CN101568829A - 血红蛋白类的测定方法及电泳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供在短时间内可以高精度测定血红蛋白类特别是作为糖尿病的诊断指标的稳定型血红蛋白Alc的血红蛋白类的测定方法,以及适于使用该测定方法的电泳装置。本发明的血红蛋白类的测定方法是使用电泳法测定血红蛋白类的方法,其中,使用内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或者内面由阳离子性的原料形成的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液。

Description

血红蛋白类的测定方法及电泳装置
技术领域
本发明涉及可以在短时间内以高精度进行血红蛋白类、特别是成为糖尿病的诊断指标的稳定型血红蛋白Alc的测定的血红蛋白类的测定方法,及适于采用该测定方法的电泳装置。
背景技术
由于血红蛋白(Hb)类,特别是作为糖化血红蛋白类的一种的血红蛋白Alc(以下,也称为HbAlc)反映过去1~2个月间血液中的平均糖浓度,因此其作为用于糖尿病的筛选检查、掌握糖尿病患者的血糖控制情况的检查项目而被广泛利用。
一直以来,作为该HbAlc的测定方法,使用HPLC法、免疫法、电泳法等。其中,在临床检查领域多用的HPLC法中,能够以1~2分钟来测定1份试样,另外,实现了在批内重现性试验的CV值为1.0%左右的测定精度。作为用于掌握糖尿病患者的血糖控制情况的测定方法,其水平的性能是必需的。
另一方面,电泳法由于装置结构简单,因此是可以制造微装置电泳之类便宜且小型的系统的技术,电泳法中HbAlc的高精度测定技术向临床检查的应用可以期待在成本方面的非常有益的效果。
一直将利用电泳法的Hb类的测定作为具有与通常不同氨基酸序列的异常Hb类的分离方法来使用,但HbAlc的分离非常困难,在凝胶电泳的方法中需要30分钟以上的时间。这样,当电泳法应用于临床检查领域时,在测定精度以及测定时间方面存在问题,因此不能完全应用于糖尿病诊断。
针对于此,1990年前后出现的毛细管电泳法一般可以实现高分离·高精度测定,例如,在专利文献1中,公开了通过毛细管电泳法分离HbAlc的方法。
但是,使用专利文献1所公开的方法时,没有解决测定时间长的问题,另外使用的缓冲液的pH较高,为9~12,因此Hb有可能变性,因此难以将该方法应用与临床检查。
另外,专利文献2中公开了以下的方法:在毛细管电泳法中,将离子性聚合物通入到毛细管中,从而在毛细管内面动态涂布离子性聚合物,并使用含有硫酸多糖类的缓冲液的方法。通过该方法,能够以10分钟左右来进行测定,与凝胶电泳法比较,可以在短时间内进行测定。
然而,该动态涂布法而形成的涂布层一旦进行试样的测定就会大幅变化,不能直接进行后续试样的测定。为了在每次测定开始时形成同样的涂布状态,需要在一次测定结束之后,通过清洗操作剥去残留的涂布层,之后再次进行涂布操作。也就是说,进行连续测定时,必需在测定期间插入清洗和涂布操作,因此导致测定时间的延长。另外,该清洗和涂布操作是产生测定误差的主要原因,另外,由于在测定时必需涂布用的试剂,因此在成本方面是不利的。再者,即使不进行连续测定,10分钟左右的测定时间比起HPLC法来也非常长,应用于临床检查还不理想。
另外,进行糖尿病诊断时,即使HbAlc中,也必需分离作为糖尿病的指标的稳定型HbAlc,排除不稳定型HbAlc、氨基甲酰化Hb、乙酰化Hb等修饰Hb类的影响。但是,通过专利文献1及专利文献2所公开的方法而得的电泳图中,分离性能及测定精度不理想,根据这些方法记载的技术范围难以分离稳定型HbAlc。
【专利文献1】日本专利特表平9-510792号公报
【专利文献2】日本专利特开平9-105739号公报
发明内容
本发明根据上述现状,目的在于提供一种血红蛋白类的测定方法及适于使用该测定方法的电泳装置,通过该血红蛋白类的测定方法可以在短时间内高精度地进行血红蛋白类特别是作为糖尿病诊断指标的稳定型血红蛋白Alc的测定。
本发明是血红蛋白类的测定方法及适于采用该测定方法的电泳装置,该血红蛋白类的测定方法是使用电泳法测定血红蛋白类的方法,其使用内面用阳离子性物质固定涂布了的泳道或内面由阳离子性的材料形成的泳道,且作为电泳用缓冲液使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液。
以下来详细说明本发明。
本发明人经过认真的研究,结果发现,利用电泳法的血红蛋白类的测定中,通过使用内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或内面由阳离子性的材料形成的泳道,且作为电泳用缓冲液使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液来进行电泳,可以在短时间内进行高精度的测定,于是完成了本发明。另外,发现了适于采用上述测定方法的使用了可小型化、低成本化的微装置的电泳装置的结构和条件,于是完成了本发明。
本发明的血红蛋白类的测定方法中,使用内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或内面由阳离子性的材料形成的泳道。通过使泳道的内面为阳离子性,可以抑制测定成分的非特异吸附等,能够以高精度进行测定。另外,不需要如动态涂布法那样的每次测定的涂布操作、清洗操作等工序,可以在短时间内进行测定,而且在测定体系中也不需要涂布试剂,因此在成本方面也十分有利。另外,对于动态涂布法不能进行的稳定型血红蛋白Alc与异常血红蛋白类等的分离,也成为可能。另外,测定精度也比动态涂布法大幅提高。
上述泳道是指,进行电泳时试样移动及/或分离的部位(从注入试样的部位到检测试样的部位)。具体而言,例如为毛细管电泳法时,是指毛细管内的从注入试样的部位到由检测器检测试样的部位;为微装置型电泳法时,是指微装置型电泳装置中微装置槽内从注入试样的部位到由检测器检测试样的部位。
另外,对于上述泳道的内面具体而言,例如为毛细管电泳法时,是指毛细管的泳道内面,为微装置型电泳法时,是指微装置型电泳装置中的微装置槽的泳道内面。
本发明的测定方法中使用的上述泳道是:(1)内面被阳离子性物质固定涂布的泳道、或(2)内面由阳离子性材料形成的泳道。
首先,对(1)内面被阳离子性物质固定涂布的泳道进一步进行详细地说明。
上述固定涂布是指使构成泳道的内表面材料例如玻璃(硼硅酸玻璃、石英等)、二氧化硅(熔凝硅石、聚二甲基硅氧烷等)、金属、树脂(聚丙烯酸系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乳酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、烯烃系树脂等)等的表面,通过上述泳道的材料与涂布剂之间的离子性相互作用或疏水性相互作用等相互作用,永久吸附涂布剂来涂布,或者通过共价键使两者结合来涂布。
该相互作用或共价键非常稳定,通常进行的测定、清洗操作不会引起影响测定值的变化。由于不是如动态涂布那样将涂布剂对泳道原料的吸附作用所形成的平衡状态作为模拟的涂布层,因此可以不进行再次涂布,而进行重复测定。另外,不需要如动态涂布那样在临测定前进行涂布,因此可以在涂布操作后长期间保存。
另外,为了更牢固地使固定化涂布固定,也可以对上述泳道的表面进行表面改性处理。
对于上述表面改性处理没有特别的限定,例如,紫外线照射、等离子体处理等光学的处理;各种化学物质引起的反应·结合等化学处理;利用各种化合物·聚合物等的涂布处理等;以往公知的化学改性处理及/或物理改性处理等。
作为上述固定涂布法,更具体优选例如(a)将阳离子性聚合物涂布到上述泳道的内面进行固定化的方法、(b)使具有阳离子性基的低分子量的亲水性化合物通过共价键结合到上述泳道的内面的方法。
首先,对上述(a)将阳离子性聚合物涂布到上述泳道的内面进行固定化的方法进行说明。
本说明书中,阳离子性聚合物是指在分子内具有阳离子性的官能基的聚合物。作为上述阳离子性的官能基没有特别的限定,可列举如伯~叔氨基、季铵基等。上述阳离子性聚合物优选有亲水性。
作为上述阳离子性聚合物没有特别的限定,可列举如,氨基化多糖类、含有氨基的有机合成高分子等。
作为上述氨基化多糖类特别特别的限定,可列举如、甲壳质、壳聚糖等壳聚糖衍生物及其盐类;氨基纤维素、N-甲基氨基纤维素等N-取代纤维素的衍生物及其盐类;葡聚糖、琼脂糖、甘露聚糖、淀粉等中性多糖类以及衍生物的氨基导入物及其盐类等公知的氨基化多糖类等。
作为上述含有氨基的有机合成高分子,没有特别的限定,可列举如聚乙烯亚胺、聚戊烯、聚2-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯酰胺等含有氨基的(甲基)丙烯酸酯及共聚物等公知的含有氨基的有机合成高分子等。
上述阳离子性聚合物的重均分子量的优选下限为500。如果不到500,则难以充分涂布上述泳道的内面,血红蛋白类的分离性能不充分。
作为将上述阳离子性聚合物固定化到上述泳道的方法,没有特别的限定,可以使用以往公知的方法,例如,使上述阳离子性聚合物接触到上述泳道的内面,利用疏水性的或静电的相互作用等,使上述阳离子性聚合物物理吸附到上述泳道的内面进行固定化的方法;通过各自物质具有的官能基或其他物质,将上述泳道内面与上述阳离子性聚合物利用共价键进行固定化的方法等。具体地讲,例如以下的方法:向上述泳道内部通入含有上述阳离子性聚合物的溶液,再向该泳道注入空气从而将该溶液赶出后,反复进行加热·干燥等的处理。使用该方法时,由于经过了加热工序、干燥工序等处理,可以实现难以剥离、可重复测定的阳离子性聚合物的固定化。
将上述阳离子性聚合物固定化到上述泳道时,上述阳离子性聚合物受其种类、固定化的方法的限制,然而优选作为上述阳离子性聚合物溶液供于固定化方法。
上述阳离子性聚合物溶液的浓度的优选下限为0.01%,优选上限为20%。如果不到0.01%,则有时出现固定化不充分。如果超过20%,则不能均一形成由上述阳离子性聚合物形成的层,有时会成为血红蛋白类的测定过程中导致剥离、重现性降低的原因。
上述泳道在最内面固定化有上述阳离子性聚合物即可,但在上述泳道内面与上述阳离子性聚合物层之间固定化有由非离子性的亲水性聚合物形成的涂布层时,可以有效地抑制电泳时的非特异吸附的发生、电浸透流导致的分离性能的降低等,因此优选。
即,该涂布方法为在上述泳道的内面固定涂布非离子性的亲水性聚合物,再在上述非离子性的亲水性聚合物层上固定涂布阳离子性聚合物的方法。
对于上述非离子性的亲水性聚合物没有特别的限定。例如优选为没有离子交换基的亲水性聚合物。具体可例举如,结构中具有羟基、二醇基、环氧基等非离子性的亲水性官能基、且不具有其他离子交换基的聚合物。
对于上述非离子性的亲水性聚合物没有特别的限定,可列举如非离子性的多糖类、非离子性的有机合成高分子等。
对于上述非离子性的多糖类没有特别的限定,可列举如纤维素、葡聚糖、琼脂糖、甘露聚糖、淀粉等多糖类、它们的衍生物类以及混合物。
对于上述非离子性的有机合成高分子没有特别的限定,可列举如聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性聚合物;2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、缩水甘油(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸系单体,以及将它们的盐类和衍生物类等聚合而得的聚合物和共聚物。
上述非离子性的亲水性聚合物可以是由上述原料形成的混合物,也可以是由上述原料形成的共聚物,可以是由上述原料与上述原料之外的成分形成的共聚物。
接着,对(b)通过共价键使具有阳离子性基、低分子量的亲水性化合物结合到上述泳道的内面的方法,进行说明。
此时,上述泳道的表面需要具有通过共价反应可以与该亲水性化合物结合的结构(以下,也称为“共价键性结构”)。
作为上述共价键性结构,只要是通过以往公知的化学反应可以生成共价键的结构就没有特别的限定,可列举如具有氢氧基、羧基、磺酸基、氨基、酯基、醚基、环氧基、卤基、亚氨基、咪唑基、硅烷醇基、三烷基甲硅烷基等官能基等的结构或物质类等。
上述泳道可以是构成上述泳道的原料本身具有上述共价键性结构,也可以是通过施以上述表面改性处理,对上述泳道的表面赋予了上述共价键性结构。其中,优选为构成上述泳道的原料本身具有上述共价键性结构。
使具有该共价键性结构的泳道通过共价键与具有阳离子性基的亲水性化合物结合。
本说明书中,具有阳离子性基的亲水性化合物是指在结构内具有阳离子性的亲水性官能基的化合物。
对于上述阳离子性的亲水性官能基没有特别的限定,可列举如伯~叔氨基、季铵基、亚氨基、胍基(guadinino基)、磷鎓基等鎓基等。其中,更优选伯~叔氨基,再更优选伯~仲氨基。
具有上述阳离子性基的亲水性化合物的分子量的优选下限为20,优选上限为800。分子量未满20时,亲水性化合物所起的亲水性化效果减小,有时会难以进行非特异吸附的抑制。分子量超过800时,与泳道的表面结合时,有时会出现血红蛋白类的分离性能不理想、测定精度下降的情况,特别是当长时间重复使用时,电泳图产生变化,有时会不能正确地测定。更优选的下限为30,更优选的上限为500。
具有上述阳离子性基的亲水性化合物的分子量如果为800以下,则也可以为2聚体、3聚体等具有重复结构的化合物。
具有上述阳离子性基的亲水性化合物具有通过共价反应可以与具有上述共价键性结构的泳道的表面相结合的结构(以下,也称为“共价键性结构”)。通过具有上述共价键性结构,与上述泳道的表面所具有的共价键性结构之间生成共价键,上述亲水性化合物可以牢固结合到上述泳道的表面。
对于上述共价键性结构没有特别的限定,可列举如通过以往公知的化合反应可以生成共价键的结构。具体可例举如与上述泳道的表面所具有的共价键性结构相同的结构。
对于具有上述阳离子性基的亲水性化合物没有特别的限定,可列举如尿素等尿素衍生物类、盐类、取代物、聚合物等;甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、异丙胺、二异丙胺、三丁胺、甲基氨基丙胺、二甲基氨基丙胺、缩水甘油基氨基丙胺、二乙醇氨基丙胺等氨基烷类及其衍生物类、盐类、取代物、聚合物等;乙二胺、丙二胺、四亚甲基二胺、1,3-丙二胺、六亚甲基二胺、肼基丙二胺等二氨基烷及其衍生物类、盐类、取代物、聚合物等;单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、二甲基甲醇胺、二乙基乙醇胺等烷醇胺及其衍生物类、盐类、取代物、聚合物等;赖氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、鸟氨酸、γ-氨基丁酸、3-氨基丙氨酸等氨基酸类及其衍生物类、盐类、取代物、聚合物等;胍、氨基胍、双胍、三亚甲基亚胺等亚氨·酰亚胺类及其衍生物类、盐类、取代物、聚合物等;3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、氨基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷等含有氨基的硅烷偶联剂及及其衍生物类、盐类、取代物、聚合物等。其中,更优选氨基烷类、二氨基烷类、硅烷偶联剂。
具有上述阳离子性基的亲水性化合物所具有的共价键性结构与上述泳道的表面所具有的共价键性结构的组合,只要可以进行共价反应即可,没有特别的限定,具有上述阳离子性基的亲水性化合物所具有的共价键性结构与上述泳道的表面所具有的共价键性结构可以为相同的结构,也可以为不同的结构。
上述泳道的表面的共价键性结构与具有上述阳离子性基的亲水性化合物的共价键性结构优选通过直接反应形成共价键,也可以是通过具有官能基的化合物(以下,也称为间隔物),使具有上述阳离子性基的亲水性化合物与上述泳道的表面间接结合,该官能基为:具有上述阳离子性基的亲水性化合物的共价键性结构和上述泳道的表面的共价键性结构相反应而形成共价键的官能基。
上述间隔物至少具有通过共价反应可以与具有上述阳离子性基的亲水性化合物的共价键性结构相结合的官能基,以及通过共价反应可以与上述泳道的表面的共价键性结构相结合的官能基。即,作为上述间隔物为1分子中具有2个以上的上述共价键性结构的物质即可。上述间隔物中,作为2个以上的上述共价键性结构,可以是相同的结构,也可以是不同的结构。
上述间隔物具体可例举如:具有酰亚胺基的碳化二亚胺类;具有氨基和羧基的氨基羧酸类;具有氨基的烷基甲二胺类;具有卤基的环氧氯丙烷等表卤醇类;二缩水甘油醚;二环氧化物等二环氧化物类等。
本发明的血红蛋白类的测定方法中,通过上述间隔物使具有上述阳离子性基的亲水性化合物与上述泳道的表面结合时,上述间隔物的分子量与具有上述阳离子性基的亲水性化合物的分子量优选合计为20~800。
将具有上述阳离子性基的亲水性化合物通过共价键结合到上述泳道的最表面即可,可以仅将其结合到上述泳道的最表面,也可以将其结合到上述泳道的最表面和除该泳道之外的其他的流路最表面。
对于通过共价键使具有上述阳离子性基的亲水性化合物与上述泳道的表面结合的方法,没有特别的限定,根据上述亲水性化合物的种类,在以往公知的反应条件下使之进行反应即可。具体可例举如将含有上述亲水性化合物的溶液通入到泳道的内部,使该亲水性化合物与泳道的表面接触,在适当的反应条件下使之反应的方法。
在此,也可以进行适当的官能基的活性化处理,也可以在反应时或反应后进行加热处理、干燥处理等。
通过将含有具有上述阳离子性基的亲水性化合物的溶液通入泳道的内部,使具有该阳离子性基的亲水性化合物与泳道的表面相接触,从而使之反应时,含有具有该阳离子性基的亲水性化合物的溶液的浓度的优选下限为0.1重量%,优选上限为30重量%。如果为0.1%以下,则浓度不充分,则通过共价键结合具有上述阳离子性基的亲水性化合物而形成的效果有时难以显现。如果为30重量%以上,则根据具有上述阳离子性基的亲水性化合物的种类不同,有时会难以处理,出现反应生成物堵塞到泳道中等不良情况。
接着,进一步详细说明作为本发明中所使用的另一泳道的(2)内面由阳离子性材料形成的泳道。
本说明书中,“由阳离子性原料形成”的泳道是指,由具有阳离子性的原料通过各种公知的成型方法或加工方法而形成的泳道。因此,不包含通过以往技术以及本说明书所公开的各种涂布来改变泳道内面的性质,从而被赋予了阳离子性而得到的阳离子性泳道。也就是说,“由阳离子性原料形成”的泳道不是指对该泳道进行动态涂布法及固定涂布法中的任一种操作,而是指形成泳道之前,具有来自于原料所具有的结构的阳离子性的泳道。
上述阳离子性的原料是指结构中具有阳离子性官能基的原料,在实施电泳时的环境下,该阳离子性官能基显示阳离子性。
对于上述阳离子性官能基没有特别的限定,可列举如伯~叔氨基、季铵基、苯基偶氮二氨基吡啶基(Pyridium)、胍基(guadinino)以及含有它们的官能基等。
其中优选伯~叔氨基和季铵基。
对于上述阳离子性原料没有特别的限定,优选为具有上述阳离子性基的高分子材料。
作为制备具有上述阳离子性基的高分子材料的方法没有特别的限定,可列举如将具有上述阳离子性基的单体聚合的方法,或者在成为基材的高分子材料中导入上述阳离子性基的方法等。其中,优选将具有上述阳离子性基的单体聚合的方法。
另外,具有上述阳离子性基的原料优选为亲水性。
对于具有上述阳离子性基的单体没有特别的限定,可列举如(甲基)丙烯酰胺;甲基(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺、乙基(甲基)丙烯酰胺、乙基己基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺等烷基(甲基)丙烯酰胺类;甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基-(甲基)丙烯酰胺等烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺类;甲基氨基(甲基)丙烯酸酯、乙基氨基(甲基)丙烯酸酯等烷基氨基(甲基)丙烯酸酯类;二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯等二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酰胺丙基氯化三甲基铵氯化物、(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基铵氯化物、(甲基)丙烯酰氧基2-羟基丙基三甲基铵氯化物、(甲基)丙烯酰氨基丙基三甲基铵氯化物等三甲基铵类;烯丙胺、烯丙胺酰胺、二烯丙胺、二甲基烯丙胺、二烯丙基二甲基铵氯化物、二烯丙基(甲基)丙烯酰胺、二烯丙基烷基(甲基)丙烯酰胺等烯丙基化合物、吖丙啶、三亚甲基亚胺、四亚甲基亚胺等亚胺类;乙烯胺;乙烯吡咯烷酮;鸟氨酸、赖氨酸等氨基酸类;以及基于这些单体的单卤化物的季铵盐类等。
具有上述阳离子性基的单体可以单独使用,也可以使用多种,也可以作为与其他单体的共聚物使用。
本发明的血红蛋白类的测定方法中,上述泳道的内面由上述阳离子性原料形成即可,上述泳道的除内表面之外的泳道部分、通路部分以及装置部分可以由阳离子性原料形成,也可以由阳离子性原料以外的原料形成。
本发明的血红蛋白类的测定方法中使用的泳道优选内面还经臭氧处理过。通过对上述内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或者内面由阳离子性的原料形成的泳道进行臭氧处理,可以将少量的疏水性部分也亲水性化。通过进行该亲水性化,可以抑制作为通过泳道的内部的试样的人血液中的蛋白质、脂质等各成分的非特异吸附,可以对作为测定对象的血红蛋白类进行充分的分离测定。
对于上述臭氧处理没有特别的限定,可列举如臭氧气处理、臭氧水处理等。对进行上述臭氧气处理的方法没有特别的限定,可列举如使臭氧气与泳道接触来进行。对于进行上述臭氧水处理的方法没有特别的限定,可列举如使臭氧水与泳道相接触来进行。其中,优选上述臭氧水处理。
上述臭氧水处理中使用的臭氧水中,对于溶解臭氧气的浓度没有特别的限定,优选的下限为20ppm。如果不到20ppm,则臭氧处理中花费时间,或不能充分抑制测定对象物质等的非特异吸附。更优选的下限为50ppm。
上述泳道也可以在进行上述臭氧处理之后,还用阳离子性物质进行固定涂布。即使在上述臭氧处理后,进行基于阳离子性物质的固定涂布处理,也可以维持事先进行的臭氧处理的效果。
本发明的血红蛋白类的测定方法中使用的泳道优选被离子交换体填充。上述离子交换体可以填充在上述泳道的内部整体,也可以仅填充到上述泳道的内部的一部分。
试样中的血红蛋白类被导入到填充有离子交换体的泳道后,其一边通过电泳而移动一边与该离子交换体相接触,由此分离成各成分。因此,可以通过检测器检测出被分离的各成分。
本说明书中,离子交换体是指具有离子交换基的不溶性载体。
对于上述离子交换体没有特别的限定,可列举如具有离子交换性的官能基的不溶性的高分子。
对于上述离子交换性的官能基没有特别的限定,可列举如羧基、磷酸基、磺酸基等阳离子交换基;氨基等阴离子交换基。
对于具有上述离子交换性的官能基的高分子的骨架没有特别的限定,可列举如有机合成高分子、多糖类等有机系高分子;二氧化硅系、陶瓷系等无机系高分子等。
这些离子交换体只要在电泳时为不溶性的粒子即可,可以是交联物,也可以是非交联物,优选为交联物。
该离子交换体可以是通过将具有上述离子交换性的官能基的单体重合而得到的高分子,也可以是制备高分子后再导入了上述离子交换性的官能基的离子交换体。优选为通过将具有离子交换性的官能基的单体重合而得到的高分子。
本发明的血红蛋白类的测定方法中,由于将血液作为试样,因此需要抑制试样中的成分对上述离子交换体的非特异吸附。因此,该离子交换体优选具有亲水性。具体可例举如由亲水性原料形成的离子交换体、或者优选由实施了亲水化处理的多糖类、有机合成高分子、二氧化硅等形成的离子交换体,更优选亲水性的有机合成高分子。
对于作为上述离子交换体使用的多糖类没有特别的限定,可列举如甲壳质、壳聚糖等壳聚糖衍生物类及其盐类;氨基纤维素、N-甲基氨基纤维素等N-取代纤维素的衍生物类及其盐类;葡聚糖、琼脂糖、甘露聚糖、淀粉等中性多糖类以及其衍生物类的氨基导入化物及其盐类等含有阳离子性基的多糖类等不溶化物。另外,可列举如硫酸软骨素、葡聚糖硫酸、肝素、类肝素(heparan)、岩藻依聚糖(fucoidan)等含有磺酸基的多糖类及其盐类;褐藻酸、果胶酸等含有羧基的多糖类及其盐类;纤维素、葡聚糖、琼脂糖、甘露聚糖、淀粉等中性多糖类及其衍生物的阴离子性基导入化物、及其盐类等公知的含有阴离子性基的多糖类等不溶化物。
也可以将上述具有离子交换性的多糖类与淀粉、葡聚糖、琼脂糖、甘露聚糖等中性多糖类作为混合物、结合物使用。
对于作为上述离子交换体而使用的有机合成高分子没有特别的限定,可列举如通过将具有离子交换基的单体本体聚合而得到的高分子,或通过将具有离子交换基的单体与其他不具有离子交换基的亲水性单体共聚而得到的高分子。具体优选通过将丙烯酸单体聚合而得到的丙烯酸系高分子。
具有上述离子交换基的单体没有特别的限定,可列举如具有羧基的(甲基)丙烯酸、具有磺酸基的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、具有氨基的2-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、将缩水甘油(甲基)丙烯酸酯聚合后再将缩水甘油基取代成羧基、磺酸基等后的化合物等。另外,也可以使用具有氨基的聚乙烯亚胺、聚戊烯的不溶化物等。
对于不具有上述离子交换基的亲水性单体没有特别的限定,可列举如2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚羟甲基链烷聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、缩水甘油(甲基)丙烯酸酯等。另外,也可以使用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等不溶化物等。
对于上述离子交换体的形状没有特别的限定,可列举如球形、破碎形等。其中,优选球形,更优选圆球或接近圆球的形状。
上述离子交换体的大小只要可以填充到上述泳道即可,没有特别的限定,直径的优选下限为0.1μm、优选上限为30μm。如果不到0.1μm,则空隙过小,试样难以移动,因此有时会不能进行充分的电泳。如果超过30μm,则空隙过大,试样与离子交换体之间的相互作用不充分,因此分离性能会下降。
更优选的下限为1μm,更优选的上限为20μm。
本发明的血红蛋白类的测定方法中,作为电泳用缓冲液使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液。
本说明书中电泳用缓冲液(以下,也简称为“缓冲液”)是指,(A)电泳时充满于上述泳道的内部的缓冲液、(B)电泳时充满于设置在上述泳道的两端的阳极槽和阴极槽的缓冲液、(C)清洗上述泳道的内部的缓冲液、(D)将试样溶解稀释的溶血稀释液、(E)其他缓冲液等。本发明的血红蛋白类的测定方法中,这些所有的缓冲液可以为含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液,也可以是仅一部分的缓冲液为含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液。优选至少上述(A)及(B)的缓冲液中含有具有阴离子性基的水溶性聚合物。
上述缓冲液只要是含有具有缓冲能力的以往公知的缓冲液组合物的溶液即可,没有特别的限定,可列举如含有枸橼酸、琥珀酸、酒石酸、苹果酸等有机酸及其盐类等的溶液等;含有甘氨酸、牛黄酸、精氨酸等氨基酸类的溶液;含有盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、硼酸、乙酸等无机酸及其盐类等的溶液等。
上述缓冲液中也可以适当添加表面活性剂、各种聚合物、亲水性的低分子化合物等一般使用的添加剂。
对于具有上述阴离子性基的水溶性聚合物的阴离子性基没有特别的限定,可列举如羧基、磷酸基、磺酸基等以往公知的具有阴离子性的官能基。其中,优选具有磺酸基。
具有上述阴离子性基的水溶性聚合物在分子中可以具有多个上述阴离子性基,也可以具有不同种类的上述阴离子性基。具有上述阴离子性基的水溶性聚合物只要在使用是为完全溶解于上述缓冲液的状态即可,对水的溶解度的优选下限为1g/L。如果不到1g/L,则只能以低浓度使用具有阴离子性基的水溶性聚合物,因此效果难以显现,测定精度有时会不充分。更优选的下限为5g/L。
具有上述阴离子性基的水溶性聚合物没有特别的限定,可列举如具有阴离子性基的水溶性多糖类以及具有阴离子性基的水溶性的有机合成聚合物。
对于具有上述阴离子性基的水溶性多糖类没有特别的限定,可列举如硫酸软骨素、葡聚糖硫酸、肝素、类肝素、岩藻依聚糖等含有磺酸基的多糖类及其盐类;褐藻酸、果胶酸等含有羧基的多糖类及其盐类;纤维素、葡聚糖、琼脂糖、甘露聚糖、淀粉等中性多糖类及其衍生物的阴离子性基导入化物、及其盐类等具有公知的阴离子性基的多糖类等。其中,优选硫酸软骨素、葡聚糖硫酸等硫酸多糖类。
具有上述阴离子性基的水溶性的有机合成聚合物没有特别的限定,可列举如含有阴离子性的官能基的水溶性的公知的有机合成聚合物。其中,优选具有阴离子性官能基的水溶性丙烯酸系聚合物,即,以丙烯酸或甲基丙烯酸及其衍生物类以及酯类为主要成分的聚合物等。
具体可列举如将(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸等具有羧基的单体聚合而得的丙烯酸系聚合物;将((甲基)丙烯酰氧基乙基)酸性磷酸酯、(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)酸性磷酸酯、(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)酸性磷酸酯等具有磷酸基的单体聚合而得的丙烯酸系聚合物;将2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、磺基丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等具有磺酸基的单体聚合而得的丙烯酸系聚合物等。其中,优选将具有磺酸基的单体聚合而得的丙烯酸系聚合物。
上述丙烯酸系聚合物也可以是具有阴离子性基的(甲基)丙烯酸单体与不具有阴离子性基的(甲基)丙烯酸单体的共聚物。
作为不具有上述阴离子性基的(甲基)丙烯酸单体,只要是可以与具有上述阴离子性基的(甲基)丙烯酸单体共聚的(甲基)丙烯酸单体即可,就没有特别的限定,优选例如为非离子性的亲水性的(甲基)丙烯酸酯类。具体可列举如2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯;缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
作为不具有上述阴离子性基的(甲基)丙烯酸单体的添加量,只要所得的共聚物为水溶性即可,没有特别的限定,相对于上述具有阴离子性基(甲基)丙烯酸单体100重量份,优选上限为1000重量份。如果超过1000重量份,则所得的共聚物有可能不是水溶性的。
上述缓冲液中具有上述阴离子性基的水溶性聚合物的含量的优选下限为0.01重量%、优选上限为10重量%。如果不到0.01重量%,则难以表现添加水溶性聚合物而产生的效果,血红蛋白类的测定中,分离等有时会不理想。如果超过10重量%,有时会造成测定时间的延长、分离不良。
上述缓冲液优选还含有离液序列高的化合物。
本说明书中,离液序列高的化合物是指具有破环水分子间的相互作用的性质,且具有减弱疏水性分子之间的疏水相互作用、增加疏水性分子的水溶性的作用的化合物。
对于上述离液序列高的化合物没有特别的限定,可列举如含有三溴乙酸离子、三氯乙酸离子、硫氰酸离子、碘化物离子、高氯酸离子、二氯乙酸离子、硝酸离子、氯化物离子、氯化物离子、乙酸离子等阴离子性的离液序列高的离子,钡离子、钙离子、锂离子、铯离子、钾离子、镁离子、胍离子等阳离子性的离液序列高的离子的化合物;尿素、硫尿素等尿素化合物等。其中,优选含有硫氰酸离子、高氯酸离子、硝酸离子、胍离子的化合物以及尿素化合物等。
上述离液序列高的化合物的添加量没有特别的限定,根据种类的不同而不同,优选下限为0.01重量%、优选上限为30重量%。如果不到0.01重量%,则有时会不能发挥充分的血红蛋白类的分离性能等。如果超过30重量%,则电泳时产生热量,所得的电泳图中有时会出现峰的变形等。更优选下限为0.05重量%,更优选的上限为20重量%。
上述离液序列高的化合物可以添加到所有的上述缓冲液(A)~(E)中,也可以仅添加到一部分的缓冲液中。优选至少在上述(A)及(B)的缓冲液中添加离液序列高的化合物。
上述缓冲液优选还含有亚硝酸盐。
上述亚硝酸盐没有特别的限定,可列举如亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙等。其中,优选亚硝酸钠或亚硝酸钾。
上述缓冲液中,作为上述亚硝酸盐的浓度只要是使用时亚硝酸盐溶解即可,没有特别的限定,优选下限为0.0001摩尔/L、优选上限为5摩尔/L。如果不到0.0001摩尔/L,则有时会不能发挥优良的分离性能等。如果超过5摩尔/L,则有时会导致测定时间时间的延长、分离不良。更优选下限为0.001摩尔/L,更优选的上限为1摩尔/L。
上述亚硝酸盐可以添加到所有的上述缓冲液(A)~(E)中,也可以仅添加到一部分的缓冲液中。优选为至少在上述(D)或(E)的缓冲液中添加亚硝酸盐。
在本发明的利用电泳法的血红蛋白类的测定方法中所使用的电泳装置没有特别的限定,可列举如毛细管电泳装置、微装置电泳装置等。
图1中,显示了在本发明的血红蛋白类的测定方法中所使用的毛细管电泳装置的一例。如图1所示,毛细管电泳装置11由阳极槽12、阴极槽13、毛细管14、高压电源15、检测器16以及一对电极17、18构成。毛细管14的两端被浸入到阳极槽12内以及阴极槽13内的缓冲液中,管状的毛细管14的内部充满了缓冲液。另外,电极17及18与高压电源15电连接。
本发明的血红蛋白类的测定方法中,作为泳道的毛细管14的内面被阳离子性物质固定涂布,或者,毛细管14由阳离子性的原料形成。另外,优选的是,阳极槽12内、阴极槽13内或毛细管14内的缓冲液为含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液。
测定血红蛋白类时,经毛细管14的一方注入试样,从高压电源15施加规定的电压,利用检测器16来测定在毛细管14内移动的目的成分。
对于上述毛细管14的长度没有特别的限定,优选下限为10mm、优选上限为800mm。不到10mm时,不能充分分离测定试样,因此有时不能正确测定。如果超过800mm,则由于测定时间的延长、所得电泳图中峰形状出现变形,因此有时不能正确测定。
对于上述毛细管14的宽度或直径没有特别的限定,优选下限为1μm、优选上限为200μm。如果不到1μm,则检测器检测用的光路长度减小,测定精度有时会下降。如果超过200μm,则试样在泳道内扩散,因此得到的电泳图中峰变宽,测定精度有时会下降。
在本发明的利用电泳法的血红蛋白类的测定方法中使用的电泳装置特别优选微装置电泳装置。
本发明的血红蛋白类的测定方法中使用的电泳装置是由测定部、电源部和检测部构成的电泳装置,该测定部由微装置构成,该微装置具有电极、以及内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或内面由阳离子性材料形成的泳道,该电泳装置也是本发明的内容之一。
将本发明的电泳装置的一例示于图2。图2a是显示微装置电泳装置的上面图的模式图。如图2a所示,微装置电泳装置具有测定部2,该测定部2具有循环槽(reserver)21、设置于该循环槽内的电极22、具有含电泳时测定试样移动·分离的泳道23的流路。循环槽21是储存缓冲液用的液体贮槽。
图2a是如下的微装置电泳装置的一个示例:含有泳道23的流路形成交叉十字型,在泳道23的各末端4个位置设置有循环槽21、各循环槽21中设置有电极22。各电极22通过电压供给线与作为高压电源的电源部3相连接。
图2b为显示微装置电泳装置的横断面图的模式图。如图2b所示,微装置电泳装置1具有检测部4。检测部4具有光源41和受光部42。检测部4中,光源41和受光部42隔着测定部2位于相反侧。光源41在形成于测定部2的泳道23的规定位置,产生特定波长的光。受光部42测定在泳道23中被分离的测定对象成分的吸光度。
本发明的上述电泳装置具有由微装置形成的测定部,该微装置具有由电极、及内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或内面由阳离子性的原料形成的泳道。
本说明书中,微装置由无机系或有机系原料形成,是具有150mm见方以下左右尺寸的板状的基板。具体例举如在称为μ-TAS、Lab-on-a-chip(实验室芯片)的技术中所用以往公知的微芯片等。
作为构成上述微装置的原料没有特别的限定,可以使用以往公知的原料,优选硼硅酸玻璃、石英等玻璃系,熔凝硅石、聚二甲基硅氧烷等二氧化硅系,聚丙烯酸系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乳酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、烯烃系树脂等树脂系等原料。其中,优选玻璃系、二氧化硅系、丙烯酸树脂系原料。
优选后述的不吸收特定波长的原料。
上述微装置的泳道的长度的下限为10mm,上限为100mm。如不到10mm,则由于不能充分分离试样,因此有时不能进行正确的测定。如果超过100mm,则会出现测定时间的延长、所得电泳图中峰形状的变形,因此有时候不能进行正确的测定。
上述微装置的泳道的宽度的下限为10μm、上限为100μm。如果不到10μm,则检测器检测用的光路长减小,测定精度有时会下降。如果超过100μm,则试样在泳道内扩散,因此得到的电泳图中峰变宽,测定精度有时会下降。
上述微装置的泳道的形状没有特别的限定,可列举如直线状、具有一定曲率的曲线状、或涡旋状等。其中,优选直线状。
上述泳道的断面的形状没有特别的限定,可列举如矩形、圆形等。
上述微装置可以具有单个泳道,也可以具有多个泳道。
另外,上述微装置根据上述阳离子性官能基的固定化方法等不同而不同,可以反复使用,也可以仅使用1次。
上述微装置的泳道是通过上述方法内面被阳离子性物质固定涂布的泳道,或者内面由阳离子性的原料形成的泳道。
另外,实施电泳时,上述泳道内充满缓冲液,该缓冲液是上述测定方法中使用的缓冲液,即,含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液。
上述测定部优选具有循环槽。
上述循环槽形成于上述泳道的端部,起到电泳中所用缓冲液、测定试样等的供给口、排出口以及电极的插入部的作用。
上述循环槽的形状没有特别的限定,可以使用以往公知形状的。上述循环槽的大小没有特别的限定,可以使用以往公知大小的。
为了进行缓冲液、测定试样等的供给和排水,上述循环槽也可以根据需要,在底部或上部进行给排水用的连接。
上述测定部具有电极。该电极在测定部内的流路中与缓冲液相接触,与下述的电源部相连接。通过来自电源部的电压供给,经过充满于测定部内的流路的缓冲液,对测定试样施加电压,进行电泳。
上述电极的设置位置只要可以与测定部内的流路内的缓冲液相接触就没有特别的限定,可以固定于上述测定部,也可以固定于上述测定部的盖部或固定上述测定部的支持台(芯片支撑体)等。另外,与缓冲液相接触的位置只要在夹入泳道的流路上就没有特别的限定,优选在上述循环槽内与缓冲液相接触。
对于上述电极的原料没有特别的限定,可以使用白金等导电性金属等以往公知原料。
本发明的上述电泳装置具有电源部。上述电源部起到供给用于电泳的电压的作用。
上述电源部负荷的电压的优选下限为100V、优选上限为3000V。如果不满100V,则利用电泳的测定对象成分的移动有可能不会充分进行。如果超过3000V,则产生焦耳热而导致所得电泳图中发生峰变形等,因而测定精度有可能受损。
上述电源部与设置于上述测定部内的循环槽等的电极相连接,因此起到向上述测定部内的缓冲液供给电压的作用。
作为将上述电源部与上述电极相连接的方法,没有特别的限定,可列举如以往公知的使用线等的方法。
本发明的上述电泳装置具有检测部。
上述检测部为对经电泳分离了的测定试样成分进行光学检测的机构。光学检测的原理只要可以检测作为测定试样的血红蛋白类,就没有特别的限定,优选为:血红蛋白类的在最大吸收波长区域的可见光下的吸光度测定法。
该可见光的吸光度具体可例举如来自光源的包括可见光的光,通过照射到上述泳道上的规定位置,在隔着该泳道的反对侧设置的受光器中,可以测定在泳道内移动的血红蛋白类的各种成分对可见光的吸光度。
上述检测部优选具有光源和受光器。
上述检测部中,作为上述光源及上述受光器的设置方式没有特别的限定,可列举如夹着上述泳道被设置在上述测定部的上部和下部设置的方式,也可以为夹着上述泳道被设置在上述测定部的侧部的方式。
上述检测部中,来自上述光源被照射到上述受光部的光根据上述光源及上述受光器的设置状态,可以从上部照射到下部,也可以从下部照射到上部,也可以从侧面照射到侧面,可以从具有规定角度的倾斜处照射。
本发明的电泳装置优选在泳道中预先有填充缓冲液。
上述“预先填充有缓冲液”是指没有必要在临实施电泳之前进行向泳道中填充缓冲液的操作。是指,例如自泳道中填充缓冲液开始保存一定时间,不是之后重新向泳道填充缓冲液,而是可以使用已经填充的缓冲液实施电泳。另外,是指从测定操作开始到测定操作结束之间,不用向泳道添加泳道内测定对象物质以外的物质。
以往的微装置电泳装置中,在临测定之前,将缓冲液填充到微装置上的泳道内,再安装到电泳装置,开始测定。或者,以微装置上的泳道中没有填充缓冲液的状态下将微装置安装到电泳之后,在临进行测定之前,使用设置有电泳装置的充填机构,向微装置上的泳道中填充缓冲液。这样,以往的电泳装置中,在手边准备在泳道中没有填充缓冲液的微装置之后,开始测定操作。
与此相对,在预先泳道中填充了缓冲液的本发明的电泳装置中,没有必要在临测定之前,向泳道中填充缓冲液,因此没有必要具有向电泳装置的充填缓冲液的机构等。
另外,以预先填充了缓冲液的状态可以长时间保存。这是由于本发明的电泳装置具有内面被阳离子性物质固定涂布的泳道,或内面由阳离子性的原料形成的泳道。
将本发明的电泳装置中所用泳道的长度为10~100mm、宽度为10~100μm时,优选使用所用缓冲液的pH为5.0~6.0、作为缓冲液组合物的盐的浓度为10~300mM的缓冲液,电泳时的施加电压为100~2000V。
血红蛋白类的测定方法也是本发明之一,其是使用本发明的电泳装置的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,使用具有长度为10~100mm、宽度为10~100μm的泳道的微装置,以及pH为5.0~6.0、盐浓度为10~300mM的缓冲液,施加100~2000V的电压。
该情况中所用的缓冲液是含有具有阴离子性基的水溶性聚合物、且pH为5.0~6.0、盐浓度为10~300mM的缓冲液,可以调整上述缓冲液组合物的pH、浓度而使用。
本发明的电泳装置的检测部中,优选选择400~430nm的一个波长为主波长,选择450~600nm的一个波长为副波长,同时测定主波长的吸光度及副波长的吸光度。通过使用该特定的波长,能够以低成本在短时间内进行高精度的测定。
血红蛋白类的测定方法又是本发明之一,其是使用本发明的电泳装置的测定血红蛋白类的方法,其中,检测部中照射选自400~430nm的主波长,和选自450~600nm的副波长。
上述主波长的优选范围为410~420nm,副波长的优选范围为500~550nm。
本发明的血红蛋白类的测定方法中,也可以通过仅照射主波长范围和副波长范围的可见光,来测定主波长的吸光度及副波长的吸光度,也可以测定含有主波长范围以及副波长范围的多波长的所有的吸光度之后,再仅选择主波长的吸光度及副波长的吸光度。这样,在各种情况下,均可以从同时间的主波长的吸光度与副波长的吸光度之差(主波长的吸光度-副波长的吸光度)得到电泳图,从而计算出作为目的的血红蛋白类的峰面积。
对于测定上述主波长的吸光度及副波长的吸光度的方法没有特别的限定,可列举如滤波器、分光器、各种镜类、各种透镜类等以往公知的检测技术。
本发明的上述电泳装置除了上述的测定部、电源部、检测部的基本机构之外,也可以具有其他附属部件。通过具有该附属部件,可以更高效率地实施电泳。
对于上述附属部件没有特别的限定,可列举如控制上述电源部的电压、极性、负荷时间,或实施一连串自动化工序用的控制机构,根据需要可列举如将清洗上述循环槽、上述泳道、上述电极用的清洗液等供给、排水等用的供给排水机构,从测定的吸光度制成电泳图、或计算稳定型HbAlc值并打印用的数据处理机构,测定试样的自动稀释或向测定部的自动供给机构,进行试样容器、稀释槽或流路的清洗以及试样容器的架设、供给等的机构等。
本发明的上述电泳装置的测定部中可以安装用于测定葡萄糖的机构。通过使用该测定部,可以同时测定作为糖尿病诊断的指标的稳定型HbAlc和葡萄糖两者。
作为测定上述葡萄糖用的机构没有特别的限定,可以使用以往公知的测定机构。可列举如使用了利用碱性溶液中的葡萄糖的还原作用的还原法的机构;使用了利用葡萄糖与芳香族胺的缩合反应的缩合法的机构;使用了利用葡萄糖与葡萄糖脱氢酶、葡萄糖氧化酶、己糖激酶等酶的反应的酶法的机构等。其中,优选使用了酶法的机构。
测定上述葡萄糖用的机构优选设置于作为上述电泳装置的测定部的微装置上。
将上述葡萄糖的测定机构例如使用了酶法的机构微装置化时,可以使用如下方法等公知方法,该方法为通过溅射法等在微装置上形成白金薄膜电极等,在该电极上将葡萄糖脱氢酶、葡萄糖氧化酶等固定化,从而将酶传感器制做在微装置上的方法。
基于上述电泳法的血红蛋白类的测定机构和葡萄糖测定机构可以分别形成在不同的微装置上,也可以形成于同一微芯片上。
形成于同一微装置上时,可以独立设置各自测定用的流路,也可以设置可以在同一流路内实施两测定的机构。
将具体的结构图示于图3(a)~(c)。
图3(a)所示的结构例为将导入试样用的试样导入口设置成血红蛋白类测定用(图中26)、葡萄糖测定用(图中27)独立的示例。该结构中,血红蛋白类的测定是向试样导入口26导入试样之后,向电极22施加电压进行电泳,在泳道23内分离成各成分,在检测位置25进行上述光学检测。葡萄糖是通过酶电极28对另外导入到试样导入口27的试样进行测定的。
图3(b)所示的结构例中,将试样导入试样导入口29之后,将同一试样导入到血红蛋白类测定用循环槽211及葡萄糖测定用循环槽212中,在循环槽211及循环槽21间施加电压,血红蛋白类在泳道23中进行电泳。另一方面,葡萄糖通过循环槽212内的酶电极32来测定。
图3(c)所示的结构例中,将试样导入到试样导入口29之后,首先通过该试样导入口29内的酶电极28测定葡萄糖之后,向设置于该试样导入口29和循环槽21的电极施加电压,在泳道23内实施电泳,进行血红蛋白类的分离。
对于任一个结构例,均是上述的血红蛋白类的电泳装置与该装置的测定部中追加的公知的葡萄糖测定结构的构成,对于以该基本构成作为必要构成要件之外的构成没有特别的限定,本发明也可以含有上述图3以外的构成。
通过该电泳装置可以用同一装置进行血红蛋白类和葡萄糖的测定的血红蛋白类与葡萄糖的同时测定方法也包括在本发明中。
基于上述电泳法的血红蛋白类的测定和葡萄糖的测定可以是基于与图3(a)类似机构的独立的测定系,也可以是基于与图3(b)及图3(c)相类似机构的连动的测定系。如果为独立的机构,可以仅测定血红蛋白类,或仅测定葡萄糖,由于没有测定项目的机构不工作,因此可以节约试剂等的消耗。另一方面,连动的机构中,通过测定试样注入可以同时测定两者。当然为连动机构时,也可以仅测定任一者。
另外,如上述图3(c)的机构的说明所述,测定的顺序没有限定。可以测定一个项目之后,再测定另一者,也可以同时实施测定。
通过使用该装置进行测定,可以在短时间内,用低成本制造的同一装置对上述血红蛋白类和葡萄糖同时或分别进行高精度测定。
本发明的血红蛋白类的测定方法及电泳装置中,对于成为测定对象的血红蛋白类没有特别的限定,可列举如以往公知的血红蛋白类。具体可例举如HbAla、HbAlb、HbF、不稳定型HbAlc、稳定型HbAlc、HbA0、HbA2;乙酰化Hb、氨基甲酰化Hb等修饰血红蛋白;HbS、HbC等异常血红蛋白等。其中,优选测定稳定型HbAlc。
通过使用上述血红蛋白类的测定方法及电泳装置,可以同时分离稳定型血红蛋白Alc与异常血红蛋白。利用上述血红蛋白类的测定方法及测定装置的稳定型血红蛋白Alc及异常血红蛋白类的同时测定方法也是本发明之一。
进行糖尿病诊断时,即使对于HbAlc成分,也必需特别将成为糖尿病的指标的稳定型HbAlc与不稳定型HbAlc、氨基甲酰化Hb等修饰Hb类、HbS等异常血红蛋白、胎儿血红蛋白分离。通过本发明的血红蛋白类的测定方法,可以得到稳定型血红蛋白Alc的峰与其他的血红蛋白的峰被分离了的电泳图。利用该电泳图,可以进行比以往更正确且稳定的稳定型血红蛋白Alc的测定。
以往的稳定型血红蛋白Alc的测定中,通过求得稳定型HbAlc的峰面积值相对于全部Hb成分的峰面积值的比率,来计算稳定型HbAlc值。但是,该计算方法中,当对含有异常Hb类等的试样进行测定时,每次测定所得的稳定型HbAlc值均大幅变动,存在不能正确计算出稳定型HbAlc值的问题。
本发明人经过认真的研究,结果发现:以往通过电泳法测定稳定型HbAlc值时,特别是测定含有异常Hb类的试样时,稳定型HbAlc值大幅变动是由于以下原因造成的,即,所得电泳图中包括了计算稳定型HbAlc值中不需要的峰面积值,而进行计算。
由此,本申请人发现了以下两种方法:在所得的电泳图中,将稳定型HbAlc值的算出中不需要的峰面积值排除,计算稳定型HbAlc值的方法(第1计算方法);以及,仅选择稳定型HbAlc值的计算中必要的峰面积值而计算稳定型HbAlc值的方法(第2计算方法)。通过可以得到稳定型血红蛋白Alc的峰与其他的血红蛋白的峰被分离了的电泳图,该计算方法成为可能。
第1计算方法中,首先,通过本发明的电泳法或电泳装置,得到稳定型血红蛋白Alc的峰与异常血红蛋白类的峰、胎儿血红蛋白的峰、分离了的电泳图。在所得的电泳图中,计算稳定型HbAlc的峰面积值a。接着,计算全部Hb成分的峰面积值d、异常Hb类的峰面积值及胎儿血红蛋白的峰面积值。进一步,求出从上述全部Hb成分的峰面积值d中除去了异常Hb类的峰面积值及胎儿血红蛋白的峰面积值之外的峰面积值b。通过将所得面积值a除以面积值b后的值100倍,即下式(1),可以得到稳定型HbAlc值(%)。
作为计算上述各Hb成分的峰面积值的方法,没有特别的限定,可以使用例如以往公知的数据处理方法等。
第2计算方法中,首先,通过本发明的电泳法或电泳装置,得到稳定型血红蛋白Alc的峰与血红蛋白A0的峰分离了的电泳图。在所得的电泳图中,计算稳定型HbAlc的峰面积值a。接着,计算血红蛋白A0的峰的面积值c。通过将所得面积值a除以面积值a与面积值c相加的面积值后的值100倍,即下式(2),可以得到稳定型HbAlc值(%)。
对于计算上述各Hb成分的峰面积值的方法没有特别的限定,例如可以使用以往公知的数据处理方法等。
Figure A20078004826700292
通过这些稳定型血红蛋白Alc值的计算方法,对于含有异常Hb类等的试样,可以正确计算出作为糖尿病的指标的稳定型HbAlc值。
上述第1计算方法中,作为得到稳定型血红蛋白Alc的峰与异常血红蛋白类的峰、胎儿血红蛋白的峰相分离了的电泳图的方法,以及上述第2计算方法中,得到稳定型血红蛋白Alc的峰与血红蛋白A0的峰相分离了的电泳图的方法,可以例举本发明的血红蛋白类的测定方法。
通过本发明可以提供:能够在短时间内高精度地进行血红蛋白类、特别是作为糖尿病的诊断指标的稳定型血红蛋白Alc的测定的血红蛋白类的测定方法,以及适于使用该测定方法的电泳装置。
附图说明
【图1】是显示本发明的血红蛋白类的测定方法所用的毛细管电泳装置的一例的模式图。
【图2a】是显示本发明的微装置电泳装置的上面图的模式图。
【图2b】是显示本发明的微装置电泳装置的横断面图的模式图。
【图3】a~c为显示具有葡萄糖测定机构的本发明的微装置电泳装置的一例的模式图。
【图4】是实施例1中经健康人血的测定而得的电泳图。
【图5】是实施例1中通过含有修饰Hb的试样的测定而得的电泳图。
【图6】是实施例3中实施例1(3)所得的健康人血经测定而得的电泳图。
【图7】是实施例3中实施例1(4)所得的含有修饰Hb的试样经测定而得的电泳图。
【图8】是比较例2中经含有修饰Hb的试样的测定而得的电泳图。
【图9】是实施例24中,使用含有HbS及HbC作为异常Hb类的试样,进行与基于健康人试样的电泳的测定相同的测定而得的电泳图。
【图10】是实施例24中,使用含有HbA2的试样,进行与基于健康人试样的电泳的测定相同的测定而得的电泳图。
【图11】是显示实施例24~26、比较例12所进行的基于电泳的测定而得的稳定型HbAlc值(%)与保存天数之间的关系的示图。
【图12a】是显示实施例27、28中,使枸橼酸缓冲液的pH变化的同时进行批内重现性试验的结果的图。
【图12b】是显示实施例27、28中,使枸橼酸缓冲液的盐浓度变化的同时进行批内重现性试验的结果的图。
【图13】是实施例31中所得而得电泳图。
【图14】是实施例32中所得的电泳图。
【符号说明】
11  毛细管电泳装置
12  阳极槽
13  阴极槽
14  毛细管
15  高压电源
16  检测器
17、18  电极
2  测定部
21  循环槽
211  血红蛋白类测定用循环槽
212  葡萄糖测定用循环槽
22  电极
23  泳道
25  检测位置
26  血红蛋白类测定用试样导入口
27  葡萄糖测定用试样导入口
28  酸素电极
29  试样导入口(两者共通)
3  电源部
31  电压供给线31
4  检测部
41  光源
42  受光部
具体实施方式
以下,例举实施例进一步详细说明本发明的方式,但本发明不限于这些实施例。
(实施例1)
实施例1~3中,使用将阳离子性聚合物固定化了的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性丙烯酸系聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,来进行测定。
(1)泳道的涂布
制备含有壳聚糖(壳聚糖100、和光纯药社制)0.2重量%作为阳离子性聚合物的0.2N盐酸溶液。接着,向熔凝硅石制毛细管(GL科学制:内径25μm×全长30cm)中依次通入0.2N的NaOH水溶液、离子交换水、0.5N的HCl水溶液,将毛细管内清洗之后,通入所得壳聚糖溶液20分钟。之后,将空气注入到毛细管内将壳聚糖溶液赶出,在40℃的干燥机内使之干燥12小时。之后,再次注入壳聚糖溶液,将空气的注入及干燥重复5次,由此将毛细管内面涂布。
将用作为阳离子性聚合物的壳聚糖将内面涂布了的毛细管安装到毛细管电泳装置(PAC/E MDQ、Beckman Coulter社制)。
(2)缓冲液的制备
将作为具有阴离子性基的丙烯酸系单体的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(和光纯药社制)3.0g以及作为不具有阴离子性基的丙烯酸系单体的羟基乙基甲基丙烯酸酯(和光纯药社制)2.0g溶解于50mL的离子交换水中,制备溶液。在所得的溶液中,加入过硫酸钾0.05g,在氮气氛下一边搅拌一边升温至80℃进行聚合。聚合10小时之后,将所得的内容物全部移至透析管(三光纯药社制:UC C65-50)中,在离子交换水中进行12小时透析,由此得到缓冲液中使用的丙烯酸系聚合物。
将含有所得丙烯酸系聚合物2.0重量%的枸橼酸缓冲液(pH4.7)安放到毛细管的两端,充满于毛细管内。
(3)健康人血的测定
向从健康人血经肝素采血的健康人全血70μL中,加入上述(2)所得的含有丙烯酸系聚合物2重量%的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL,得到溶血稀释品,将其作为试样。
向毛细管的一方注入试样,向毛细管的两端的缓冲液施加20kV的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,由此通过毛细管电泳法测定人血液中的稳定型HbAlc。
图4为实施例1中,由健康人血的测定而得的电泳图。图4中,峰1表示稳定型HbAlc、峰2表示HbA0。可以进行稳定型HbAlc的分离。
(4)含有修饰Hb的试样的测定
向从健康人血经肝素采血的健康人全血中,添加葡萄糖并使其成为2000mg/dL,人工制备含有大量作为修饰Hb之一的不稳定型HbAlc的试样。
从毛细管的一方注入试样,向毛细管的两端的缓冲液施加20kV的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,由此通过毛细管电泳法测定人血液中的稳定型HbAlc。
图5是实施例1中通过含有修饰Hb的试样的测定而得到的电泳图。
图5中,峰1表示稳定型HbAlc、峰2表示HbA0、峰3表示修饰Hb(不稳定型HbAlc)。如图5所示,稳定型HbAlc与作为修饰Hb的不稳定型HbAlc被良好分离。
(5)修饰Hb的分离性能试验
制备以下试样:上述(4)记载所示的向健康人血中添加葡萄糖并使其成为2000mg/dL而得的不稳定型HbAlc含有试样,以及向从同一人采血而得健康人血中加入氰酸钠并使其成为50mg/dL所获得的氨基甲酰化Hb含有试样,与健康人血试样一起在上述条件下进行测定。
测定氨基甲酰化Hb含有试样时,也可以得到与图5同样的电泳图,与稳定型HbAlc良好地分离。
将从各修饰Hb含有试样的稳定型HbAlc值减去健康人血试样的稳定型HbAlc值之差(ΔHbAlc值)示于表1。
(6)批内重现性试验
使用实施例1的条件,测定将健康人血试样的同一试样连续测定10次时的稳定型HbAlc值的CV值。
另外,通过计算(标准偏差/平均值)而求得CV值。将结果示于表2。
(实施例2)
除了使用含有作为阳离子性聚合物的聚戊烯(Nacalai Tesque社制)0.5重量%的水溶液来代替壳聚糖溶液之外,通过与实施例1同样的方法进行毛细管内面的涂布。使用与实施例2所用的丙烯酸系聚合物含有缓冲液相同的缓冲液,进行实施例1(3)及(4)中制备的健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。健康人血的测定中,得到与图4相同的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图5相同的电泳图。
另外,通过与实施例1(5)及(6)相同的方法,进行修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得结果分别示于表1及表2。
(实施例3)
实施例3中,与上述实施例1及实施例2同样,使用固定化了阳离子性聚合物的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性丙烯酸系聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,并且制造具有测定部、电源部、检测部的微装置型的电泳装置,进行测定。
制造图2所示的微装置电泳装置。作为测定部使用具有白金电极(直径1mm×长5mm)及交叉十字型的泳道(长度50mm、宽80μm)的玻璃制微装置(外形尺寸50mm×75mm×3mm)。将该电极插入到微装置上的循环槽中,将该电极与电源部(LabSmith社制、多通道高电压程序控制电源装置HVS448)用电压供给线相连接,在微装置上设置具有卤灯光源(Moritex社制MHF-V501)、分光器(B&W Tek社制、BTC112)、及数据处理用计算机的检测部,由此制造电泳装置。
除了使用含有壳聚糖(壳聚糖100、和光纯药社制)0.2重量%的0.2N盐酸溶液之外,通过与实施例1同样的方法,涂布上述微装置内的泳道。使用与实施例1所用丙烯酸系聚合物含有缓冲液同样的缓冲液,利用1000V的微装置电泳法,进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。
图6为实施例3中通过测定上述实施例1(3)所得健康人血而得的电泳图。图6中,峰1表示稳定型HbAlc、峰2表示HbA0。图7为实施例3中,通过测定上述实施例1(4)所得的含有修饰Hb的试样而得的电泳图。图7中,峰1表示稳定型HbAlc,峰2表示HbA0,峰3表示修饰Hb(不稳定型HbAlc)。如图7所示,稳定型HbAlc与作为修饰Hb的不稳定型HbAlc被良好分离。
另外,通过与实施例1(5)及(6)相同的方法,进行修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得的结果分别示于表1及表2。
(比较例1)
比较例1中,与实施例1及2同样,使用固定化了阳离子性聚合物的泳道,但使用不含具有阴离子性基的水溶性丙烯酸系聚合物的缓冲液进行测定。
在实施例1中除了使用不含丙烯酸系聚合物的枸橼酸缓冲液(pH4.7)来代替丙烯酸系聚合物含有枸橼酸缓冲液(实施例1中制备的)之外,通过与实施例1同样的方法,进行实施例1(3)及(4)中制备的健康人血及含有修饰Hb的试样的测定。可知,任一试样的测定中,在所得电泳图中均没有检测到峰,使用不含具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液时,不能进行血红蛋白类的分离。
(比较例2)
比较例2中,与实施例1及2同样,阳离子性聚合物用于涂布,但涂布法不是固定涂布法而是动态涂布法,另外,缓冲液使用含有具有非丙烯酸系阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液,来进行测定。
向熔凝硅石制毛细管(GL科学制:内径25μm×全长30cm)中依次通入0.2N的NaOH水溶液、离子交换水、0.5N的HCl水溶液,来清洗毛细管内。通入含有0.5重量%的马血清白蛋白(阳离子性聚合物)的苹果酸缓冲液(pH4.7)1分钟,将毛细管内动态涂布。接着,在上述毛细管的两端放置含有0.2重量%硫酸软骨素(和光纯药社制:非丙烯酸系聚合物)的苹果酸缓冲液(pH4.7),填满毛细管内。
通过与实施例1同样的方法,进行实施例1(4)制备的含有修饰Hb的试样的测定。
图8是比较例2中测定含有修饰Hb的试样而得的电泳图。
图8中,峰1表示稳定型HbAlc、峰2表示HbA0、峰3表示修饰Hb(不稳定型HbAlc)。如图8所示,所得的电泳图中,显示稳定型HbAlc的峰1与显示修饰Hb的峰3重叠。可以确认,没有使用本发明的固定涂布法而使用动态涂布法、并不使用丙烯酸系聚合物含有缓冲液时,稳定型HbAlc不能与修饰Hb分离,不能正确测定稳定型HbAlc。
另外,通过与实施例1(5)及(6)同样的方法,进行修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。另外,比较例2的批内重现性试验中,在1次测定结束时,依次通入0.2N的NaOH 1分钟,含有0.2重量%的硫酸软骨素的苹果酸缓冲液(pH4.7)2分钟来清洗毛细管。另外,在下次试样测定之前,再次进行比较例2所示的动态涂布,从而实施连续测定,进行批内重现性试验。
将所得结果分别示于表1及表2。
【表1】
Figure A20078004826700361
由表1可知,在实施例1的测定条件中,ΔHbAlc值非常小,即修饰Hb含有试样与不含修饰Hb的健康人血试样的稳定型HbAlc值几乎没有差别,即使存在修饰Hb类,也可以正确地测定稳定型HbAlc。另外,实施例2、3也与实施例1同样,得到了良好的结果。但是,在比较例2的测定条件下,ΔHbAlc值大,不能进行正确的测定。
【表2】
  重现性试验CV(%)
 实施例1   0.93
 实施例2   1.00
 实施例3   1.05
 比较例2   3.36
由表2可知,于实施例1的测定条件下,在批内重现性试验中,显示离散程度的CV值为1%左右,是良好的结果。另外,实施例2、3中也与实施例1同样,得到了良好的结果。但是,比较例2的测定条件下,CV值极大,在控制糖尿病患者的HbAlc值方面是完全不理想的值。
(实施例4)
在实施例4~6中,使用共价键合了分子量200~800的具有阳离子性基的亲水性化合物的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,进行测定。
(1)泳道的制造
将熔凝硅石制毛细管(GL科学社制、内径25μm×全长30cm)安装到毛细管电泳装置(Beckman Coulter社制、PAC/E MDQ)。依次通入0.2N的NaOH溶液、离子交换水、0.5N的HCl溶液,将毛细管内清洗后,通入含有1.0重量%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(亲水性化合物、分子量221、信越silicone社制)的水溶液60分钟。之后,将空气注入到毛细管内,将上述的水溶液赶出之后,在40℃的干燥机内使之干燥12小时,这样得到最表面共价键合了亲水性化合物的毛细管。
(2)测定试样的制备
测定试样为:向从健康人经EDTA采血而得的健康人全血70μL中添加含有0.01重量%的Triton X-100(和光纯药社制)的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL,将这样溶血稀释了的试样作为健康人血试样使用。
另外,从同一健康人经EDTA采血而得的健康人全血70μL中添加葡萄糖并使其成为2500mg/dL,将其在37℃加热3小时,从而人工制备大量含有作为修饰Hb之一的不稳定型HbAlc的测定试样,将其作为修饰Hb含有试样使用。
(3)利用电泳的测定
使用在上述的表面共价键合了亲水性化合物的毛细管,进行上述的健康人试样及修饰Hb含有试样的测定。使用含有2.0重量%的硫酸软骨素(阴离子性聚合物、和光纯药社制)的240mM枸橼酸缓冲液(pH5.0)作为电泳用缓冲液,从毛细管的一方注入上述的健康人试样、修饰Hb含有试样,利用20kV的电压进行电泳,进行415nm下吸光度的测定。
实施例4中,由健康人血试样的测定而得的电泳图与图4同样,稳定型HbAlc的峰良好地被分离。
另外,实施例4中,由修饰Hb含有试样的测定而得的电泳图与图5同样,稳定型HbAlc与作为修饰Hb的不稳定型HbAlc被良好分离。
使用上述(2)的试样,通过与实施例1(5)及(6)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得的结果分别示于表3及表4。
(实施例5)
(1)泳道的制造
实施例5中,与上述实施例4同样,使用共价键合了分子量200~800的具有阳离子性基的亲水性化合物的泳道,并且,使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,除此之外,还制造与上述实施例3同样的具有测定部、电源部、检测部的微装置型的电泳装置,进行测定。
在聚二甲基硅氧烷制的微装置(外形尺寸50mm×75mm×3mm)中,形成宽90μm的双T型的电泳用流路。向形成的流路中依次通入0.1N的NaOH溶液、离子交换水、0.2N的HCl溶液,将流路内清洗之后,通入含有1.0重量%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷(亲水性化合物、分子量179、信越silicone社制)的水溶液30分钟。之后,将空气注入到毛细管内,将上述水溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时,这样得到了最表面共价键合有亲水性化合物的流路。
(2)测定试样
通过与实施例4相同的方法,制备健康人血试样及修饰Hb含有试样。
(3)利用电泳的测定
使用在上述的表面共价键合了亲水性化合物的流路,进行上述的健康人试样及修饰Hb含有试样的测定。使用含有2.0重量%的硫酸软骨素(阴离子性聚合物、和光纯药社制)的250mM琥珀酸缓冲液(pH5.2)作为电泳用缓冲液,从流路的一方注入上述的健康人试样、修饰Hb含有试样,利用0.8kV的电压进行电泳,进行415nm下吸光度的测定。
健康人血试样的测定中,得到了与图6同样的电泳图。修饰Hb含有试样的测定中,得到了与图7同样的电泳图。
使用上述(2)的测定试样,通过与实施例1(5)及(6)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得的结果分别示于表3和表4。
(实施例6)
(1)泳道的制备
在甲基丙烯酸甲酯及缩水甘油甲基丙烯酸酯的共聚物制的微装置(外形尺寸50mm×75mm×3mm)中,形成宽80μm的双T型的电泳用流路。向形成的流路中依次通入0.01N的NaOH溶液、离子交换水、0.01N的HCl溶液将流路内清洗之后,通入20重量%的乙二胺(亲水性化合物、分子量60、和光纯药社制)水溶液5分钟,将该水溶液充满之后直接将流路的两端密封,之后将其在50℃的恒温槽内静置3小时。之后,将上述流路内用离子交换水清洗后,向该流路内通入0.05N的硫酸3分钟,将该水溶液充满后直接将泳道的两端密封,之后,将其于50℃在恒温槽内静置5小时。之后,将上述的流路内用离子交换水清洗,得到最表面共价键合有亲水性化合物的流路。
(2)测定试样的制备
通过与实施例4同样的方法,制备健康人血试样及修饰Hb含有试样。
(3)利用电泳的测定
使用在上述的表面共价键合了亲水性化合物的流路,进行上述的健康人试样及修饰Hb含有试样的测定。使用含有1.7重量%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(东亚合成化学社制)共聚物的300mM苹果酸缓冲液(pH5.2)作为电泳用缓冲液,从流路的一方注入上述的健康人试样或修饰Hb含有试样,利用1.0kV的电压进行电泳,进行415nm下吸光度的测定。
健康人血试样的测定中,得到了与图6同样的电泳图。修饰Hb含有试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。
使用上述(2)的测定试样,通过与实施例1(5)及(6)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将得到的结果分别示于表3和表4。
(比较例3)
比较例3中使用了共价键合了具有较本发明所用亲水性化合物(分子量200~800)更大分子量、且具有阳离子性基的亲水性化合物的泳道,还使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,进行测定。
(1)泳道的制备
除了使用0.1重量%的聚赖氨酸(分子量1000~4000:和光纯药社制)作为亲水性化合物之外,与上述实施例6进行同样的操作,得到最表面共价键合有亲水性化合物的流路。
(2)测定试样的制备
使用上述实施例4所述的修饰Hb含有试样。
(3)利用电泳的测定
在与上述实施例6同样的条件下,进行修饰Hb含有试样的测定,结果所得的电泳图与图7同样,所有的峰均被良好分离。
使用上述(2)的测定试样,通过与实施例1(5)及(6)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得的结果分别示于表3和表4。
【表3】
Figure A20078004826700401
表3可知,在实施例4~6的测定条件下,ΔHbAlc值非常小,即使存在修饰Hb类,也可以正确测定稳定型HbAlc。另一方面,比较例3的测定条件中,ΔHbAlc值较实施例4~6大若干,受到了修饰Hb类的影响。
【表4】
  重现性试验CV(%)
 实施例4   1.06
 实施例5   1.08
 实施例6   0.99
 比较例3   4.22
由表4可知,在实施例4~6的测定条件下的批内重现性试验中,表示离差程度的CV值为1%左右,为良好的结果。另一方面,在比较例3的测定条件下的批内重现性试验中,表示离差程度的CV值非常大,为4%以上,对于控制糖尿病患者的HbAlc方面是完全不理想的值。
(实施例7)
实施例7~9中,使用在由非离子性的亲水性聚合物形成的固定涂布层上被阳离子性聚合物固定涂布了的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,进行测定。
(1)泳道内面的涂布
将熔凝硅石制毛细管(GL科学社制、内径75μm×全长50cm)安装到毛细管电泳装置(Beckman Coulter社制、PAC/E MDQ)。依次通入0.2N的NaOH、离子交换水、0.5N的HCl将毛细管内清洗之后,通入1.0重量%的聚乙烯醇(日本合成化学社制、GOHSENOL GH-20、非离子性的亲水性聚合物)水溶液20分钟。之后,将空气注入到毛细管内赶出上述聚乙烯醇水溶液后,使其在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将上述的聚乙烯醇水溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,在毛细管内面涂布非离子性的亲水性聚合物。
接着,除了使用5.0重量%的聚戊烯(和光纯药社制、离子性的亲水性聚合物)水溶液来代替上述1.0重量%的聚乙烯醇之外,通过与上述方法相同的方法,将通液、空气的注入及干燥重复5次,进一步在毛细管内面涂布离子性聚合物。
(2)测定试样的制备
测定试样为:向从健康人血经肝素采血而得的健康人全血70μL中添加含有0.01重量%的TritonX-100(和光纯药社制)的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL,将这样溶血稀释了的试样作为健康人血试样使用。
另外,向从健康人血经肝素采血而得的健康人全血70μL中添加葡萄糖并使其成为2500mg/dL,将其在37℃加热3小时,从而人工制备大量含有作为修饰Hb之一的不稳定型HbAlc的测定试样,将其作为修饰Hb含有试样使用。
(3)利用电泳的测定
使用上述的毛细管,进行制备的健康人血试样及修饰Hb含有试样的测定。作为电泳用缓冲液,使用含有2.0重量%的硫酸软骨素(和光纯药社制,具有阴离子性基的水溶性聚合物)的200mM的枸橼酸缓冲液(pH5.0),通过毛细管的一方注入上述试样,通过22kV的电压进行电泳,通过测定415nm下吸光度来进行测定。
实施例7的测定条件中所得的电泳图与图4及图5同样,所有的峰均被良好地分离。
使用上述(2)的测定试样,通过与实施例1(5)及(6)相同地方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得的结果分别示于表5及表6。
(实施例8)
(1)泳道内面的涂布
在熔凝硅石制微装置(7cm×5cm)中制备宽100μm的双T型的电泳用泳道。向该微装置内的泳道依次通入0.1N的NaOH、离子交换水、0.2N的HCl,将泳道内清洗之后,通入1.0重量%的聚乙烯吡咯烷酮(日本触媒社制、PVP-K-90W、非离子性的亲水性聚合物)水溶液20分钟。之后,将空气注入到泳道内将上述的聚乙烯吡咯烷酮水溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将聚乙烯吡咯烷酮水溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,向泳道内面涂布非离子性的亲水性聚合物。
接着,除了使用含有2.0重量%的壳聚糖(和光纯药社制、阳离子性的亲水性聚合物)的0.2N的盐酸来代替上述的1.0重量%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液之外,通过与上述方法同样的方法,将通液、空气的注入及干燥重复5次,进一步在泳道内面涂布阳离子性聚合物。
(2)测定试样的制备
通过与实施例7同样的方法,制备健康人血试样及修饰Hb含有试样。
(3)利用电泳的测定
使用上述泳道,对制备的健康人试样及修饰Hb含有试样的测定进行测定。使用含有1.5重量%的葡聚糖硫酸(和光纯药社制、具有阴离子性基的水溶性聚合物)的250mM的琥珀酸缓冲液(pH5.2)作为电泳用缓冲液,从泳道的一方注入上述的测定试样,利用0.8kV的电压进行电泳,利用415nm下吸光度测定来进行测定。健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。
使用上述(2)的测定试样,通过与实施例1(5)及(6)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得结果分别示于表5及表6。
(实施例9)
(1)泳道内面的涂布
向聚二甲基硅氧烷制的微装置(7cm×5cm)中,制造宽80μm的双T型的电泳用泳道。向该微装置内的泳道内依次通入0.1N的NaOH、离子交换水、0.2N的HCl将泳道内清洗之后,通入含有1.0重量%的2-羟基乙基甲基丙烯酸酯(和光纯药社制)共聚物(非离子性的亲水性聚合物)的聚合物水溶液20分钟。之后,将空气注入到泳道内,将上述的聚合物水溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将上述的聚合物水溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,涂布非离子性的亲水性聚合物。
接着,使用含有2.0重量%的壳聚糖(和光纯药社制、离子性的亲水性聚合物)的0.2N的盐酸代替含有1.0重量%的2-羟基乙基甲基丙烯酸酯共聚物的聚合物水溶液之外,通过与上述方法相同的方法,将通液、空气的注入及干燥重复5次,进一步在泳道内面涂布阳离子性聚合物。
(2)测定试样的制备
通过与实施例7同样的方法,制备健康人血试样及修饰Hb含有试样。
(3)利用电泳的测定
使用上述的泳道,对制备的健康人试样及修饰Hb含有试样进行测定。使用含有1.7重量%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(东亚合成化学社制)共聚物(具有阴离子性基的水溶性聚合物)的300mM苹果酸缓冲液(pH5.2)作为电泳用缓冲液,从泳道的一方注入上述的测定试样,利用1.0kV的电压进行电泳,利用415nm下的吸光度测定来进行测定。健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。
通过与实施例1(5)及(6)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得的结果分别示于表5及表6。
(比较例4)
比较例4中,示例了以与上述实施例7~9所用的非离子性亲水性聚合物及阳离子性聚合物的涂布相反的顺序进行涂布的示例,即首先在泳道内面涂布阳离子性聚合物,之后再涂布非离子性聚合物的示例。
(1)泳道内面的涂布
将熔凝硅石制毛细管(GL科学社制:内径75μm×全长50cm)安装到毛细管电泳装置(Beckman Coulter社制、PAC/E MDQ)。依次通入0.2N的NaOH、离子交换水、0.5N的HCl将毛细管内清洗之后,通入5.0重量%的聚戊烯(和光纯药社制、阳离子性聚合物)水溶液20分钟。之后,将空气注入到毛细管内将上述的聚戊烯水溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将上述聚戊烯水溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,由此向毛细管内面涂布阳离子性聚合物。
向所得的毛细管中,以与上述相同的方法通入1.0重量%的聚乙烯醇(日本合成化学社制、GOHSENOLGH-20、非离子性的亲水性聚合物)水溶液20分钟。之后,将空气注入到毛细管内将上述的聚乙烯醇水溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将上述的聚乙烯醇水溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,由此在毛细管内面的阳离子性聚合物(聚戊烯)上涂布非离子性的亲水性聚合物。
(2)测定试样的制备
使用与实施例7同样的健康人试样及修饰Hb含有试样。
(3)利用电泳的测定
使用与实施例7同样的缓冲液作为电泳用缓冲液,从毛细管的一方注入上述的测定试样,利用20kV的电压进行电泳,由415nm下的吸光度测定来进行测定。对于健康人血及修饰Hb含有试样的任一试样,均没有确认血红蛋白的峰。可知,当最内面不存在阳离子性时,不能进行血红蛋白类的测定。
【表5】
Figure A20078004826700441
由表5可知,在实施例7~8的测定条件下,ΔHbAlc值非常小,即使不存在修饰Hb类的情况下,也可以正确测定稳定型HbAlc。
【表6】
  重现性试验CV(%)
 实施例7   1.02
 实施例8   0.99
 比较例9   1.05
由表6可知,在实施例7~8的测定条件下的批内重现性试验中,表示离差程度的CV值为1%左右,是良好的结果。
(实施例10)
实施例10中,使用固定化了阳离子性聚合物、且泳道内填充了离子交换体的泳道,还使用含有具有阴离子性基的水溶性丙烯酸系聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,进行测定。
(1)离子交换体的制备
向4%聚乙烯醇水溶液2.0L中,添加四乙二醇二甲基丙烯酸酯(非离子性单体:新中村化学社制)300g、2-羟基甲基甲基丙烯酸酯50g(非离子性单体:新中村化学社制)、二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯(具有氨基的单体:和光纯药社制)100g以及过氧化苯甲酰1.0g的混合物,一边搅拌,一边在氮气氛下升温到80℃进行10小时聚合。将所得聚合物清洗回收,得到具有氨基的离子交换体。
(2)泳道的制备
在由聚二甲基硅氧烷形成的电泳用微装置(50mm×100mm)中,形成交叉十字型的槽,由此成为宽100μm×长度70mm的泳道。在形成的泳道内,通过与实施例2同样的方法,进行壳聚糖溶液的涂布,进而,填充上述的(1)离子交换体的制备中所得的具有氨基的离子交换体。
(3)健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定
除了使用含有2.0重量%的硫酸软骨素的枸橼酸缓冲液(pH4.7)作为缓冲液、在1000V的电压下进行电泳之外,通过与实施例8同样的方法,进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。
健康人血的测定中,得到与图4同样的电泳图。在含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图5同样的电泳图。
(实施例11)
实施例11~13中,使用内面实施了臭氧处理的泳道,进行测定。
(1)泳道的制备
在毛细管电泳装置(PAC/E MDQ、Beckman Coulter社制)中,安装熔凝硅石制毛细管(GL科学社制:内径25μm×全长30cm),向该毛细管内依次通入0.2N的NaOH水溶液、离子交换水、0.5N的HCl水溶液将毛细管内清洗之后,通入含有0.5重量%的壳聚糖的0.2N盐酸溶液20分钟。之后,向毛细管内注入空气将壳聚糖溶液赶出,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将壳聚糖溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次。向所得的毛细管填满溶解臭氧气浓度为100ppm的臭氧水后静置。10分钟后,将臭氧水抽出,再次将同样的臭氧水注入并静置10分钟,得到含有完成了臭氧水处理的泳道的毛细管。向所得的毛细管中,填满含有2.0重量%的硫酸软骨素的150mM枸橼酸缓冲液(pH5.2)。
(2)健康人血的测定
向从健康人血经肝素采血的健康人全血100μL中,加入含有0.05重量%Triton X-100(表面活性剂、和光纯药社制)的枸橼酸缓冲液(pH6.0)150μL,进行溶血稀释,得到健康人血溶血试样。
向所得的完成了臭氧水处理的毛细管的一个端部,添加所得的溶血试样,向毛细管的两端施加25kV的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,由此进行人血液中的稳定型HbAlc的测定。
健康人血的测定所得的电泳图与图6相同。
(3)含有修饰Hb的试样的测定
向健康人血的测定中所用的健康人全血中添加葡萄糖并使其成为2500mg/dL,在37℃下加入3小时,人工制备大量含有作为修饰Hb之一的不稳定型HbAlc的试样。使用与上述的健康人血的测定同样的方法,进行含有修饰Hb的试样的测定。
含有修饰Hb的试样的测定中,得到了与图7同样的电泳图。
(实施例12)
(1)泳道的制备
在聚二甲基硅氧烷制微装置中形成长度75mm、宽60μm的泳道,制备交叉十字型的电泳用微装置。在泳道中填满0.5重量%的聚凝胺(polybrene)水溶液,将其放置20分钟。之后,将空气注入到泳道内将聚凝胺水溶液赶出后,使其在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将聚凝胺水溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,由此得到泳道被涂布了的电泳用微装置。进而,使用与实施例11同样的方法,对由此得到的泳道被涂布了的电泳用微装置实施臭氧水处理,由此得到完成了臭氧水处理的电泳用微装置。向得到的完成了臭氧水处理的电泳用微装置的泳道中填满含有1.5重量%的葡聚糖硫酸的50mM琥珀酸缓冲液(pH5.8)。
(2)含有健康人血的测定及修饰Hb的试样的测定
使用所得的完成了臭氧水处理的电泳用微装置,在泳道的两端施加500V的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,由此进行与实施例11中(2)健康人血的测定及(3)含有修饰Hb的试样的测定相同的测定。健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。
(3)回收率试验
实施例12的测定条件中,计算健康人血的测定中所得电泳图的全部峰面积值。将实施例11中的全部峰面积值作为100,计算实施例12中全部峰面积值的相对值。
将结果示于表7。
(实施例13)
(1)泳道的制备
在熔凝硅石制微装置中形成长度90mm、宽50μm的泳道,制备电泳用微装置。在泳道中填满含有0.5重量%壳聚糖的0.2N盐酸溶液,将其放置20分钟。之后,将空气注入到泳道内将壳聚糖溶液赶出后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次将壳聚糖溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,由此得到泳道被涂布了的微装置。使用与实施例1同样的方法,再对所得的泳道被涂布了的电泳用微装置实施臭氧水处理,由此得到完成了臭氧水处理的电泳用微装置。向所得的完成了臭氧水处理的电泳用微装置的泳道中,填满含有2.0重量%的硫酸软骨素的100mM磷酸缓冲液(pH5.5)。
(2)健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定
除了使用所得的完成了臭氧水处理的电泳用微装置,并向泳道的两端施加700V的电压进行电泳之外,通过与实施例2同样的方法,进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。、
(3)回收率试验
通过与上述实施例12(3)同样的方法,实施回收率试验。将所得的结果示于表7。
(比较例5~7)
除了没有进行臭氧水处理之外,使用与实施例11~13同样的方法制备泳道,测定含有修饰Hb的试样。
通过与实施例12(3)同样的方法,实施回收率试验。将所得的结果示于表7。
【表7】
Figure A20078004826700481
由表7可知,实施例12、13的全部峰面积值与实施例11的全部峰面积值同等。另一方面,与实施例11~13的全部峰面积值相比较,比较例5~7的全部峰面积值小。认为这是由于在泳道中未实施臭氧处理的比较例5~7的测定条件下,血红蛋白成分的一部分非特异吸附到泳道内面的缘故。
(实施例14)
实施例14~16中,使用被阳离子性聚合物固定涂布了的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物及含有离液序列高的化合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,来进行测定。
(1)泳道的涂布
制备作为阳离子性聚合物的壳聚糖(壳聚糖-100:和光纯药社制)0.5重量%的0.5N盐酸溶液。接着,向熔凝硅石制毛细管(GL科学社制:内径25μm×全长30cm)中,依次通入0.2N-NaOH、离子交换水、0.5N-HCl将毛细管内清洗之后,将所得的壳聚糖溶液通入20分钟。之后,向毛细管内注入空气将壳聚糖溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内干燥12时间。之后,再次注入壳聚糖溶液,将空气的注入及干燥重复5次,由此涂布毛细管内面。
将所得的壳聚糖固定化毛细管安装到毛细管电泳装置(BeckmanCoulter社制PAC/E MDQ)。
(2)缓冲液的制备
制备含有硝酸钠1.0重量%作为离液序列高的化合物以及硫酸软骨素2.0%重量作为具有阴离子性基的水溶性聚合物的苹果酸缓冲液(pH4.8),作为缓冲液。
(3)健康人血的测定
作为测定试样,使用从健康人血经肝素采血而得的血液,向该健康人全血70μL中加入含0.05%的Triton X-100(表面活性剂:和光纯药社制)的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL而溶血稀释了的样品。
从毛细管的一方注入试样,向毛细管的两端的缓冲液中施加20kV的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,进行基于毛细管电泳法的人血液中的稳定型HbAlc的测定。
(4)含有修饰Hb试样的测定
向健康人血的测定所用的健康人全血中,添加葡萄糖并使其成为2500mg/dL,人工制备大量含有作为修饰Hb的一种的不稳定型HbAlc的试样。从毛细管的一方注入试样,向毛细管的两端的缓冲液中施加20kV的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,由此进行基于毛细管电泳法的人血液中的稳定型HbAlc的测定。
健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。
(5)修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验
使用上述(3)及(4)的试样,利用与实施例1(5)及(6)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得的结果分别示于表8及表9。
(实施例15)
除了使用作为阳离子性聚合物的聚戊烯(和光纯药社制)的0.5重量%水溶液之外,通过与实施例1同样的方法,将毛细管内面涂布,得到电泳装置。
将作为具有阴离子性基的丙烯酸系单体的丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(和光纯药社制)3.0g、以及作为不具有阴离子性基的丙烯酸系单体的羟基乙基甲基丙烯酸酯(和光纯药社制)2.0g溶解于50mL的离子交换水中,得到溶液。向所得的溶液中添加过硫酸钾0.05g,在氮气氛下一边搅拌一边升温至80℃进行聚合。聚合10小时后,将内容物全部移至透析管(三光纯药社制:UC C65-50)中,在离子交换水中进行12小时透析,得到丙烯酸系具有的阴离子性基的水溶性聚合物。
制备含有作为离液序列高的化合物的高氯酸钠1.0重量%、以及上述的具有阴离子性基的水溶性聚合物2.0重量%的苹果酸缓冲液(pH4.7)。
除了使用所得的电泳装置和缓冲液之外,通过与实施例1同样的方法,进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7相同的电泳图。
通过与上述实施例14(5)同样的方法,进行修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得结果分别示于表8及表9。
(实施例16)
在聚二甲基硅氧烷制微装置(50mm×75mm×3mm)中制造交叉十字型的泳道,在该泳道的两端设置缓冲液槽。
除了使用作为离子性聚合物的壳聚糖(0.5重量%的0.5N盐酸溶液)之外,通过与实施例1同样的方法,进行泳道的涂布。
使用含有作为离液序列高的化合物的尿素5.0重量%、作为具有阴离子性基的水溶性聚合物的硫酸软骨素2.0重量的苹果酸缓冲液(pH4.8),在1000下进行微装置电泳法,除此之外与实施例1同样操作,由此进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。
健康人血的测定中得到了与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到了与图7同样的电泳图。
通过与实施例14(5)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得结果分别示于表8及表9。
(比较例8)
除了不使用离液序列高的化合物之外,通过与实施例14同样的方法,进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。
通过与实施例14(5)同样的方法,实施修饰Hb的分离性能试验及批内重现性试验。将所得结果分别示于表8及表9。
【表8】
Figure A20078004826700511
由表8可知,在实施例14~16的测定条件下,ΔHbAlc值非常小,即使在修饰Hb类的存在下,也可以正确测定稳定型HbAlc。另一方面,在比较例8的测定条件下,ΔHbAlc值大,受修饰Hb类的影响。
【表9】
  重现性试验CV(%)
  实施例14   0.92
  实施例15   1.03
  实施例16   0.98
  比较例8   3.32
由表9可知,实施例14~16的测定条件下的批内重现性试验中,显示离散程度的CV值为1%左右,为良好的结果。另一方面,在比较例8的测定条件下的批内重现性试验中,显示离散程度的CV值不良,为3%以上。
(实施例17)
实施例17~20中,使用被阳离子性聚合物固定涂布了的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物及亚硝酸盐的缓冲液作为电泳用缓冲液,进行测定。
(1)泳道的制备
制备含有作为阴离子性聚合物的壳聚糖(和光纯药社制、壳聚糖100)0.2重量%的0.2N盐酸溶液。接着,向熔凝硅石制毛细管(GL科学社制:内径25μm×全长30cm)中,依次通入0.2N-NaOH、离子交换水、0.5N-HCl,将毛细管内清洗之后,将所得的壳聚糖溶液通入20分钟。之后,将空气注入到毛细管内将壳聚糖溶液赶出后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再次注入壳聚糖溶液,将空气的注入及干燥重复5次。
将所得的得壳聚糖固定化毛细管安装到毛细管电泳装置(BeckmanCoulter社制PAC/E MDQ)。之后,将含有亚硝酸钠(亚硝酸盐:和光纯药社制)50mM及硫酸软骨素(和光纯药社制)2.0重量%的枸橼酸缓冲液(pH4.8)作为电泳用缓冲液放置在毛细管的两端,充满于毛细管内。
(2)健康人血的测定
作为测定试样,使用从健康人血经氟化钠采血而得的血液,使用向该健康人全血70μL中添加含有0.05重量%的Triton X-100及20mM的亚硝酸钠的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL而得的溶血稀释了的样品。
向毛细管的一方注入试样,向毛细管的两端的缓冲液施加20kV的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,由此进行基于毛细管电泳法的人血液中的稳定型HbAlc的测定。健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。
(3)含有修饰Hb的试样的测定
向健康人血的测定所用的健康人全血中添加葡萄糖(和光纯药社制)并使其为2000mg/dL,在37℃加温3小时,人工制备大量含有作为修饰Hb的一种的不稳定型HbAlc的试样。在与上述同样的条件下对所得修饰Hb含有试样进行测定而得的电泳图与图7同样。
(4)日间重现性试验的评价
使用实施例17的测定条件,在同日内将同一的健康人血试样连续测定5次,将这一连续的测定连续实施5天,从所得的各电泳图计算出稳定型HbAlc值的CV值,将结果示于表2。
(实施例18)
使用作为阳离子性聚合物的聚戊烯(Nacalai Tesque社制)的0.5重量%水溶液,通过与实施例17同样的方法,将毛细管内面涂布,作为电泳用缓冲液,使用含有亚硝酸钠30mM及硫酸软骨素2.0重量%的苹果酸缓冲液(pH4.8),除此之外,与实施例17同样操作,通过毛细管电泳法,进行健康人血试样及修饰Hb含有试样的测定。
所得的电泳图与图6及图7相同。
将实施日间重现性试验的结果与实施例1同样示于表10。
(实施例19)
在玻璃制微装置(宽50mm×长度30mm×厚度2mm)中制造交叉十字型的泳道(流路宽100μm),在泳道的两端设置缓冲液槽。
使用作为阳离子性聚合物的壳聚糖(1.0重量%水溶液),通过与实施例17同样的方法,将泳道涂布之后,使用与实施例17同样的电泳用缓冲液,在1000V下利用微装置电泳法,进行健康人血试样及修饰Hb含有试样的测定。
所得的电泳图与图6及图7同样。
将实施日间重现性试验的结果与实施例17同样示于表10。
(实施例20)
在聚二甲基硅氧烷制微装置(宽50mm×长度30mm×厚2mm)中制造双T型的泳道(流路宽80μm),在泳道的两端设置缓冲液槽。使用作为阳离子性聚合物的聚戊烯(1.0重量%水溶液),利用与实施例17同样的方法,将泳道涂布之后,使用与实施例18同样的电泳用缓冲液,在900V下,利用微装置电泳法,进行健康人血试样及修饰Hb含有试样的测定。
所得的电泳图与图6及图7同样。
将实施日间重现性试验与实施例17同样示于表10。
(比较例9~12)
比较例9~12中,除了电泳用缓冲液及溶血稀释液不含亚硝酸盐类之外,与实施例17~20同样,测定健康人血试样及修饰Hb含有试样。
将实施日间重现性试验的结果与实施例17同样示于表10。
表10
Figure A20078004826700541
由表10可知,实施例17~20中,显示健康人血试样的稳定型Alc值的日间重现性的CV值为1.6%,可以精度良好地测定稳定型HbAlc值。但是,比较例9~12中,CV值非常大,为4%以上,不能进行正确地测定。
(实施例21)
实施例21~23中,使用由阳离子性原料形成的泳道,并使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液。
利用(二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯(具有阳离子性官能基的单体))-(2-羟基乙基甲基丙烯酸酯)-(甲基丙烯酸甲酯)的三元共聚物来制造微装置(50mm×80mm)。在所得的微装置内制造流路(内径100μ×50mm)。
向上述流路内注入含有2.0重量%硫酸软骨素(阴离子性聚合物)的枸橼酸缓冲液(pH5.0)作为缓冲液。
向从健康人血经氟化钠采血而得的健康人全血70μL中添加含有0.5重量%的皂草苷的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL,形成溶血稀释了的样品(健康人试样),使用该样品作为试样。
(健康人试样的测定)
向上述的流路内注入所得的健康人试样,向流路的两端施加800V的电压进行电泳。向流路的途中照射415nm的可见光,测定通过的光的吸光度变化,结果所得的电泳图与图6同样。
(修饰Hb分离能试验)
向上述的健康人全血中,添加葡萄糖并使其成为2000mg/dL,人工制备含有大量不稳定型HbAlc的试样(L-Alc试样),并向上述的健康人全血中添加氰酸钠并使其成为50mg/dL,人工制备含有大量氨基甲酰化Hb的试样(CHb试样)。
测定L-Alc试样及CHb试样而得的电泳图与图7同样。
(实施例22)
使用丙烯酰胺作为具有阳离子性官能基的单体来制造微装置,使用含有1.5重量%的硫酸葡聚糖的磷酸缓冲液(pH5.4)作为缓冲液,除此之外,与实施例1同样操作,进行健康人试样、L-Alc试样、CHb试样的测定。所得的电泳图与图6及图7同样。
(实施例23)
使用(吖丙啶(具有阳离子性官能基的单体))-(亚乙基乙烯醇)-(甲基丙烯酸甲酯)的三元共聚物来制造微装置,使用含有1.0重量%的(2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸)-(2-羟基乙基甲基丙烯酸酯)共聚物的苹果酸缓冲液(pH4.9)作为缓冲液,除此之外,与实施例1同样实施,进行健康人试样、L-Alc试样、CHb试样的测定。所得的电泳图与图6及图7同样。
(实施例24)
实施例24~26中,使用具有被阳离子性聚合物固定涂布了的泳道或由阳离子性原料形成了的泳道的微装置,并使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,再使用上述泳道中预先填充了该缓冲液的微装置,进行测定。另外也使用上述装置进行异常血红蛋白类的测定。
(装置支持部等的制做)
以图2所示的模式图为基准,制做血红蛋白类的测定系统。
作为电源装置使用多通道高电压程序控制电源装置(LabSmith社制、HVS448)、作为光源使用50W卤光源装置(Moritex社制、MHF-V501),作为检测器使用分光器(B&W TEK社制、CCD分光器、BTC112),对分光的415nm的吸光度用自制程序进行数据处理。
相应于后述的微装置的大小,制做Teflon(注册商标)制装置支持部,向所得的装置支持部中安装白金电极(直径1mm×长度20mm)。用电源线将白金电极连接到电源装置。其他的部件全部为自制的。
(微装置的制做)
制做熔凝硅石制的交叉十字型电泳用微装置(外观尺寸:50mm×80mm)。微装置内的泳道为内径100μ×长度50mm的直线状。
向所得的微装置内的流路中,依次通入0.5N氢氧化钠水溶液、蒸馏水、0.5N盐酸水溶液及蒸馏水,将流路内清洗。之后,向流路中填充含有0.5重量%的壳聚糖(壳聚糖100、阳离子性聚合物、和光纯药社制)的0.5N盐酸溶液。在室温下静置30分钟之后,向流路中注入空气,将壳聚糖溶液从流路中赶出之后,在40℃下加温5小时。
接着,将所得具有阳离子性聚合物涂布泳道的微装置的流路中,填充含有2.0重量%的硫酸软骨素(阴离子性聚合物、Nacalai Tesque社制)的枸橼酸缓冲液(pH5.0),制备完成缓冲液充填的微装置。
(健康人试样的制备与测定)
使用从健康人血经氟化钠采血而得的血液作为健康人全血,来作为测定试样。向所得的健康人全血70μL中,添加含有0.5重量%的皂草苷(和光纯药社制)的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL,得到溶血稀释了的样品,将所得样品作为健康人试样使用。
向所得的微装置的流路内注入所得的健康人试样,向流路的两端施加800V的电压进行电泳。向流路的途中照射415nm的可见光,测定透过的光的吸光度变化,结果所得的电泳图与图6同样。
(修饰Hb分离性能试验)
向所得的健康人全血中添加葡萄糖(和光纯药社制)并使其成为2000mg/dL,人工制备含有大量不稳定型HbAlc的试样(L-Alc试样),并且向所得的健康人全血中添加氰酸钠(和光纯药社制)并使其成为50mg/dL,制备含有大量氨基甲酰化Hb的试样(CHb试样)。
对于所得L-Alc试样及CHb试样,进行与上述健康人试样的基于电泳的测定相同的测定,结果,对于该两试样所得的电泳图与图7相同。
(实施例25)
制做聚二甲基硅氧烷制的双T型电泳用微装置(外观尺寸:50mm×80mm)。微装置内的泳道为内径100μ×长度50mm的直线状。
所得的微装置的流路中,依次通入0.1N氢氧化钠水溶液、蒸馏水、0.1N盐酸水溶液及蒸馏水,将流路内清洗。之后,将含有0.5重量%的聚乙烯醇(GOHSENOL GH20、日本合成化学社制)水溶液填充到流路。在室温下静置30分钟后,向流路注入空气,将聚乙烯醇水溶液从流路赶出之后,在40℃下加温5小时。接着,向流路中填充4重量%的聚戊烯(阳离子性聚合物、SIGMA-ALDRICH JAPAN社制)水溶液。在室温下放置30分钟之后,向流路中注入空气,将聚戊烯水溶液从流路中赶出后,在40℃下加温5小时。将聚戊烯水溶液的充填和加温重复3次,进行阳离子性聚合物的涂布。
向所得的微装置的流路中填充含有1.5重量%的硫酸葡聚糖(和光纯药社制)的磷酸缓冲液(pH5.4),制备完成了缓冲液充填的微装置。
除了将施加电压设为900V以外,与实施例24同样操作,对健康人试样、L-Alc试样、及CHb试样进行测定。对于健康人试样的测定而得的电泳图与图6同样,对于L-Alc试样及CHb试样的测定所得的电泳图与图7同样。
(实施例26)
利用(二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯(具有阳离子性官能基的单体))-(2-羟基乙基甲基丙烯酸酯)-(甲基丙烯酸甲酯)的三元共聚物,制备交叉十字型电泳用微装置(外观尺寸:50mm×80mm)。微装置内的泳道为内径100μ×长度50mm的直线状。
向所得的微装置的流路中填充含有1.5重量%的硫酸软骨素(和光纯药社制)的苹果酸缓冲液(pH5.0),制备完成了缓冲液充填的微装置。
除了将施加电压设定为900V之外,与实施例24同样操作,对健康人试样、L-Alc试样、及CHb试样进行测定。对健康人试样的测定而得的电泳图与图6同样,对L-Alc试样及CHb试样的测定而得的电泳图与图7同样。
(比较例13)
制做熔凝硅石制的交叉十字型电泳用微装置(外观尺寸:50mm×80mm)。微装置内的泳道为内径100μ×长度50mm的直线状。
向所得的微装置内的流路中,依次通入0.5N氢氧化钠水溶液、蒸馏水、0.5N盐酸水溶液及蒸馏水,将流路内清洗。之后,向流路中通入含有0.5重量%的壳聚糖(壳聚糖100、阳离子性聚合物、和光纯药社制)的0.5N盐酸溶液2分钟,进行动态涂布。
接着,向所得具有阳离子性聚合物涂布泳道的微装置的流路中,填充含有2.0重量%的硫酸软骨素(阴离子性聚合物:Nacalai Tesque制)的枸橼酸缓冲液(pH5.0),制备完成了缓冲液充填的微装置。
与实施例24同样操作,对健康人试样、L-Alc试样、及CHb试样进行测定。对健康人试样的测定所得的电泳图与图6同样,对L-Alc试样及CHb试样的测定所得的电泳图与图7同样。
(异常Hb分离试验)
对于上述实施例24,作为异常Hb类,使用含有HbS及HbC的试样(AFSChemocontrol、helena研究所社制),进行与上述的健康人试样的基于电泳的测定同样的测定,结果,将所得的电泳图示于图9。图9中,峰1表示稳定型HbAlc、峰2表示HbA0、峰3表示不稳定型HbAlc、峰4表示HbF(胎儿性Hb)、峰5表示HbS、峰6表示Hb。如图9所示,稳定型HbAlc与HbS及Hb被良好分离。对实施例25、26及比较例13所得的电泳图也与图9同样。
另外,对于实施例24,使用含有HbA2的试样(A2 control level 2、Bio-Rad社制),进行与上述的健康人试样的基于电泳的测定相同的测定,结果将所得的电泳图示于图10。图10中,峰1表示稳定型HbAlc、峰2表示HbA0、峰4表示HbF(胎儿性Hb)、峰7表示HbA2。如图10所示,稳定型HbAlc与HbA2被良好分离。对实施例25、26及比较例13所得的电泳图也与图10同样。
(保存稳定性试验)
向实施例24~26、比较例13所得的微装置内的流路中,填充上述含有2.0重量%的硫酸软骨素(阴离子性聚合物、Nacalai Tesque社制)的枸橼酸缓冲液(pH5.0),并进行密封,在40℃保存。经过一定时间后将其取出,对上述的健康人试样进行基于电泳的测定。将所得的显示稳定型HbAlc值(%)与保存日数之间的关系的图示于图11。
如图11所示,实施例24~26中所得的微装置即使在20天后也可以得到与刚制备后同等的测定性能。另一方面,在比较例13中,稳定性差,仅可以在刚涂布后进行测定。可以明确:本发明的血红蛋白类的测定系统中,具有预先填充了缓冲液的流路的微装置在使用时不需要涂布操作,填充缓冲液后必需能够稳定保存一定时间,而比较例13的微装置的保存稳定性差,因此不能作为具有预先填充了缓冲液的泳道的微装置使用。
(实施例27)
实施例27和28中,使用具有被阳离子性聚合物固定涂布了的泳道的微装置,并且使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,实施上述缓冲液的pH以及盐浓度的影响试验。
(1)微装置的制做
在聚二甲基硅氧烷制装置中制做长度80mm、宽80μm的泳道,制造交叉十字型的电泳用微装置。向泳道中填满0.5%壳聚糖(阳离子性聚合物)溶液,放置20分钟。之后,向泳道内注入空气将壳聚糖溶液赶出之后,在40℃的干燥机内使之干燥12小时。之后,再次将由壳聚糖溶液的注入、空气的注入以及干燥形成的一连串的工序重复5次,由此得到泳道被涂布了的微装置。在所得的壳聚糖涂布微装置的泳道中,填满含有2.0%的硫酸软骨素的150mM枸橼酸缓冲液(pH5.2),由此得到测定用微装置。
(2)健康人血的测定
向从健康人经肝素采血而得的健康人全血70μL中,添加含有0.05%的Triton  X-100(表面活性剂:和光纯药制)的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL,进行溶血稀释,得到溶血试样。
向上述微装置的泳道的一端部添加所得的溶血试样,向泳道的两端施加1000V的电压,进行电泳,测定415nm可见光下的吸光度变化,由此进行稳定型HbAlc的测定。
所得的电泳图与图6同样。
(3)含有修饰Hb的试样的测定
向从健康人经肝素采血而得健康人全血中,添加葡萄糖并使其成为2500mg/dL,在37℃加热3小时,人工制备大量含有作为修饰Hb的一种的不稳定型HbAlc的试样。
向得到的微装置的泳道的一端部添加所得的溶血试样,向泳道的两端施加1000V的电压进行电泳,测定415nm的可见光下的吸光度变化,由此进行稳定型HbAlc的测定。
所得的电泳图与图7同样。
(实施例28)
(1)微装置的制造
在熔凝硅石制装置中,制造长度50mm、宽50μm的泳道,制造交叉十字型的电泳用微装置。向泳道中填满0.5%聚凝胺水溶液,放置20分钟。之后,向泳道内注入空气将聚凝胺水溶液赶出后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再将聚凝胺水溶液的注入、空气的注入、及干燥重复5次,这样得到上述泳道的内面被涂布了的微装置。在所得的聚戊烯涂布微装置的泳道中填满含有1.5%的葡聚糖硫酸的50mM琥珀酸缓冲液(pH5.8)。这样得到测定用微装置。
(2)健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定
除了向泳道的两端施加500V的电压进行电泳之外,按照与实施例27同样的方法,进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。健康人血的测定中,得到与图6同样的电泳图。在含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。
(3)pH及盐浓度的影响试验
在实施例27及28的测定条件下,使实施例27所用的枸橼酸缓冲液、及实施例28所用的琥珀酸缓冲液的pH及盐浓度变化,同时进行上述的批内重现性试验,这样来进行缓冲液的pH及盐浓度的影响。
将使pH变化时的结果示于图12a,将使盐浓度变化时的结果示于图12b。
由图12a及图12b可知,实施例27、28中,在pH为5.0~6.0、盐浓度为10~300mM的条件下,CV值减小,均能够以高精度来测定稳定型HbAlc。
实施例29及30中,使用含有具有被阳离子性聚合物固定涂布了的泳道的微装置的微装置型电泳装置,使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,确定测定波长的设定的影响。另外,在上述电泳装置中设置葡萄糖测定机构,进行葡萄糖和稳定型HbAlc的同时测定。
(实施例29)
(1)电泳装置的制造
在聚二甲基硅氧烷制芯片中制造长度80mm、宽80μm的泳道,制造交叉十字型的电泳用微芯片。向泳道中填满0.5%壳聚糖溶液,放置20分钟。之后,向泳道中注入空气将壳聚糖溶液赶出后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后,再将壳聚糖溶液的注入、空气的注入及干燥重复5次,由此可以得到泳道被涂布了的微芯片。向所得的壳聚糖涂布微芯片的泳道中填满含有2.0%的硫酸软骨素的150mM枸橼酸缓冲液(pH5.2),得到测定用微芯片。将所得的测定用微芯片安置到具有白金电极(直径1mm×长度5mm)的支持台,使该电极插入到微芯片上的循环槽中,用电压供给线将该电极与电源(Labsmith社制)连接,将具有卤灯光源(Moritex社制MHF-V501)、分光器(B&W TEK社制、BTC112)、及数据处理用计算机的检测器设置于微芯片上,由此制造电泳装置。
(2)健康人血的测定
向从健康人经氟化钠采血而得的健康人全血70μL中,添加含有0.05%的Triton  X-100(表面活性剂、和光纯药社制)的枸橼酸缓冲液(pH6.0)200μL,进行溶血稀释,得到健康人血溶血试样。
向形成于所得微芯片的泳道的一端部形成的循环槽中,添加上述溶血试样,向泳道的两端施加1000V的电压进行电泳,测定主波长415nm及副波长500nm的可见光下的吸光度变化,由此进行健康人血液中的稳定型HbAlc的测定。
所得的电泳图与图6相同。
(3)含有修饰Hb的试样的测定
向从健康人经氟化钠采血而得的健康人全血中,添加葡萄糖并使其成为2500mg/dL,在37℃下加热3小时,人工制备大量含有作为修饰Hb的一种的不稳定型HbAlc。与上述(2)同样处理,得到修饰Hb含有溶血试样。
向形成于上述(1)所得的微芯片的泳道一端部的循环槽中,添加上述修饰Hb含有溶血试样,向泳道的两端施加1000V的电压,进行电泳。测定在主波长415nm及副波长500nm的可见光下的吸光度变化,由此进行修饰Hb含有试样中的稳定型HbAlc的测定。
所得的电泳图与图7同样。
(实施例30)
在熔凝硅石制微芯片中,制造长度50mm、宽50μm的泳道,制造交叉十字型的电泳用微芯片。向泳道内填满0.5%聚凝胺水溶液,放置20分钟。之后,向泳道中注入空气将聚凝胺水溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内内干燥12小时。之后,再将聚凝胺水溶液的注入、空气的注入、及干燥重复5次,由此得到泳道被涂布了的微芯片。向所得的聚戊烯涂布微芯片的泳道中,填满含有1.5%的葡聚糖硫酸的50mM琥珀酸缓冲液(pH5.8),得到测定用微芯片。除了使用所得的测定用微芯片之外,通过与实施例1同样的方法,进行健康人血的测定及含有修饰Hb的试样的测定。健康人血的测定中,得到了与图6同样的电泳图。含有修饰Hb的试样的测定中,得到与图7同样的电泳图。
(测定波长的影响试验)
在实施例29、30的测定条件中,使使用的测定波长(主波长及副波长)变化,进行测定。具体为:将同时间的主波长的吸光度减去副波长的吸光度所得的数值作为该时间的吸光度,得到电泳图,由此计算出稳定型HbAlc值。接着,通过进行上述的批内重现性试验,对测定波长的影响进行测定。将结果示于表11。
【表11】
Figure A20078004826700621
不设副波长,仅根据主波长为415nm时吸光度计算稳定型HbAlc值时,实施例1~4的CV值均为3%左右。另一方面,选择500nm及550nm作为副波长,测定吸光度,由与主波长为415nm时的吸光度之差来计算稳定型HbAlc值时,CV值为1%左右,可以进行更高精度的测定。
(稳定型HbAlc与葡萄糖的同时测定)
在实施例29所用的聚二甲基硅氧烷制微芯片中,制造与图3(c)同样的流路(长度80mm、宽80μm)。另外,葡萄糖测定用电极(该图中28:王子计测机器社制BF-6M)中,在白金制过氧化氢电极的表面具有葡萄糖氧化酶(GOD)固定化成膜状的酶固定化膜(厚0.6mm),该固定化膜中的GOD与测定试样中的葡萄糖反应产生过氧化氢,该过氧化氢经过氧化氢电极电气分解,从而测定葡萄糖。
向图3(c)的试样导入口29中导入测定试样,利用上述原理测定葡萄糖后,通过与实施例1同样的电泳条件,进行电泳,实施稳定型HbAlc的测定,将结果示于表12。
【表12】
Figure A20078004826700631
将健康人血连续测定10次后的稳定型HbAlc值及葡萄糖值的CV值分别为1.06%及0.46%,结果良好。另外,即使将微芯片的原料及电泳条件设定成实施例2的,CV值也同样,可以得到良好的测定结果。另外,微芯片的构成为与图3(a)或(b)同样的构成时,也可以得到同样的性能。
(实施例31)
实施例31和32中,使用被阳离子性聚合物固定涂布了的泳道,另外,使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液作为电泳用缓冲液,分离异常血红蛋白类等,而且,采用本发明的稳定型HbAlc的算出方法,确认其效果。
在玻璃制微芯片(50mm×30mm×2mm)中制造泳道,在泳道的两端设置缓冲液槽。
通过与实施例1同样的方法,向泳道中依次通入聚乙烯醇水溶液及5重量%的聚戊烯水溶液(和光纯药社制),进行固定化。使用与实施例1同样的电泳用缓冲液作为缓冲液。
作为测定试样,将A2 control level 2(Bio-Rad社制)及健康人血混合,制备含有HbA2、且稳定型HbAlc值为4.8%的评价用试样。向泳道的一端的缓冲液槽中添加制备的评价用试样,向泳道的两端施加1000V的电压,进行微芯片电泳。通过测定415nm的可见光下的吸光度变化,进行评价用试样中的稳定型HbAlc及HbA2的分离。
将所得的电泳图示于图13,图13中,峰1表示HbAla、峰2表示HbAlb、峰3表示HbF、峰4表示不稳定型HbAlc、峰5表示稳定型HbAlc、峰6表示HbAo、峰9表示HbA2。
由上述所得的电泳图,计算各Hb成分的峰面积值。另外,将各Hb成分的峰面积值除以从全部Hb成分的峰面积值减去异常Hb类的峰面积值及HbF的峰面积值之外的峰面积值(面积值b),对各Hb成分计算百分率(%)(第1测定方法)。
再将稳定型HbAlc的峰面积值(a)除以该面积值a与HbAo的面积值(面积值c)的合计,对各Hb成分计算百分率(%)(第2测定方法)。
将结果示于表13。
(比较例14)
除了将各Hb成分的峰面积值除以全部Hb成分的峰面积值(面积值d)之外,与实施例31同样,对各Hb成分计算百分率(%)。将结果示于表13。
表13
Figure A20078004826700651
由表13可知,实施例31所进行的第1计算方法及第2计算方法中,稳定型HbAlc值为约4.8%,显示正确的值。与此相对,比较例14所进行的计算方法中,稳定型HbAlc值为3.0%,显示不正确的值。
(实施例32)
制备含有壳聚糖(和光纯药社制、壳聚糖100)0.2重量%的0.2N盐酸水溶液。接着,向熔凝硅石制毛细管(GL科学社制:内径25μm×全长30cm)中,依次通入0.2N-NaOH、离子交换水、0.5N-HCl,将毛细管内清洗之后,将所得的壳聚糖水溶液通入20分钟。之后,向毛细管内注入空气将壳聚糖水溶液赶出之后,使之在40℃的干燥机内干燥12小时。之后再注入壳聚糖水溶液,将空气的注入及干燥重复5次。
向所得的壳聚糖固定化毛细管安装到毛细管电泳装置(BeckmanCoulter社制PAC/E MDQ)。之后,将含有硫酸软骨素(和光纯药社制)2.0重量%的枸橼酸缓冲液(pH4.8)作为电泳用缓冲液,安装到毛细管的两端,向毛细管内填满。
作为测定试样,通过将AFSC hemocontrol(helena研究所社制)及健康人血混合,制备含有异常Hb类、稳定型HbAlc值为5.0%的评价用试样。将制备的评价用试样注入到毛细管的一方,向毛细管的两端的缓冲液施加20kV的电压,进行电泳。通过测定415nm的可见光下的吸光度变化,进行试样中的稳定型HbAlc及异常Hb类的分离。
将所得的电泳图示于图14。图14中,峰1表示HbAla、峰2表示HbAlb、峰3表示胎儿性Hb(HbF)、峰4表示不稳定型HbAlc、峰5表示稳定型HbAlc、峰6表示HbA0、峰7表示HbS、峰8表示HbC。
由所得的电泳图计算各Hb成分的峰面积值。另外,将各Hb成分的峰面积值除以从全部Hb成分的峰面积值减去异常Hb类的峰面积值及HbF的峰面积值之外的峰面积值b,对各Hb成分计算百分率(%)(第1计算方法)。
另外,将稳定型HbAlc的峰面积值a除以该峰面积值a与HbA0的峰面积值c的合计值,对各Hb成分计算百分率(%)(第2计算方法)。
将结果示于表14。
(比较例15)
将各Hb成分的峰面积值除以全部Hb成分的峰面积值,除此之外与实施例32同样操作,对各Hb成分计算百分率(%)。
表14
Figure A20078004826700671
由表14可知,在实施例32进行的第1计算方法及第2计算方法中,稳定型HbAlc值显示约5.0%,为正确的值。与此相对,比较例15所进行的算出方法中,稳定型HbAlc值为1.7%,显示不正确的值。
产业上利用的可能性
通过本发明,可以提供能够在短时间内对血红蛋白类特别是成为糖尿病的诊断指标的稳定型血红蛋白Alc进行高精度测定的血红蛋白类的测定方法,及适于使用该测定方法的电泳装置。

Claims (22)

1.血红蛋白类的测定方法,其是使用电泳法测定血红蛋白类的方法,其特征在于,
使用内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或内面由阳离子性的材料形成的泳道,且作为电泳用缓冲液使用含有具有阴离子性基的水溶性聚合物的缓冲液。
2.根据权利要求1所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,泳道的内面被阳离子性聚合物固定涂布。
3.根据权利要求2所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,
泳道的内面在由非离子性的亲水性聚合物形成的固定涂布层上,被阳离子性聚合物固定涂布。
4.根据权利要求1所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,于泳道的内面通过共价键结合有分子量20~800的具有阳离子性基的亲水性化合物。
5.根据权利要求4所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,具有阳离子性基的亲水性化合物为硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,泳道的内面由阳离子性的材料形成。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,泳道的内面还被实施了臭氧处理。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,泳道中填充有离子交换体。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,电泳用缓冲液中含有的具有阴离子性基的水溶性聚合物为硫酸多糖类。
10.根据权利要求1~8中任一项所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,电泳用缓冲液中含有的具有阴离子性基的水溶性聚合物为具有阴离子性官能基的水溶性丙烯酸系聚合物。
11.根据权利要求10所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,具有阴离子性官能基的水溶性丙烯酸系聚合物的阴离子性官能基为磺酸基。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,电泳用缓冲液还含有离液序列高的化合物。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的血红蛋白类的测定方法,其特征在于,电泳用缓冲液还含有亚硝酸盐。
14.一种电泳装置,其特征在于,其是权利要求1~13中任一项所述的血红蛋白类的测定方法中使用的电泳装置,
包括测定部、电源部和检测部,
测定部由具有电极、以及内面被阳离子性物质固定涂布的泳道或内面由阳离子性的材料形成的泳道的微装置形成。
15.根据权利要求14所述的电泳装置,其特征在于,微装置内的泳道中预先填充有缓冲液。
16.根据权利要求14所述的电泳装置,其特征在于,测定部还具有用于测定葡萄糖的机构。
17.血红蛋白类的测定方法,其特征在于,使用权利要求14~16中任一项所述的电泳装置来测定血红蛋白,
使用具有长度为10~100mm、宽度为10~100μm的泳道的微装置以及pH为5.0~6.0、盐浓度为10~300mM的缓冲液,
负荷100~2000V的电压。
18.血红蛋白类的测定方法,其特征在于,使用权利要求14~16中任一项所述的电泳装置来测定血红蛋白类,
检测部中,测定选自400~430nm的主波长和选自450~600nm的副波长下的两个吸光度。
19.血红蛋白类和葡萄糖的同时测定方法,其特征在于,使用权利要求16所述的电泳装置。
20.稳定型血红蛋白Alc和异常血红蛋白类的同时测定方法,其特征在于,使用权利要求1~13、17、18中任一项所述的血红蛋白类的测定方法,权利要求14~16中任一项所述的电泳装置,或权利要求19所述的血红蛋白类和葡萄糖的同时测定方法。
21.稳定型血红蛋白Alc值的计算方法,其特征在于,使用权利要求1~13、17、18中任一项所述的血红蛋白的测定方法,采用了权利要求14~16中任一项所述的电泳装置的血红蛋白类的测定方法,权利要求19所述的血红蛋白类和葡萄糖的同时测定方法,或者权利要求20所述的稳定型血红蛋白Alc和异常血红蛋白类的同时测定方法,来计算稳定型血红蛋白Alc值,
在稳定型血红蛋白Alc的峰、异常血红蛋白类的峰与胎儿血红蛋白的峰被分离了的电泳图中,使用稳定型血红蛋白Alc的峰面积值a、以及从总血红蛋白类的峰面积值除去异常血红蛋白类的峰面积值及胎儿血红蛋白的峰面积值后的峰面积值b,将由下式(1)算出的值作为稳定型血红蛋白Alc值,
Figure A2007800482670004C1
22.稳定型血红蛋白Alc值的计算方法,其特征在于,使用权利要求1~13、17、18中任一项所述的血红蛋白的测定方法,采用了权利要求14~16中任一项所述的电泳装置的血红蛋白类的测定方法,权利要求19所述的血红蛋白类和葡萄糖的同时测定方法,或者权利要求20所述的稳定型血红蛋白Alc和异常血红蛋白类的同时测定方法,来计算稳定型血红蛋白Alc值,
在稳定型血红蛋白Alc的峰与血红蛋白Ao的峰被分离了的电泳图中,使用稳定型血红蛋白Alc的峰面积值a与血红蛋白Ao的峰面积值c,将由、下式(2)算出的值作为稳定型血红蛋白Alc值,
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103517763A (zh) * 2011-03-15 2014-01-15 卡柯洛塑料技术有限公司 表面处理
CN103913454A (zh) * 2014-04-04 2014-07-09 重庆医科大学 一种快速检测高铁血红蛋白血含量比色卡的制备方法
CN105806919A (zh) * 2015-01-15 2016-07-27 爱科来株式会社 试样的分析方法及其中所用的溶液
CN107505379A (zh) * 2017-08-16 2017-12-22 中国科学院植物研究所 一种毛细管电泳分离小麦醇溶蛋白的方法
CN107971050A (zh) * 2016-10-25 2018-05-01 爱科来株式会社 微芯片、分析系统以及生产微芯片的方法
CN113171090A (zh) * 2021-03-12 2021-07-27 中山大学 基于介孔微针的糖尿病监测与治疗装置以及系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5941092B2 (ja) * 2014-04-14 2016-06-29 アークレイ株式会社 分析装置および分析方法
JP7175240B2 (ja) * 2019-06-21 2022-11-18 アークレイ株式会社 安定型A1cの測定方法
JP2024040968A (ja) * 2022-09-13 2024-03-26 アークレイ株式会社 試料分析方法、キャピラリ電気泳動用溶液、及び試料分析用キット

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209373A (en) * 1979-06-01 1980-06-24 Corning Glass Works Acidic agar gel electrochromatography of hemoglobins
US5611903A (en) * 1995-03-22 1997-03-18 Analis S. A. Capillary electrophoresis method using initialized capillary and polyanion-containing buffer and chemical kit therefor
US5792331A (en) * 1996-12-19 1998-08-11 Dionex Corporation Preformed polymer coating process and product
JP3341765B1 (ja) * 2001-07-25 2002-11-05 学校法人慶應義塾 陰イオン性化合物の分離分析方法及び装置
JP3672910B2 (ja) * 2002-07-12 2005-07-20 太陽誘電株式会社 マイクロキャピラリーを有するディスク状光記録媒体、及び該ディスク状光記録媒体を用いた試料分析装置
TWI246260B (en) * 2002-11-15 2005-12-21 Interdigital Tech Corp Wireless transmit/receive units having multiple receivers and methods

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103517763A (zh) * 2011-03-15 2014-01-15 卡柯洛塑料技术有限公司 表面处理
CN103913454A (zh) * 2014-04-04 2014-07-09 重庆医科大学 一种快速检测高铁血红蛋白血含量比色卡的制备方法
CN103913454B (zh) * 2014-04-04 2017-01-25 重庆医科大学 一种快速检测高铁血红蛋白血含量比色卡的制备方法
CN105806919A (zh) * 2015-01-15 2016-07-27 爱科来株式会社 试样的分析方法及其中所用的溶液
CN105806919B (zh) * 2015-01-15 2019-07-05 爱科来株式会社 试样的分析方法及其中所用的溶液
CN107971050A (zh) * 2016-10-25 2018-05-01 爱科来株式会社 微芯片、分析系统以及生产微芯片的方法
CN107971050B (zh) * 2016-10-25 2022-04-12 爱科来株式会社 微芯片、分析系统以及生产微芯片的方法
CN107505379A (zh) * 2017-08-16 2017-12-22 中国科学院植物研究所 一种毛细管电泳分离小麦醇溶蛋白的方法
CN107505379B (zh) * 2017-08-16 2019-06-11 中国科学院植物研究所 一种毛细管电泳分离小麦醇溶蛋白的方法
CN113171090A (zh) * 2021-03-12 2021-07-27 中山大学 基于介孔微针的糖尿病监测与治疗装置以及系统
CN113171090B (zh) * 2021-03-12 2023-09-26 中山大学 基于介孔微针的糖尿病监测与治疗装置以及系统

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