化學發光的AP和AE，到底選誰？
化學發光免疫分析法是化學發光和免疫分析法的結合。它同時具有化學發光的高靈敏度和免疫分析法的高選擇性。二者的結合是通過將化學發光反應試劑（如吖啶酯，堿性磷酸酶等）與抗體或抗原標記，標記后的抗體或抗原與待測物經過一系列免疫反應，理化步驟（分離、洗滌等），最后測定發光強度，間接確定待測物含量。化學發光標記物的選擇，決定了反應體系的特性，也決定了儀器特性，試劑特性等。我局就常用的化學發光標記物吖啶酯和堿性磷酸酶做了一期梳理。
主要的化學發光免疫分析法根據其標記物不同大致可分為三類，直接化學發光，酶促化學發光，以及電化學發光。
直接化學發光是用發光分子，如吖啶酯，魯米諾類等，標記抗體或抗原。這類小分子的特點是能夠在特定條件下被激發發光，因此稱之為直接化學發光。通常用于直接化學發光標記分子如吖啶酯，分子量較小，標記過程中對抗體抗原的改變程度較小。采用吖啶酯直接化學發光的廠家是雅培、西門子。
另外一種廣泛使用的是酶促化學發光。酶促化學發光將辣根過氧化物酶（HRP），或堿性磷酸酶（AP）等與抗體或抗原偶聯，免疫反應后，通過酶催化底物發光，因此也常被稱為間接化學發光。采用酶促化學發光的代表廠家是貝克曼。
電化學發光也被廣泛應用于化學發光免疫分析方法中，并且因為羅氏診斷在IVD領域內的巨頭地位而尤其著名。電化學發光中最為常用的標記物是聯吡啶釕[Ru(bpy)3]2+及其衍生物。在工作電極上，反應體系中的三丙胺變為具有強還原性的自由基三丙胺，[Ru(bpy)3]2+釋放電子成為具有強氧化性的三價[Ru(bpy)3]3+。二者隨后發生氧化還原反應，釋放出一個波長為620nm的光子。整個反應過程是一個循環過程，測定信號不斷放大。憑借著ZL優勢，羅氏診斷在電化學發光領域擁有絕對的話語權。隨著近些年來ZL到期，國內也有廠家開始開發電化學發光免疫試劑，如深圳普門，北京聯眾泰克等。
△三種不同化學發光類型示意圖
化學發光可以分為三大類，那么市場上化學發光廠家是如何選擇的呢？我們對國內主要的化學發光廠家，以及國際上的化學發光廠家作了統計分析。其中國內一共統計了69個化學發光平臺，國際14個發光平臺。就國際四大家中，羅氏診斷采用電化學發光，雅培采用吖啶酯直接化學發光，貝克曼采用堿性磷酸酶-AMPPD發光系統。西門子由于歷史原因，qixia三個平臺，Centaur平臺采用吖啶酯直接化學發光，IMMULITE平臺采用堿性磷酸酶化學發光，DIMENSION采用均相光激化學發光。
△化學發光平臺分布圖
總體上看，本次統計當中，采用堿性磷酸酶的化學發光廠家最多，一共有32個平臺，占比超過三分之一；其次是吖啶酯化學發光，有23個平臺采用吖啶酯直接化學發光。如果算上吖啶酯、堿性磷酸酶兼容的開放性化學發光平臺，采用堿性磷酸酶或吖啶酯的化學發光平臺達到了63個，占比高75%。由此可見，目前市場上主流的是堿性磷酸酶和吖啶酯化學發光平臺。其次是辣根過氧化物酶（HRP）系統，一共有8家，包括奧森多、安圖這樣的國際、國內巨頭。電化學發光由于ZL知識產權問題，該領域一直牢牢被羅氏占據。隨著ZL的到期，國內已經開始出現了采用電化學發光的廠家，其中以深圳普門、北京聯眾泰克為代表。深圳普門從2017年開始申請電化學發光免疫測定試劑盒注冊證，至今已經拿到了17個注冊證。北京聯眾泰克2018年電化學發光免疫測定儀UD90DT申請獲得注冊證，2019年獲得了20個電化學發光免疫測定試劑盒注冊證。
△國內代表性電化學發光廠家注冊證列表
△堿性磷酸酶（AP），吖啶酯（AE）特點簡單對比
堿性磷酸酶（AP）化學發光與吖啶酯直接化學最大的區別在于，堿性磷酸酶是催化底物如AMPPD發光，屬于輝光型（進入發光平臺期，持續發光）。吖啶酯是直接化學發光，在雙氧水與氫氧根作用下水解發光，屬于閃光型（發光值在0.5s左右進入最高值，1s內發光結束）。因此，吖啶酯直接化學發光對于儀器的要求更高，需要原位加入激發液，并且在1s內完成讀數。
△吖啶酯-閃光型發光，堿性磷酸酶-AMPPD輝光型發光
堿性磷酸酶的一個缺點是，酶與底物需要孵育反應一段時間，發光值才能達到平臺期。特別是AMPPD，需要孵育5min才能達到發光平臺期，與吖啶酯直接化學發光在1秒內完成測試相比，多少會影響檢測速度。另外一種新型堿性磷酸酶底物，Lumigen APS-5能夠在30秒內達到發光平臺期，但是由于其對溫度敏感，并且長期穩定性較AMPPD差，因此暫時沒有廣泛應用在化學發光系統中。作為堿性磷酸酶化學發光的領先者，貝克曼已經解決了APS-5穩定性問題，并且在今年申請了全球ZL。也許在不久的將來，貝克曼將會把底物切換成更為先進的APS-5，以提升競爭力。
要建立一個新的化學發光免疫分析平臺，需要選擇一個合適的發光類型，是直接化學發光，還是酶促化學發光，或者是電化學發光。從目前看，大多數公司選擇堿性磷酸酶，或者吖啶酯直接化學發光。從試劑開發角度上看，吖啶酯可能會較堿性磷酸酶稍微有優勢一點，一個例子就是邁克生物，邁克生物2018年之前采用辣根過氧化物酶標記抗體，自2018年后，轉向吖啶酯直接化學發光，2018年，2019年已經獲得了26個注冊證。但是從整體上看，二者之間并沒有明顯的差距，貝克曼，邁瑞等巨頭采用堿性磷酸酶，也能夠在主流市場取得領先地位。因此，化學發光平臺的選擇，是一個需要綜合考慮的問題，需要整體考慮人才的可獲得性，試劑、儀器的綜合難度，以及投入成本，試劑成本等。
?
【廠家-發光平臺總表如下】
