尿素氮是人体蛋白质代谢的终产物，约75%通过肾脏随尿液排出，其余经肠道和皮肤排泄。临床中，尿素氮检测是评估肾功能、判断氮代谢状态的重要指标。理解其检测的工作原理，能帮助准确解读检测结果，为临床诊断提供依据。

脲酶-谷氨酸脱氢酶偶联法：酶促反应与光度检测的结合

脲酶-谷氨酸脱氢酶偶联法是目前临床常用的尿素氮检测方法，依赖酶的特异性催化和光学信号转换实现定量。

反应原理：两步酶促反应的协同作用

-第-一-步，尿素在脲酶（来源多为大豆提取或微生物发酵）催化下发生水解反应：

尿素 + H₂O → 2NH₃ + CO₂

此反应在37℃、pH 7.0-7.5的条件下效率-最-高，脲酶对尿素的特异性强，几乎不与其他含氮化合物反应，保证了检测的专一性。

第二步，生成的氨（NH₃）参与谷氨酸脱氢酶（GLDH）催化的可逆反应：

NH₃ + α-酮戊二酸 + NADH + H⁺ → 谷氨酸 + NAD⁺ + H₂O

反应中，还原型辅酶Ⅰ（NADH）被氧化为氧化型辅酶Ⅰ（NAD⁺），NADH在340nm处有特征吸收峰，而NAD⁺无此吸收。通过监测340nm处吸光度的下降速率，可计算氨的生成量，进而反推尿素氮浓度。

检测过程：从样本到结果的信号转化

检测时，仪器（如全自动生化分析仪）先将样本（血清、血浆或尿液）与脲酶、GLDH、α-酮戊二酸、NADH等组成的试剂混合，在37℃恒温反应池中孵育。反应开始后，每间隔一定时间（通常10-30秒）测定一次340nm吸光度，记录吸光度随时间的变化曲线。

由于反应体系中α-酮戊二酸和NADH过量，氨的生成速率与尿素浓度成正比，吸光度下降速率（ΔA/min）也与尿素氮浓度呈线性关系。仪器通过预设的校准曲线（用已知浓度的尿素氮标准品绘制），将ΔA/min转换为具体的尿素氮浓度（单位通常为mmol/L或mg/dL）。

二乙酰一肟法：化学显色反应的定量应用

二乙酰一肟法是另一种经典的尿素氮检测方法，基于化学显色反应，无需酶参与，适用于基层实验室或简易检测场景。

显色原理：酸性条件下的缩合反应

二乙酰一肟在酸性环境（如磷酸、硫酸混合液）中，经加热（通常95-100℃）水解生成二乙酰，二乙酰与尿素分子中的氨基缩合，形成红色的二嗪衍生物（Fearon反应）：

尿素 + 二乙酰 → 二嗪衍生物（红色）

反应中需加入硫氨脲和硫酸亚铁铵作为催化剂与稳定剂：硫氨脲可增强显色强度并抑制干扰物质（如胆红素）的影响，硫酸亚铁铵则能稳定反应体系的氧化还原状态，减少副反应。

检测过程：比色法的浓度关联

样本与二乙酰一肟试剂混合后，在沸水浴或恒温加热器中加热15-20分钟，使显色反应-完-全-。冷却至室温后，在540nm波长处测定反应液的吸光度。由于红色复合物的吸光度与尿素氮浓度在一定范围内呈线性关系，通过与标准品的吸光度对比，即可计算样本中尿素氮的含量。

检测仪器的核心工作模块

无论是酶法还是化学法，尿素氮检测仪器的核心功能是实现样本与试剂的精准混合、反应条件控制及信号检测，主要包括以下模块：

样本与试剂处理模块

通过精密加样针（误差通常<1%）吸取一定体积的样本（5-20μL）和试剂（150-300μL），注入反应杯。部分仪器具备样本预稀释功能，可应对高浓度尿素氮样本（如尿毒症患者）的检测需求。

反应温控模块

酶促反应对温度敏感，脲酶-谷氨酸脱氢酶法需维持37℃±0.1℃的恒温环境；二乙酰一肟法则通过加热模块将反应液快速升温至95℃以上，并保持稳定。温控精度直接影响反应效率和结果准确性。

光学检测模块

由光源（卤素灯或LED）、单色器（光栅或滤光片）和检测器（光电二极管或光电倍增管）组成。酶法检测340nm处的吸光度变化，化学法检测540nm处的吸光度值，仪器将光信号转换为电信号后，通过内置算法计算尿素氮浓度。