Реагентные материалы и соответствующие тестовые элементы

Реагентные материалы и соответствующие тестовые элементы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Применение одноразовых тестовых элементов стало общепринятым для определения присутствия и/или измерения концентрации аналитов в тестируемых образцах. Например, пациентам, страдающим диабетом и подобными медицинскими состояниями, часто требуется осуществлять самомониторинг уровня глюкозы крови, это означает, что пациент сам осуществляет мониторинг уровней глюкозы крови. Целью мониторинга уровней глюкозы крови является определение уровня концентраций и при необходимости, если уровень является слишком высоким или слишком низким, осуществление корректирующих действий для возвращения уровня назад в приемлемый диапазон. Невозможность провести корректирующее действие может приводить к серьезным медицинским последствиям. Мониторинг глюкозы является фактом ежедневной жизни диабетиков и от точности такого мониторинга может зависеть буквально вопрос жизни и смерти. Невозможность поддерживать глюкозу крови на приемлемых уровнях может приводить к серьезным осложнениям, связанным с диабетом, включая сердечно-сосудистое заболевание, болезнь почек, повреждение нервной системы и слепоту.

Страдающие диабетом люди, которые осуществляют усиленный контроль сахара крови, достигают долговременной пользы. Национальным институтом диабета, болезней пищеварительной системы и почек (National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, NIDDK) в период с 1983 по 1993 г.г. было проведено клиническое исследование по контролю диабета и его осложнений (The Diabetes Control and Complications Trial - DCCT). При осуществлении DCCT сравнивали интенсивное лечение с общепринятым лечением. Пациенты, находящиеся на интенсивном лечении, поддерживали уровни глюкозы на уровне, максимально близком к нормальному, с помощью по меньшей мере трех инъекций инсулина в день или инсулинового насоса и осуществляли частый самомониторинг уровней глюкозы крови. Целью интенсивного лечения было поддержание уровня гликированного гемоглобина Alc (HbAlc), отражающего средний уровень глюкозы крови в течение периода времени, составлявшего 2-3 месяца, на уровне, максимально близком к нормальному. Общепринятое лечение состоит из одной или двух инъекций инсулина в день с тестированием один раз в день глюкозы мочи или крови. Результаты DCCT-исследования продемонстрировали, что поддержание уровней глюкозы крови на максимально близких к нормальным уровнях, замедляет возникновение и развитие заболеваний глаз, почек и нервов, вызываемых диабетом. Фактически, было продемонстрировано, что любое стабильное снижение уровней глюкозы крови оказывает благоприятное воздействие, даже в том случае, если пациент имеет историю плохого контроля.

В настоящее время доступен ряд аналитических инструментов или биосенсоров, таких как глюкометры, которые позволяют индивидууму тестировать уровень глюкозы в небольшом образце крови. Конструкции многих современных измерительных приборов основаны на применении одноразового тестового элемента, который в сочетании с измерительным прибором позволяет измерять количество глюкозы в образце крови электрохимически или оптически. В современных глюкометрах информация, отображаемая в качестве результата успешных измерений глюкозы крови, представляет собой соответствующую величину уровня глюкозы крови, как правило, в мг/дл или молярных единицах, и необязательно время и дату осуществления измерения. В большинстве случаев этой информации в сочетании с расчетом планируемого или известного потребления углеводов или планируемых или известных активностей и сведениями о других ситуационных или индивидуальных факторах достаточно для того, чтобы диабетики могли регулировать или устанавливать прием пищи и/или требуемую для немедленной инъекции дозу инсулина для краткосрочного контроля уровня глюкозы крови. Кроме того, в случае низких величин уровней глюкозы диабетики могут получать информацию о необходимости приема внутрь сахара для избегания гипогликемии.

Отсутствие или недостаточное количество инсулина не позволяет организму использовать глюкозу в качестве «источника топлива» для получения энергии. Когда это имеет место, организм продуцирует энергию путем расщепления жирных кислот, что приводит к образованию побочных продуктов в виде кетонов и повышению уровней кетонов. Повышенные уровни кетонов у диабетиков могут вызываться также сердечным приступом, «ударом», приемом рекреационных лекарственных средств или интеркуррентным заболеванием, таким как пневмония, грипп, гастроэнтерит или урологическая инфекция. Избыточные уровни кетонов у диабетиков приводят к диабетическому кетоацидозу (DKA), медицинскому критическому состоянию, которое без лечения может приводить к смерти. Симптомы DKA включают среди прочего тошноту, рвоту, избыточные жажду и образование мочи, боли в брюшной области, затрудненное дыхание, сонливость и кому. С учетом серьезности DKA требуется начинать лечение, направленное на снижение уровней кетонов, до начала полного приступа DKA. Кроме того, поскольку симптомы, связанные с приступом DKA, могут не иметь место до начала приступа DKA или уровни кетонов могут быть нежелательно высокими по другим причинам, как правило, предпочтительно не начинают лечение, направленное на снижение уровня кетонов, в ответ на эти симптомы.

Предупреждение эпизодов DKA можно достигать путем измерения уровней кетонов и уделять внимание медицинской помощи, если они превышают определенную концентрацию. Для определения уровней кетонов можно использовать анализы мочи. На веб-сайте ADA (Американская ассоциация по профилактике и лечению сахарного диабета) даны рекомендации о том, что уровни кетонов следует определять каждые 4-6 ч, если диабетик заболел (например, простудой или гриппом), или если у него(нее) уровень глюкозы крови превышает 240 мг/дл (см. http://www.diabetes.org/living-with-diabetes/complications/ketoacidosis-dka.html). Однако для диабетиков, которые в течение дня осуществляют несколько определений уровня глюкозы крови, проведение отдельных анализов мочи в дополнение к определениям ими уровня глюкозы крови требует затрат времени и является обременительным.

При наличии двойного теста, позволяющего измерять уровни глюкозы и кетонов на одной и той же тест-полоске, диабетику проще соблюдать рекомендации по тестированию и осуществлять более безопасную терапию путем более раннего обнаружения высоких уровней кетонов. Например, рекомендовано избегать физической нагрузки при высоких уровнях кетонов и глюкозы крови, поскольку повышенные уровни этих аналитов могут являться признаком того, что лечение диабета является неудовлетворительным. Однако большинство диабетиков не имеет возможность использовать легкодоступные тесты на кетоны и часто они не имеют легко доступной информации о том, как поступать в указанных ситуациях.

Применение отдельных анализов мочи для определения уровней кетонов требует также дополнительных диагностических средств и затрат на их обслуживания и затрудняет установление корреляции между уровнями глюкозы крови и кетонов. Можно также определять уровни кетонов в образцах крови. Когда применяют образцы крови, то уровни кетонов, как правило, определяют путем измерения концентрации гидроксибутирата, который является основным кетоном в крови. Концентрации гидроксибутирата в крови ниже 0,6 мМ считаются нормой, концентрации гидроксибутирата, находящиеся между 0,6 и 1,5 мМ, свидетельствуют о том, что проблема может возникнуть, а свыше 1,5 мМ свидетельствует о риске развития DKA. Концентрации гидроксибутирата в крови, превышающие 3 мМ, свидетельствуют о наличии DKA и требуют неотложного медицинского вмешательства.

Современные методики определения уровней кетонов крови включают однофункциональные тестовые элементы, которые пригодны, например, для определения концентраций гидроксибутирата. Однако, в значительной степени аналогично описанному выше анализу мочи, диабетики, которые осуществляют относительно многократно тесты на глюкозу крови в день могут считать, что для них является затратным по времени и обременительным осуществлять отдельные тесты на уровни кетонов крови в дополнение к тестам на глюкозу крови, прежде всего потому, что современные тесты на кетоны крови являются более медленными, чем существующие в данной области техники тесты на глюкозу крови. Тесты на уровни кетонов крови, которые осуществляют независимо от тестов на глюкозу крови, требуют также дополнительных диагностических средств и должны включать дополнительные затраты, связанные с их обслуживанием. Кроме того, осуществление отдельных тестов для определения уровней глюкозы крови и кетонов крови затрудняет установление корреляции между измеренными величинами глюкозы крови и кетонов крови.

Другие методики определения уровней кетонов крови включают тестовые элементы, пригодные для определения уровней глюкозы крови и кетонов крови. Однако в указанных существующих в настоящее время тестовых элементах уровни глюкозы крови измеряются быстрее, чем уровни кетонов крови, поэтому получение результатов теста на кетоны крови требует большего времени и они становятся известными после получения результатов теста на глюкозу крови. Альтернативно этому, результаты тестов как на глюкозу крови, так и на кетоны крови, не выдаются до окончательного завершения теста на кетоны крови. В любом случае, ожидание результатов одного или обоих тестов вплоть до завершения теста на кетоны крови может быть очень обременительным и затратным по времени для диабетика, который осуществляет относительно многократно тесты на глюкозу крови каждый день, прежде всего с учетом того, что в некоторых случаях на тест на кетоны крови может требоваться почти в два раза больше времени, чем на осуществление теста на глюкозу крови. Кроме того, когда результаты теста на глюкозу крови являются доступными до и отдельно от результатов теста на кетоны крови, то возрастает вероятность того, что пользователь прервет тестирование до завершения теста на кетоны крови и/или его внимание еще каким-то образом будет отвлечено после получения результатов теста на глюкозу, но до требуемого учета результатов теста на кетоны крови.

С учетом важности результатов точного определения, регистрации и анализа измерений кетонов крови в дополнение к измерениям глюкозы крови, требуются усовершенствование методик, процедур и оборудования для тестирования уровней кетонов крови и/или уровней кетонов крови и уровней глюкозы крови.

Краткое изложение сущности изобретения

В настоящем изобретении предложены реагентные материалы и соответствующие тестовые элементы. В одном из вариантов осуществления изобретения тестовый элемент, обладающий двойной функцией, включает первый коферментзависимый фермент или субстрат для первого фермента, второй коферментзависимый фермент или субстрат для второго фермента и кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I) (описанного ниже). В одном из объектов изобретения первый аналит представляет собой гидроксибутират и первый фермент представляет собой гидроксибутиратдегидрогеназу, а второй аналит представляет собой глюкозу и второй фермент представляет собой глюкозодегидрогеназу или глюкозооксидазу. Другими объектами настоящего изобретения являются уникальные реагентные материалы.

В одном из вариантов осуществления изобретения тестовый элемент, созданный для определения первого и второго аналитов, включает первый коферментзависимый фермент или субстрат для первого фермента и второй коферментзависимый фермент или субстрат для второго фермента. Тестовый элемент включает также кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I):

в которой

А обозначает аденин или его аналог,

Т в каждом случае независимо обозначает О или S,

U в каждом случае независимо обозначает ОН, SH, ВН₃^- или BCNH₂^-,

V в каждом случае независимо обозначает ОН или фосфатную группу,

W обозначает COOR, CON(R)₂, COR или CSN(R)₂, где R в каждом случае независимо обозначает Н или C₁-С₂-алкил,

X₁, Х₂ в каждом случае независимо обозначают О, СН₂, СНСН₃, С(СН₃)₂, NH или NCH₃,

Y обозначает NH, S, О или СН₂,

Z обозначает остаток, содержащий циклическую группу с 5 атомами С, которая необязательно содержит гетероатом, выбранный из О, S и N, и необязательно один или несколько заместителей, и остаток CR4₂, где CR4₂ связан с циклической группой и с Х₂, и

где R4 в каждом случае независимо обозначает Н, F, Сl или СН₃, при условии, что Z и остаток пиридина не связаны гликозидной связью,

или его соли или необязательно восстановленной формы.

В одном из вариантов указанного варианта осуществления изобретения первый аналит представляет собой гидроксибутират и первый фермент представляет собой гидроксибутиратдегидрогеназу. В одном из аспектов этого варианта гидроксибутиратдегидрогеназа представляет собой 3-гидроксибутиратдегидрогеназу. В другом аспекте этого варианта второй фермент представляет собой дегидрогеназу, выбранную из группы, состоящей из глюкозодегидрогеназы, лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы, глицериндегидрогеназы, алкогольдегидрогеназы, сорбитдегидрогеназы и дегидрогеназы аминокислоты, включая дегидрогеназу L-аминокислоты. В следующем аспекте этого варианта второй аналит представляет собой глюкозу и второй фермент представляет собой глюкозодегидрогеназу или глюкозооксидазу. В следующем объекте изобретения кофермент представляет собой соединение формулы (I)

в которой

А обозначает аденин,

Т в каждом случае обозначает О,

U в каждом случае обозначает ОН,

V в каждом случае обозначает ОН,

W обозначает CON(R)₂, где R обозначает Н,

X₁ обозначает О,

Х₂ обозначает О,

Y обозначает О и

Z обозначает карбоциклическое 5-членное кольцо общей формулы (II)

в которой между R5' и R5" присутствует простая связь и в которой

R4 обозначает Н,

R5' обозначает СНОН,

R5" обозначает СНОН,

R5 обозначает CR4₂,

R6 обозначает СН и

R6' обозначает СН.

В другом объекте изобретения кофермент представляет собой соединение формулы (I)

в которой

А обозначает аденин,

Т в каждом случае обозначает О,

U в каждом случае обозначает ОН,

V в первом случае обозначает ОН, а во втором случае обозначает фосфатную группу,

W обозначает CON(R)₂, где R обозначает Н,

X₁ обозначает О,

Х₂ обозначает О,

Y обозначает О и

Z обозначает карбоциклическое 5-членное кольцо общей формулы (II)

в которой между R5' и R5" присутствует простая связь и в которой

R4 обозначает Н,

R5' обозначает СНОН,

R5" обозначает СНОН,

R5 обозначает CR4₂,

R6 обозначает СН и

R6' обозначает СН.

В следующем объекте изобретения кофермент представляет собой тио-NAD. В другом объекте изобретения кофермент представляет собой тио-NADP.

В следующем варианте этого варианта осуществления изобретения тестовый элемент включает первый реагентный материал, который включает первый фермент или субстрат для первого фермента и кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I) или его соли или необязательно восстановленной формы. В одном из аспектов этого варианта тестовый элемент включает также второй реагентный материал, который включает второй фермент или субстрат для второго фермента и кофермент, выбранный из группы, состоящей из FAD, NAD, NADP и соединения формулы (I) или его соли или необязательно восстановленной формы. В другом объекте изобретения тестовый элемент включает тест-полоску, созданную так, чтобы она содержала первый и второй реагентные материалы. В следующем объекте изобретения тест-полоска включает первую электродную систему, ассоциированную с первым реагентным материалом, и вторую электродную систему, ассоциированную со вторым реагентным материалом. В другом аспекте этого варианта первый реагентный материал дополнительно включает один из таких ингредиентов как нитрозоанилин, ферроцианид калия и комбинацию феназинового производного и хлорида гексааминорутения.

В другом варианте осуществления изобретения реагентный материал включает 3-гидроксибутиратдегидрогеназу и кофермент формулы (I):

в которой

А обозначает аденин или его аналог,

Т в каждом случае независимо обозначает О или S,

U в каждом случае независимо обозначает ОН, SH, ВН₃^- или BCNH₂^-,

V в каждом случае независимо обозначает ОН или фосфатную группу,

W обозначает COOR, CON(R)₂, COR или CSN(R)₂, где R в каждом случае независимо обозначает Н или С₁-С₂-алкил,

X₁, Х₂ в каждом случае независимо обозначают О, СН₂, СНСН₃, С(СН₃)₂, NH или NCH₃,

Y обозначает NH, S, О или СН₂,

Z обозначает остаток, содержащий циклическую группу с 5 атомами С, которая необязательно содержит гетероатом, выбранный из О, S и N, и необязательно один или несколько заместителей, и остаток CR4₂, где CR4₂ связан с циклической группой и с Х₂, и

где R4 в каждом случае независимо обозначает Н, F, Сl или СН₃, при условии, что Z и остаток пиридина не связаны гликозидной связью,

или его соль или необязательно восстановленную форму.

В одном из вариантов указанного варианта осуществления изобретения кофермент представляет собой соединение формулы (I)

в которой

А обозначает аденин,

Т в каждом случае обозначает О,

U в каждом случае обозначает ОН,

Y в каждом случае обозначает ОН,

W обозначает CON(R)₂, где R обозначает Н,

X₁ обозначает О,

Х₂ обозначает О,

Y обозначает О и

Z обозначает насыщенное карбоциклическое 5-членное кольцо общей формулы (II)

в которой между R5' и R5" присутствует простая связь и в которой

R4 обозначает Н,

R5' обозначает СНОН,

R5" обозначает СНОН,

R5 обозначает CR4₂,

R6 обозначает СН и

R6' обозначает СН.

В другом варианте указанного варианта осуществления изобретения кофермент представляет собой соединение формулы (I)

в которой

А обозначает аденин,

Т в каждом случае обозначает О,

U в каждом случае обозначает ОН,

V в первом случае обозначает ОН, а во втором случае обозначает фосфатную группу,

W обозначает CON(R)₂, где R обозначает Н,

X₁ обозначает О,

Х₂ обозначает О,

Y обозначает О и

Z обозначает насыщенное карбоциклическое 5-членное кольцо общей формулы (II)

в которой между R5' и R5" присутствует простая связь и в которой

R4 обозначает Н,

R5' обозначает СНОН,

R5" обозначает СНОН,

R5 обозначает CR4₂,

R6 обозначает СН и

R6' обозначает СН.

В другом варианте реагентный материал включает также один из таких ингредиентов как нитрозоанилин, ферроцианид калия и комбинацию феназинового производного и хлорида гексааминорутения.

В другом варианте указанного варианта осуществления изобретения тестовый элемент включает тест-полоску, содержащую реагентный материал для определения первого аналита. В другом аспекте этого варианта тест-полоска содержит также второй реагентный материал для определения второго аналита. В следующем объекте изобретения реагентный материал включает фермент дегидрогеназу, выбранную из группы, состоящей из глюкозодегидрогеназы, лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы, глицерин-дегидрогеназы, алкогольдегидрогеназы, сорбитдегидрогеназы и дегидрогеназы аминокислоты, включая дегидрогеназу L-аминокислоты. В следующем объекте изобретения второй реагентный материал включает кофермент, выбранный из группы, состоящей из FAD, NAD, NADP и соединения формулы (I):

в которой

А обозначает аденин или его аналог,

Т в каждом случае независимо обозначает О или S,

U в каждом случае независимо обозначает ОН, SH, ВН₃^- или BCNH₂^-,

V в каждом случае независимо обозначает ОН или фосфатную группу,

W обозначает COOR, CON(R)₂, COR или CSN(R)₂, где R в каждом случае независимо обозначает Н или С₁-С₂-алкил,

X₁, Х₂ в каждом случае независимо обозначают О, СН₂, СНСН₃, С(СН₃)₂, NH или NCH₃,

Y обозначает NH, S, О или СН₂,

Z обозначает остаток, содержащий циклическую группу с 5 атомами С, которая необязательно содержит гетероатом, выбранный из О, S и N, и необязательно один или несколько заместителей, и остаток CR4₂, где CR4₂ связан с циклической группой и с Х₂, и

где R4 в каждом случае независимо обозначает Н, F, Cl или СН₃, при условии, что Z и остаток пиридина не связаны гликозидной связью,

или его соли или необязательно восстановленной формы.

В следующем объекте изобретения тест-полоска предназначена для электрохимического определения первого и второго аналитов.

В следующем варианте осуществления изобретения предлагается способ определения первого и второго аналитов в образце, который заключается в создании тестового элемента, пригодного для определения первого и второго аналитов, и который включает первый коферментзависимый фермент или субстрат для первого фермента, второй коферментзависимый фермент или субстрат для второго фермента и кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I):

в которой

А обозначает аденин или его аналог,

Т в каждом случае независимо обозначает О или S,

U в каждом случае независимо обозначает ОН, SH, ВН₃^- или BCNH₂^-,

V в каждом случае независимо обозначает ОН или фосфатную группу,

W обозначает COOR, CON(R)₂, COR или CSN(R)₂, где R в каждом случае независимо обозначает Н или С₁-С₂-алкил,

X₁, Х₂ в каждом случае независимо обозначают О, СН₂, СНСН₃, С(СН₃)₂, NH или NCH₃,

Y обозначает NH, S, О или СН₂,

Z обозначает остаток, содержащий циклическую группу с 5 атомами С, которая необязательно содержит гетероатом, выбранный из О, S и N, и необязательно один или несколько заместителей, и остаток CR4₂, где CR4₂ связан с циклической группой и с Х₂, и

где R4 в каждом случае независимо обозначает Н, F, Сl или СН₃, при условии, что Z и остаток пиридина не связаны гликозидной связью,

или его соли или необязательно восстановленной формы;

контактирования этого тестового элемента с образцом; определения первого аналита и определение второго аналита.

В одном из вариантов указанного варианта осуществления изобретения первый аналит представляет собой гидроксибутират, а второй аналит представляет собой глюкозу. В одном из аспектов этого варианта осуществления изобретения стадии определения первого аналита и определения второго аналита осуществляют одновременно. В другом аспекте этого варианта осуществления изобретения стадии определения первого аналита и определения второго аналита завершаются в пределах пяти секунд после контактирования тестового элемента с образцом.

В следующем варианте осуществления изобретения способ включает стадии получения тестового элемента, созданного для определения содержания глюкозы и кетонов в образце; контактирования этого тестового элемента с образцом; и определения содержания глюкозы и кетонов в образце в пределах 7,5 секунд после контактирования тестового элемента с образцом. В одном из вариантов осуществления изобретения тестовый элемент включает первый реагентный материал для определения содержания глюкозы и второй реагентный материал для определения содержания кетонов. В одном из аспектов этого варианта осуществления изобретения второй реагентный материал включает гидроксибутиратдегидрогеназу. В другом варианте стадия определения содержания глюкозы и кетонов завершается в пределах 5 секунд после контактирования тестового элемента с образцом. В следующем варианте осуществления изобретения разница в продолжительности стадий определения содержания глюкозы и кетонов находится в пределах 2 секунд. В следующем варианте образец содержит кровь.

В одном из вариантов осуществления указанного способа, тестовый элемент включает первый коферментзависимый фермент или субстрат для первого фермента и второй коферментзависимый фермент или субстрат для второго фермента. Тестовый элемент включает также кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I):

в которой

А обозначает аденин или его аналог,

Т в каждом случае независимо обозначает О или S,

U в каждом случае независимо обозначает ОН, SH, ВН₃^- или BCNH₂^-,

V в каждом случае независимо обозначает ОН или фосфатную группу,

W обозначает COOR, CON(R)₂, COR или CSN(R)₂, где R в каждом случае независимо обозначает Н или С₁-С₂-алкил,

Х₁, Х₂ в каждом случае независимо обозначают О, СН₂, СНСН₃, С(СН₃)₂, NH или NCH₃,

Y обозначает NH, S, О или СН₂,

Z обозначает остаток, содержащий циклическую группу с 5 атомами С, которая необязательно содержит гетероатом, выбранный из О, S и N, и необязательно один или несколько заместителей, и остаток CR4₂, где CR4₂ связан с циклической группой и с Х₂, и

где R4 в каждом случае независимо обозначает Н, F, Сl или СН₃, при условии, что Z и остаток пиридина не связаны гликозидной связью,

или его соли или необязательно восстановленной формы.

В одном из объектов изобретения первый аналит представляет собой гидроксибутират и первый фермент представляет собой гидроксибутиратдегидрогеназу. В другом объекте изобретения гидроксибутиратдегидрогеназа представляет собой 3-гидроксибутиратдегидрогеназу. В следующем объекте изобретения второй фермент представляет собой дегидрогеназу, выбранную из группы, состоящей из глюкозодегидрогеназы, лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы, глицерин-дегидрогеназы, алкогольдегидрогеназы, сорбитдегидрогеназы и дегидрогеназы аминокислоты, включая дегидрогеназу L-аминокислоты. В другом объекте изобретения второй фермент представляет собой глюкозодегидрогеназу или глюкозооксидазу. В следующем объекте изобретения кофермент представляет собой соединение формулы (I)

в которой

А обозначает аденин,

Т в каждом случае обозначает О,

U в каждом случае обозначает ОН,

V в каждом случае обозначает ОН,

W обозначает CON(R)₂, где R обозначает Н,

X₁ обозначает О,

Х₂ обозначает О,

Y обозначает О и

Z обозначает карбоциклическое 5-членное кольцо общей формулы (II)

в которой между R5' и R5" присутствует простая связь и в которой

R4 обозначает Н,

R5' обозначает СНОН,

R5" обозначает СНОН,

R5 обозначает CR4₂,

R6 обозначает СН и

R6' обозначает СН.

В следующем объекте изобретения кофермент представляет собой соединение формулы (I)

в которой

А обозначает аденин,

Т в каждом случае обозначает О,

U в каждом случае обозначает ОН,

V в первом случае обозначает ОН, а во втором случае обозначает фосфатную группу,

W обозначает CON(R)₂, где R обозначает Н,

X₁ обозначает О,

Х₂ обозначает О,

Y обозначает О и

Z обозначает карбоциклическое 5-членное кольцо общей формулы (II)

в которой между R5' и R5" присутствует простая связь и в которой

R4 обозначает Н,

R5' обозначает СНОН,

R5" обозначает СНОН,

R5 обозначает CR4₂,

R6 обозначает СН и

R6' обозначает СН.

В еще одном объекте изобретения кофермент представляет собой тио-NAD. Еще в одном объекте изобретения кофермент представляет собой тио-NADP. В следующем объекте изобретения тестовый элемент включает первый реагентный материал, который включает первый фермент или субстрат для первого фермента и кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I) или его соли или восстановленной формы. В следующем объекте изобретения тестовый элемент включает также второй реагентный материал, который включает второй фермент или субстрат для второго фермента и кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I) или его соли или восстановленной формы. В следующем объекте изобретения тестовый элемент включает тест-полоску, созданную таким образом, чтобы она содержала первый и второй реагентный материалы. Еще в одном объекте изобретения тест-полоска включает первую электродную систему, ассоциированную с первым реагентым материалом, и вторую электродную систему, ассоциированную со вторым реагентным материалом. В другом объекте изобретения первый реагентный материал дополнительно включает один из таких ингредиентов как нитрозоанилин, ферроцианид калия, и комбинацию феназинового производного и хлорида гексааминорутения.

Другим объектом настоящего изобретения является уникальная технология определения присутствия и/или измерения концентрации нескольких аналитов в тестируемых образцах. Другие объекты изобретения включают уникальные способы, системы, приборы, наборы, агрегаты, оборудование и/или устройства, пригодные для обнаружения аналита в образце.

Другие объекты, варианты осуществления изобретения, формы, отличительные признаки, полезные свойства, объекты и преимущества изобретения должны стать очевидными после ознакомления с подробным описанием изобретения и прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлено перспективное изображение первого варианта тестового элемента.

На Фиг. 2 представлено перспективное изображение с пространственным разделением различных деталей тестового элемента, показанного на Фиг. 1.

На Фиг. 3 представлено перспективное изображение с пространственным разделением различных деталей второго варианта тестового элемента.

На Фиг. 4 представлено изображение сечения фрагмента тестового элемента, показанного на Фиг. 3.

На Фиг. 5 представлена схематическая иллюстрация аналитического инструмента со структурой, пригодной для применения с тестовым элементом, показанным на Фиг. 1.

На Фиг. 6-18 представлены графические иллюстрации ответов на гидроксибутират, определенных с использованием различных реагентных материалов.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Для целей лучшего понимания принципов настоящего изобретения ниже представлена ссылка на варианты осуществления изобретения, проиллюстрированные с помощью чертежей, и конкретные понятия, которые можно применять для их описания. Тем не менее, как должно быть очевидно, под объем изобретения подпадают изменения и другие модификации приведенного с целью иллюстрации устройства, и такие дополнительные применения проиллюстрированных принципов изобретения, которые, как правило, осуществляет специалист в области, к которой относится изобретение.

В настоящем изобретении предложены реагентные материалы и ассоциированные тестовые элементы. В одном из вариантов осуществления изобретения тестовый элемент, обладающий двойной функцией, включает первый коферментзависимый фермент или субстрат для первого фермента, второй коферментзависимый фермент или субстрат для второго фермента и кофермент, выбранный из группы, состоящей из тио-NAD, тио-NADP и соединения формулы (I). В одном из объектов изобретения первый аналит представляет собой гидроксибутират и первый фермент представляет собой гидроксибутиратдегидрогеназу, и второй аналит представляет собой глюкозу и второй фермент представляет собой глюкозодегидрогеназу или глюкозооксидазу. В другом варианте осуществления изобретения тестовый элемент представляет собой часть системы и включает также измерительный прибор, пригодный для взаимодействия с тестовым элементом, для оценки первого и второго аналитов в образце. Указанная оценка может варьироваться от определения присутствия первого и второго аналитов до определения концентрации первого и второго аналитов. Первый и второй аналиты и образец жидкости могут являться любыми, для которых пригодна тестовая система, хотя в одном конкретном варианте, который не ограничивает объем изобретения, первый аналит представляет собой гидроксибутират, второй аналит представляет собой глюкозу, а образец жидкости представляет собой кровь или тканевую (интерстициальную) жидкость. Другими объектами настоящего изобретения являются уникальные реагентные материалы. Другие объекты и отличительные признаки настоящего изобретения описаны со ссылкой на представленные ниже приведенные в качестве иллюстрации варианты осуществления изобретения.

Ниже со ссылкой на Фиг. 1 и 2 представлено более подробное описание первого варианта тестового элемента 10, предназначенного для оценки первого и второго аналитов в образце. Предложен тестовый элемент 10, представляющий собой электрохимический сенсор, включающий камеру для приема образца, предназначенную для образца жидкости, и первый и второй реагентные материалы для получения электрохимических сигналов в присутствии первого и второго аналитов. В приведенном в качестве иллюстрации варианте тестовый элемент 10 расположен между концом 12, предназначенным для ввода измерителя, и концом 14 дозирующего устройства. В одном из не проиллюстрированных вариантов форма конца 14 дозирующего устройства может отличаться от формы конца 12, предназначенного для ввода измерителя, что позволяет пользователю правильно обращаться и использовать тестовый элемент 10. Тестовый элемент 10 может включать также одно или несколько графических изображений (не показаны), обеспечивающих руководство для пользователя по правильному обращению и применению.

Тестовый элемент 10 представлен в виде одноразовой тест-полоски, имеющей пластинчатую конструкцию, которая включает субстратную основу 16, разделяющий слой 18, крышку корпуса 20 и крышку камеры 22. Дополнительные детали тестового элемента, включающего сходную пластинчатую конструкцию, представлены в патенте US 7727467, полное содержание которого включено в настоящее описание в качестве ссылки. Разделяющий слой 18 включает пустотную область 24, что позволяет камере 26 для приема образца располагаться между субстратной основой 16 и крышкой корпуса 20 и крышкой камеры 22. При такой конфигурации камера 26 для приема образца открывается на конце 14 дозирующего устройства тестового элемента 10 отверстием 28, которое предназначено для облегчения прохождения образца жидкости в камеру 26 для приема образца. Под объем изобретения подпадают также формы, в которых камера 26 для приема образца открывается отверстием, расположенным вдоль бортика тестового элемента 10. Под объем изобретения подпадают также формы, в которых камера 26 для приема образца открывается отверстием, расположенным вдоль всей длины конца 14 дозирующего устройства, и включает часть бортиков.

Крышка корпуса 20 и крышка камеры 22 покрывают разделяющий слой 18 и между ними образуется желобок 30, который представляет вентилирующее отверстие, сообщающееся с камерой 26 для приема образца, позволяющее воздуху покидать камеру 26 для приема образца по мере поступления образца жидкости в камеру 26 для приема образца через отверстие 28. Желобок 30 локализован в положении относительно камеры 26 для приема образца, которое является внутренним относительно локализации электродных систем (описаны ниже), расположенных в камере 26 для приема образца 26. О