Enzymatische Kreatinin-Bestimmung im Serum: Vergleich mit Jaffé-Methoden

Szaszt.B rner.Busch und Bablok: Enzymatische Kreatinin-Bestimmung im Serum: Vergleich mit /„//e-Methoden 683

J. Clin. Chem. Clin. Biochem.

Vol. 17,1979, pp. 683-687

Enzymatische Kreatinin-Bestimmung im Serum: Vergleich m it/«/^-Methoden Von G. &aszt, U, B rner, E. W. Busch

Institut f r Klinische Chemie, Universit tskliniken dessen und

W. Bablok

0

Boehringer Mannheim GmbH, Medizinische Forschung, Mannheim (Eingegangen am 16. August/8. Oktober 1979)

Zusammenfassung: In 337 Seren wurde die Kreatinin-Konzentration enzymatisch sowie mit 6 verschiedenen Modifi- kationen derTiz/jfe'-Methode untersucht. Bei zufriedenstellender Pr zision des enzymatischen Verfahrens wurden beim Vergleich mit der "Methode nach Adsorption an Fullererde" (Lloyd's Reagenz) bereinstimmende Ergebnisse erhalten.

Alle brigen Pikrat-Methoden gaben zu hohe Werte: Der Medi n der relativen, prozentualen Differenzen zur enzymati- schen Methode lag zwischen + 20 % und + 50 % (Bereich 22-88 μηιοΐ/ΐ Kreatinin) bzw. + 10% und + 30 % (Bereich 89-177 μηιοΐ/l Kreatinin).

Die Ergebnisse best tigen damit die Unspezifit t aller Λτ/jfe-Methoden mit Ausnahme des Verfahrens nach Adsorption an Fullererde.

Enzymatic assay ofcreatinine in serum: Comparison with Jaffa methods

Summary: The creatinine concentrations in 337 sera were determined by enzymatic assay and by six different modifications of iheJaffe method. The enzymatic assay showed satisfactory precision and gave the same results as the assay after adsorption on Fuller's earth (Lloyd's reagent). All other methods using picrate gave falsely high values:

the relative deviation from the enzymatic method had a median value between +20 % and +50% for creatinine concen- trations in the range 22—88 μτηοΐ/ΐ, and between +10% and 30% for creatinine concentrations in the range 89-177 μηιοΐ/ΐ.

The study thus confirms the lack of specificity of all Jaffe methods, with the exception of the assay after adsorption on Fuller's earth.

Einf hrung Vor kurzem wurde ein Test eingef hlt, der die Bestim- j ~ . . . mung des Kreatinms auf enzymatischem Wege gestattet.

Die meisten Methoden zur Bestimmung des Kreatinins ^ ^ ^ ^ yerschiedenen Modiflkati^onen der Jaffe- beruhen auf der 1886 beschriebenen Λ/^Reaktion: Im M J der enzymatischen Methode ist Gegenstand alkalischen Medium bildet Kreatinin mit Pikrins ure eine ^^ ^^

orange L sung, die photometrisch vermessen werden kann. Diese einfache Methode ist jedoch nicht spezifisch f r Kreatinin und deshalb vielfach modifiziert worden: Die

kinetische Methode soll weniger st ranf llig gegen ber Material und Methoden

"/fljp-positiven Substanzen" als die klassische Endwert- Pr zision

Methode sein. Am besten werden St rungen der Jaffa- ^ . . . ^mcuivmc acui. «411 fxi,f/j»e ρρίίσρη^ Die Pr zision in der Serie und von Tag zu Tag wurde f r alle c . . ^ τ ^ ^ . , Methode durch Einsatz von Fullererde (Lloyd s Reagenz) Konzentrationsbereiche Und Methoden am selben Unter- umgangen. Dieses Verfahren gilt als Referenzmethode, ist SUchungsmaterial ermittelt. Dazu wurden F nffach-Analysen je jedoch aufwendig Und wenig praktikabel. eines Poolserums aus 3 Konzentrationsbereichen an 5 Tagen

0340-076X/79/0017-0683S2.00

684 Szaszf, B rner, Busch und Bablok: Enzymatische Kreatinin-Bestimmung im Serum: Vergleich mit Λζ/jfe-Methoden Tab. 1. Methoden, Reagenzien, Ger te und Me bedingungen.

Methoden und Reagenzien Ger te Messung

Enzymatisch nach Wahlefeld et al. (4) (Test-Combination Creatinin enzymatisch Boehringer Mannheim GmbH)

Modifikationen der /j/jf -Methoden Endpunktmethoden

(mit Enteiwei ung)

Fullererde-Methode nach Knoll & Stamm (5) mod. nach Haeckel (pers. Mitt.)

Popper et al. mod. (6) (Test-Combination Creatinin, Boehringer Mannheim GmbH) Chasson (Ί), Rapoport (8)

Kinetische Methoden

Bartels et al. (9) mod. nach Helger et al. (10)

Adaptation auf IL 919 Glucose-Harnstoff- Creatinin-Analyzer

Adaptation auf CentrifiChem 300 (Test-Combination Creatinin, Boehringer Mannheim GmbH)

Eppendorf-Substratautomat

5032 334 nm gegen Probenleer wer t (siehe I.e. (14))

Eppendorf 1101 M Eppendorf 5032 SMA 6/60

Eppendorf Enzymautomat 5020

509 nm gegen Reagenzienleerwert

509 nm gegen Reagenzienleerwert, nach Vor- schrift des Herstellers

505 nm, nach Vorschrift des Herstellers

IL 919 GlucoserHarnstoff- Creatini n-Analyzer CentrifiChem 300

2 min-Messung bei 509 nm gegen Standard (siehe I.e. (14))

16 s-Messung bei 525 nm nach Vorschrift des Herstellers; Kalibrierung mit albuminhaltigem Standard (354 jumol/l Kreatinin)

60 s-Messung nach Vorschrift des Herstellers

Tab. 2. Pr zisionen der Methoden mit Humanseren in verschiedenen Konzentrationsbereichen (N = 25).

Kreatinin Kreatinin Kreatinin

Niedriger Konzentrationsbereich Mittlerer Konzentrationsbereich Hoher Konzentrationsbereich

Methoden Mittelwert VK [%] Mittelwert VK (%] Mittelwert VK [%]

[μπιοΐ/ΐ] Serie v.Tag zu Tag [μιηοΐ/ll Serie v.Tag zu tag [μηιοΐ/ll Serie v.Tag zu Tag Enzymatisch

Knoll & Stamm Popper et al. mod.

Chasson, Rapoport (Adaptation auf SMA) Bartels et al. mod.

Adaptation auf IL 919 Adaptation auf CentrifiChem

300

71 7175 75 8190 96

6,0 2,5 1,23,7

5,03,4 2,6

10.7 3,02,0 4,6 6.85,7 2,8

244 245246 247 254265 270

1,5 0,41,3 1,3 1,4-⁺ 1,0

2,5 1,51,1 2,0

1>9+ 1,8

529 525523 533 539564 552

1,4 1,20,4 1,2 0,80,9 2,0

2,4 1,31,0 1,7 3,21,4 2,1

"*" nicht auswertbar

Tab. 3. Pr zisionen der Methoden mit Kontrollseren (N = 25).

Methoden Enzymatisch Knoll & Stamm Popper et al. mod.

Chasson, Rapoport (Adaptation auf SMA) Bartels et al. mod. .

Adaptation auf IL 919

Adaptation auf CentrifiChem 300

Kreatinin Precinorm S Kreatinin Monitrol II Mittelwert VK [%]· VK [%] Mittelwert VK [%

(μπιοΐ/l) Serie v.TagzuTag [μηιοΙ/1] Serie 130

131130 144 157156 . 157

2,9 1,01,7 1,6 1,83,6 1,3

4,8 1,53,4 3,9 4,93,6 2,6

512 502505 525 541538 549

0,9 0,70,6 1,5 0,90,8 0,8

] VK[%1 v.Tag zu Tag 2,4

1,21,1 2,4 3,71,5 2,4

J. Clin. Chem. Clin. Biochem. / Vol. 17,1979 / No. 11

Szaszf, B rner, Busch und Bablok: Enzymatische Kreatinin-Bestimmung im Serum: Vergleich mit ^'-Methoden 685 durchgef hrt sowie zwei kommerzielle Kontrollseren eingesetzt.

Die Werte wurden auf Normalverteilung gepr ft (2) und die Pr - zisionen mit einer einfachen Varianzanalyse bestimmt (3).

Vergleichsuntersuchungen

337 tiefgefrorene Seren des Konzentrationsbereiche i von 0-884 Mmol/l Kreatinin wurden portionsweise aufgeteilt. Der Kreatinin- gehalt wurde mit der enzymatischen Methode sowie 6 Jaffe- Methoden in Doppelbestimmungen gemessen (Tab. 1). F r den Vergleich wurde der Mittelwert aus beiden Einzelbestimmungen eingesetzt. Die Pr fung auf systematische Unterschiede zwischen enzymatischer Methode und den Vergleichsmethoden erfolgte mit der von Wilcoxon modifizierten Rangvarianzanalyse (Irrtums- wahrscheinlichkeit α = 0,05) (11).

Ergebnisse und Diskussion Pr zision

Die Tabellen 2 und 3 enthalten die Ergebnisse der Pr zi- sionsuntersuchungen in Human- und Kontrollseren:

Im niedrigen Konzentrationsbereich erreicht die enzy- matische Methode nicht die Pr zision der/0/y<?-Methoden, ist jedoch mit einem Variationskoeffizienten von 6 % in der Serie noch tolerabel. Bei h heren Konzentrationen sind keine gro en Unterschiede zwischen den Methoden festzustellen: die Pr zisionen in der Serie und von Tag zu Tag liegen f r Human- und Kontrollseren meist unter 3%.

Vergleichsuntersuchungen

In Abbildung l und Tabelle 4 sind die Ergebnisse der Vergleichsuntersuchungen der enzymatischen Methode gegen ber den Λζ/Je-Methoden wiedergegeben und die 90% Bereiche der prozentualen Differenzen (5. bis 95. Quantil) eingetragen. Zur Ermittlung wurde von nicht klassifizierten Daten ausgegangen (12).

Im niedrigen Konzentrationsbereich (bis 177 μιηοΐ/ΐ Kreatinin, Abb. 1) gibt nur die "Jaffe-Methoae nach Adsorption an Fullererde" vergleichbare Werte. Es be- stehen nur Unterschiede in der Variabilit t der beiden Methoden. Der Vergleich mit den brigen Jaffa-Methoden zeigt, da wesentlich zu hohe Kreatinin-Konzentrationen vorget uscht werden: Der Medi n der Differenzen zwi- schen den Vergleichsmethoden und dem enzymatischen Verfahren liegt zwischen etwa + 20 % und + 50 % (Be- reich 22-88 μπιοΐ/ΐ Kreatinin) bzw. + 10 % und + 30 % (Bereich 89-177 μπιοΐ/ΐ Kreatinin) (Tab. 4).

Die Unterschiede zu allen Vergleichsmethoden sind — die "Fullererde-Methode" ausgenommen - bis zu einer Kreatininkonzentration von 354 μτηοΐ/ΐ statistisch sig- nifikant (Tab. 5). Eine Umrechnung der Ergebnisse der Λ/ye-Methoden auf die 'Tullererde-Methode" oder die enzymatische Methode ist nicht m glich, da die Streuung der Differenzen sehr gro ist: F r den erstgenannten Be- reich bis 88 μιηοΐ/ΐ Kreatinin liegt das 95. Quantil f r die meisten Methoden bei etwa 60 %\ im Bereich bis

177 μιηοΐ/ΐ Kreatinin k nnen die Differenzen aerJaffe- Methoden gegen ber der enzymatischen Methode immer noch etwa + 30 % betragen.

··»*

£

N

CO3

Λ 4-»

ε

ζCO

g"

3

ε '•S

_0>

.0 cUS uM

.1

_tu

·»-»

4>

£

&

^_J4)

•SC_O) M5 G

1

o) C*

•o £ ·o 5

.C co·«-·_{cU _Q} tu

«5« s

*β d>

M M 'S S.52 «Λ 1 S

s |

tU S3

1 *

G e

1 1

£ «S

P Ω

!§2 -S Tb §s

> S

1 * s §

_{£ <o}

N ON

5 cC Ό

I I

e ^

|i

g <

r SN coΌ^ee

ft C

1 1

™ 0)ο ω C o>

|I

-o §

||

^d

C % *

£ Q< 1.2t

Tf

g

woON

Owo

A

8C

£10

SN

,wo

1

^CU

0, wo

woON

wo

1

₈

Ou wo

δ .

SN

wo

§

C

o> . Cu wo

ONWO

WO

|

i«

8

WOON

owo

£*

2

llf

«j S 2

M ^

•^· ο ο co r-

01 00 01 01 O ON wo co oi 01

O oo o oo ON -^ O 00 ON vo WO CO t-H

vo r» -^ ON o

WO ON CO Ο ^

01^ vo^ vo^ i-^ »— ^ O co oo O oT r- co οι οι ι— ι

·— « Γ~· Tj· OO CO Tj· i— ^ »— <

co^ wo O co^ co co" wo vi? of ·**·

^~t 1 1

vo vo oo ON oo

^5 co co c** oo wo co oi »-^

OO i-H W) VO ^·

c^ r- ON ^- ^·

01 »-l 1

O^ VO^ w^ Ol^ Ol^

ViT WO^ O WO*^ WO*

co 01 n- wo r-

S

Tt Tf CO *H CO l »-H .— ι

vo ^· oi ^ vo 01 -^ O wo wo

00 <N TJ- ^ VO

<^^ ^ 77

^•< wo ON ^D wo t** ^* ^5 xf "^

VO CO O4 »— ι

r* co ON co oo

£| 0 Tj- t-H 01

«-H <o l oo ON 1 I I I

VO C*» Tj· ON ^·

l>» ^3 OO Γ"* Ο"·

i—" »-<

wo co ON vo es

^ ^-Γ -Γ ο oT

Γ^ ON t*· CO O ON wo co wo l

c- l ON co vo ON ON Tf wo Tf OO Γΐ- Tj· O "»t oo r- wo co oo

i-l CO WO OO

I ^{I 1 1 1}1 1 1 1 04 ON OO WO Ή 01 OO C^ WO CO

— < CO WO

§

CO

ε

Ο)

e

C

s

_c

οω

Cο rt

&

<

ON

ONJ

Cο

rt

§·

Ό

^

•σ_ο

*C3 Ο .2

5^

I

₀

§·

sf

§

% S

T3

ι

_.

"c3 'Sx.

!

4 ε

!5!

3

o>C Ό

tu

686 Sz szf, B rner, Busch und Bablok: Enzymatische Kreatinin-Bestimmung im Serum: Ver^eich mit Je/jte-Methoden

100-

50- 40- 30- 20- s? 10- - Ι -ΙΟ- Ι -20-

CDοι 2

En d ρ Knoll & Stamm

*·Ί^·".·: ^:

• ";/ ^β νΓ-.

*

2 44 66 8 u

8

n k t m e t h o d Popper et αϊ. mod.

"> · .

.·**

e n

Chosson.Ropoport

• ^ ^ *

* · " * * * · · '

K i n e i Bortels et al. mod.

t *·*

s e h e Me t h Adaptation IL919

".· " " ·*

•*\v "*·

Λ* * "

d e n Adaptation CentrifiChem^ O

•r? v

44 66 88 44 66 88 44 66 88 44 66 88 44 66 8

50- 40- 30- 20-

m-

0- -10- 8

rc^jt*---

_*· ⁴

.

f .

*

:

·*Ί -

:

*. · *..

> *\ ·*·

_I

· ·

•

> ·*·\ ·. **·***·

...

·

fe>^:

•™v-^™-—

• *

• *· * ·

t .

•

i· " *

W-i . .· ·

• · ···* · · *

• · . '

• * g ' ώ ' 177 133 ' 177 ' ' 133 ' 177' 133 ' 177* ' 133 ' 177 133 17

Kreatinin (enzymatisch) (jimol/U

Abb. 1. Differenzen zwischen Vergleichsmethoden und enzymatischer Kreatinin-Bestimmung in % (Bereich 22-177 μιηοΐ/ΐ).

Identit tslinie 5. bzw. 95. Percentil

Tab. 5. Unterschiede zwischen der enzymatischen Methode und den Vergleichsmethoden (s * signifikant, ns = nicht signifikant; Irr- tumswahrscheinlichkeit α = 0,05).

Konzentrationsbereiche von Kreatinin [μπιοΐ/ΐ]

Methoden Knoll & Stamm Popper et al. mod.

Chasson, Rapoport (Adaptation auf SMA) Bartels et al. mod.

Adaptation auf IL 91 9

Adaptation auf CentrifiChem 300

22-88 nss s ss s

89-177 nss s ss s

178-354 nss s ss s

355-530 nsns s ss s

531-884 nsns s nsns s

Im h heren Konzentrationsbereich werden die Diffe- renzen der Λτ/ye-Methoden gegen ber der "Fullererde- Methode" oder der enzymatischen Methode zunehmend geringer, die relative Streuung der Einzelwerte nimmt mit zunehmender Konzentration ab. Die Unterschiede sind in diesem Bereich jedoch klinisch weniger bedeu- tungsvoll.

Die Ergebnisse best tigen die Unspezifit t aller Pikrat- Methoden mit Ausnahme des Verfahrens nach Adsorp- tion an Fullererde. Kinetische Methoden oder continuous

flow-Methoden, die mit Dialyse arbeiten, sind hnlich st ranf llig wie Methoden nach Enteiwei ng. Die en- zymatische und die "Fullererde-Methode" d rften am ehesten die Messung der "wahren" Kreatinin-Kpnzen- tr tiori erm glichen.

Ein w nschenswerter zus tzlicher Vergleich mit einer unabh ngigen, spezifischen Methode, z.B. Massen-Frag- ment graphie (13), konnte aus Gr nden der Praktik bili- t t nicht durchgef hrt werden.

J. Clin. Chem. Clin. Biochem. / Vol. 17,1979 / No. 11

Szäsz t, Börner, Busch und Bablok: Enzymatische Kreatinin-Bestimmung im Serum: Vergleich mit /0//<?-Methoden 687 Literatur

L Szasz, G., Börner, U., Bablok, W. & Busch, E. W. (1978), Clin. Chem. 24, 997 Abstract 047.

2. Conover, W. J. (l 971), Practical Nonparametric Statistics, John Wiley & Sons: New York.

3. Ostle, B. (1966), Statistics in Research, The Iowa State University Press, Ames Iowa, 2nd edition.

4. Wahlefeld, A. W., Herz, G. & Bergmeyer, H. U. (1972), Scand. J. Clin. Lab. Inv. 29, Sxippl. 126.

5. Knoll, E. & Stamm, D. (1970), diese Z. 8, 582-587.

6. Popper, H., Mandel, E. & Mayer, H. (1937), Biochem. Z.

297,354-367.

7. Chasson, A. L., Grady, H. J. & Stanley, M. A. (1961), Amer.

J.Clin. Pathol. J5, 83-88.

8. Husdan, H. & Rapoport, A., (1968), Clin. Chem. 14, 222-238.

9. Bartels, H., Böhmer, M. & Heierli, C. (1972), Clin. Chim. Acta 37,193-197.

10. Helger, R., Rindfrey, H. & Hilgenfeld, J. (1974), diese Z. 72, 344-349.

11. Wilcoxon, F. & Wilcox, R. (1964), Some rapid approximate statistical procedures, Lederle Lab., Pearl River, N.Y., S. 11.

12. Linder, A. & Berchtold, W. (1979), Elementare statistische Methoden, Birkhäuser Verlag Boston, Stuttgart, S. 21.

13. Björkhem, J., Blomstrand, R. & Ohman, G. (1977), Clin.

Chem. 25, 2114-2121.

14. Börner, U., Szasz, G., Bablok, W. & Busch, E. W. (1979), J.

Clin. Chem. Clin. Biochem. 77, 679-682.

Prof. Dr. E. W. Busch Boehringer Mannheim GmbH Diagnostica Forschung Sandhofer Straße 116 D-6800 Mannheim 31