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Reação Cinética de Dois Pontos As reações cinéticas são geralmente aplicadas nas determinações de atividades de enzimas, mas podem ser utilizadas para determinação de analitos (ex: creatinina que geralmente apresenta vários interferentes endógenos ou exógenos), habitualmente ensaiados por reações de ponto final. A creatinina é comumente dosada com uma reação de ponto final, mas pode-se também utilizar uma reação cinética de dois pontos. Neste caso, a reação de ponto final é aplicada em metodologias manuais e a reação cinética é utilizada, principalmente, em metodologias automatizadas (a cubeta estará automatizada o tempo inteiro, não terá erro sistemático). Quando se dispões de facilidades instrumentais para medidas fotométricas contínuas em tempos reduzidos, pode-se medir em modo cinético de dois pontos vários analitos habitualmente ensaiados por reações de ponto final (o fato de se entender como ocorre uma reação de ponto final, consegue-se padroniza-la para uma cinética de dois pontos e com isso há um ganho de tempo). Se uma determinação de glicose, usando a enzima glicose oxidase, é medida em 10 minutos na reação de ponto final (essa reação geralmente demora porque todo produto que poderia ser formado foi produzido), pode-se realizar a mesma determinação usando um instrumento capaz de medir a reação em um tempo de 5 minutos ou menos (normalmente são 60 segundos, pois avalia a fase linear onde há uma velocidade constante para que haja a produção do produto, isso porque no início da reação os sítios catalíticos das enzimas não estão totalmente preenchidos e no final há um consumo completo de substratos), quando se tem a certeza de que as medições das amostras desconhecidas, calibradores e controles serão realizadas no mesmo tempo de reação e que a velocidade de reação é a mesma para amostras, controles e calibradores. As reações cinéticas de dois pontos podem ser utilizadas para diminuir o tempo de reação, minimizar a ação de interferentes ou estender a linearidade do sistema analítico (existem interferentes de ação rápida e ação longa, assim é dado um tempo para que esses interferentes sejam degradados e é feito um corte na reação antes do aparecimento desses produtos de degradação). Comumente, as reações cinéticas de dois pontos utilizam a fase inicial da reação com mediação aos 30 segundos, que servirá como branco, e outra medição aos 90 segundos. Utiliza-se então o delta da reação para calcular a concentração do analito (o fator de calibração será a concentração informada pelo calibrador dividido pelo delta que será a leitura final menos a leitura inicial). A escolha do intervalo de medição mais adequado irá depender da melhor linearidade, da eliminação de interferentes ou da melhor sensibilidade. Observar que a velocidade de reação é maior nos tempos iniciais onde logicamente a sensibilidade é maior (o problema é que no tempo inicial, onde a velocidade é maior, a reação não será medida pois ela não é constante). Existem reações cinéticas de dois pontos em que os intervalos são maiores, como no caso da Frutosamina, quando é necessário um tempo mais longo na fase inicial para maximizar a eliminação de interferentes. Deve- se enfatizar que o controle da temperatura também é fundamental nas reações cinéticas de dois pontos. Na reação cinética, é necessário um equipamento espectrofotômetro com cubeta termostatizada e ele tem que ser programado para que seja possível manter o intervalo cinético de maneira adequada. Gráfico – Cinética de Dois Pontos Geralmente o ângulo mais adequado para uma reação cinética é em torno de 45°. Um ponto importante é que, quanto mais próximo da abscissa do X menor será a velocidade de reação e quanto mais próximo do Y maior a velocidade de reação. Se a velocidade de reação for muito rápida, ela não será possível de ser detectada e por isso será necessário a diluição para que a concentração de enzimas na amostra do paciente seja diminuída e assim, posteriormente, será multiplicado pelo fator de diluição. Por isso, que o ângulo mais apropriado é em torno de 45°C. Todos os conjuntos diagnósticos (KIT) têm excesso de substrato para que as reações aconteçam com velocidade constante, ou seja, fazer o preenchimento de todos os sítios analíticos. A informação que vem no conjunto diagnóstico é chamada de prospecto (não é bula!!) Exemplo Paciente com hepatite. Ao pegar um tubo, colocar o reagente dentro e pipetar no tubo 10 microlitros da amostra do paciente, terá tanta enzima (transaminase) na fase aguda da hepatite que quando for colocado a amostra do paciente no tubo haverá um rápido consumo do substrato que fará com que a velocidade fique muito rápida em milissegundos e com isso a determinação será muito difícil. Após isso, com uma alta concentração de enzimas (curva estourada), terá que fazer uma diluição para que reduza a quantidade. Assim, é feito novamente a determinação e assim será notável uma proporcionalidade entre a quantidade de enzimas e a quantidade de substrato presente no meio para que elas transformem em produto e por isso, quando for preenchido todos os sítios catalíticos a velocidade não terá como aumentar. Logo, é necessário excesso de substrato em um certo tempo para que os sítios catalíticos sejam preenchidos aos poucos até atingir sua velocidade máxima. Vale ressaltar que, na região de 0 a T1 ainda não houve tempo suficiente para que todos os sítios catalíticos fossem preenchidos e por isso, a velocidade ficará aumentando. Depois de ficar constante, ela cairá devido ao consumo de todo o substrato. Percebe-se que no gráfico abaixo há um intervalo cinético (T2- T1), se a velocidade continuasse constante poderia ter T3-T2, T4-T3 e etc. Em geral, as cinéticas contínuas possuem no mínimo dois intervalos cinéticos. Exemplos Creatinina: A determinação é feita através de 4 etapas. Sendo que o final é semelhante as reações de glicose, colesterol e triglicérides. Ou seja, se houver a formação de um produto que interaja com o peróxido, vai ser possível usar a peroxidase para formar a quinonimina colorada. A intensidade da quinonimina formada será diretamente proporcional a concentração da creatinina. Essa reação também pode ser de ponto final (espera-se 10 minutos para que haja toda creatinina da amostra medida como quinonimina, porém se, por exemplo, o paciente estiver usando um antibiótico leva o aparecimento de interferentes (por competição ou cromogênica) e assim vai ser preferível fazer uma reação cinética para que haja uma otimização Na determinação da creatinina no modelo de dois pontos, é feita a primeira medida em 30 segundos que será o branco de reação cinética e após 5 minutos será feito uma nova medida para que possa ser feito o cálculo do delta de reação. A cinética enzimática, além da determinação de enzimas, pode determinar metabólitos (Ex: creatinina) Frutosamina: Usa-se o método colorimétrico do NBT A primeira medida é feita em 10 minutos e após 5 minutos será feito a segunda medida, isso porque existem diversos interferentes exógenos que podem afetar a reação da determinação da Frutosamina (entre 0 e 10 min). A Frutosamina são proteínas glicadas utilizadas para usar o comportamento de pacientes diabéticos (normalmente albumina glicada, após 21 dias de controle glicêmico). O cálculo é feito através da concentração do calibrador/ absorvância final menos a inicial Reação Cinética Contínua As reações que utilizam medidas contínuas da formação de produtos são denominadas “reações de cinética contínua”. Pontos importantes: Quanto maior a quantidade de intervalos, mais precisa será a reação. Se houve, por exemplo, dois intervalos cinéticos em que o delta “d-c” e “c-b” forem iguais será possível afirmar que a velocidade da reação é constante, se “d-c” for maior que “c-b” é possível confirmar que a reação aumentou develocidade e se “c-b” for maior que “d-c” a reação diminuiu a velocidade. Vale ressaltar que, na reação de cinética contínua quando não se dispõe de um fotômetro com temperatura controlada, deve-se utilizar reação cinética de tempo fixo. Geralmente na cinética contínua possui mais de um intervalo e na de dois pontos terá somente um intervalo. Sintetizando – Reações Cinéticas As reações cinéticas são reações onde a velocidade da formação do produto é medida durante um intervalo de tempo, que pode ser horas, minutos ou segundos e a determinação cinética é decorrente do relacionamento da reação com o tempo. Muitos consideram reações cinéticas aquelas em que se mede a formação do produto usando pequenos intervalos de tempo, minuto a minuto, na faixa ultravioleta do espectro (340 ou 345 nm). Estas reações, sem dúvida, são cinéticas, mas também são aquelas reações em que se mede a formação de um produto em 5, 10 ou 30 minutos de incubação. As medições da atividade da fosfatase alcalina e amilase, entre outras, são realizadas utilizando reações cinéticas Na reação cinética contínua e cinética de dois pontos, é importante que o equipamento tenha cubeta termostatizada. Na reação de tempo fixo é imprescindível um rigoroso controle da temperatura e do tempo de incubação.
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