血糖測定方法的進(jìn)展（綜述）

趙麗

血糖測定方法的進(jìn)展（綜述）

趙麗

糖尿病（DM）是一種常見的代謝性疾病，其發(fā)病率日益增高，且致殘率和致死率較高，嚴(yán)重影響人類健康。因此，對MD的預(yù)測和早期干預(yù)尤為重要。目前臨床上常用的檢測指標(biāo)是血糖，故血糖測定結(jié)果的準(zhǔn)確性非常重要。該文綜述了近幾年血糖檢測方法的進(jìn)展，旨為尋找更為簡單準(zhǔn)確的檢測方法，為臨床診斷研究提供更為可靠的依據(jù)。

糖尿病血糖檢測方法

空腹血糖濃度的正常參考范圍是3.89～6.11mmol/L（70～110mg/dl），正常人在神經(jīng)、激素、腎、肝等多種因素調(diào)解下及在肝、肌肉、脂肪組織等各種器官代謝協(xié)調(diào)下，維持在正常水平，對維持組織器官的正常生理功能具有特別重要的意義。在各種病理因素的作用下，糖代謝紊亂，致使血糖水平異常，從而引起一系列的臨床癥狀［1］。

近幾年，人們的生活水平大幅度地提高，人們生活的習(xí)慣、環(huán)境及飲食方面亦發(fā)生了很大的改變，致使糖尿病的發(fā)病率出現(xiàn)逐年遞增現(xiàn)象［2］。糖尿?。―M）是一種代謝性疾病，是由于胰島素作用低下或（和）分泌不足而導(dǎo)致的，其特征是高血糖癥。DM長期高血糖將損傷到多個器官，導(dǎo)致多器官的功能紊亂及衰竭，尤其會引起心臟、神經(jīng)、腎、眼和血管系統(tǒng)發(fā)生病變［3］。DM是目前全球致殘率及致死率較高的疾病之一，在發(fā)達(dá)國家發(fā)病率為2%～5%，在我國糖尿病的發(fā)病率達(dá)2%～3%，且出現(xiàn)以每年1%的速度遞增的現(xiàn)象。因此對于糖尿病進(jìn)行預(yù)防、診斷和治療顯得格外重要，而血糖的檢測對于糖尿病的預(yù)防、診斷及治療具有指導(dǎo)性的意義［4］。

1　血糖檢測的主要方法

目前有葡萄糖氧化酶法（GOD法）、己糖激酶法（HK法）、葡萄糖脫氫酶法、鄰甲苯胺法、葡萄糖氧電極法、同位素稀釋質(zhì)譜法和無創(chuàng)血糖測量法等。下面就上述幾種方法進(jìn)行簡單介紹。

1.1葡萄糖氧化酶法（GOD-POD法）葡萄糖在葡萄糖氧化酶（GOD）的作用下，生成葡萄糖酸和過氧化氫，生成的過氧化氫、酚與4-氨基安替比林經(jīng)過氧化物酶（POD）氧化，生成水、氧和紅色醌類化合物。生成物顏色的深淺在一定范圍內(nèi)與葡萄糖的含量成正相關(guān)，與同樣處理的標(biāo)準(zhǔn)管比較，即可求得標(biāo)本中葡萄糖含量。

葡萄糖氧化酶法測定葡萄糖有較高的特異性、靈敏度和準(zhǔn)確性，試劑比較穩(wěn)定，價格亦適中，操作較方便，是當(dāng)前全國臨床檢驗中心推薦的常規(guī)方法［5］。但此法中過氧化物酶的特異性遠(yuǎn)低于GOD。維生素C、尿酸、血紅蛋白、膽紅素、四環(huán)素、尿素和谷胱甘肽等可與過氧化氫競爭色原性氧受體抑制呈色反應(yīng)，導(dǎo)致血糖測定結(jié)果偏低［6］。

1.2己糖激酶法（HK法）己糖激酶法經(jīng)兩步反應(yīng)：第一步，己糖激酶作用于葡萄糖與ATP發(fā)生磷酸化反應(yīng)，有葡萄糖-6-磷酸與ADP生成。第二步，生成的葡萄糖-6-磷酸經(jīng)葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）催化，葡萄糖-6-磷酸脫氫，有6-磷酸葡萄糖酸（6PG）生成，同時NADP被還原為NADPH，NADPH的生成速率與葡萄糖濃度成正比。NADPH在波長340nm處有吸收峰，可在分光光度計波長340nm監(jiān)測吸光度升高速率，計算血清中葡萄糖濃度。己糖激酶法測定結(jié)果非常穩(wěn)定，是葡萄糖測定的參考方法［7］。劉陽等人研究發(fā)現(xiàn)，HK法比GOD法結(jié)果穩(wěn)定，HK法特異性好，抗干擾能力強，是臨床上公認(rèn)的血糖測定的標(biāo)準(zhǔn)方法，且對避免血清中過氧化物、色素和濁度的影響較為有效。但由于試劑穩(wěn)定性較差、價格昂貴，因而限制了其在臨床上的普及，衛(wèi)生部推薦HK法可用于急診檢驗。在我國，相比HK法，臨床實驗室檢測血糖應(yīng)用較多的方法還是GOD法。但劉陽等人研究表明，對于高尿酸血癥的病人，HK法與GOD法測定血糖的測定值有明顯差異，HK法的測定值明顯高于GOD法，且隨著尿酸的濃度升高差異也隨之增大，因GOD法測血糖受還原性物質(zhì)尿酸的干擾，測定值低于真實值。因此對該類患者測其血糖濃度采用HK法為最佳，若采用GOD法，測得的血糖結(jié)果應(yīng)給予修正［8］。

1.3葡萄糖脫氫酶法（GDH法）葡萄糖脫氫酶是一種氧化還原酶，在該酶的催化下，葡萄糖發(fā)生脫氫氧化反應(yīng)，有葡萄糖酸內(nèi)酯生成。在反應(yīng)的過程中，生成的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADPH）的含量與葡萄糖的濃度成正相關(guān)，且一般濃度的抗凝劑、防腐劑、尿酸、膽紅素等對血糖測定不產(chǎn)生干擾。周麗萍等［9］人通過方法學(xué)試驗對此方法測定血清葡萄糖進(jìn)行了評價，回收試驗平均回收率為96.6%，重復(fù)性試驗中批間CV值為1.42%、批內(nèi)CV值為1.33%、總CV值為2.01%，干擾試驗一般濃度的膽紅素、尿酸、防腐劑、抗凝劑等對葡萄糖測定不產(chǎn)生干擾，比較試驗與HK法比較其相關(guān)性為Y=1.038X-1.172，r=0.994，通過一系列方法評價認(rèn)為GDH法測定血糖所得結(jié)果準(zhǔn)確可靠，具有較強的抗干擾能力，能夠滿足臨床血糖檢測的要求，可以用于臨床血糖的測定。另外，用GDH法測定血糖與HK法和GOD法相比，操作更簡便，只需一種酶參與反應(yīng)即可達(dá)成，采用連續(xù)監(jiān)測法分析（λ=340nm）或終點法，可用于許多自動化分析儀測血糖，有較高的靈敏度，許多人都認(rèn)為目前血糖測定的參考方法可以選擇葡萄糖脫氫酶。但當(dāng)前在我國葡萄糖脫氫酶是依賴進(jìn)口，因此近幾年許多科研工作者都在關(guān)注葡萄糖脫氫酶的自主開發(fā)，且成效顯著［10］。

1.4鄰甲苯胺法（O-T法）在強酸條件下，加熱葡萄糖與鄰甲苯胺，葡萄糖分子中的醛基與鄰甲苯胺發(fā)生縮合反應(yīng)，脫水后生成雪夫氏堿（Schiffbase），其生成物的顏色（藍(lán)色）的深淺與葡萄糖的濃度成正相關(guān)，在630nm處比色測定。O-T法的優(yōu)點是特異性高，操作簡單，試劑成本也比較低，目前在規(guī)模較小的基層醫(yī)院或教學(xué)實驗中用于測定血糖，還是可取的。但此法也存在一定的缺點，如要發(fā)生反應(yīng)所要具備的條件是濃酸和高溫，且試劑組成中的某些有機(jī)化合物還有一定的毒性，易損儀器又有害于健康，因此在用該法做血糖測定時須特別注意。

1.5葡萄糖氧電極法葡萄糖氧電極法采用了氧消耗速率法，即在含有適量的葡萄糖氧化酶的溶液中插入葡萄糖氧電極，然后加入樣品，樣品中的葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化而消耗氧。由于氧的消耗量與血葡萄糖含量呈正相關(guān)，而溶液中的氧的含量又與電極的極限擴(kuò)散電流（Im）呈正比，因此樣品中血糖濃度可由氧電極Im值來反映。費維倫等人通過對GOD-POD法、HK法和葡萄糖氧電極法進(jìn)行比較而得出：三種方法之間相關(guān)性良好。葡萄糖己糖激酶法線性范圍大于氧電極法大于氧化酶法。葡萄糖氧化酶法，己糖激酶法精密度均高于氧電極法，己糖激酶法、氧化酶法的批內(nèi)變異小于葡萄糖氧電極法，而二者批間變異則大于葡萄糖氧電極法。溶血對葡萄糖己糖激酶法、氧電極法有影響，對葡萄糖氧化酶法無明顯影響。所以說三種方法均符合臨床對血清葡萄糖檢測的要求。葡萄糖氧電極法測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快速、有較寬的線性范圍，只是所需的電極成本較高，適用于急診項目的檢測［11］。

1.6同位素稀釋質(zhì)譜法（IDMS法）目前測定血清中葡萄糖含量的同位素稀釋質(zhì)譜法主要有（LC-IDMS）法和氣相色譜-同位素稀釋質(zhì)譜（GC-IDMS）法。GC-IDMS法測定血糖的含量，首先是葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液的配制，其次是葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液及校準(zhǔn)比值混合溶液的標(biāo)記，然后向血清樣品中加入D-［13C6］葡萄糖標(biāo)記物作為內(nèi)標(biāo)。再經(jīng)離心沉淀，去除樣品中的蛋白質(zhì)后，經(jīng)兩步衍生化，通過氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測定高標(biāo)校準(zhǔn)混合液、低標(biāo)校準(zhǔn)混合液和血清樣品中標(biāo)記葡萄糖以及葡萄糖的峰面積比，利用括弧法計算血清樣品中葡萄糖的準(zhǔn)確含量。丁兆婷等［12］人試驗得出：本方法大幅降低了測量結(jié)果的不確定度，與測定血糖濃度的其他方法比較，具有特異性高、靈敏度好，不易受血清中還原性物質(zhì)的干擾等特點。液相色譜-同位素稀釋質(zhì)譜法測定血糖的濃度，首先是葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液的配制，其次是葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液及校準(zhǔn)比值混合溶液的標(biāo)記，然后向血清樣品中加入D-［13C6］葡萄糖標(biāo)記物作為內(nèi)標(biāo)。再經(jīng)離心沉淀，去除樣品中的蛋白質(zhì)后，吸取上清液，過0.22um有機(jī)濾膜進(jìn)行測定。此方法測定準(zhǔn)確度、精密度好，樣品前處理亦簡單，可用于血清中葡萄糖含量的高準(zhǔn)確度測定［13］。GC-IDMS法樣品前處理相對復(fù)雜，但較LC-IDMS法的研究更加成熟。目前采用LC-IDMS法對血清葡萄糖高準(zhǔn)確度定值的相關(guān)研究報告還較少［13］。

1.7無創(chuàng)血糖測量法目前采用無創(chuàng)測量技術(shù)測定血糖濃度的方法主要分為兩大類：電化學(xué)法和光學(xué)法。

1.7.1電化學(xué)法實驗研究表明，體表滲出液中的葡萄糖的含量與人體血糖的含量具有關(guān)聯(lián)性，可以采用電化學(xué)法來測量人體體表的滲出液（如汗液、淚液、唾液等滲出液）中的葡萄糖濃度來反應(yīng)出血糖濃度。目前可以通過在電場中，人體皮膚受到刺激，通過皮膚的滲透作用，一部分血糖分子穿過皮膚集聚在電極的周圍，然后再采用生化的方法測量體表滲出液中的葡萄糖的含量，從而得出人體血糖的含量。該法的優(yōu)點是方便使用，精確度高。但儀器測頭比較昂貴，且需要經(jīng)常更換，提高了使用成本。由于血漿或組織中其它成分的存在，干擾了該法對血糖濃度的測定，以及電化學(xué)傳感器對人體表皮的穿透性較低，致使電化學(xué)傳感器使用的范圍受到限制。

1.7.2光學(xué)法光學(xué)法是目前最具有前景的檢測手段，其具有方便、無痛、檢測速度快、精度高等優(yōu)點。該法包括近紅外光譜法、熒光法、光聲光譜法、拉曼光譜法等［14］。在此重點介紹一下近紅外光譜法。近紅外光譜分析是一種速度快、無創(chuàng)傷、無疼痛、不需化學(xué)試劑、多組分同時檢測的分析技術(shù)。近幾十年，已在化工、食品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域廣泛運用。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可應(yīng)用于無創(chuàng)血糖檢測技術(shù)。但該法在測量血糖濃度方面，還存在著很大的障礙。主要困難在于：不同人體存在著個體差異，同一個體存在不同部位的差異，個體飲食與新陳代謝等方面亦會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。針對這一技術(shù)難題，盧啟鵬［15］提出基于血流容積變化的檢測方法，該方法理論上可以去除人體組織背景的干擾，單單含有血液信息的單一光譜可以被提取出來。但是，真正實施起來，在技術(shù)上還有很大的難度，該方法需要一臺信噪比足夠高的測量儀器。若能在此有所突破，近紅外光譜無創(chuàng)血糖檢測技術(shù)將有望應(yīng)用于臨床。

2　展望

綜上所述，血糖測定的方法有很多種，但每種方法各有優(yōu)缺點。目前臨床測定葡萄糖采用酶法的較多，因酶的試劑具有特異性高的特點，其中葡萄糖氧化酶法易受還原性物質(zhì)的干擾，對于高尿酸患者，宜采用己糖激酶法。眾多方法中，無創(chuàng)血糖檢測技術(shù)是血糖檢測技術(shù)發(fā)展的方向，因該法不需抽血，減輕了糖尿病患者的疼痛，能夠使糖尿病人實時自測血糖變?yōu)楝F(xiàn)實，對糖尿病的預(yù)防、診斷和治療具有重要意義。相信隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，無創(chuàng)血糖檢測技術(shù)定會有新的突破。

1府偉靈，徐克錢.臨床生物化學(xué)檢驗［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：30.

2趙斌.對比觀察POCT血糖儀與生化分析儀對血糖檢測結(jié)果的影響［J］.中國保健營養(yǎng)，2012（12）：4948～4949.

3王建瓊，牛華，張芹，等.血清腺苷脫氨酶與糖尿病并發(fā)癥的相關(guān)性研究［J］.國際檢驗醫(yī)學(xué)雜志，2014，35（13）：1786～1787.

4劉青巧.快速血糖儀測定末梢血葡萄糖與全自動生化分析儀測定靜脈血清葡萄糖比較［J］.中國保健營養(yǎng)，2013（4）：2158～2159.

5王彥明.葡萄糖氧化酶法測定血清葡萄糖反應(yīng)終點觀察［J］.實用醫(yī)技雜志，2008，15（14）：1822～1823.

6陳?；?，梁海珊.測定慢性腎功能衰竭患者血清葡萄糖方法學(xué)探討［J］.重慶醫(yī)學(xué)，2010，39（12）：3～4.

7宋文煒，陳新軍.分離膠真空采血管與普通干燥管在血糖檢測中的結(jié)果比較［J］.中國醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2010，8（23）：194～195.

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9周麗萍，姜旭淦，徐軍.葡萄糖脫氫酶法測定血清葡萄糖的方法學(xué)評價［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報，2006，16（4）：301～303.

10周麗萍，朱曉麗.葡萄糖脫氫酶的研究進(jìn)展［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報，2004，14（2）：174～176.

11費維倫，梁春陽.3種血清葡萄糖測定方法的比較［J］.檢驗醫(yī)學(xué)與臨床，2012，9（20）：2573～2574.

12丁兆婷，金燦，金君素，等.氣相色譜-質(zhì)譜法測定人血清中葡萄糖含量［J］.北京化工大學(xué)學(xué)報，2010，37 （2）：109～112.

13申玉星，金燦，馬康.液相色譜-同位素稀釋質(zhì)譜法準(zhǔn)確測定人血清中葡萄糖含量［J］.質(zhì)譜學(xué)報，2011，32（4）：211～215.

14馬驍.血清中葡萄糖含量檢測的方法研究進(jìn)展［J］.科技世界，2012（18）：307～308.

15盧啟鵬.近紅外光譜無創(chuàng)血糖檢測中的生理背景問題［J］.光機(jī)電信息，2010，27（12）：44～48.

/（編審：劉付平）

Research Advances in Blood Glucose Measurement Methods

Anhui Medical College，Hefei 230601，Anhui
ZHAO Li

Diabetes mellitus（DM）is a metabolism disease with high incidence，which leads to disability and death and seriously impacts people's health and life.Therefore，the preventative work and early intervention of diabetes become critical.Since blood glucose measurement is widely used for clinical detection of DM，the accuracy of measurement is very important.Here we summarized the recent research progress on blood glucose measurement methods in order to provide a reference for choosing more efficient methods in clinical.

Diabetes mellitus；Blood glucose measurement

R446.11【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

1671－8054（2016）01-0141-03

安徽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校醫(yī)學(xué)技術(shù)系合肥230601

2015-11-23收稿，2016-01-15修回