115年:(醫檢)生化(1)
以creatininase-creatinase-H 2O2測定肌酸酐( creatinine )之敘述,下列何者最不適當?
Acreatininase與creatinase皆為水解酶(hydrolase)
B可生成urea
C尚需搭配 sarcosine oxidase 進行反應
Dascorbic acid 會造成負干擾
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是肌酸酐(Creatinine)的酵素測定法,特別是「Creatininase-Creatinase-Sarcosine Oxidase-POD」系統的反應原理、酵素特性及干擾因素。這是臨床生化檢驗中測定肌酸酐的主要方法之一,旨在改善傳統 Jaffe 法(苦味酸法)特異性不足的問題。
選項分析
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A. creatininase與creatinase皆為水解酶(hydrolase):正確。
- Creatininase (Creatinine amidohydrolase, EC 3.5.2.10) 催化肌酸酐(Creatinine)水解生成肌酸(Creatine)。
- Creatinase (Creatine amidinohydrolase, EC 3.5.3.3) 催化肌酸(Creatine)水解生成肌氨酸(Sarcosine)和尿素(Urea)。
- 兩者均透過加入水分子斷裂化學鍵,屬於水解酶類(Hydrolases)。
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B. 可生成urea:正確。
- 如上所述,在第二步反應中,Creatinase 將 Creatine 水解為 Sarcosine 和 Urea(尿素)。因此,此反應路徑中確實會生成 Urea 作為副產物。
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C. 尚需搭配 sarcosine oxidase 進行反應:正確。
- 題目描述的方法為「creatininase-creatinase-H2O2」。為了產生 H2O2(過氧化氫)以供後續檢測(通常配合 Peroxidase 進行呈色反應),必須將前一步驟產生的 Sarcosine 進一步氧化。
- Sarcosine Oxidase (EC 1.5.3.1) 催化反應:Sarcosine + O2 + H2O → Glycine + Formaldehyde + H2O2。因此,Sarcosine oxidase 是此反應系統產生 H2O2 的關鍵酵素。
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D. ascorbic acid 會造成負干擾:最不適當(答案)。
- 理論背景:在傳統的過氧化酶(Peroxidase, POD)耦合呈色反應(Trinder reaction)中,Ascorbic acid(維生素C)作為強還原劑,確實會與色原(Chromogen)競爭 H2O2 或將已生成的有色產物還原,導致顏色變淡,造成負干擾。
- 為何選D:雖然化學機制上會造成負干擾,但現行的臨床試劑與檢測方法為了克服此問題,幾乎都在試劑中添加了抗壞血酸氧化酶(Ascorbate Oxidase)。此酵素能在反應開始前將檢體中的 Ascorbic acid 氧化為 Dehydroascorbic acid,使其不參與後續的氧化還原反應,從而消除了其干擾。
- 相較於 A、B、C 三個選項是對反應路徑與酵素本質的絕對事實描述,選項 D 描述的干擾在現代標準化檢驗試劑中已被有效解決(即實際上「不會」造成干擾),或者相較於 Jaffe 法的嚴重正干擾,酵素法的抗干擾能力已大幅提升。因此,在考試邏輯中,將一個「已被常規解決的問題」描述為該方法的固有缺陷(會造成...),相較於其他絕對正確的選項,是「最不適當」的敘述。
- 註:若使用電極法(Amperometric method)偵測 H2O2,Ascorbic acid 因在電極表面氧化會造成電流增加,反而可能造成正干擾,這也使得 D 的「負干擾」敘述不完全適用於所有酵素法系統。
答案解析
選項 D 為最不適當的敘述。 酵素法測定 Creatinine 的主要反應步驟包含 Creatininase、Creatinase 和 Sarcosine Oxidase,過程中確係水解反應並生成 Urea 與 H2O2,故 A、B、C 均正確。 關於選項 D,雖然 Ascorbic acid 本質上會干擾過氧化酶反應(負干擾),但現代商用酵素法試劑普遍添加 Ascorbate Oxidase 來預先排除此干擾,因此在實際臨床應用上,Ascorbic acid 對酵素法的影響已微乎其微(甚至被視為無干擾)。此外,若與 Jaffe 法相比,Jaffe 法受 Ascorbic acid 造成假性升高的正干擾更為顯著,酵素法正是為解決特異性問題而生。因此,斷言其「會造成負干擾」忽略了試劑配方的改良,是四個選項中相對最不適當的。
核心知識點
- 肌酸酐酵素法流程:
- Creatinine + H2O --(Creatininase)--> Creatine
- Creatine + H2O --(Creatinase)--> Sarcosine + Urea
- Sarcosine + O2 + H2O --(Sarcosine Oxidase)--> Glycine + HCHO + H2O2
- H2O2 + Chromogen --(Peroxidase)--> Colored Product
- 酵素特性:Creatininase 與 Creatinase 皆為水解酶(Hydrolase)。
- 干擾與排除:
- Jaffe 法:易受 Protein, Glucose, Ascorbic acid, Ketones (Acetoacetate), Cephalosporins 等造成正干擾。Bilirubin 造成負干擾。
- 酵素法:特異性較高。原受 Ascorbic acid(負干擾)與 Bilirubin(負干擾)影響,但現代試劑多添加 Ascorbate Oxidase 消除維生素 C 干擾,並使用 Bilirubin Oxidase 或 ferrocyanide 減少膽紅素干擾。
參考資料
- Interferences in current methods for measurements of creatinine - PubMed
- Creatinase - Wikipedia
- Creatininase - Wikipedia
- Creatinine Enzymatic method Reagent Insert (e.g., Biolabo, Labtest) - Confirming presence of Ascorbate Oxidase.