce qui correspond à une concentration en alcaline phosphatase Sigma P 4252 de 1,3.10-12 mol.l~1.
Sur un principe similaire à ce qui vient d'être décrit pour le dosage de l'enzyme, c'est-à-dire en associant une enzyme spécifique, un couple (substrat S /produit P) et un capteur comprenant un composé polyionique susceptible d'accumuler le produit P formé lors de la réaction enzymatique, il est possible d'effectuer des dosages immunoenzymatiques.
Le principe général du dosage immunoenzymatique d'un antigène consiste à
- faire réagir une enzyme E servant de marqueur à l'antigène à doser ou à un anticorps spécifique de cet antigène à doser, avec un substrat S de façon que l'enzyme catalyse la réaction de transformation du substrat S en un produit P électroactif ionique ou pro-ionique, et
- collecter ledit produit P sur une électrode munie d'un des composés polyioniques précédemment décrits, de façon que le produit P se concentre dans le composé polyionique et puisse ensuite être détecté.
- faire réagir une enzyme E servant de marqueur à l'antigène à doser ou à un anticorps spécifique de cet antigène à doser, avec un substrat S de façon que l'enzyme catalyse la réaction de transformation du substrat S en un produit P électroactif ionique ou pro-ionique, et
- collecter ledit produit P sur une électrode munie d'un des composés polyioniques précédemment décrits, de façon que le produit P se concentre dans le composé polyionique et puisse ensuite être détecté.
Le principe de détection, les enzymes, les substrats et les produits sont identiques à ce qui vient d'être décrit pour le dosage enzymatique.
Ce principe de dosage immunoenzymatique s'applique aux dosages compétitifs homogènes ou hétérogènes ou aux dosages de type sandwich.
La figure 8 illustre un exemple d'immunodosage de type compétitif homogène. Dans ce cas, on fait réagir l'antigène à doser (Ag), l'antigène marqué par une enzyme (Ag-E), l'anticorps (Ac) et le substrat S. Au cours de la réaction, une partie des antigènes marqués par une enzyme (Ag-E)et des antigènes à doser (Ag) se fixe sur les anticorps (Ac), tandis que seule la fraction restée libre d'antigène marqué par une enzyme (Ag-E) réagit avec le substrat S pour donner le produit
P qui s'accumule alors dans le composé polyionique 1.
P qui s'accumule alors dans le composé polyionique 1.
Le reste du dispositif (électrode 3 et moyens de détection) est identique à ce qui a été décrit pour la figure 1 et porte les mêmes références. Toutes les autres variantes précédemment décrites concernant la structure des électrodes, les enzymes, le couple substrat/produit et le composé polyionique peuvent également être utilisés ici.
La figure 9 illustre un exemple d'immunodosage du type compétitif hétérogène. Dans ce cas, l'anticorps (Ac) présent en quantité limitée est fixé sur les parois d'un tube à essai, par exemple, et l'on fait réagir une quantité fixe d'antigène marqué par une enzyme (Ag-E) en compétition avec l'antigène à doser (Ag) . Après les étapes de lavage et de rinçage, le substrat S est ajouté. Seuls les complexes Ac/Ag-E réagiront avec le substrat S pour le transformer en produit P de façon proportionnelle à la quantité d'antigène marqué présent sous forme de complexe
Ac/Ag-E.
Ac/Ag-E.
Tous les autres paramètres du dosage (enzyme, couple substrat/produit, composé polyionique, électrode et moyens de détection) sont identiques à ce qui a été précédemment décrit en relation avec la figure 1 et le dosage de l'enzyme.
La figure 10 illustre un exemple d'immunodosage du type "sandwich". Dans ce cas, l'anticorps (Ac) présent en excès est fixé sur les parois d'un tube à essai, par exemple. L'antigène à doser (Ag) est ajouté et réagit avec les anticorps (Ac). Ensuite, des anticorps marqués par une enzyme (Ac-E) sont ajoutés en excès et prennent en "sandwich" les antigènes liés aux anticorps. Le substrat S est ajouté après le rinçage du tube à essai.
Tous les autres paramètres du dosage (enzyme, couple substrat/produit, composé polyionique, électrode et moyens de détection) sont identiques à ce qui été précédemment décrit en relation avec la figure 1 et le dosage de l'enzyme.
Ces différents types de dosage immunoenzymatique selon l'invention peuvent être utilisés pour doser n'importe quel antigène susceptible d'être lié à une enzyme répondant aux impératifs de l'invention ou n'importe quel antigène ayant un anticorps spécifique susceptible d'être lié à une telle enzyme.
On donnera ci-après deux exemples de réalisation de dosages compétitifs de type homogène et hétérogène, appliqués au dosage de la phénytoïne. Ce produit est un antiépileptique dont l'index thérapeutique est compris entre 2.10-5 mol.l-l et 8.10-5 mol.l-l.
Essai 2 : Dosage compétitif en phase homogène
On utilise pour ce dosage, la phénytoine marquée par l'alcaline phosphatase (Phen-A P, Interchim Ref. FIT 80-IP30, solution commerciale de 50 unités/ml dans un tampon TRIS).
On utilise pour ce dosage, la phénytoine marquée par l'alcaline phosphatase (Phen-A P, Interchim Ref. FIT 80-IP30, solution commerciale de 50 unités/ml dans un tampon TRIS).
- courbe de calibration
Celle-ci est illustrée sur la figure 11. Elle a été réalisée selon les conditions expérimentales de la courbe B de la figure 7.
Celle-ci est illustrée sur la figure 11. Elle a été réalisée selon les conditions expérimentales de la courbe B de la figure 7.
- vérification de l'affinité entre le phénytoine marquée à l'alcaline phosphatase et l'antisérum
L'affinité entre l'antigène et l'anticorps est vérifiée de la façon suivante.
L'affinité entre l'antigène et l'anticorps est vérifiée de la façon suivante.
On réalise une immunoréaction à 37 C pendant 30 minutes entre 100 unités par litre d'antigène marqué (phénytoïne marquée à l'alcaline phosphatase AP) et d'antisérum contenant des anticorps anti-phénytoine dans un volume de 250 ptl de NaCl (5.10-3 mol.l-1) en présence de sérum normal de lapin.
On réalise alors la réaction enzymatique à 37 C, après addition de 250 ptl de tampon TRIS contenant NaCl
(5.10-3 mol.l~1), MgSO4 (2.10-2 mol.l~1) et 2 10-5 mol.l-l de substrat n 2 du tableau 2 (ester phosphate de 2- 2-(N-ferrocénoylamino)4,6-diméthylphénol). La réaction dure 15 minutes.
(5.10-3 mol.l~1), MgSO4 (2.10-2 mol.l~1) et 2 10-5 mol.l-l de substrat n 2 du tableau 2 (ester phosphate de 2- 2-(N-ferrocénoylamino)4,6-diméthylphénol). La réaction dure 15 minutes.
On ajoute enfin 500 ptl de NaHC03 (pH 9,6), 7 Ill de
HCl 4 M et on procède à une période d'accumulation du produit n 2 pendant une durée de 5 minutes dans l'électrode de mesure.
HCl 4 M et on procède à une période d'accumulation du produit n 2 pendant une durée de 5 minutes dans l'électrode de mesure.
La détermination s'effectue par voltammétrie à vague carrée dans les mêmes conditions expérimentales que celle de la courbe A ou B de la figure 4.
Cette réaction est répétée en ajoutant des quantités croissantes d'antisérum, le volume total d'antisérum et de sérum normal de lapin étant maintenu constant à 6 Ktl et le volume de la solution finale contenant la phénytoine marquée, le substrat et l'antisérum étant de 1 ml.
En présence d'ajouts croissants d'antisérum anti-phénytoïne, la quantité de complexe anti-phénytoïne/phénytoïne marquée par AP augmente aux dépens de la phénytoine marquée par AP libre, et la diminution du signal électrique confirme que la transformation enzymatique du substrat n" 2 en produit n 2 ne peut se faire que par l'intermédiaire de la phénytoine marquée par AP libre.
A partir des conditions expérimentales correspondant au point A de la figure 12, une courbe standard de titrage de phénytoine (figure 13) a été obtenue par ajout de quantités croissantes de phénytoine au niveau de l'étape d'immunoréaction. Cette courbe de calibration est directement utilisable pour doser des échantillons cliniques après dilution, et elle a été utilisée pour le dosage d'un échantillon El, en introduisant 1,5 pLi de El, 1,5 Zl de sérum normal de lapin et 3 Zl d'anti-phénytoïne au niveau de l'étape d'immunoréaction. Après accumulation et détermination voltammétrique, on obtient pour le courant de pic un signal de 6,3 ssA correspondant, d'après la courbe de calibration de la figure 13, à une concentration en phénytoine de 4,0.10~8mol.1~1, soit une concentration en phénytoine, dans l'échantillon El, de 2,7.10~5mol.1~1. La valeur théorique déterminée dans un laboratoire hospitalier par chromatographie liquide haute performance est de 3,2.10-5mol l-l.
Essai 3 : Dosage compétitif en phase hétérogène
Pour immobiliser l'antisérum sur les parois d'un tube à essai maxisorp (Polylabo réf. 470319), l'anticorps anti-phénytoine est dilué 100 fois dans un tampon phosphate pH 7,4, puis 200 pLi de cette solution sont introduits dans le tube à essai. Après 15 heures de contact à 4"C, le tube à essai est rincé par un mélange tampon phosphate/Tween 20 en volume 0,1% [Aldrich 27, 434-8] (400 lx3 pendant 10 minutes). L'évaluation de l'activité enzymatique de la phénytoïne marquée par l'alcaline phosphatase, lorsque tous les anticorps présents sur les parois du tube sont complexés par la phénytoïne marquée, s'effectue selon le protocole suivant :
1 L'introduction dans le tube de 10 Al de phénytoïne marquée (5000 Ul-1) et de 190 l de tampon phosphate, est suivie de 60 minutes d'incubation à 37 C, puis de deux rinçages pendant 10 minutes au tampon phosphate/Tween 20 et de deux rinçages au tampon TRIS.
Pour immobiliser l'antisérum sur les parois d'un tube à essai maxisorp (Polylabo réf. 470319), l'anticorps anti-phénytoine est dilué 100 fois dans un tampon phosphate pH 7,4, puis 200 pLi de cette solution sont introduits dans le tube à essai. Après 15 heures de contact à 4"C, le tube à essai est rincé par un mélange tampon phosphate/Tween 20 en volume 0,1% [Aldrich 27, 434-8] (400 lx3 pendant 10 minutes). L'évaluation de l'activité enzymatique de la phénytoïne marquée par l'alcaline phosphatase, lorsque tous les anticorps présents sur les parois du tube sont complexés par la phénytoïne marquée, s'effectue selon le protocole suivant :
1 L'introduction dans le tube de 10 Al de phénytoïne marquée (5000 Ul-1) et de 190 l de tampon phosphate, est suivie de 60 minutes d'incubation à 37 C, puis de deux rinçages pendant 10 minutes au tampon phosphate/Tween 20 et de deux rinçages au tampon TRIS.
Il a été vérifié que la phase liquide (environ 200 zl) extraite à la seringue après incubation et avant rinçage, contient de la phénytoïne marquée libre en excès.
2 Après introduction dans le tube de 10 Al du substrat n 2 (10~3mol.1~1) et de 190 zl de tampon TRIS contenant NaCl (5.10~3mol.1~1) et MgSO4 (10~2mol.1~1), la transformation enzymatique du substrat n 2 au produit n 2 s'effectue pendant 15 minutes à 37 C.
3 La détection électrochimique du substrat n 2 est réalisée après transfert des 200 l de solution dans la cellule d'électrolyse puis ajout de 100 l de
NaCl (5.10~3mol.1~1), 300 ml de NaHCO3 et 6 Al de HCl 4
M, et enfin une accumulation sur une électrode revêtue d'un film de Nafion, pendant 5 minutes à 0,6 V. Le courant de pic du voltammogramme à vague carrée obtenu est de 14,3 A.
NaCl (5.10~3mol.1~1), 300 ml de NaHCO3 et 6 Al de HCl 4
M, et enfin une accumulation sur une électrode revêtue d'un film de Nafion, pendant 5 minutes à 0,6 V. Le courant de pic du voltammogramme à vague carrée obtenu est de 14,3 A.
La courbe standard de titrage de la phénytoïne de la figure 14 a été obtenue en ajoutant 1 Al de phény toïne de concentration Co, diluée dans du tampon phosphate au niveau de la phase 1 du protocole.
L'échantillon de volume 200 l contient également 10CL1 de phénytoïne marquée à l'alcaline phosphatase
(5000 unités par litre). Cette courbe est directement utilisable dans la zone I (index thérapeutique) pour doser les échantillons cliniques (ajout d'1 pl d'échantillon au niveau de la phase 1 du protocole).
(5000 unités par litre). Cette courbe est directement utilisable dans la zone I (index thérapeutique) pour doser les échantillons cliniques (ajout d'1 pl d'échantillon au niveau de la phase 1 du protocole).
<tb> <SEP> (E2) <SEP> (E3)
<tb> Phénytoïne <SEP> 3,2.10-5 <SEP> mol.l-l <SEP> 5,0.10-5 <SEP> mol.l-1 <SEP>
<tb> indiquée
<tb> Phénytoïne <SEP> 3,2.10-5 <SEP> mol.l-l <SEP> 5,2.10-5 <SEP> mol.l'l <SEP>
<tb> trouvée
<tb>
On notera que E2 et E3 contiennent également du phénobarbital et 7 (ou 8) drogues.
<tb> Phénytoïne <SEP> 3,2.10-5 <SEP> mol.l-l <SEP> 5,0.10-5 <SEP> mol.l-1 <SEP>
<tb> indiquée
<tb> Phénytoïne <SEP> 3,2.10-5 <SEP> mol.l-l <SEP> 5,2.10-5 <SEP> mol.l'l <SEP>
<tb> trouvée
<tb>
On notera que E2 et E3 contiennent également du phénobarbital et 7 (ou 8) drogues.
Enfin, 1 invention concerne un kit de dosage susceptible d'être utilisé pour la mise en oeuvre des deux procédés précédemment décrits. Ce kit de dosage comprend
- un substrat susceptible d'être transformé en un produit sous l'action de catalyse d'une enzyme,
- une électrode munie d'un composé polyionique dont la polarité est opposée à celle du produit et dans lequel ledit produit est susceptible de s'accumuler,
- des moyens de détection électrochimiques reliés à cette électrode et permettant de mesurer le signal électrique fourni par celle-ci.
- un substrat susceptible d'être transformé en un produit sous l'action de catalyse d'une enzyme,
- une électrode munie d'un composé polyionique dont la polarité est opposée à celle du produit et dans lequel ledit produit est susceptible de s'accumuler,
- des moyens de détection électrochimiques reliés à cette électrode et permettant de mesurer le signal électrique fourni par celle-ci.
Les enzymes, les couples substrats/produits, l'électrode de mesure, le composé polyionique et les moyens de détection sont identiques à ceux qui ont été décrits précédemment.
Lorsque l'enzyme est libre, le kit de dosage permet de doser cette enzyme. Lorsque l'enzyme est liée à un antigène donné ou à un anticorps spécifique d'un antigène donné, le kit de dosage permet de doser cet antigène.
Claims (25)
1. Procédé de dosage d'une enzyme (E), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
- faire réagir l'enzyme (E) à doser avec un substrat (S) dont la transformation en un produit (P) électroactif ionique ou pro-ionique, est catalysée par ladite enzyme (E),
- collecter ledit produit électroactif ionique ou pro-ionique (P) obtenu, sur une électrode (3, 11, 17) munie d'un composé polyionique (1) d'origine minérale ou organique dont la charge est opposée à celle dudit produit (P) obtenu, de façon que ce produit (P) se concentre dans ledit composé polyionique (1) pendant une période d'accumulation,
- mesurer le signal fourni par ladite électrode
(3) à l'issue de la période d'accumulation, grâce à des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode.
2. Procédé de dosage immunoenzymatique d'antigène, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant a:
- faire réagir avec une enzyme (E) servant de marqueur à l'antigène à doser ou à un anticorps spécifique de cet antigène à doser, avec un substrat
(S) dont la transformation en un produit (P) électroactif ionique ou pro-ionique, est catalysée par cette enzyme (E),
- collecter le produit (P) électroactif ionique ou pro-ionique, obtenu par la réaction enzymatique, sur une électrode (3, 11, 17) munie d'un composé polyionique (1) d'origine minérale ou organique dont la charge est opposée à celle dudit produit (P) obtenu, de façon que ce produit (P) se concentre dans ledit composé polyionique (1) pendant une période d'accumulation,
- mesurer le signal fourni par ladite électrode
(3) à l'issue de la période d'accumulation, grâce à des moyens de détection électrochimique reliés à cette électrode.
3. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le produit (P) est cationique ou pro-cationique et en ce que le composé polyionique
(1) est de nature polyanionique et est choisi parmi les zéolithes, la montmorillonite, la laponite, les polypyrroles N-substitués par une chaîne alcanoïque ou sulfonique, ou un polymère perfluoré de formule
dans laquelle m est compris entre 5 et 13,5, n vaut environ 1000 et k est un entier compris entre 1 et 3.
4. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le produit (P) est anionique ou pro-anionique et en ce que le composé polyionique (1) est de nature polycationique et est choisi parmi les argiles synthétiques du type hydrotalcite, la polytyramine, la poly-4-vinylpyridine, le poly-4-vinyl-1-méthylpyridinium, le polypyrrole ou le polypyrrole N-substitué par une chaîne alkylammonium.
5. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enzyme est choisie parmi les oxydoréductases, les transférases ou les hydrolases.
6. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé polyionique (1) est de nature polycationique, en ce que l'enzyme (E) est la cholinesterase et en ce que le substrat (S) électropositif est un ester du chlorure de choline et le produit (P) électronégatif est un acide carboxylique électroactif.
7. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé polyionique (1) est de nature polyanionique et en ce que l'enzyme (E) est choisie parmi la péroxydase, la y-glutamyltransférase, la ss-D-glucaronidase ou l'alcaline phosphatase.
8. Procédé de dosage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enzyme est l'alcaline phosphatase, en ce que le substrat (S) est choisi parmi les esters phosphate du type TOPO3 et en ce que le produit
(P) est choisi parmi les alcools ROH, R étant un groupement cationique ou procationique.
9. Procédé de dosage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les couples substrat (S)/produit
(P) sont choisis parmi les couples : ester phosphate de ferrocénylméthanol/ferrocénylméthanol, ester phosphate de 2- 2-(N-ferrocénoylamino)-4,6-diméthyl phénol/2-(N-ferrocénoylamino)-4,6-diméthyl-phénol, ester phosphate du 4-hydroxy-TEMPO/4-hydroxy-TEMPO, ester phosphate du chlorhydrate de 2- (N,N-diméthylaminométhyl) 4-aminophénol/chlorhydrate de 2- (N,N-diméthylaminométhyl) 4-aminophénol, ester phosphate de l'hexafluorophosphate de 4-N-cobaltocénoylaminophénol /hexafluorophosphate de 4-(N-cobaltocénoylaminophénol ou l'ester phosphate de 4-ferrocénylphénol/4-ferrocénylphénol.
10. Procédé de dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enzyme (E) sert de marqueur à l'antigène à doser et en ce que le dosage est de type compétitif homogène ou hétérogène.
11. Procédé de dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enzyme (E) sert de marqueur à l'anticorps et en ce que le dosage est de type "sandwich".
12. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de détection électrochimique (5) sont choisis parmi l'ampérométrie, la coulométrie, la voltampérométrie ou la voltammétrie à vague carrée.
13. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électrode se présente sous forme d'une électrode (3) en carbone vitreux recouverte d'un film de composé polyionique (1).
14. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électrode (11) se présente sous forme de microdisques de carbone (13) déposés sur un support (12) et recouverts d'un film du composé polyionique (1).
15. Procédé de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électrode (17) se présente sous forme d'une pâte de graphite imprégnée du composé polyionique (1) et connectée électriquement à une électrode tournante (23).
16. Kit de dosage caractérisé en ce qu'il comprend
- un substrat (S) susceptible d'être transformé en un produit (P) électro-actif ionique ou pro-ionique, sous l'action de catalyse d'une enzyme (E),
- une électrode (3, 11, 17) munie d'un composé polyionique (1) dont la charge est opposée à celle du produit (P) électro-actif ionique ou pro-ionique, et dans lequel ledit produit (P) est susceptible de s'accumuler,
- des moyens de détection électrochimique (5) reliés à cette électrode et permettant de mesurer le signal électrique fourni par cette électrode.
17. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le produit (P) est cationique ou pro-cationique et en ce que le composé polyionique est de nature polyanionique et est choisi parmi les zéolithes, la montmorillonite, la laponite, les polypyrroles N-substitués par une chaîne aicanoique ou sulfonique ou un polymère perfluoré de formule
dans laquelle m est compris entre 5 et 13,5, n vaut environ 1000 et k est un entier compris entre 1 et 3.
18. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le produit (P) est anionique ou pro-anionique et en ce que le composé polyionique (1) est de nature polycationique et est choisi parmi les argiles synthétiques du type hydrotalcite, la polytyramine, la poly-4-vinylpyridine, le poly-4-vinyl-1-méthylpyridinium, le polypyrrole ou le polypyrrole N-substitué par une chaîne alkylammonium.
19. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le composé polyionique (1) est de nature polycationique, en ce que l'enzyme (E) est la cholinesterase et en ce que le substrat (S) électropositif est un ester du chlorure de choline et le produit (P) électronégatif est un acide carboxylique électroactif.
20. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le composé polyionique (1) est de nature polyanionique et en ce que l'enzyme (E) est choisie parmi la péroxydase, la y-glutamyltransférase, la ss-D-glucaronidase ou l'alcaline phosphatase.
21. Kit de dosage selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'enzyme (E) est l'alcaline phosphatase et les couples substrat (S)/produit (P) sont choisis parmi les couples : ester phosphate de 2-(N-ferrocénoylamino)-4,6-diméthyl phénol/2- (N-ferrocénoylamino) -4, 6-diméthyl-phénol, ester phosphate du 4-hydroxy-TEMPO/4-hydroxy-TEMPO, ester phosphate du chlorhydrate de 2- (N,N-diméthylaminométhyl) 4-aminophénol/chlorhydrate de 2- (N,N-diméthylaminométhyl) 4-aminophénol, ester phosphate de l'hexafluorophosphate de 4 -N-cobaltocénoylaminophénol/hexafluorophosphate de 4-(N-cobaltocénoylaminophénol ou l'ester phosphate de 4-ferrocénylphénol/4-ferrocénylphénol.
22. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens de détection électrochimique (5) sont choisis parmi l'ampérométrie, la coulométrie, la voltampérométrie ou la voltammétrie à vague carrée.
23. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'électrode se présente sous forme d'une électrode (3) en carbone vitreux recouverte d'un film de composé polyionique (1).
24. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'électrode (11) se présente sous forme de microdisques de carbone (13) déposés sur un support (12) et recouverts d'un film du composé polyionique (1).
25. Kit de dosage selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'électrode (17) se présente sous forme d'une pâte de graphite imprégnée du composé polyionique (1) et connectée électriquement à une électrode tournante (23).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9311086A FR2710152B1 (fr) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Procédé de dosage d'une enzyme et procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène utilisant une électrode modifiée et kit de dosage. |
| PCT/FR1994/001082 WO1995008110A1 (fr) | 1993-09-17 | 1994-09-15 | Procede de dosage d'une enzyme et procede de dosage immunoenzymatique d'un antigene utilisant une electrode modifiee et kit de dosage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9311086A FR2710152B1 (fr) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Procédé de dosage d'une enzyme et procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène utilisant une électrode modifiée et kit de dosage. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2710152A1 true FR2710152A1 (fr) | 1995-03-24 |
| FR2710152B1 FR2710152B1 (fr) | 1995-12-01 |
Family
ID=9450963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9311086A Expired - Fee Related FR2710152B1 (fr) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Procédé de dosage d'une enzyme et procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène utilisant une électrode modifiée et kit de dosage. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2710152B1 (fr) |
| WO (1) | WO1995008110A1 (fr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485983B1 (en) * | 1999-05-05 | 2002-11-26 | Intec Science, Inc. | System for electrochemical quantitative analysis of analytes within a solid phase and affinity chromatographic test strip |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0223541A2 (fr) * | 1985-11-11 | 1987-05-27 | MediSense, Inc. | Procédés électrochimiques d'essai enzymatique |
| JPH02179461A (ja) * | 1988-12-30 | 1990-07-12 | Chemo Sero Therapeut Res Inst | 酵素免疫センサ用膜 |
| EP0424586A2 (fr) * | 1989-10-26 | 1991-05-02 | Immunosens Spa | Méthode et appareil pour des immunoessais électrochimiques |
| WO1993025907A1 (fr) * | 1992-06-12 | 1993-12-23 | Centre National De La Recherche Scientifique | Antigene marque par un systeme redox, procede de dosage immunologique avec detection electrochimique et kit de dosage |
-
1993
- 1993-09-17 FR FR9311086A patent/FR2710152B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-15 WO PCT/FR1994/001082 patent/WO1995008110A1/fr not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0223541A2 (fr) * | 1985-11-11 | 1987-05-27 | MediSense, Inc. | Procédés électrochimiques d'essai enzymatique |
| JPH02179461A (ja) * | 1988-12-30 | 1990-07-12 | Chemo Sero Therapeut Res Inst | 酵素免疫センサ用膜 |
| EP0424586A2 (fr) * | 1989-10-26 | 1991-05-02 | Immunosens Spa | Méthode et appareil pour des immunoessais électrochimiques |
| WO1993025907A1 (fr) * | 1992-06-12 | 1993-12-23 | Centre National De La Recherche Scientifique | Antigene marque par un systeme redox, procede de dosage immunologique avec detection electrochimique et kit de dosage |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Week 9034, Derwent World Patents Index; AN 90-256999 * |
| DEGRAND ET AL.: "Synthesis of cobaltocenium salts for use as redox labels ....", APPLIED ORGANOMETALLIC CHEMISTRY, vol. 7, 1993, pages 233 - 241 * |
| LIMOGES ET AL.: "Homogeneous electrochemical immunoassay ....", ANALYTICAL CHEMISTRY, vol. 65, no. 8, 15 April 1993 (1993-04-15), WASHINGTON DC, pages 1054 - 1060 * |
| RAZUMAS ET AL.: "Kinetic amperometric determination of hydrolase activity", ANALYTICA CHIMICA ACTA, vol. 117, 1 June 1980 (1980-06-01), AMSTERDAM, pages 387 - 390 * |
| WEHMEYER ET AL.: "Competitive heterogeneous enzyme immunoassay ....", ANALYTICAL CHEMISTRY, vol. 58, 1986, pages 135 - 139 * |
| WITKOWSKI ET AL.: "Overoxidized polypyrrole films: ....", ANALYTICAL CHEMISTRY, vol. 64, 15 March 1992 (1992-03-15), pages 635 - 641 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1995008110A1 (fr) | 1995-03-23 |
| FR2710152B1 (fr) | 1995-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gao et al. | Voltammetric behavior and square-wave voltammetric determination of trepibutone at a pencil graphite electrode | |
| Cosnier et al. | Amperometric detection of nitrate via a nitrate reductase immobilized and electrically wired at the electrode surface | |
| US4830959A (en) | Electrochemical enzymic assay procedures | |
| Yang et al. | Covalent immobilization of an enzyme (glucose oxidase) onto a carbon sol–gel silicate composite surface as a biosensing platform | |
| EP0125139A2 (fr) | Techniques d'essai utilisant des agents à liaison spécifique | |
| US6214205B1 (en) | Determination of an analyte in a liquid medium | |
| Limoges et al. | Quantitative analysis of catalysis and inhibition at horseradish peroxidase monolayers immobilized on an electrode surface | |
| Yang et al. | Bienzymatic amperometric biosensor for choline based on mediator thionine in situ electropolymerized within a carbon paste electrode | |
| EP0668502A2 (fr) | Procédé électrobiochimique, système et électrodes pour déterminer un membre d'une paire de reconnaissance | |
| US6344333B2 (en) | Reagent-free immunoassay monitoring electrode assembly | |
| JPH0687790B2 (ja) | 分析物を測定する方法及び測定試薬 | |
| Liu et al. | Amperometric immunosensors based on protein A coupled polyaniline− perfluorosulfonated ionomer composite electrodes | |
| Şen et al. | Polyvinylferrocenium modified Pt electrode for the design of amperometric choline and acetylcholine enzyme electrodes | |
| Ivnitski et al. | An amperometric biosensor for real-time analysis of molecular recognition | |
| Bordes et al. | Simultaneous homogeneous immunoassay of phenytoin and phenobarbital using a Nafion-loaded carbon paste electrode and two redox cationic labels | |
| Bhatia et al. | Ultrasensitive detection of parathyroid hormone through fast silver deposition induced by enzymatic nitroso reduction and redox cycling | |
| Norouzi et al. | Dysprosium nanowire modified carbon paste electrode for the simultaneous determination of naproxen and paracetamol: application in pharmaceutical formulation and biological fluid | |
| US8679772B2 (en) | Immunoassay | |
| Zhang et al. | Heterogeneous reconstitution of the PQQ-dependent glucose dehydrogenase immobilized on an electrode: A sensitive strategy for PQQ detection down to picomolar levels | |
| Padeste et al. | Amperometric immunosensing using microperoxidase MP-11 antibody conjugates | |
| Ionescu et al. | Comparison between the performances of amperometric immunosensors for cholera antitoxin based on three enzyme markers | |
| Benkert et al. | Size Exclusion Redox‐Labeled Immunoassay (SERI): a new format for homogeneous amperometric creatinine determination | |
| FR2710152A1 (fr) | Procédé de dosage d'une enzyme et procédé de dosage immunoenzymatique d'un antigène utilisant une électrode modifiée et kit de dosage. | |
| KR102009455B1 (ko) | 산화환원 효소를 이용한 바이오센서 | |
| FR2692357A1 (fr) | Antigène marqué par un système redox, procédé de dosage immunologique avec détection électrochimique et kit de dosage. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse | ||
| ST | Notification of lapse |