响应曲面法验证淀粉酶检测程序最适pH值、Cl-和EPS浓度

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2015.08.002

摘要/Abstract

摘要：

目的证明响应曲面法(RSM)是确认淀粉酶(AMY)参考测量程序最佳测量条件的方法。方法采用单因素方差分析研究pH值、氯离子(Cl^-)、亚乙基-P-硝基苯-D-麦芽七糖苷(EPS)浓度对AMY活性的影响是否具有统计学意义。采用Box-Behnken试验设计,在实验室条件下研究pH值(6.9~7.1)、Cl^-(50~90 mmol/L)和EPS浓度(4.5~5.5 mmol/L)对AMY活性的联合效应,建立pH值、Cl^-和EPS对AMY活性影响的定量关系模型,优化得出pH值、Cl^-和EPS的最佳组合。结果 pH值、Cl^-和EPS对AMY活性影响有统计学意义(P<0.05);pH值、Cl^-和EPS对AMY活性影响的一次、二次效应均有统计学意义(P<0.01),Cl^-和EPS交互作用有统计学意义(P<0.05)。AMY最优条件:pH值7.02、Cl^- 72.79 mmol/L、EPS 5.07 mmol/L。结论所得pH值、Cl^-和EPS的最佳测量条件与国际临床化学和检验医学联合会(IFCC)推荐条件无差异,RSM可以作为确认参考测量程序最佳测量条件的方法。

关键词: 响应曲面法, 淀粉酶, 单因素方差分析, pH值, 氯离子, 亚乙基-P-硝基苯-D-麦芽七糖苷

Abstract:

Objective To confirm that response surface method (RSM) is a method for amylase (AMY) reference determination procedure with optimum conditions. Methods The single factor analysis of variance was used to study pH, chloride ion (Cl^-) and ethylidene-4-nitrophenyl-alpha-D-maltoheptaoside(EPS) concentrations in order to know whether they had statistical significance for AMY activity. Box-Behnken design was used to study the combined influence of pH (6.9-7.1), Cl^- (50-90 mmol/L) and EPS (4.5-5.5 mmol/L) concentrations on AMY activity. The quantitative relation model on pH, Cl^- and EPS concentrations for AMY activity was established in order to obtain their optimum combination. Results There was statistical significance on the influence of the 3 factors on AMY activity (P<0.05). The one-shot and second-order effects of pH,Cl^- and EPS had statistical significance on AMY activity (P<0.01). Cl^- and EPS interacted significantly (P<0.05).The optimum conditions for AMY were pH 7.02,Cl^- 72.79 mmol/L and EPS 5.07 mmol/L. Conclusions The optimum conditions of pH, Cl^- and EPS have no difference with those recommended from the International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC). RSM is a method with optimum conditions to confirm the reference determination procedure.

Key words: Response surface method, Amylase, Single factor analysis of variance, pH, Chloride ion, Ethylidene-4-nitrophenyl-alpha-D-maltoheptaoside

中图分类号:

R446.1

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MENG Shuting, WANG Huimin, JI Huoyan, WANG Jianxin, XU Lili, YUAN Ruoyu, GU Wenchao.. Response surface method to verify amylase determination procedure's optimum pH, chloride ion and EPS concentrations[J]. Laboratory Medicine, 2015, 30(8): 782-786.

方差来源	平方和	自由度	均方	F值	P值
模型	193.21	9	21.47	121.58	<0.000 1
残差	1.24	7	0.18
失拟	0.22	3	0.072	0.28	0.835 2
纯误差	1.02	4	0.25

方差来源	平方和	自由度	均方	F值	P值
模型	193.21	9	21.47	121.58	<0.000 1
残差	1.24	7	0.18
失拟	0.22	3	0.072	0.28	0.835 2
纯误差	1.02	4	0.25

方差来源	系数估计	P值	标准误	95%可信区间
方差来源	系数估计	P值	标准误	低值	高值
截距	86.71		0.19	86.27	87.16
Cl^-	0.66	0.003 1	0.15	0.30	1.01
EPS	0.75	0.001 5	0.15	0.40	1.10
pH值	1.89	<0.000 1	0.15	1.54	2.24
Cl^-×EPS	-0.61	0.023 3	0.21	-1.10	-0.11
Cl^-×pH值	0.15	0.505 3	0.21	-0.35	0.64
EPS×pH值	0.10	0.637 6	0.21	-0.39	0.60
(Cl^-)²	-2.14	<0.000 1	0.20	-2.63	-1.66
(EPS)²	-2.46	<0.000 1	0.20	-2.95	-1.98
(pH值)²	-4.79	<0.000 1	0.20	-5.27	-4.31

方差来源	系数估计	P值	标准误	95%可信区间
方差来源	系数估计	P值	标准误	低值	高值
截距	86.71		0.19	86.27	87.16
Cl^-	0.66	0.003 1	0.15	0.30	1.01
EPS	0.75	0.001 5	0.15	0.40	1.10
pH值	1.89	<0.000 1	0.15	1.54	2.24
Cl^-×EPS	-0.61	0.023 3	0.21	-1.10	-0.11
Cl^-×pH值	0.15	0.505 3	0.21	-0.35	0.64
EPS×pH值	0.10	0.637 6	0.21	-0.39	0.60
(Cl^-)²	-2.14	<0.000 1	0.20	-2.63	-1.66
(EPS)²	-2.46	<0.000 1	0.20	-2.95	-1.98
(pH值)²	-4.79	<0.000 1	0.20	-5.27	-4.31

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响应曲面法验证淀粉酶检测程序最适pH值、Cl^-和EPS浓度

Response surface method to verify amylase determination procedure's optimum pH, chloride ion and EPS concentrations

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Metrics

测定顺序	pH值	Cl^- (mmol/L)	EPS (mmol/L)	AMY活性 (U/L)
1	7.0	90	5.5	82.88±1.15
2	6.9	50	5.0	77.56±0.59
3	7.0	70	5.0	86.91±1.45
4	7.1	70	4.5	80.86±0.33
5	7.1	70	5.5	82.39±1.17
6	6.9	90	5.0	78.55±0.92
7	7.0	50	5.5	82.76±1.05
8	6.9	70	4.5	76.73±0.72
9	7.0	90	4.5	82.67±0.91
10	7.0	70	5.0	86.85±1.24
11	7.0	70	5.0	86.57±1.04
12	6.9	70	5.5	78.09±0.30
13	7.1	50	5.0	80.72±0.52
14	7.0	50	4.5	80.12±0.56
15	7.0	70	5.0	85.94±1.47
16	7.0	70	5.0	87.30±1.07
17	7.1	90	5.0	82.30±1.08

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