115年:(醫檢)檢驗(1)

使用Clinitest 檢測尿糖,其反應原理對下列何種糖類具有專一性?

A僅葡萄糖
B僅蔗糖
C葡萄糖及乳糖
D還原糖均可

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗尿液糖類檢測方法的原理特異性比較,特別是傳統化學法(Clinitest)與試紙法(Dipstick)的區別。

Clinitest 的檢測原理是基於 Benedict's test (班氏試驗) 的銅還原法。

  • 化學原理:在高溫及鹼性環境下,尿液中的還原物質(reducing substances)將試劑中的藍色二價銅離子(Cu2+Cu^{2+})還原成紅色的氧化亞銅沉澱(Cu2OCu_{2}O)。
  • 特異性:此反應不具備對單一糖類的特異性。它會與所有具有還原力的物質反應。

選項分析

  • A. 僅葡萄糖
    • 錯誤。這是試紙法 (Dipstick) 的特徵。試紙法使用 葡萄糖氧化酶 (Glucose Oxidase),該酵素對 β\beta-D-Glucose 具有高度專一性,只會與葡萄糖反應,不會與乳糖、半乳糖等其他糖類反應。
  • B. 僅蔗糖
    • 錯誤蔗糖 (Sucrose) 是由葡萄糖和果糖經由 α\alpha-1,2-糖苷鍵結合,其結構中沒有游離的醛基或酮基,因此屬於非還原糖。Clinitest 的原理是檢測還原性,因此蔗糖無法與 Clinitest 產生陽性反應(除非先被水解)。
  • C. 葡萄糖及乳糖
    • 錯誤。雖然 Clinitest 確實可以檢測葡萄糖和乳糖(兩者皆為還原糖),但選項描述為「具有專一性」暗示「只」針對這兩者,這是錯誤的。Clinitest 還會與半乳糖 (Galactose)、果糖 (Fructose)、戊糖 (Pentose) 等其他還原糖反應。
  • D. 還原糖均可
    • 正確。Clinitest 的反應基礎是氧化還原反應,任何具有還原性官能基(游離醛基或酮基)的碳水化合物,即所謂的「還原糖」,都能使銅離子還原變色。因此,其原理對應的目標是所有還原糖(以及其他非糖類的還原物質,如維生素C、肌酸酐等,但在糖類選項比較中,本選項最為準確)。

答案解析

Clinitest 使用的是 銅還原法 (Copper Reduction Method)。此方法的關鍵在於檢測物質是否具有還原力。在臨床尿液分析中,所有的單醣(葡萄糖、半乳糖、果糖)以及大部分的雙醣(乳糖、麥芽糖)都是還原糖。

題目詢問其反應原理對何種糖類具專一性(或適用性),由於該反應仰賴的是「還原基團」的存在,而非特定的分子結構,因此所有還原糖皆可發生反應。這也是為什麼 Clinitest 常用於篩檢新生兒尿液中的半乳糖(Galactose),以輔助診斷半乳糖血症,這是專一性的試紙法無法做到的。

故正確答案為 (D) 還原糖均可

核心知識點

考生應針對 尿糖檢測方法的比較 進行重點複習:

  1. 試紙法 (Dipstick / Reagent Strip)

    • 原理:Glucose Oxidase / Peroxidase (雙酵素法)。
    • 特異性極高,僅測 葡萄糖 (Glucose)
    • 干擾:維生素C (Ascorbic acid) 過高會造成偽陰性 (抑制氧化反應)。
  2. Clinitest (班氏銅還原法)

    • 原理:Copper Reduction (Benedict's modification)。Cu2+,,還原糖Cu2OCu^{2+} \xrightarrow{鹼, 熱, 還原糖} Cu_{2}O (顏色變化:藍 \rightarrow\rightarrow 橘紅)。
    • 特異性,檢測所有 還原性物質
    • 檢測範圍:葡萄糖、半乳糖、乳糖、果糖、麥芽糖、戊糖。
    • 不反應糖類蔗糖 (Sucrose) (非還原糖)。
    • 非糖類干擾:維生素C、某些抗生素 (Cephalosporins)、肌酸酐、尿酸等可造成偽陽性
    • 臨床應用
      • 半乳糖血症 (Galactosemia) 篩檢:當試紙法陰性(無葡萄糖)但 Clinitest 陽性(有其他還原糖)時,需懷疑有半乳糖存在(常見於新生兒/兒科檢驗)。
    • Pass-through現象:當尿糖濃度極高(>2 g/dL)時,顏色可能在反應沸騰過程中迅速從橘紅變回藍綠色,導致誤判為低濃度,需使用兩滴法避免。

參考資料

  1. NIH/NCBI - Diabetes Control and Complications Trial: Clinitest vs Glucose Oxidase Methods
  2. Labpedia.net - Stool and Urine Reducing Substances Principle
  3. Medscape - Urinalysis: Glucose and Reducing Substances