СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ГЛИКЕМИИ Российский патент 1998 года по МПК G01N33/50 

Изобретение относится к медицине и касается видов патологии или состояний организма, связанных с нарушениями углеводного обмена, особенно диабета.

Сахарный диабет, наряду с онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями, входит в число болезней, являющихся наиболее частыми причинами инвалидности и смерти. Сопровождается диабет тяжелейшими осложнениями - ретинопатией, ангиопатиями, ранним атеросклерозом, с его последствиями, острыми коматозными состояниями. Число диабетиков неуклонно растет во всем мире, достигая, по данным ВОЗ, 4-5% среди взрослого населения, а нарушенная толерантность к глюкозе, в отдельных странах, составляет 40-50%.

Внедрение в практику унифицированных методов исследования позволяет составить правильное представление об эпидемиологии сахарного диабета и обеспечить своевременное лечение таких больных. Массовое обследование населения с использованием экспресс-методов, при которых применяют индикаторные полоски (типа декстростикс), хотя и облегчает такое исследование, однако не позволяет выявить нарушенной толерантности к глюкозе, то есть преддиабетического состояния и легких форм диабета. Кроме того, проблема обнаружения диабета и постоянного контроля уровня гликемии у больных диабетом сводится не только и не столько к наличию высокочувствительных и недорогостоющих методов, сколько к необходимости создания неинвазивных методов диагностики, благодаря всевозрастающей опасности заражения населения различными вирусами и особо опасными инфекциями. Немаловажным фактором при неинвазивной диагностике является отсутствие травматичности, что особенно существенно для больных, страдающих инсулинзависимым диабетом (особенно для детей), поскольку уровень глюкозы у таких больных нередко приходится определять по несколько раз в сутки при выборе препарата и подборе дозировки.

В связи с этим, наличие неинвазивного метода для диагностики преддиабета, выявления факторов риска, а также самоконтроля уровня гликемии при диабете, особенно при тяжелых формах, создаст существенные перспективы для профилактики и лечения этого тяжелого заболевания.

До настоящего времени в медицинской практике отсутствует неинвазивный метод диагностики доклинической и клинической форм диабета. Определение содержания глюкозы в моче не является достаточно достоверным тестом, т.к. глюкозурия зависит от ряда факторов, в частности от "порога проводимости" глюкозы почками, который может варьировать с возрастом, меняться в течение суток, не отражая истинного уровня глюкозы в крови.

Попытки установить корреляцию между гликемией и содержанием глюкозы в коже предпринимались рядом авторов. Так, Miller D.J. et al. (Diabetes, 1960, 9, 48), а затем Kelly M.W. et al. (Diabetes, 1963, 12, 50) использовали глюкозо-оксидазные полоски, которые после предварительного смачивания прикладывали на предплечье или между пальцами. Тест считали положительным, если цвет полоски менялся и отрицательным, если цвет полоски не менялся. При этом авторы наблюдали как ложно положительные, так и ложно отрицательные результаты и пришли к заключению, что такой способ не пригоден для диагностики диабета. Laias N. et al. (Diabetes, 1963, 12, 53) проводили определение глюкозы на поверхности кожи аналогичным методом, после удаления stratum cornea и stratum licidum (слои эпидермиса, которые по их мнению, являются барьером для проникновения воды на поверхность). Эти авторы наблюдали позитивную реакцию только тогда, когда концентрация глюкозы в крови превышала 170 мг%.

Целью нашего изобретения является создание неинвазивного способа определения уровня гликемии, по содержанию глюкозы в поте, исключающего риск инфицирования и устраняющего болевые ощущения, возникающие при взятии крови при инвазивной диагностике. Предлагаемый нами способ заключается в том, что определение содержания глюкозы проводят в поте, усиленное выделение которого вызывают введением в кожу пациента парасимпатомиметика в сочетании с антихолинэстеразным препаратом, повышающим эффективность потоотделения, методом ионтофореза.

Способ осуществляется следующим образом.

У пациента потоотделение вызывали одним из потогенных препаратов - парасимпатомиметиком - (пилокарпином, ацетилхолином или каким-либо другим препаратом из этой группы веществ), в сочетании с антихолинэстеразным препаратом - (прозерином, физостигмином или каким-либо другим препаратом из этой группы веществ), взятых в отношении 1:1 по объему. Препараты вводили в кожу методом ионтофореза, применяя ток плотностью 0,25-1,0 мА/см² в течение 5-15 мин. Предварительно участок кожи (предплечье или ладонь) тщательно промывали мыльной водой и затем обрабатывали 50%-ным раствором этилового спирта. Введение 0,1%-ного раствора пилокарпина (или 0,02%-ного раствора ацетилхолина) в сочетании с 0,5%-ным раствором прозерина (или 0,5%-ным раствором физостигмина) сопровождалось появлением под анодом (или вокруг него) пота, который скапливался в течение 5-10 мин под пластмассовой чашечкой, плотно прижатой к коже и затем собирался количественно микропипеткой.

Использованные концентрации парасимпатомиметиков и антихолинэстеразных препаратов были минимальными для достижения получения необходимого для анализа объема пота.

Содержание глюкозы в поте, и для сравнения, - в крови определяли глюкозооксидазным методом. Содержание глюкозы в крови определяли с помощью стандартных наборов фирмы "Лахема". При определении содержания глюкозы в поте (из-за низкого содержания глюкозы в нем) требовалось усиление интенсивности окрашивания раствора, которое достигалось использованием хромогенного субстрата для пероксидазы - ABTS (2,2'azino-bis(3-ethylbenz-thiazoline-6-sulfonic acid), обладающего высоким коэффициентом экстинкции, и максимально повышающим чувствительность метода. Это давало возможность определять концентрацию глюкозы от 0,2 мг% и выше. Определение содержания глюкозы в поте описано в примере 1.

Обследованию подвергались мужчины и женщины в возрасте от 20 до 65 лет. Обследование были разделены на две группы: добровольцы (25 человек) и больные диабетом I и II типов (58 человек). У добровольцев исследование содержания глюкозы в поте и крови проводили натощак, а также на фоне орального глюкозо-толерантного теста (ОГТТ), т.е. через 1 и 2 ч после приема 70 г глюкозы. У больных диабетом исследование глюкозы в поте и крови проводили только натощак. Зависимость содержания глюкозы в поте от уровня гликемии приведена в табл. 1 и 2 и на чертеже.

Пример 1. У пациента Ч., 25 лет, натощак вызывали потоотделение в области предплечья с помощью 0,1%-ного раствора пилокарпина в сочетании с 0,5%-ным раствором прозерина (в отношении 1:1 по объему), которые вводили, используя ионтофорез. Выделяющийся пот собирали количественно и в нем определяли спектрофотометрически содержание глюкозы глюкозооксидазным методом. Содержание глюкозы в поте составляло 1,2 мг%, в крови - 70 мг%.

Определение глюкозы в поте:
Реактивы:
1. 0,1 М фосфатный буфер, pH 7,0 (готовят смешиванием 6,1 мл 0,2 М Na₂HPO₄ с 3,9 мл 0,2 М NaH₂PO₄, после чего объем доводят до 20 мл), содержащий 40 мкг/мл пероксидазы и 250 мкг/мл глюкозооксидазы.

2. Раствор ABTS - 1,2 мг/мл.

3. Стандартный раствор глюкозы - 9,1 мг/100 мл.

4. Глюкозный реактив готовится ежедневно при смешивании 9 ч. реактивы 1 с 1 ч. реактивы 2.

Ход определения:
Длина волны - 410-420 нм, микрокювета.

В пробирку отмеривают 10 мкл пота (или стандартного раствора глюкозы или воды), добавляют 500 мкл реактива 4 и инкубируют при 37^o в термостате 7 мин. Измерение оптической плотности пробы (E пробы) и стандарта (E стандарта) проводят против контроля (дист. воды).

Расчет:

Нормальные величины для пота: 1,3 ± 0,6 мг%.

Пример 2. У пациента Я., 55 лет, страдающего инсулинзависимым диабетом (диабет типа I), вызывали потоотделение 0,025%-ным раствором ацетилхолина в сочетании с 0,5%-ным раствором прозерина, взятых в отношении 1:1 по объему и определяли содержание глюкозы в поте и крови, как описано в примере 1. Содержание глюкозы в поте составляло 11,2 мг%, в крови - 270 мг%.

Пример 3. У здорового добровольца К., в возрасте 27 лет, исследовали содержание глюкозы в поте и крови натощак, а также на фоне ОГТТ, как описано в примере 1. Динамика зависимости содержания глюкозы в поте и крови приведена на чертеже.

Как видно из данных табл. 2, с увеличением концентрации глюкозы в крови увеличивается содержание глюкозы в поте.

Зависимость содержания глюкозы в поте в соответствующем интервале концентраций глюкозы в крови аналогична для I и II типов.

Коэффициент корреляции между концентрациями глюкозы крови и пота всех обследованных больных равен 0,7.

Таким образом, из представленных данных видно, что уровень глюкозы в поте, определяемый количественно, благодаря предложенному способу усиленного потоотделения, коррелирует с содержанием глюкозы в крови. Это дает возможность, определяя глюкозу в поте описанным методом, избежать определения содержания глюкозы в крови, имея при этом возможности судить об уровне гликемии.

Изобретение относится к медицине и касается видов патологии или состояний организма, связанных с нарушениями углеводного обмена, особенно диабета. Содержание глюкозы в поте определяют с помощью высокоспецифического хромогенного субстрата для пероксидазы, значительно повышающего интенсивность окрашивания реакционной смеси, что позволяет существенно повысить чувствительность метода и провести определение глюкозы в течение 5 мин. Корреляция концентрации глюкозы пота с уровнем гликемии дает возможность с помощью определения глюкозы в поте судит об уровне глюкозы в крови, не прибегая к инвазивной диагностике. Сущность изобретения состоит в том, что определение содержания глюкозы проводят в поте, усиленное выделение которого вызывает введением в кожу пациента с помощью ионофореза лекарственных препаратов в течение 5-10 мин. Усиленное потоотделение позволяет за это время получить объем пота, достаточный для количественного определения глюкозы. 2 табл., 1 ил.

Способ определения уровня гликемии путем определения содержания глюкозы в биологической жидкости, отличающийся тем, что определение содержания глюкозы проводят в поте, усиленное выделение которого вызывают введением в кожу пациента парасимпатомиметика в присутствии антихолинэстеразного препарата, в соотношении 1 : 1 по объему, методом ионофореза и при концентрациях глюкозы в пределах 1,3 ± мг% констатируют нормогликемию, а при концентрациях ниже и выше этого предела соответственно гипо- и гипергликемию.