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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Quantifizieren
von Triglyceriden (TG) in Lipiden, die auf dem Gebiet der klinischen
Labortests, insbesondere als Risikofaktor für Arteriosklerose bedeutend sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Derzeit
wird im Bereich der klinischen Labortests Cholesterin in Lipoproteinen
mit hoher Dichte (HDL) häufig
als Risikofaktor angesehen, d. h. als negativer Faktor für Arteriosklerose,
während
Cholesterin in Lipoproteinen mit niedriger Dichte (LDL) auch als
positiver Faktor angesehen wird. Andererseits wurde durch viele epidemologische
Recherchen gezeigt, dass Hyperlipämie der Hauptfaktor bei der
Entwicklung einer arteriosklerotischen Erkrankung ist, die mit einer
ischämischen
Herzerkrankung als Hauptsymptom einhergeht. Außerdem wird unter den Apoproteinen
E der Lipoproteine mit sehr geringer Dichte (VLDL) E1 in den Rezeptor eingebaut,
aber E2, das mit der Hyperlipämie
Typ III im Zusammenhang steht, wird nicht eingebaut [Arteriosclerosis,
25 (11/12), 415–420
(1998); Journal of Clinical and Experimental Medicine, 172 (5),
276–280
(1995)]. Daher wurden bisher die Lipoproteine in verschiedener Hinsicht
als Risikofaktoren für
Arteriosklerose erwähnt.
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In
den letzten Jahren wurde verlautbart, dass der Unterschied in der
Art und der Menge der Lipide, die in Lipoproteinen enthalten sind,
mit verschiedenen Erkrankungen einhergeht. Es wurde auch berichtet,
dass darunter LDL, insbesondere LDL mit geringer Dichte ein positiver
Faktor für
die eng damit im Zusammenhang stehende Arteriosklerose bei familiärer Hyperlipämie ist.
LDL mit geringer Dichte wird aus VLDL durch die Wirkung eines katabolischen
Enzyms auf TG produziert. Das Verhältnis des TG-Gehalts zum Cholesterin-Gehalt ist
in dem LDL mit geringer Dichte im Vergleich zu normalem LDL verändert, und
der TG-Gehalt ist
erhöht [Journal
of Clinical and Experimental Medicine, 164 (12), 833–836 (1993)].
Man zog demnach in Betracht, dass die hohe TG-Konzentration in LDL
(ein Index für
LDL mit geringer Dichte) das Risiko für Arteriosklerose erhöht.
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Als
Verfahren zur spezifischen Quantifizierung von TG in jedem Lipoprotein
kann beispielsweise ein Kolorimetrieverfahren oder ein anderes derartiges
Verfahren in Betracht gezogen werden. Bei der Kolorimetrie wird
jedes Lipoprotein durch Ultrazentrifugation fraktioniert, und dann
wird das in der Fraktion enthaltene TG beispielsweise mit einem
Enzymsystem behandelt, das Lipoproteinlipase (LPL), Glycerinkinase
(GK) und Glycerin-3-phosphat-oxidase umfasst, um Wasserstoffperoxid
zu erzeugen, mit dem ein Chromogen zusammen mit einer Peroxidase
(POD) entwickelt wird. Dieses Verfahren ist jedoch sehr mühsam, da
es viel Zeit und Mühe
für die
Ultrazentrifugation erfordert.
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JP-A 57 137 858 betrifft
ein Verfahren zur kolorimetrischen Quantifizierung von Triglyceriden,
wobei freies Glycerin, das mit Triglycerid und reduzierenden Substanzen
gemeinsam vorliegt, vor dem Quantifizierungsschritt des Triglycerids
durch Perjodsäure
abgebaut wird.
JP-A
59 011 197 betrifft die Bestimmung eines Substrats oder
einer enzymatischen Aktivität
durch zu Nutze machen von Oxidase, Peroxidase und einem spezifischen
Phenolderivat, um ein Wasserstoffperoxid zu bilden, das kolorimetrisch
nachgewiesen wird.
JP-A
58 047 499 betrifft eine Messung einer Komponente von Lösungen des
lebenden Körpers,
wobei die gewünschte Komponente
kolorimetrisch quantifiziert wird und eine störende Substanz zuvor entfernt
wird, indem man sich Peroxidase und N-Ethyl-N-sulfopropyl-m-toluidin (ESPT)
zu Nutze macht.
JP-A
09 121 895 beschreibt ein Verfahren zur spezifischen Bestimmung
von HDL-Cholesterin unter Verwendung von Cholesterinesterase und Cholesterinoxidase,
um ein Wasserstoffperoxid zu bilden, das kolorimetrisch nachgewiesen
wird. Das beschriebene Verfahren macht sich Carageenan, ein Copolymer
der Acrylsäure
oder Methacrylsäure
mit Laurylacrylat und/oder Octylthioglucosid zu Nutze, um die spezifische
Quantifizierung von HDL-Cholesterin
ohne einen vorherigen Zentrifugierarbeitsgang der zu testenden Probe
zu ermöglichen.
Okazaki [Journal of Chromatography B, 709, 179–187 (1998)] beschreibt die
Trennung der verschiedenen Lipoproteinfraktionen (Chylomikronen,
VLDL, LDL und HDL) und freiem Glycerin durch Hochleistungsgeschwindigkeitschromatographie (HPLC).
Der beschriebenen Trennung schließt sich ein kolorimetrischer
Nachweis der entsprechenden Triglyceride an, die an die verschiedenen
Lipoproteinfraktionen und das freie Glycerin gebunden sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur
praktischen Quantifizierung von Triglyceriden (TG) bereitzustellen,
die in verschiedenen Lipoproteinen enthalten sind.
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In
Serum- oder Plasmaproben gibt es freies Glycerin und TG in verschiedenen
Lipoproteinen. In der Erfindung soll TG, das in einem bestimmten
Lipoprotein unter diesen verschiedenen Lipoproteinen enthalten ist,
spezifisch quantifiziert werden, ohne das anvisierte Lipoprotein
zu isolieren. Für
diesen Zweck muss freies Glycerin, das einen Einfluss auf die Quantifizierung
hat, irgendwie in eine inerte Form überführt werden, und TGs, die in
anderen Lipoproteinen als das Bestimmte enthalten sind, müssen vorab
verändert
oder gehemmt werden, so dass sie nicht in die Reaktion einbezogen
werden können.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Quantifizieren
von TGs in einem bestimmten Lipoprotein, das das Entfernen von freiem
Glycerin aus einer Probe, die freies Glycerin und TG in dem bestimmten
Lipoprotein enthält,
dann das Umsetzen lassen der sich ergebenden Probe mit Lipoproteinlipase
(LPL) und einem Enzymsystem, das Wasserstoffperoxid aus Glycerin
erzeugt, das in der Reaktion produziert wird, und das Quantifizieren
des erzeugten Wasserstoffperoxids umfasst.
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Was
Proben anbelangt, die TGs in Lipoproteinen enthalten, werden Testproben
wie Serum, Plasma und dergleichen beispielhaft genannt.
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LPL
bedeutet ein Enzym (EC.3.1.1.34), das die Funktion besitzt, die
TGs in Lipoproteinen zu Glycerin und Fettsäuren abzubauen.
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Das
Enzymsystem, das Wasserstoffperoxid aus Glycerin erzeugt, schließt ein System
ein, das Glycerinkinase (GK) (EC.2.7.1.30) enthält, die die Funktion besitzt,
Glycerin in Glycerin-3-phosphat in Gegenwart von ATP und Glycerin-3-phosphat-Oxidase (GPO) (EC.1.1.3)
umzuwandeln, die Wasserstoffperoxid aus Glycerin-3-phosphat erzeugen,
sowie ein System, das Glycerinoxidase (GO) (EC.1.1.3.21) enthält, die
Wasserstoffperoxid aus Glycerin als Substrat erzeugt.
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In
einer Ausführungsform
der vorlegenden Erfindung umfasst das Verfahren zum Entfernen von
freiem Glycerin das Abbauen von Glycerin mit einem Enzymsystem,
das Wasserstoffperoxid aus freiem Glycerin erzeugt, so dass sich
Wasserstoffperoxid ergibt, und dann das Entfernen des erzeugten
Wasserstoffperoxids.
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Nach
der Entfernung von Glycerin durch ein derartiges Verfahren kann
TG in einem bestimmten Lipoprotein wie folgt quantifiziert werden.
Die sich ergebende Probe lässt
man in Gegenwart eines Reagenzes, das die Reaktion von anderen Lipoproteinen
als das bestimmte Lipoprotein hemmt, mit LPL und einem Enzymsystem
umsetzen, das Wasserstoffperoxid aus Glycerin erzeugt, das in dieser
Reaktion erzeugt wurde, und das erzeugte Wasserstoffperoxid wird
quantifiziert.
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Das
Reagenz, das die Reaktion von anderen Lipoproteinen als das bestimmte
Lipoprotein hemmt, schließt
Tenside, die die Reaktion von anderen Lipoproteinen als das bestimmte
Lipoprotein hemmen, und/oder ein aggregierendes Mittel oder dergleichen
für andere
Lipoproteine als das bestimmte Lipoprotein ein.
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Um
die Erzeugung von Glycerin aus TG in einem bestimmten Lipoprotein
durch LPL zu erleichtern, ist es auch möglich, ein Tensid und/oder
ein Enzym zu verwenden, das die Reaktion eines bestimmten Lipoproteins
im Verlauf der Quantifizierung nach dem Entfernen des freien Glycerins
erlaubt.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich beim Entfernen des freien
Glycerins ein Verfahren zum Entfernen von freiem Glycerin zu wählen, wobei
das Verfahren das gleichzeitige Umwandeln von TGs in andere Lipoproteine
als das bestimmte Lipoprotein in freies Glycerin umfasst.
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Beispielsweise
wird Wasserstoffperoxid in Gegenwart eines Reagenzes erzeugt, das
die Reaktion von anderen Lipoproteinen als das bestimmte Lipoprotein
unter Verwendung von LPL und eines Enzymsystems erlaubt, das Wasserstoffperoxid
aus freiem Glycerin erzeugt, und dann wird das sich ergebende Wasserstoffperoxid
entfernt. Daher können
alle TGs, die nicht das TG in einem bestimmten Lipoprotein sind,
entfernt werden.
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Nach
der Eliminierungsreaktion lässt
man die Probe mit LPL und einem Enzymsystem reagieren, das Wasserstoffperoxid
aus Glycerin erzeugt, und das sich ergebende Wasserstoffperoxid
wird quantifiziert. Daher kann das in einem bestimmten Lipoprotein
enthaltene TG quantifiziert werden.
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Das
Reagenz, das die Reaktion von anderen Lipoproteinen als das bestimmte
Lipoprotein erlaubt, schließt
Tenside, die die Reaktion von anderen Lipoproteinen als das bestimmte
Lipoprotein hemmen und/oder aggregierende Mittel für bestimmte
Lipoproteine ein.
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Um
die Erzeugung von Glycerin aus TG in einem bestimmten Lipoprotein
durch LPL zu erleichtern, ist es auch möglich, ein Tensid und/oder
ein Enzym hinzuzufügen,
das die Reaktion eines bestimmten Lipoproteins nach dem Entfernen
des freien Glycerins und TG in anderen Lipoproteinen als das bestimmte
Lipoprotein erlaubt.
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Nach
der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Reagenzien bereitgestellt:
Reagenzien zum Quantifizieren von TG in einem bestimmten Lipoprotein,
das ein Reagenz zum Hemmen der Reaktion von anderen Lipoproteinen
als das bestimmte Lipoprotein enthält, oder ein Reagenz zum Zulassen
der Reaktionen von anderen Lipoproteinen als das bestimmte Lipoprotein,
LPL, GK, GPO und Peroxidase; oder Reagenzien zum Quantifizieren
von TG in einem bestimmten Lipoprotein, das ein Reagenz zum Hemmen
der Reaktion von anderen Lipoproteinen als das bestimmte Lipoprotein
enthält,
oder ein Reagenz zum Zulassen der Reaktionen von anderen Lipoproteinen
als das bestimmte Lipoprotein, LPL, GO und Peroxidase. Es ist möglich, zusätzlich zu
einem Reagenz zum Zulassen der Reaktion von anderen Lipoproteinen
als das bestimmte Lipoprotein ein Tensid und/oder ein Enzym hinzuzufügen, das
die Reaktion eines bestimmten Lipoproteins erlaubt.
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Außerdem werden
nach der vorliegenden Erfindung die folgenden Reagenzien bereitgestellt:
Reagenzien zum Quantifizieren von TG in einem bestimmten Lipoprotein,
das ein Reagenz zum Hemmen der Reaktion von anderen Lipoproteinen
als das bestimmte Lipoprotein enthält, oder ein Reagenz zum Zulassen
der Reaktionen von anderen Lipoproteinen als das bestimmte Lipoprotein
im Reaktionsendgemisch, LPL, GK, GPO und Peroxidase; oder Reagenzien
zum Quantifizieren von TG in einem bestimmten Lipoprotein, das ein
Reagenz zum Hemmen der Reaktion von anderen Lipoproteinen als das
bestimmte Lipoprotein enthält,
oder ein Reagenz zum Zulassen der Reaktionen von anderen Lipoproteinen
als das bestimmte Lipoprotein im Reaktionsendgemisch, LPL, GO und
Peroxidase.
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Die
vorstehend erwähnten
jeweiligen Reagenzien zur quantitativen Analyse schließen eine
Art von Kit ein, bei dem die Reagenzien in zwei oder mehrere Teile
aufgeteilt sind, abhängig
von ihrer Komponente.
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Die
Formulierung „Hemmung
der Reaktion von anderen Lipoproteinen als das bestimmte Lipoprotein" bedeutet, dass eine
Enzymreaktion, die den Abbau von TGs in anderen Lipoproteinen als
das bestimmte Lipoprotein zu Glycerin durch LPL einschließt, direkt
oder indirekt gehemmt wird, so dass TG in dem bestimmten Lipoprotein
selektiv in einen Zustand versetzt wird, der eine selektive Enzymreaktion
erlaubt. Die Formulierung „Zulassen
der Reaktion eines bestimmten Lipoproteins" bedeutet, dass die Reaktion, die TG
als Substrat in einem bestimmten Lipoprotein zu Glycerin durch LPL
abbaut, durch direkte oder indirekte Wirkung auf das bestimmte Lipoprotein
zugelassen wird.
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Das
Messverfahren der vorliegenden Erfindung wird spezifisch beschrieben
wie folgt.
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Wenn
ein bestimmtes Lipoprotein HDL ist:
Bei der Messung von TG
in HDL wird vorzugsweise ein Reagenz zum Hemmen der Reaktion von
anderen Lipoproteinen als HDL, wie ein aggregierendes Mittel für andere
Lipoproteine als HDL, ein Tensid zum Hemmen der Reaktion von anderen
Lipoproteinen als HDL und dergleichen hinzugefügt, die den Abbau von TG zu
LDL und VLDL durch LPL verhindert, um das Auftreten von Fehlern
in den Ergebnissen der Messung des TG-Gehalts in HDL zu verhindern,
wobei Fehler durch das gemeinsame Vorliegen von TGs in anderen Lipoproteinen als
HDL (insbesondere LDL und VLDL) verursacht werden.
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Beispielsweise
erzeugt das Hinzufügen
einer Probe, von GK und GPO oder GO zu einer wässrigen Lösung, die ein Puffermittel
enthält,
Wasserstoffperoxid aus freiem Glycerin in der Probe. Dann werden
ein Enzym z. B. Katalase, das das erzeugte Wasserstoffperoxid entfernt,
oder ein Teil eines Kopplungstyp-Chromogens und Peroxidase dem Reaktionsgemisch
gleichzeitig zugegeben, und man lässt es bei 10 bis 50°C, vorzugsweise
bei 25 bis 40°C
3 bis 10 Minuten, vorzugsweise 4 bis 5 Minuten reagieren.
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In
dieser Reaktion wird das freie Glycerin, das in der Probe enthalten
ist, vollständig
entfernt.
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Anschließend werden
LPL oder LPL und ein Tensid zum Hemmen der Reaktion von anderen
Lipoproteinen als HDL dem Reaktionsgemisch zugegeben, um Glycerin
aus TG in HDL zu erzeugen. Daher wird Wasserstoffperoxid aus dem
sich ergebenden Glycerin mit GK und GPO oder GO in dem Reaktionsgemisch
erzeugt.
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Unter
diesen Umständen,
wenn ein Teil des Kopplungstyp-Chromogens und Peroxidase dem Reaktionsgemisch
vorab zugegeben wurden, wird der andere Teil eines Kupplungstyp-Chromogens
dem Reaktionsgemisch hinzugefügt
oder alternativ wenn die Katalase hinzugefügt wurde, werden ein Chromogen
und Peroxidase zugegeben. Dann lässt
man das Gemisch bei 10 bis 50°C,
vorzugsweise bei 25 bis 40°C
2 Minuten oder länger
vorzugsweise 3 bis 10 Minuten reagieren.
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Daher
kann die Quantifizierung von TG in HDL durch Quantifizieren des
Farbstoffs erreicht werden, die in der vorstehend erwähnten Reaktion
erzeugt wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es möglich,
das Reagenz zum Hemmen der Reaktion von anderen Lipoproteinen als
HDL zum Zeitpunkt der Eliminierungsreaktion des freien Glycerins
hinzuzufügen.
Falls notwendig, ist es auch möglich,
einen Puffer als Cofaktor, der für
eine Enzymreaktion, z. B. ATP für
die GK-Reaktion
benötigt
wird, oder ein Mittel zum Entfernen von Inhibitoren in Seren z.
B. Ascorbat-Oxidase hinzuzufügen.
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Was
die aggregierenden Mittel für
andere Lipoproteine als HDL anbelangt, werden die Kombination eines
Polyanions und eines bivalenten Metallsalzes, Antikörper, die
andere Lipoproteine als HDL aggregieren, Polyoxyethylenglycol (PEG)
und dergleichen beispielhaft genannt. Das Polyanion schließt Heparin
oder Salze davon, Phosphorwolframsäure oder Salze davon, Dextransulfat
oder Salze davon, sulfatiertes Cyclodextrin oder Salze davon, sulfatiertes
Oligosaccharid oder Salze davon und dergleichen ein; das Cyclodextrin
schließt α-Cyclodextrin, β-Cyclodextrin, γ-Cyclodextrin
etc. ein; das Oligosaccharid schließt Maltotriose, Maltotetrose, Maltopentose,
Maltohexose, Maltoheptose etc. ein; das Salz schließt Natriumsalze,
Kaliumsalze, Lithiumsalze, Ammoniumsalze, Magnesiumsalze etc. ein.
Das bivalente Metallsalz schließt
Magnesiumsalze, Calciumsalze, Mangansalze, Nickelsalze, Cobaltsalze
und dergleichen ein, und die Magnesiumsalze werden besonders bevorzugt.
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Das
Polyanion kann vorzugsweise in einer Menge von 0,1 g/l bis 50 g/l
verwendet werden. Beispielsweise werden 0,02 bis 10 mM Heparin mit
einem Molekulargewicht von 5000 bis 20000 oder Salze davon, 0,1 bis
10 mM Phosphowolframsäure
mit einem Molekulargewicht von 4000 bis 8000 oder Salze davon, 0,01
bis 5 mM Dextransulfat mit einem Molekulargewicht von 10000 bis
500000 oder Salze davon, 0,1 bis 20 mM Dextransulfat mit einem Molekulargewicht von
1000 bis 10000 oder Salze davon, 0,1 bis 50 mM sulfatiertes Cyclodextrin
mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 3000 oder Salze davon, 0,1
bis 50 mM sulfatiertes Oligosaccharid mit einem Molekulargewicht
von 400 bis 3000 oder Salze davon, oder deren Gemisch und dergleichen
bevorzugt verwendet. Stärker
bevorzugt werden 0,03 bis 1 mM Heparin mit einem Molekulargewicht
von 14000 bis 16000 oder Salze davon, 0,1 bis 3 mM Phosphowolframsäure mit
einem Molekulargewicht von 5000 bis 7000 oder Salze davon, 0,01
bis 5 mM Dextransulfat mit einem Molekulargewicht von 150000 bis
250000 oder Salze davon, 0,1 bis 10 mM Dextransulfat mit einem Molekulargewicht
von 1000 bis 5000 oder Salze davon, 0,1 bis 10 mM sulfatiertes Cyclodextrin
mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 2000 oder Salze davon, 0,1
bis 10 mM sulfatiertes Oligosaccharid mit einem Molekulargewicht
von 400 bis 2000 oder Salze davon, oder deren Gemisch und dergleichen
verwendet.
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Was
das bivalente Metallsalz anbelangt, können 0,1 bis 50 mM Magnesiumsalze,
Calciumsalze, Mangansalze, Nickelsalze, Cobaltsalze und dergleichen
verwendet werden, und vorzugsweise werden 0,1 bis 50 mM Magnesiumsalze
verwendet.
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Was
die Antikörper
anbelangt, die andere Lipoproteine als HDL aggregieren werden der
Anti-apo-B-Antikörper,
Anti-apo-C-Antikörper
und dergleichen beispielhaft genannt. Der Anti-apo-B-Antikörper oder
der Anti-apo-C-Antikörper
schließt
IgG-Fraktionen des Anti-apo-B-Antiserums bzw. Anti-apo-C-Antiserums
ein, die durch Immunisieren von Kaninchen mit Apoprotein B oder
Apoprotein C, gereinigt aus menschlichem Serum, hergestellt werden,
wobei dann das sich ergebende Anti-apo-B-Antiserum oder Anti-apo-C-Antiserum
einer Ammoniumsulfatpräzipitation
mit anschließendem
Aussalzen unterzogen wird, oder alternativ können sie monclonale Anti-apo-B-Antikörper oder
monclonale Anti-apo-C-Antikörper
sein, die durch Immunisieren von Mäusen mit dem Apoprotein B oder
Apoprotein C hergestellt werden (Monoclonal Antibody; Introduction
of Experimental Procedure, Tamie Ando, Kodansha Scientific, S. 21,
1991).
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Als
PEG wird vorzugsweise 0,3 bis 100 mM PEG mit einem Molekulargewicht
von 4000 bis 25000 und stärker
bevorzugt 1,0 bis 50 mM PEG mit einem Molekulargewicht von 5000
bis 22000 verwendet.
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Was
das Tensid anbelangt, das die Reaktion von anderen Lipoproteinen
als HDL hemmt, werden Polyoxyethylenglycolalkylether, Polyoxyethylenglycolalkylphenylether,
Polyoxyethylenglycol-Polyoxypropylenglycol-Kondensat [Pluronic F-68,
Pluronic F-88 (Asahi Denka Kogyo KK), etc.], Polyoxyethylenglycolalkylethersulfat,
Tenside wie Alkylbenzolsulfonat, offenbart in der
japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. 8-201393 ; Tenside, die als schwach schäumendes
Benetzungseindringmittel bezeichnet werden, einschließlich Polyoxyethylenglycolderivate
wie Emulgen 220, Emulgen 913, Emul 20C, Emulgen B-66 etc., anionische Tenside
wie Dodecylbenzolsulfonate etc. und Tenside vom Gallensäure-Typ
wie Cholsäure,
Desoxycholsäure etc.
beispielhaft genannt. Vorzugsweise werden Pluronic F-68, Pluronic
F-88 (Asahi Denka Kogyo KK), etc., Emulgen 220, Emulgen 913, Emul
20C, Emulgen B-66, Dodecylbenzolsulfonate, u. ä. beispielhaft genannt. Die
Konzentration des Tensids liegt vorzugsweise in einem Bereich von
0,01 bis 5%.
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(2) Wenn das bestimmte Lipoprotein LDL
ist:
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Bei
einem TG-Messverfahren in LDL werden TGs in anderen Lipoproteinen
als LDL (insbesondere HDL und VLDL) in freies Glycerin umgewandelt,
das dann zusammen mit freiem Glycerin in der Probe vollständig entfernt
wird. Daher kann TG in LDL spezifisch quantifiziert werden. Bei
der Durchführung
der Quantifizierung von TG in LDL, lässt man TGs in anderen Lipoproteinen
als LDL mit LPL in Gegenwart eines Reagenzes umsetzen, das die Reaktion
der Umwandlung in freies Glycerin von anderen Lipoproteinen als
LDL erlaubt, beispielsweise ein Tensid, das die Reaktion von anderen
Lipoproteinen als LDL erlaubt, wie Polyoxyethylenglycolalkylphenylether
[HLB (Index des Hydrophil-Lipophil-Gleichgewichts in der Struktur
des Tensids) ist 15 oder höher],
ein Tensid, das als schwach schäumendes
Benetzungseindringmittel bezeichnet wird, einschließlich Polyoxyethylenglycolderivate,
oder eine Kombination des Tensids und eines LDL-aggregierenden Mittels
[Polyanion (manchmal einschließlich
bivalenter Metallsalze), Antikörperaggregierendes
LDL oder dergleichen]. Dies wird vorzugsweise wie folgt durchgeführt.
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Einer
wässrigen
Lösung,
die einen Puffer enthält,
wird eine Probe, ein Reagenz, das die Reaktion von anderen Lipoproteinen
als LPL erlaubt, LPL, eine Kombination aus GK und GPO oder GO zugegeben.
TGs in anderen Lipoproteinen als LPL in der Probe werden durch LPL
abgebaut, so dass sich freies Glycerin ergibt, das zusammen mit
freiem Glycerin, das ursprünglich
in der Probe mit einem GK- und GPO- oder GO-Enzymsystem vorliegt,
weiter abgebaut wird, so dass sich Wasserstoffperoxid ergibt. Um
das sich ergebende Wasserstoffperoxid zu entfernen, werden die vorstehend
erwähnte
Katalase oder ein Teil des Kopplungstyp-Chromogens und Peroxidase mit dem vorstehend
erwähnten
LPL dem Puffer gleichzeitig zugegeben, und man lässt das Gemisch bei 10 bis
50°C, vorzugsweise
bei 25 bis 40°C
3 bis 10 Minuten, vorzugsweise 4 bis 5 Minuten reagieren.
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In
dieser Reaktion werden die TGs mit Ausnahme derjenigen im LDL vollständig entfernt.
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Anschließend werden
ein Tensid, das die Reaktion von LDL erlaubt, und der andere Teil
des Kopplungstyp-Chromogens oder das Tensid und LPL dem Reaktionsgemisch
zugegeben. Daher wird TG zu LDL abgebaut, so dass sich Glycerin
ergibt, das mit einem Enzymsystem aus GK und GPO oder GO die im
Reaktionsgemisch enthalten sind, weiter abgebaut wird, um Wasserstoffperoxid
zu erzeugen. Um das erzeugte Wasserstoffperoxid zu quantifizieren,
wenn ein Teil des Kopplungstyp-Chromogens und die Peroxidase vorab zugegeben
wurden, wird dem Reaktionsgemisch der andere Teil eines Kopplungstyp-Chromogens
zugegeben, oder alternativ, wenn Katalase zugegeben wurde, werden
ein Chromogen und Peroxidase zugegeben. Dann lässt man das Gemisch bei 10
bis 50°C,
vorzugsweise bei 25 bis 40°C
2 Minuten oder länger,
vorzugsweise 3 bis 10 Minuten reagieren.
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Nach
dem vorstehend erwähnten
Verfahren kann TG in LDL spezifisch quantifiziert werden.
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Um
die Durchführung
der Enzymreaktion zu erleichtern, kann ein Cofaktor wie ATP, der
für die
GK-Reaktion erforderlich ist, dem Puffer hinzugefügt werden.
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Das
Tensid, das bei der Entfernung von TGs in anderen Lipoproteinen
als LDL verwendet wird, das die Reaktion von anderen Lipoproteinen
als HDL erlaubt, schließt
diejenigen ein, wie im Beispiel der vorstehend erwähnten Quantifizierung
von HDL beschrieben, sowie andere Agenzien mit relativ hohem HLB
wie Emulgen A-60 oder dergleichen. Genauer gesagt werden zusätzlich zu
den vorstehend erwähnten
Tensiden Polyoxyethylenglycolalkylphenylether wie Nonion NS-220.
NS-230, NS-240,
HS-220, HS-240 etc. beispielhaft genannt. Diese sind Emulgatoren
für Gummi
oder Plastik und die meisten davon weisen einen HLB von 15 oder
höher auf.
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Diese
können
als Gemisch verwendet werden. Im Allgemeinen weist der HLB eine
Additivität
auf, und es ist allgemein bekannt, dass das ein Mittel mit hohem
HLB-Wert in Kombination mit einem Mittel mit niedrigem HLB-Wert
verwendet werden kann, um einen HLB-Wert richtig anzupassen. Die
Konzentration des Tensids liegt vorzugsweise in einem Bereich von
0,01 bis 5%.
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Was
die Polyanionen, bivalenten Metallsalze und LDL-aggregierenden Antikörper anbelangt,
die bei der Entfernung von TGs in anderen Lipoproteinen als LDL
verwendet werden, werden die Polyanionen, bivalenten Metallsalze
und andere Lipoproteine als LDL aggregierende Antikörper, wie
in dem Beispiel der vorstehend beschriebenen HDL-Quantifizierung
und dergleichen, beispielhaft genannt.
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Was
das Tensid anbelangt, das die Reaktion von LDL erlaubt, werden nicht
ionische Tenside, in denen LDL löslich
ist, beispielsweise Emulgen 709, Triton X-100, Triton DF-16, Triton LO-5 etc.
allein oder in Kombination verwendet. Genauer gesagt, ein Tensid
mit hohem Solubilisierungsvermögen
wie Trition DF-16 (Sigma), Emulgen 709 (Kao Corporation) etc. werden
beispielhaft genannt. Die Konzentration des Tensids liegt vorzugsweise
im Bereich von 0,01 von 5%.
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Was
das Enzym anbelangt, werden gewöhnlich
im Handel erhältliche
LPL, GK, GPO, GO, Peroxidase und dergleichen beispielhaft genannt.
Um die Spezifität
und Stabilität
dieser Enzyme weiter zu erhöhen,
werden Enzyme, die chemisch mit einer Gruppe modifiziert sind, die
Polyoxyethylenglycol als Hauptanteil enthält, eine Gruppe, die Polypropylenglycol
als Hauptanteil enthält,
eine Gruppe, die eine Zuckereinheit in ihrer Struktur wie wasserlösliches
Oligosaccharidreste, eine Sulfopropylgruppe, eine Polyurethangruppe
und dergleichen enthält,
verwendet. Alternativ kann vorzugsweise ein Enzym, das hergestellt
wird, indem das Gen des Enzyms durch genetische Manipulation entfernt
wird und in einen anderen Mikroorganismus zur Expression eingeführt wird,
oder ein chemisch modifiziertes Derivat davon, oder ein Enzym, das
hergestellt wird, indem das Gen zur Modifizierung und Expression
eingesetzt wird, oder ein chemisch modifiziertes Derivat davon oder
dergleichen verwendet werden.
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Als
Beispiel für
Reagenzien zum Modifizieren des Enzyms (chemische Modifizierer)
werden genannt: eine Verbindung, in der Polyoxyethylenglycol an
eine Gruppe gebunden ist, an die eine Aminogruppe gebunden werden
kann [z. B. Sunbright VFM4101 (hergestellt von NOF Corporation),
in der Polyoxyethylenglycol an eine Gruppe gebunden ist, an die
eine Aminogruppe gebunden werden kann, z. B. N-Hydroxysuccinimidogruppe];
Sunbright AKM-Reihe, ADM-Reihe und ACM-Reihe [diese werden von NOF
Corporation; Journal of Chemical Engineering of Japan, Bd. 20 Nr.
3, 459 (1994)] hergestellt, die eine Polyalkylenglycolstruktur und
eine Säureanhydridstruktur
aufweisen; eine Verbindung umfasst Polyethylenglycol und Polypropylenglycol,
das an eine Gruppe gebunden ist, an die eine Aminogruppe gebunden
werden kann; ein Copolymer aus Polyoxyethylenglycolmonomethacrylmonomethylether
und Maleinanhydrid und dergleichen. Außerdem kann ein chemischer
Modifizierer für
Polyurethan d. h. aktiviertes Polyurethan P4000 (hergestellt von
Boehringer Mannheim GmbH; Beipackzettel für Enzymmodifizierungsset),
ein chemischer Modifizierer für
Dextran, d. h., Dextran T40, TCT-aktiviert (derselbe wie vorstehend),
1,3-Propansulton und dergleichen verwendet werden. Unter Verwendung
dieser chemischen Modifizierer können
die Enzyme mit einer Gruppe modifiziert werden, die Polyoxyethylenglycol
als Hauptanteil enthält,
eine Gruppe, die Polyoxypropylenglycol als Hauptanteil enthält, eine
Gruppe, die ein Copolymer von Polyoxypropylenglycol und Polyoxyethylenglycol
enthält,
eine Gruppe, die eine Zuckereinheit in ihrer Struktur, eine Sulfopropylgruppe,
Polyurethangruppe und dergleichen enthält.
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Das
Folgende ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Umsetzen eines Enzyms
mit den vorstehend erwähnten
chemischen Modifizierern, aber die vorliegende Erfindung ist nicht
darauf beschränkt.
Zuerst wird ein Enzym in einem Puffer mit einem pH-Wert von 8 oder
höher,
wie HEPES-Puffer, gelöst,
dem beispielsweise eine äquimolare
Menge von 0,01 bis 500 von Sunbright bei 0 bis 50°C zugegeben
wird, und das Gemisch wird 5 bis 60 Minuten gerührt. Dieses Reaktionsgemisch
wird direkt verwendet oder, falls erforderlich, nach der Entfernung
von niedermolekularem Material über
eine Ultrafiltrationsmembran.
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Die
notwendige in der vorliegenden Erfindung verwendete Enzymmenge beträgt vorzugsweise
0,1 bis 20 Einheiten (E)/ml für
LPL, 0,2 bis 30 E/ml für
GK, 1 bis 50 E/ml für
GPO, 1 bis 100 E/ml für
Peroxidase, und 2 bis 200 E/ml für
GO. Die ATP-Menge, die zur Verwendung von GK notwendig ist, beträgt 0,05
mg/ml bis 5 mg/ml.
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Das
beim Nachweis von Wasserstoffperoxid vorzugsweise verwendete Chromogen
schließt
eine Kombination von 4-Aminoantipyrin mit einem Phenol, wie Phenol,
4-Chlorphenol, m-Cresol, 3-Hydroxy-2,4,6-trijodbenzoesäure (HTIB)
etc.; eine Kombination von 4-Aminoantipyrin mit einem Anilin, bekannt
als Trinder-Reagenz
(Dojindo Laborstories, Allgemeiner Katalog 19. Auflage, 1994) wie
N-Sulfopropylanilin, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-m-toluidin
(TOOS), N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethylanilin
(MAOS), N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxyanilin
(DAOS), N-Ethyl-N-sulfopropyl-m-toluidin (TOPS), N-(2-Hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxyanilin
(HDAOS), N,N-Dimethyl-m-toluidin, N,N-Disulfopropyl-3,5-dimethoxyanilin,
N-Ethyl-N-sulfopropyl-m-anisidin, N-Ethyl-N-sulfopropylanilin, N-Ethyl-N-sulfopropyl-3,5-dimethoxyanilin,
N-Sulfopropyl-3,5-dimethoxyanilin,
N-Ethyl-N-sulfopropyl-3,5-dimethylanilin, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-m-anisidin,
N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)anilin, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3sulfopropyl)-3,5-dimethoxyanilin
etc., oder N-Ethyl-N-(3-methylphenyl)-N'succinylethylendiamin (EMSE), N-Ethyl-N-(3-methylphenyl)-N'-acetyl-ethylendiamin,
N-Ethyl-N-sulfopropyl-3,5-dimethoxy-4-fluoranilin, N-Sulfopropyl-3,5-dimethoxy-4-fluoranilin, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxy-4-fluoranilin, N-(2-Hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxy-4-fluoranilin
und dergleichen und Kopplungstyp-Chromogen ein. Außerdem ist
es möglich,
10-(N-Carboxymethylaminocarbonyl)-3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin
(MCDP), Bis[3-bis(4chlorphenyl)methyl-4-dimethylaminophenyl]amin
(BCMA) oder dergleichen zu verwenden. Die Konzentration dieser Chromogene
liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,02 bis 2 g/l.
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In
der vorliegenden Erfindung kann ein Puffermittel, mit dem eine Lösung eine
puffernde Wirkung haben kann, verwendet werden. Das bevorzugte Puffermittel
schließt
Phosphate, Borste, Salze von organischen Säuren sowie Good- und Tris-Pufferagenzien
ein. Die Konzentration des Puffers liegt vorzugsweise bei 10 bis 200
mM. Der bevorzugte pH-Bereich liegt zwischen 5 und 9.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
die Absorption gegen die Zeit, gemessen mit einem Reagenz zum Messen
der Gesamt-TG für
HDL-, LDL- und VLDL-Fraktionen.
-
2 zeigt
die Absorption gegen die Zeit für
HDL-, LDL- und VLDL-Fraktionen, gemessen mit dem Verfahren in Beispiel
1.
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3 zeigt
die Absorption gegen die Zeit für
HDL-, LDL- und VLDL-Fraktionen, gemessen mit dem Verfahren in Beispiel
2.
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Beste Art und Weise zur Durchführung der
Erfindung
-
Die
Folgenden sind Arbeitsbeispiele. Beispiel
1
Messung
von TG in LDL | | |
Reagenz
1 (pH 6,25) | Puffer
[Piperazin-1,4-bis(2-ethansulfonsäure (PIPES)] | 50
mM |
| TOOS
(Dojindo Laborstories) | 0,3
g/l |
| ATP
2Na-Salz (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) | 2,5
g/l |
| Ascorbinsäureoxidase
(Asahi Kasei Corporation) | 3
kE/l |
| GK
(Toyobo Co., Ltd.) | 1
kE/l |
| GPO
(Asahi Kasei Corporation) | 8
kE/l |
| Peroxidase
(Toyobo Co., Ltd.) | 20
kE/l |
| PEG-modifiziertes
LPL (Toyobo Co., Ltd.) | 1,5
kE/l |
| LPL
III (Amano) | 60
kE/l |
| Nonion
NS-230 (NOF Coporation) | 0,1% |
| Magnesiumsulfatheptahydrat
(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) | 0,5
g/l |
Reagenz
2 (pH 6,25) | Puffer
(PIPES) | 50
mM |
| Emulgen
709 | 0,6% |
| Triton
DF-16 | 0,3% |
| 4-Aminoantipyrin
(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) | 0,5
g/l |
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Die
Spezifität
wurde durch Verfolgen des Zeitverlaufs unter der Bedingung der folgenden
Parameter unter Verwendung eines Hitachi Auto-Analysegeräts 7170
bestätigt.
Als Probe wurden HDL-, LDL- und VLDL-Fraktionen verwendet, die aus
menschlichem Serum durch Ultrazentrifugation fraktioniert worden
waren. 1 zeigt den Zeitverlauf, gemessen mit einem Reagenz
zum Messen der Gesamt-TGs (Kyowa Medex Co., Ltd.) für TG, das
in jedem Lipoprotein enthalten ist, und 2 zeigt
den Zeitverlauf, gemessen mit den vorstehend erwähnten Reagenzien. Bei der Behandlung
mit dem Reagenz zur Messung von Gesamt-TG sind alle TGs, die in
jedem Lipoprotein enthalten sind, an der Reaktion beteiligt. Andererseits
reagieren bei der Behandlung mit den vorstehend erwähnten Reagenzien
freies Glycerin und TGs in HDL und VLDL in der Probe zuerst in der
ersten Reaktion, um Wasserstoffperoxid zu erzeugen, das gleichzeitig
durch Katalase entfernt wird. Zu dem Zeitpunkt, wenn das Reagenz
2 hinzugefügt
wird, tritt die Reaktion nur in LDL auf. Daher wurde ein System
zum spezifischen Quantifizieren von TG in LDL etabliert. Außerdem wurden
Serumproben von gesunden Probanden direkt als Proben ohne Fraktionierung
analysiert, wobei dasselbe Hitachi 7170-Gerät verwendet wurde, in das folgende
Parameter eingegeben wurden. Als Standardlösungen wurden die vorstehend erwähnten LDL-Fraktionen
verwendet, von denen die Werte mit einem Determiner L TG-Gerät (hergestellt
von Kyowa Medex Co., Ltd.) gemessen wurden und als Parameter in
das Analysegerät
eingegeben wurden.
-
Die
sich so ergebenden analytischen Werte wurden mit denjenigen verglichen,
die durch das folgende Verfahren wie ein Referenzverfahren erhalten
wurden.
-
Der
Korrelationskoeffizient war 0,918.
-
(Referenzverfahren)
-
Nach
dem Standardverfahren zur Messung von HDL, bereitgestellt von US
CDC, wurde jede Probe einer Ultrazentrifugation unterworfen, und
die Gesamt-TGs wurden für
die sich ergebenden HDL- und LDL-Fraktionen (TG(L+H)) quantifiziert.
Das spezifizierte Fraktionierungsmittel (Heparinmangan) wurde dazugegeben
und der Unterschied des TG(H)-Werts für das präzipitierte und abgetrennte
HDL, [TG(L+H)-TG(H)], wurde verwendet.
-
(Parameter)
-
- Analytisches Verfahren: 2 Endpunkte
- Photometrischer Punkt: 16–34,
Bereich; 10 Minuten
- Messwellenlänge:
546 nm; Nebenwellenlänge:
700 nm
- Probenvolumen: 3,2 μl
- Reagenzvolumen: R1: 240 μl;
R2: 80 μl
-
Beispiel
2
Messung
von TG in HDL | | |
Reagenz
1 (pH 6,25) | Puffer
(PIPES) | 50
mM |
| TOOS
(Dojindo Laborstories) | 0,3
g/l |
| ATP
2Na-Salz (Wako Pure Chemical | 2,5
g/l |
| Industries,
Ltd.) | |
| Ascorbinsäureoxidase | 3
kE/l |
| (Asahi
Kasei Corporation) | |
| GK
(Toyobo Co., Ltd.) | 1
kE/l |
| GPO
(Asahi Kasei Corporation) | 8
kE/l |
| Katalase
(Sigma) | 300
kE/l |
| Natriumdextransulfat | 0,2
g/l |
| Magnesiumsulfatheptahydrat
(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) | 0,5
g/l |
Reagenz
2 (pH 6,25) | Puffer
(PIPES) | 50
mM |
| Emulgen-B66
(Kao Corporation) | 20
g/l |
| Calciumchloriddihydrat | 0,1
g/l |
| 4-Aminoantipyrin
(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) | 0,5
g/l |
| Natriumazid | 0,5
g/l |
| LPL
(Asahi Kasei Corporation) | 1000
kE/l |
| Peroxidase
(Toyobo Co., Ltd.) | 20
kE/l |
-
Die
Spezifität
wurde durch Verfolgen des Zeitverlaufs unter der Bedingung der folgenden
Parameter unter Verwendung eines Hitachi Auto-Analysegeräts 7170
bestätigt.
Als Probe wurden dieselben HDL-, LDL- und VLDL-Fraktionen verwendet,
die aus menschlichem Serum durch Ultrazentrifugation wie Beispiel
1 fraktioniert wurden. Wie in 3 gezeigt,
reagiert in der ersten Reaktion bei der Behandlung mit dem Reagenz
1 freies Glycerin zuerst, um Wasserstoffperoxid zu erzeugen, das
gleichzeitig durch Katalase entfernt wird. Zu dem Zeitpunkt, wenn
das Reagenz 2 hinzugefügt
wird, tritt die Reaktion nur in HDL auf. Daher wurde ein System
zum spezifischen Quantifizieren von TG in HDL etabliert. Außerdem wurden
Serumproben von gesunden Probanden direkt als Proben ohne Fraktionierung analysiert,
wobei dasselbe Hitachi 7170-Gerät
verwendet wurde. Als Standardlösungen
wurden die vorstehend erwähnten
HDL-Fraktionen verwendet, von denen die Werte mit einem Determiner
L TG-Gerät
(hergestellt von Kyowa Medex Co., Ltd.) gemessen wurden und in das
Analysegerät
als Parameter eingegeben wurden.
-
Daher
wurden die sich ergebenden analytischen Werte mit denjenigen verglichen,
die durch das folgende Verfahren wie ein Referenzverfahren erhalten
wurden.
-
Der
Korrelationskoeffizient war 0,911.
-
(Referenzverfahren)
-
Nach
dem Standardverfahren zum Messen von HDL, bereitgestellt von US
CDC, wurde jede Probe einer Ultrazentrifugation unterworfen. Das
spezifizierte Fraktionierungsmittel (Heparinmangan) wurde zu den sich
ergebenden HDL- und LDL-Fraktionen gegeben, und der TG-Wert des
HDL-Anteils in dem durch Präzipitation
und Trennung erhaltenen Überstand
wurde verwendet.
-
(Parameter)
-
- Analytisches Verfahren: 2 Endpunkte
- Photometrischer Punkt: 16–34,
Bereich; 10 Minuten
- Messwellenlänge:
546 nm; Nebenwellenlänge:
700 nm
- Probenvolumen: 3,2 μl
- Reagenzvolumen: R1: 240 μl;
R2: 80 μl
- Industrielle Anwendbarkeit
-
Nach
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur praktischen Quantifizierung
von TGs bereitgestellt, die in verschiedenen Lipoproteinen enthalten
sind. Genauer gesagt bietet die Quantifizierung von TG in LDL einen
Index der Ausbeute von LDL mit geringer Dichte, das im Zusammenhang
mit der Vermeidung von Arteriosklerose stehen kann.