FI69214C - SPECIFIC BINDNINGSANALYSMETOD OCH REAGENS FOER ANVAENDNING DAERVID - Google Patents
SPECIFIC BINDNINGSANALYSMETOD OCH REAGENS FOER ANVAENDNING DAERVID Download PDFInfo
- Publication number
- FI69214C FI69214C FI840616A FI840616A FI69214C FI 69214 C FI69214 C FI 69214C FI 840616 A FI840616 A FI 840616A FI 840616 A FI840616 A FI 840616A FI 69214 C FI69214 C FI 69214C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- specific binding
- ligand
- bound
- label
- reagent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
1 692141 69214
Spesifinen sitomisanalyysimenetelmä ja siinä käytettävä reagenssiSpecific binding assay method and reagent
Jakamalla erotettu hakemuksesta 761148By division separated from application 761148
Radioaktiivisten aineiden käsittelyn vaikeudesta ja vaarallisuudesta johtuen on tehty useita yrityksiä sopivien spesifisten sitomisanalyysijärjestelmien luomiseksi, jotka olisivat yhtä herkkiä ja nopeita kuin radioimmunoanalyysit, mutta joissa ei käytetä radioaktiviteettia sitoutumisreaktion tarkkailuun. Kuten alla on lähemmin selostettu, käsittävät radioaktiivisten atomien tai molekyylien sijasta merkkiaineena käytetyt aineet monenlaisia aineita kuten entsyymejä, fluoresoivia molekyylejä ja bakteriofaageja. Ensin käsitellään "heterogeenistä" tyyppiä olevia spesifisiä sitomisanalyysimenetelmiä, joissa suoritetaan sidotun ja vapaan faasin erotus. Tällainen erotus on välttämätön spesifisen sitomisanalyysin suorittamiseksi, kun merkkiaine sidotussa faasissa ei ole erotettavissa vapaassa faasissa olevasta merkkiaineesta.Due to the difficulty and hazard of handling radioactive materials, several attempts have been made to create suitable specific binding assay systems that are as sensitive and rapid as radioimmunoassays, but do not use radioactivity to monitor the binding reaction. As described in more detail below, the agents used as markers instead of radioactive atoms or molecules include a wide variety of agents such as enzymes, fluorescent molecules, and bacteriophages. First, specific binding assay methods of the "heterogeneous" type are performed, in which the separation of bound and free phase is performed. Such a separation is necessary to perform a specific binding assay when the label in the bound phase is indistinguishable from the label in the free phase.
Esimerkkejä heterogeenisistä menetelmistä, joita on kehitetty käyttäen entsyymiä merkkiaineena, on selostettu US-patenteissa 3 654 090, 3 791 932, 3 839 153, 3 850 752 ja 3 879 262 sekä julkaisuissa Journal of Immunological Methods 1:247 (1972) sekä Journal of Immunology 109:129 (1972). Kaikissa selostetuissa menetelmissä on entsyymi kemiallisesti sidottu joko etsittyyn ligandiin tai sen sitovaan kumppaniin ja konstruoidaan sopiva heterogeeninen spesifinen sitomisreaktiosuunnitelma näytteen kanssa suoritetun inkuboinnin jälkeen, jolloin joko liukenemattomaan osaan tai nestemäiseen osaan liittyvän entsymaattisen aktiviteetin määrä on näytteessä olevan ligandimäärän funktio. Entsyymikonjugaattien synteesiin ja kuvaukseen liittyvät ongelmat ovat vakavia epäkohtia tässä lähestymistavassa.Examples of heterogeneous methods developed using the enzyme as a marker are described in U.S. Patents 3,654,090, 3,791,932, 3,839,153, 3,850,752 and 3,879,262 and in Journal of Immunological Methods 1: 247 (1972) and Journal of Immunology 109: 129 (1972). In all of the methods described, the enzyme is chemically bound to either the ligand sought or its binding partner and a suitable heterogeneous specific binding reaction scheme is constructed after incubation with the sample, the amount of enzyme activity associated with either the insoluble portion or the liquid portion being the amount of enzyme activity in the sample. Problems with the synthesis and characterization of enzyme conjugates are serious drawbacks to this approach.
Brittiläinen patentti 1 392 403 ja ranskalainen patentti 2 201 299 selostavat heterogeenista spesifistä sitomisanalyysiä, 2 69214 jossa merkkiaineena käytetään spektrofotometrisesti aktiivisen aineen ei-aktiivista esimuotoa. Näytteen inkuboimisen jälkeen spesifisellä sitomisreaktiojärjestelmällä erotetaan liukenematon ja nestemäinen osa ja nestemäisessä osassa läsnä olevan merkkiaineen määrä, joka on näytteestä paljastettavan li-gandin määrän funktio, määritetään suorittamalla sellaisia reaktiovaiheita, jotka muuttavat inaktiivisen merkkiaineen väriä synnyttäväksi tai fluorometrisesti aktiiviseksi aineeksi, joka sen jälkeen mitataan tavanomaisin välinein.British Patent 1,392,403 and French Patent 2,201,299 describe a heterogeneous specific binding assay, 2,69214 in which a non-active precursor of a spectrophotometrically active substance is used as a tracer. After incubation of the sample with a specific binding reaction system, the insoluble and liquid portions are separated and the amount of tracer present in the liquid portion as a function of the amount of ligand detected in the sample is determined by performing reaction steps to convert the inactive tracer to a colorant .
Muita erityyppisiä merkkiaineita käyttäviä spesifisiä sitomis-analyysimenetelmiä on selostettu seuraavissa: Yhdysvaltojen kauppaministeriön (1973) Kansallisen Teknisen Informaatiopalvelun (NTIS) raportissa n:o PB-224 875 selostetaan epäonnistunutta yritystä hemiinikloridin käyttämiseksi merkkiaineena kemilumi-nenssireaktiolla osoitetussa heterogeenisessa analyysijärjestelmässä. Julkaisussa Nature 219:186 (1968) selostetaan yksityiskohtaisesti määrättyjä radioimmunoanalyysimenetelmiä ja siinä on luonteeltaan hyvin yleinen ohimenevä viittaus koentsyymien ja virusten mahdolliseen käyttöön merkkiaineena radioisotooppien sijasta. Se ei kuitenkaan tuo mitään valoa siihen, miten analyysi olisi suoritettava käyttäen tällaisia vaihtoehtoisia merkkiaineita tai olisiko tällainen analyysi itse asiassa mahdollinen. Lisätaustaa varten viitataan julkaisuun Principles of Competitive Protein-Binding Assays, Odell ja Daughaday (J.B. Lippincott Co., Philadelphia, 1972), jossa erilaisia tunnettuja analyysikaavioita selostetaan laajasti kuten myös niitä erilaisia aineita ja piirteitä, joita on käytetty merkkeinä spesifisissä sitomisanalyyseissä.Specific binding assay methods using different types of tracers are described in the following: U.S. Department of Commerce (1973) National Technical Information Service (NTIS) Report No. PB-224 875 describes a failed attempt to use hemin chloride as a tracer in a chemiluminescent reagent. Nature 219: 186 (1968) describes in detail certain methods of radioimmunoassay and is by nature a very general transient reference to the possible use of coenzymes and viruses as markers instead of radioisotopes. However, it does not shed any light on how the analysis should be performed using such alternative markers or whether such an analysis would in fact be possible. For further background, reference is made to Principles of Competitive Protein-Binding Assays, Odell and Daughaday (J.B. Lippincott Co., Philadelphia, 1972), in which various known assay schemes are extensively described as well as the various substances and features used as markers in specific binding assays.
US-patentissa n:o 3 817 837 selostettu entsyymillä merkitty immunoanalyysi on mielenkiintoinen. Tämä menetelmä on homogeenista tyyppiä sillä se ei edellytä ositetun (so. liukenematon osa/nestemäinen osa) I! 6921 4 spesifisen sitomisreaktiojärjestelmän käyttöä eikä sen edellyttämää erotusmenetelmää, koska entsyymillä merkitty ligandi on sellainen, että entsymaattinen aktiviteetti on estynyt, kun se on reagoinut ligandin sidosparin kanssa. Näin ollen voidaan sidotun merkkiaineen suhdetta vapaaseen muotoon nähden määrittää seuraamalla muutoksia entsymaattisessa aktiviteetissa. Tästä huolimatta tämä menetelmä kärsii siitä, että on vaikeaa valmistaa hyvin tunnusomaisia entsyymillä merkittyjä konjugaatteja ja löytää sellaisia entsyymejä, jotka sopisivat järjestelmän perussuunnitelmaan .The enzyme-linked immunoassay described in U.S. Patent No. 3,817,837 is of interest. This method is of the homogeneous type as it does not require a partitioned (i.e. insoluble part / liquid part) I! 6921 4 the use of a specific binding reaction system and not the separation method required by it, because the enzyme-labeled ligand is such that the enzymatic activity is inhibited when it has reacted with the ligand binding pair. Thus, the ratio of bound marker to free form can be determined by monitoring changes in enzymatic activity. Nevertheless, this method suffers from the difficulty of preparing very characteristic enzyme-labeled conjugates and finding enzymes that would fit the basic design of the system.
Vaikka useita uudentyyppisiä spesifisiä sitomisanalyysejä on ehdotettu ja tutkittu,jäävät radioimmunoanalyysi ja erilaiset entsyymillä merkityt immunoanalyysit eniten käytetyiksi ja parannetuiksi. Molemmissa järjestelmätyypeissä on kuitenkin ilmeisiä epäkohtia, radioimmunoanalyysissa sen radioaktiivisen aineen käyttö, joka on vaarallista ja vaatii huolellista käsittelyä, ja entsyymillä merkityissä immunoanalyyseissä käyttökelpoisten entsyymillä merkittyjen konjugaattien valmistusvaikeus.Although several new types of specific binding assays have been proposed and studied, radioimmunoassay and various enzyme-labeled immunoassays remain the most widely used and improved. However, both types of systems have obvious drawbacks, the use of a radioactive substance in a radioimmunoassay that is hazardous and requires careful handling, and the difficulty of preparing enzyme-labeled conjugates for use in enzyme-linked immunoassays.
Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada hyvin soveltuva, monipuolinen ja herkkä parannettu spesifinen sitomisanalyysi-menetelmä, ja reagenssiaine, jotka perustuvat sellaisen aineen käyttöön merkkiaineena, joka osoittaa ennakolta määrätyn tarkkailu-reaktiojärjestelmän aineosana reagenssiaktiviteettia, jota ainetta tässä nimitetään reagenssiksi. Keksintö koskee näin ollen spesifistä sitomisanalyysimenetelmää nestemäisessä väliaineessa olevan ligandin määrittämiseksi, joka käsittää seuraavat vaiheet: (a) nestemäinen väliaine saatetaan kosketukseen reagenssiaineen kanssa, joka sisältää merkkiaineen ja spesifisen sitovan aineen konjugaatin, jolloin reagenssiaine ja ligandi muodostavat sitomisreaktiojärjestelmän, joka tuottaa (i) merkityn konjugaatin sidotun faasin, jossa spesifinen sitova aine on sidottu siihen spesifisellä sidosparilla ja (ii) merkityn konjugaatin vapaan faasin, jossa spesifinen sitova aine ei ole sidottu siihen spesifisellä sidosparilla, ja (b) määritetään merkkiaine joko sidotussa tai vapaassa faasissa nestemäisessä väliaineessa olevan ligandin mittana, jolle 4 6921 4 menetelmälle on tunnusomaista se, että merkkiaine on kemilumi-nointireaktion reaktiokomponentti, kuten luminointi tai iso-luminointi tai niiden johdannainen.It is an object of the present invention to provide a well-suited, versatile and sensitive improved specific binding assay method, and a reagent based on the use of a substance as a marker that exhibits reagent activity as a component of a predetermined monitoring reaction system. The invention thus relates to a specific binding assay method for determining a ligand in a liquid medium, comprising the steps of: (a) contacting the liquid medium with a reagent containing a conjugate of a label and a specific binding agent, wherein the reagent and ligand form a binding reaction system; a bound phase in which the specific binding agent is bound to it by a specific binding pair, and (ii) a free phase of the labeled conjugate in which the specific binding agent is not bound by a specific binding pair, and (b) determining the label as a measure of ligand in either bound or free phase liquid medium; The process is characterized in that the tracer is a reaction component of a chemiluminescence reaction, such as luminescence or iso-luminescence or a derivative thereof.
Keksintö koskee myöskin reacenssiair.etta nestemäisessä väliaineessa olevan ligandin määrittämiseksi, joka reagenssiaine käsittää merkkiaineen ja spesifisen sitovan aineen konjugaatin, ja joka reagenssiaine ja ligandi muodostavat sitomisreaktiojärjes-telmän, joka tuottaa merkityn konjugaatin sidotun faasin, jossa spesifinen sitova aine en sidottu siihen spesifisellä sidosparilia ja vapaan faasin, jossa spesifinen sitova aine ei ole sidottu siihen spesifisellä sidosparilia, jolloin merkkiaineen määrä joko sidotussa tai vapaassa faasissa on nestemäisessä väliaineessa olevan ligandin määrän funktio, jolle reagenssiaineelle on tunnusomaista se, että merkkiaine on kemiluminointireaktion reaktiokomponentti, kuten luminointi tai isoluminointi tai niiden johdannainen.The invention also relates to a reagent for determining a ligand in a liquid medium, which reagent comprises a conjugate of a label and a specific binding agent, and which reagent and ligand form a binding reaction system that produces a bound phase of the labeled conjugate with a specific binding agent. a phase in which the specific binding agent is not bound to it by a specific binding pair, wherein the amount of label in either bound or free phase is a function of the amount of ligand in the liquid medium, characterized in that the label is a chemiluminescent reaction component such as luminescence or isolum.
Keksinnön mukaista merkkiainetta voidaan käyttää uudessa homogeenisessa analyysitekniikassa tai missä tahansa tavanomaisessa heterogeenisessä analyysitekniikassa.The tracer of the invention can be used in a novel homogeneous assay technique or in any conventional heterogeneous assay technique.
Tarkkailureaktiojärjestelmä on entsyymikatalysoitu ja valitaan sellainen tarkkailureaktiojärjestelmä, joka on erittäin herkkä konjugaatissa olevalle reagenssille. Fluoresoivat reaktiojär-jestelmät ovat hyvin käyttökelpoisia tässä suhteessa. Konjugaa-tissa oleva reagenssi on esillä olevan keksinnön mukaan kemiluminointireaktion reaktiokomponentti.The monitoring reaction system is enzyme catalyzed and a monitoring reaction system is selected that is highly sensitive to the reagent in the conjugate. Fluorescent reaction systems are very useful in this regard. According to the present invention, the reagent in the conjugate is a reaction component of the chemiluminescence reaction.
Il 5 69214 Tässä yhteydessä en seuraavilla määreillä seuraava merkitys: ligandi on se aine tai aineiden ryhmä, jonka läsnäolo tai määrä nestemäisessä väliaineessa on määritettävä, ligandin spesifinen sidospari on mikä tahansa aine tai aineiden ryhmä, joilla on spesifinen taioumus sitoutua ligandiin muiden aineiden poissulkemiseksi ja ligandin spesifinen sitova analogi on mikä tahansa aine tai aineiden ryhmä, joka käyttäytyy olennaisesti samalla.tavalla kuin ligandi ligandin spesifisen sidosparir sidostaipumuksen suhteen·.Il 5 69214 In this context, the following attributes have the following meaning: ligand is the substance or group of substances whose presence or amount in a liquid medium is to be determined, a ligand-specific binding pair is any substance or group of substances with a specific tendency to bind to a ligand a specific binding analogue is any substance or group of substances that behaves in substantially the same way as a ligand with respect to the specific binding tendency of the ligand.
Uusi homogeeninen analyysitekniikka perustuu osaksi siihen seikkaan, että reaktio ligandin ja sen spesifisen sidosparin välillä, joista reagenssi on sitoutunut toiseen, muuttaa reagenssin aktiviteettia ennakolta määrätyssä reaktiossa, joka reaktio siten toimii välikappaleena spesifisen sitomisreaktion tarkkailussa. Tämä perusilmiö huomioonottaen voidaan esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää suoritettaessa soveltaa erilaisia manipuloivia suunnitelmia mukaanluettuna erilaiset testikokoomukset ja -laitteet. Suositut peruskä-sitte ly suunnitelmaa ovat suorasidostekr.iikka ja kilpaileva sidostek-r, iikka.The new homogeneous analytical technique is based in part on the fact that the reaction between the ligand and the specific binding pair from which the reagent is bound alters the activity of the reagent in a predetermined reaction, thus acting as an intermediary in monitoring the specific binding reaction. In view of this basic phenomenon, various manipulative designs, including various test assemblies and devices, may be applied in performing the method of the present invention. Popular basic concepts are direct bonding and competing bonding.
Suorasidcstekniikassa saatetaan nestemäinen väliaine, jonka epäillään sisältävän osoitettavaa ligandia, kosketukseen kon.iugaatin kanssa, jossa reagenssi on sieestu ligandin spesifiseen sidospariin ja sen jälkeen analysoidaan mahdollinen muutos reagenssin aktiviteetissa. Kilpailevassa sidostekniikassa saatetaan nestemäinen väliaine kosketukseen ligandin spesifisen sidosparin kanssa ja konju-gaatin kanssa, jossa reagenssi on sidottu ligandiin tai sen spesifiseen sitovaan analogiin tai molempiin ja sen jälkeen analysoidaan mahdollinen muutos reagenssin aktiviteetissa. Kummassakin menettelytavassa määritetään reagenssin aktiviteetti saattamalla nestemäinen väliaine kosketukseen ainakin yhden sellaisen reagenssin kanssa, joka muodostaa reagenssin kanssa ennakolta määrätyn tarkkailureaktion. Ligandin kvalitatiivinen määritys nestemäisessä väliaineessa käsittää saadun reaktion ominaisuuden, tavallisesti nopeuden vertailemisen tarkkaillun reaktion vastaavan ominaisuuden kanssa ligandittomassa nestemäisessä väliaineessa, mahdollisen eron näiden välissä osoittaes sa muutosta reagenssin aktiviteetissa. Ligandi.n kvantitatiivinen määritys nestemäisessä väliaineessa käsittää saadun reaktion ominaisuuden vertaamista vastaavaan ominaisuuteen tarkkailureaktiossa nestemäisissä väliaineissa, jotka sisältävät tunnettuja määriä ligandia.In the direct coupling technique, a liquid medium suspected of containing a detectable ligand is contacted with a conjugate in which the reagent is bound to a specific binding pair of the ligand and then analyzed for any change in reagent activity. In the competitive binding technique, a liquid medium is contacted with a specific binding pair of a ligand and a conjugate in which the reagent is bound to the ligand or its specific binding analog, or both, and then analyzed for any change in reagent activity. In both procedures, the activity of a reagent is determined by contacting a liquid medium with at least one reagent that forms a predetermined monitoring reaction with the reagent. Qualitative determination of a ligand in a liquid medium involves comparing the property of the reaction obtained, usually the rate with that of the observed reaction in the non-ligand liquid medium, with a possible difference between them indicating a change in the activity of the reagent. Quantitative determination of ligand in a liquid medium involves comparing the property of the reaction obtained to a corresponding property in a monitoring reaction in liquid media containing known amounts of ligand.
6921 46921 4
Yleisesti ottaen, kun seurataan homogeenista analyysikaaviota, voidaan spesifisen sitomisreaktion ainesosat, so. nestemäinen väliaine, jonka epäillään sisältävän ligandia, kcnjugaatti ja/tai ligandin spesifinen sidospari, yhdistellä missä tahansa määrässä, tavalla ja järjestyksessä, edellyttäen että konjugaatissa olevan reagenssin aktiviteetti muuttuu mitattavassa määrin, kun nestemäinen väliaine sisältää ligandia sellaisessa määrässä tai pitoisuudessa, joka on merkittävä analyysin tarkoituksiin. Spesifisen sitomisreaktion kaikki ainesosat ovat edullisesti liukoisia nestemäiseen väliaineeseen.In general, when following a homogeneous analytical scheme, the components of a specific binding reaction, i.e. combine the liquid medium suspected of containing the ligand, the conjugate and / or the specific ligand of the ligand in any amount, manner and order, provided that the activity of the reagent in the conjugate changes measurably when the liquid medium contains the ligand in an amount or concentration relevant for analysis . All components of the specific binding reaction are preferably soluble in the liquid medium.
Homogeenista suoraSidostekniikkaa käytettäessä spesifisen sitcmisreak-tion ainesosat ovat nestemäinen väliaine, jonka epäillään sisältävän ligandin, ja konjugaattia, jossa reagenssi on sitoutunut ligandin spesifiseen sidospariin.· Konjugoidun reagenssin aktiviteetti sen ollessa kosketuksissa nestemäisen väliaineen kanssa on kääntäen verrannollinen nestemäisessä väliaineessa olevan ligandin ja konjugaatissa olevan spesifisen sidosparin väliseen sitoutumisa.stee-seen. Kun näin ollen ligandin määrä nestemäisessä väliaineessa kohoaa, konjugoidun reagenssin aktiviteetti alenee.Using a homogeneous direct binding technique, the components of a specific binding reaction are a liquid medium suspected of containing a ligand and a conjugate in which the reagent is bound to a specific binding pair of the ligand. to the binding.stee. Thus, as the amount of ligand in the liquid medium increases, the activity of the conjugated reagent decreases.
Homogeenista kilpailevaa sidostekniikkaa käytettäessä spesifisen si-tcmisreakticn ainesosat ovat nestemäinen väliaine, jonka epäillään sisältävän ligandia, kcnjugaattimäärä, joka sisältää ligandiin tai ligandin spesifiseen sitovaan analogiin sitoutuneen reagenssin, sekä ligandin spesifisen sidosparin määrän. Spesifinen sidospari saatetaan olennaisesti samanaikaisesti kosketukseen sekä konjugaatin että nestemäisen väliaineen kanssa. Koska mikä tahansa nestemäisessä väliaineessa oleva ligandi kilpailee konjugaatissa ligandin tai sen spesifisen sidosanalogin kanssa sit.cutuakseen spesifisen sidosparin kanssa, on nestemäisen väliaineen kanssa kosketuksessa olevan konju-gcidun reagenssin aktiviteetti suoraan verrannollinen nestemäisessä väliaineessa olevan ligandin ja spesifisen sidosparin väliseen sitou-tumisasteeseen. Konjugoidun reagenssin aktiviteetti kohoaa näin ollen sitä mukaa kun ligandin määrä nestemäisessä väliaineessa kohoaa.Using a homogeneous competitive binding technique, the components of a specific binding reaction are a liquid medium suspected of containing a ligand, an amount of conjugate containing a reagent bound to a ligand or ligand-specific binding analog, and an amount of a specific ligand binding pair. The specific binding pair is contacted substantially simultaneously with both the conjugate and the liquid medium. Since any ligand in a liquid medium competes in the conjugate with a ligand or a specific binding analog thereof to bind to a specific binding pair, the activity of the conjugated reagent in contact with the liquid medium is directly proportional to the degree of binding between the ligand in the liquid medium and the specific binding pair. Thus, the activity of the conjugated reagent increases as the amount of ligand in the liquid medium increases.
Homogeenisen kilpailevan sidostekr.iikan muunnos on homogeeninen syrjäy-tyssidostekniikka, jossa konjugaatti ensin saatetaan kosketukseen ligandin spesifisen sidosparin kanssa ja sen jälkeen nestemäisen väliaineen kanssa. Tällöin esiintyy kilpailua spesifisestä sidosparista. Tällaisessa menetelmässä spesifisen sidosparin kanssa kosketukseen 6921 4 saatetun konjugaatin määrä on tavallisesti se, joka käsittää ligandin tai sen analogin yli sen määrän, joka kykenee sitoutumaan spesifisen sidosparin sen määrän kanssa, joka on läsnä sinä aikana, kun konju-gaatti ja spesifinen sidospari ovat kosketuksessa, ennen kosketusta nestemäisen väliaineen kanssa, jonka epäillään sisältävän ligandia. Tämä kosketusjärjestys voidaan toteuttaa kahdella sopivalla tavalla. Toisessa menetelmässä saatetaan konjugaatti kosketukseen spesifisen sidosparin kanssa nestemäisessä miljöössä ennen kosketusta nestemäisen väliaineen kanssa, jonka epäillään sisältävän ligandia. Toisessa menetelmässä saatetaan nestemäinen väliaine, jonka epäillään sisältävän ligandia, kosketukseen konjugaattia ja spesifistä sidosparia sisältävän kompleksin kanssa, jolloin konjugaatissa oleva spesifinen sitova aine ja spesifinen sidospari on sidottu toisiinsa palautuvasta. Se määrä konjugaattia, joka sitoutuu spesifiseen aineeseensa, joka on kompleksimuodossa toisessa menetelmässä, on tavallisesti yli sen määrän, jonka ligandi kykenee syrjäyttämään nestemäisessä väliaineessa sinä aikana, jona spesifinen sidospari tai kompleksi ja väliaine ovat kosketuksessa ennen konjugoidun reagenssin aktiviteettimuutoksen analyysin suorittamista loppuun.A modification of a homogeneous competitive binding technique is a homogeneous displacement binding technique in which the conjugate is first contacted with a specific binding pair of a ligand and then with a liquid medium. In this case, there is competition for a specific pair of binders. In such a method, the amount of conjugate contacted with the specific binding pair 6921 4 is usually that comprising the ligand or analog thereof in excess of the amount capable of binding the specific binding pair with the amount present while the conjugate and the specific binding pair are in contact. prior to contact with the liquid medium suspected of containing the ligand. This order of contact can be implemented in two suitable ways. In another method, the conjugate is contacted with a specific binding pair in a liquid environment prior to contact with a liquid medium suspected of containing a ligand. In another method, a liquid medium suspected of containing a ligand is contacted with a complex comprising a conjugate and a specific binding pair, wherein the specific binding agent and the specific binding pair in the conjugate are reversibly bound to each other. The amount of conjugate that binds to its specific agent in complex form in the second method is usually greater than the amount the ligand is capable of displacing in the liquid medium during the time the specific binding pair or complex and the medium are in contact before the conjugate reagent activity change analysis is completed.
Toinen muunnos homogeenisesta kilpailevasta sidostekniikasta on homogeeninen sarjakyllästystekniikka, jossa spesifisen sitomisreaktion ainesosat ovat samoja kuin kilpailevassa sidostekniikassa käytetyt, mutta ainesosien lisäysjärjestys tai yhdistelmä ja niiden käytetyt suhteelliset määrät ovat erilaisia. Sarjakyllästyetekniikan mukaan saatetaan ligandin spesifinen sidospari kosketukseen nestemäisen väliaineen kanssa, jonka epäillään' sisältävän ligandia, joksikin ajaksi ennen mainitun nestemäisen väliaineen saattamista kosketukseen konjugaatin kanssa. Nestemäisen väliaineen kanssa kosketukseen saatetun spesifisen sidosparin määrä on tavallisesti suurempi kuin se määrä, joka kykenee sitoutumaan koko ligandimäärän kanssa, jonka oletetaan olevan läsnä nestemäisessä väliaineessa aikana, jolloin spesifinen sidospari ja nestemäinen väliaine ovat kosketuksessa ennen kuin nestemäinen väliaine joutuu kosketukseen konjugaatin kanssa. Konjugoidussa muodossa olevan ligandin tai ligandianalogin määrä on tavallisesti suurempi kuin se määrä, joka kykenee sitoutumaan spesifisen sidosparin jäljellä olevan sitoutumattoman määrän kanssa sinä aikana kun nestemäinen väliaine ja konjugaatti ovat kosketuksessa ennenkuin konjugoidun reagenssin mahdollisen aktiviteettimuutoksen analysointi saatetaan loppuun.Another variation of a homogeneous competitive bonding technique is a homogeneous serial impregnation technique in which the components of a specific binding reaction are the same as those used in the competitive binding technique, but the order or combination of additions of ingredients and their relative amounts used are different. According to the serial impregnation technique, a specific bonding pair of a ligand is contacted with a liquid medium suspected of containing the ligand for a period of time before said liquid medium is contacted with the conjugate. The amount of specific binding pair contacted with the liquid medium is usually greater than the amount capable of binding to the total amount of ligand assumed to be present in the liquid medium during the time the specific binding pair and the liquid medium are in contact before the liquid medium comes into contact with the conjugate. The amount of ligand or ligand analog in conjugated form is usually greater than the amount capable of binding to the remaining unbound amount of the specific binding pair while the liquid medium and conjugate are in contact before analysis of any change in activity of the conjugated reagent is completed.
8 692148 69214
Konjugoidun reagenssin aktiviteetinmuutoksen vahvistaminen ennakolta määrätyn tarkkailureaktion ainesosana aikaansaadaan edullisesti saattamalla spesifinen sitomisreaktioseos kosketukseen vähintään yhden sellaisen aineen kanssa, joka muodostaa konjugoidun reagenssin kanssn tarkkailureaktion ja määrittämällä spesifisen sitomisreaktion vaikutus tällaisen reaktion ominaisuuteen.The amplification of the change in activity of the conjugated reagent as a component of a predetermined monitoring reaction is preferably achieved by contacting the specific binding reaction mixture with at least one agent that forms a monitoring reaction with the conjugated reagent and determining the effect of the specific binding reaction on the nature of such reaction.
Reagenssin käyttöä merkkiaineena voidaan myös soveltaa tavanomaisiin heterogeenistä tyyppiä oleviin anaiyysikaavicihin, joissa merkkiai-nesosan sidottu ja vapaa faasi erotetaan ja joissa merkkiaineen määrä jommassa Kummassa määritetään. Reagenssi tällaisen heterogeenisen analyysin suorittamiseksi voi olla eri muodoissa. Yleensä tällainen välikappale sisältää kolme perusainesosaa, jotka ovat (1) tutkittava li-gandi, (2) ligandin spesifinen sidcspari ja (3) merkkiainesosa, joka tavallisesti on (a) ligandin, (b) ligandin spesifisen sidosanalogin tai (c) spesifisen sidosparin merkitty muoto. Sitomisreaktion ainesosat yhdistetään samanaikaisesti tai sarjalisäyksinä ja sopivalla inkubointiaialla tai -ajoilla sitoutuu merkkiainesosa vastaaviin kilpa!~ leviin sicospareihinsa, niin että sitoutumisaste, so. sidospariin sitoutuneen merkkiainesosan ja sitoutumattoman määrien suhde, en läsnäolevan ligandimäärän funktio. Alla en lyhyt selostus muutamista erilaisista sitomisreaktiokaavicista, joita voidaan käyttää keksinnön mukaista menetelmää suoritettaessa.The use of a reagent as a tracer can also be applied to conventional heterogeneous type analytical charts in which the bound and free phases of the tracer moiety are separated and in which the amount of tracer in either is determined. The reagent for performing such a heterogeneous analysis may be in various forms. Generally, such a spacer contains three basic components, which are (1) a ligand of interest, (2) a specific binding pair of the ligand, and (3) a label component, usually labeled with (a) a ligand, (b) a specific binding analog of the ligand, or (c) a specific binding pair. form. The components of the binding reaction are pooled simultaneously or in series and at appropriate incubation times or times, the label component binds to its respective competitive sicospares so that the degree of binding, i. the ratio of the amount of the labeled component to the unbound pair and the amount of unbound, not a function of the amount of ligand present. Below is a brief description of a few different binding reaction schemes that can be used in carrying out the process of the invention.
Joskin merkkiominaisuus merkityssä konjugaatissa, kuten radioaktivi-teetti tai entsymaattinen aktiviteetti tavanomaisissa heterogeenisissa spesifisissä sitomisanalyysimenetelmissä, kuten radioimmunoanalyy-seiss£,ja heterogeenisissa entsyymi-immunoanalyyseissa, on olennaisesti sana konjugaatin sidotulle ja vapaalle muodolle vaikuttaa määrätyissä tapauksissa merkityn konjugaatin sitoutuminen esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä reagenssin aktiviteettiin merkkiaineena. Tässä tilanteessa tarkkailureaktiolla on suhteellisen vakio luonne, kun ligandia ei ole läsnä nestemäisessä väliaineessa tai kun sitä on läsnä merkityksettömän pienessä määrässä. Kun ligandia on läsnä nestemäisessä väliaineessa muuttuu tarkkailureaktion ominaisuus tai luonne, kuten yllä on selostettu homogeenisen tekniikan yhteydessä. Alla oleville kaavioille pätevät seuraavat selitykset: 6921 4Although a label property in a labeled conjugate, such as radioactivity or enzymatic activity in conventional heterogeneous specific binding assays, such as radioimmunoassays, and in heterogeneous enzyme-linked immunosorbent assays, the word as a tracer. In this situation, the observation reaction is of a relatively constant nature when the ligand is not present in the liquid medium or when it is present in an insignificant amount. When the ligand is present in the liquid medium, the nature or nature of the monitoring reaction changes, as described above in connection with the homogeneous technique. The following explanations apply to the diagrams below:
Symboli Määritelmä L tutkittava ligandi ligandi tai sen spesifinen sidosanalogi B ligandin sidospari x merkkiaine, so. reagenssi |" liukenematon faasi -> irJcubointia j an jakso, jota seuraa sopiva erotus (Iira) rajoitettu; läsnä vähemmässä näärässä kuin se, joka kykenee sitoutumaan kaikkiin saatavissa oleviin sidoskontiin valituissa reaktio-olosuhteissa valitun inkubointia jän jakson aikana; so. ainesosa johon sitoutumisesta muut ainesosat kilpailevat (exc) ylimäärä, läsnä määrässä joka on suurempi kuin mitä kykenee sitoutumaan kaikkiin läsnä oleviin sidoskohtiin valituissa reaktio-olosuhteissa valittuna inkubointiajänjaksona.Symbol Definition L ligand to be examined ligand or its specific binding analog B ligand binding pair x marker, i.e. reagent | "insoluble phase -> irububation and a period followed by a suitable separation (Iira) limited; present in an amount less than that capable of binding to all available binding sites under the selected reaction conditions during the selected incubation period; the components compete (exc) in excess, present in an amount greater than that capable of binding to all binding sites present under the selected reaction conditions during the selected incubation period.
1. Kilpailevien sidosten hetercreenisia järjestelyjä a) L +(Τ' " + B(lim) -> + liukenemattomaksi tekevä aine 3:tä tai © * varten Tämä on klassinen lähestymistapa kilpailevaan sitomiseen. Esimerkkejä tällaisista liukenemattomaksi tekevistä aineista ovat spesifiset saostavat vasta-aineet, spesifiset liukenemattomaksi tehdyt vasta-aineet ja, kun E tai (E)* on proteiinipitoinen aine, proteiinin saostajat, kuten ammcniunsulfaatti tai kun B tai(L)x on pieni adsorboitava molekyyli, dekstraani11a päällystetty puu-hiili. Selostus samantapaisista järjestelmistä en julkaisussa Biochem. J. 88:137 (1963) ja US-oatentissa n:o 3 839 153 (FI-P 54 034).1. Hetercreenic arrangements of competing bonds a) L + (Τ '"+ B (lim) -> + insolubilizer for 3 or © * This is a classical approach to competitive binding. Examples of such insolubilizers are specific precipitating antibodies , specific insolubilized antibodies and, when E or (E) * is a proteinaceous substance, protein precipitants such as ammonium sulfate or when B or (L) x is a small adsorbable molecule, dextran-11a coated charcoal. J. 88: 137 (1963) and U.S. Patent No. 3,839,153 (FI-P 54,034).
b) L + (E) * + J-E(lim) -^ *··έ·\*<ί lähestymistapaa kutsutaan tavallisesti kiintofaasiteknii— kaksi. Selostuksia samantapaisista radioimmunoanalyysi- ja e.n-syymi-inmunoanalyysitekniikoista on US-patenteissa n:ot 3 505 019, 3 555 143, 3 646 346 ja 3 654 090.b) The L + (E) * + J-E (lim) - ^ * ·· έ · \ * <ί approach is usually called the solid phase technique. Similar radioimmunoassay and e.n-enzyme immunoassay techniques are described in U.S. Patent Nos. 3,505,019, 3,555,143, 3,646,346 and 3,654,090.
c) L + BÄ + J-(T^(lim) -^c) L + BÄ + J- (T ^ (lim) - ^
Referenssi: US-patentti n:o 3 654 090.Reference: U.S. Patent No. 3,654,090.
d) L + |-(Γ) + B* (lim).-^d) L + | - (Γ) + B * (lim) .- ^
Referenssi: US-patentti n:o 3 850 752 (Fi-p 54 033).Reference: U.S. Patent No. 3,850,752 (Fi-p 54,033).
10 6921 4 2. Heterogeeni si £ sar.i aky 1 las t y,° '· i?·1 -s a a) L + B(exc) _-> + © * (exc) ---? + liukenemattomaksi tekevä aine B:tä tai © varten10 6921 4 2. Heterogeneous si £ sar.i aky 1 las t y, ° '· i? · 1 -s a a) L + B (exc) _-> + © * (exc) ---? + insolubilizer for B or ©
Sarjakyllästystekniikassa merih-ttinescsa sitoutuu joihinkin tai kaikkiin niihin sidoskohtiin aineessa z, jotka jaavat jäljelle ensimmäisen inkubointijaksan j‘uineen· b) L + J- E(exc) —+ ©“ (ex n) -?In the series impregnation technique, Merih-ttinescsa binds to some or all of the binding sites in substance z that divide the first incubation period with the residue · b) L + J- E (exc) - + © “(ex n) -?
Selostuksia samantapaisista racicinmunoanalyysi- Öa entsyymi-immu-noanalyysitekniikoista löytyy -S-patentista n:o 3 720 760 (FI-P 48 785) ja julkaisusta J· Itimunol. 209:129 (1 972).Descriptions of similar racic immunoassay techniques can be found in S-Patent No. 3,720,760 (FI-P 48,785) and in J · Itimunol. 209: 129 (1,972).
c) L + B* (exc) -^ + [-© (exc) * 3· Heterogeeninen' kerrostua j ä re s t e - y L + |~ 3 (exc) -- E* (exc) *--- ve«v,cstustekn-· -5 kassa rne^^ikiamesosd sit^u^uu ^ cin — n x i n tai x aix— «·:ιm liukenemattomaKsi teqtyi:— w-c^y^.------- o---.u„un._n ligancimolekyyleihin.c) L + B * (exc) - ^ + [- © (exc) * 3 · Heterogeneous' deposited in the left - y L + | ~ 3 (exc) - E * (exc) * --- ve «V, cstustekn- · -5 kassa rne ^^ ikiamesosd sit ^ u ^ uu ^ cin - nxin tai x aix—« ·: ιm insoluble Ksi teqtyi: - wc ^ y ^ .------- o --- .u „un._n ligand molecules.
Referenssi: US-patentti n: o 3 ?60 .(FI-P 48 725).Reference: U.S. Patent No. 3-60 (FI-P 48,725).
. neterogeemnen kiintofaasilair^.—u~·’ -.- L + © x + j- (ei-spesifinen) —" * + ^ Π-ΐΠϊ) ^ Tässä tekniikassa ligandi ja m.erxkiainesosa sidotaan ei-spesifi-fiseen sitojaan ja sen jälkeen siitä dissosioidaan suhteellisia määriä sidosparilla sitomalla» jclla on suurempi affiniteetti ligandiin ja merkkiainesosaan. ^.-.nilkan kaikkein käyttö- kelpoisimmassa muodossa käytetään ei-spes^.isen sitojan kolonnia, kuten on selostettu US-patentis3£· n:o 3 c59 10U. Tällainen tekniikka on käyttökelpoinen, kun l-S-ndi on sidottu endogeenisiin sitoviin aineisiin näytteessä, 0cu·"·a häiritsisivät kilpailevaa sitomisreaktiota jollei niitä poistettaisi. Tultua sidotuksi ei-spesifiseer. sitojaan voidaan endogeeniset sitovat aineet poistaa sopivilla pesuilla.. neterogemic solid phase group. In this technique, a ligand and an excipient component are bound to a non-specific binder and its thereafter, relative amounts of it are dissociated by binding pair binding, which has a higher affinity for the ligand and label component. In the most useful form of the ankle, a non-specific binding column is used, as described in U.S. Patent No. 3,959 Such a technique is useful when the 1S-ndi is bound to endogenous binding agents in a sample that would interfere with the competitive binding reaction if they were not removed. Once bound, it does not specify. endogenous binding agents can be removed by suitable washes.
Tavanomaisiin heterogeenisiin analyysijärjestelmiin liittyviä parametreja, kuten analyysijärjstelyjä ja vaihtoehtoisia erotusmenetel-Parameters related to conventional heterogeneous analytical systems, such as analytical arrangements and alternative separation methods,
HB
11 6921 4 miä selostetaan yksityiskohtaisemmin julkaisussa Principles of Competitive Protein-Binding Assays, Odell ja Daughaday (J. B. Lippin-cott Co., Philadelphia, 1972).11 6921 4 which are described in more detail in Principles of Competitive Protein-Binding Assays, Odell and Daughaday (J. B. Lippin-cott Co., Philadelphia, 1972).
Sopivat reaktioaineosat, jotka muodostavat yhdessä konjugaatissa olevan reagenssin kanssa tarkkailureaktion, voidaan saattaa kosketukseen (i) spesifisen sitomisreaktioseoksen kanssa homogeenisen tekniikan mukaisesti tai (ii) erotetun sidotun tai vapaan faasin kanssa heterogeenisen tekniikan mukaisesti, yksinään tai minä tahansa yhdistelmänä joko ennen, samanaikaisesti tai spesifisen sitomisreaktion käynnistymisen jälkeen. Spesifisen sitomisreaktion käynnistämisen jälkeen reaktioseosta, joka voi sisältää jonkin tark-kailureaktiota varten välttämättömän aineosan tai kaikki, inkuboidaan tavallisesti ennakolta määrätyn ajan ennen kuin konjugaatissa olevan reagenssin mahdollinen aktiviteettimuutos vahvistetaan (homogeeninen tekniikka) tai erotetuissa faaseissa olevan reagenssin aktiviteetti vahvistetaan (heterogeeninen tekniikka). Inkubointijakson jälkeen lisätään reaktioseokseen kaikkia tarkkailureaktioon tarvittavia aineosia, joita ei vielä ole läsnä riittävissä määrissä reaktio-seoksessa, ja tarkkailureaktio vahvistetaan osoituksena nestemäisessä väliaineessa olevan ligandin läsnäolosta tai määrästä.Suitable reactants that together with the reagent in the conjugate form a monitoring reaction may be contacted with (i) a specific binding reaction mixture by a homogeneous technique or (ii) a separated bound or free phase by a heterogeneous technique, alone or in any combination either before, simultaneously or by a specific binding reaction. after starting. After initiating a specific binding reaction, the reaction mixture, which may contain some or all of the components necessary for the monitoring reaction, is usually incubated for a predetermined time before any change in reagent activity in the conjugate is confirmed (homogeneous technique) or reagents in separated phases are confirmed (heterogeneous technique). After the incubation period, all ingredients required for the monitoring reaction that are not yet present in sufficient amounts in the reaction mixture are added to the reaction mixture, and the monitoring reaction is confirmed as an indication of the presence or amount of ligand in the liquid medium.
Eräs edullinen herkkä tarkkailureaktio käsittää fluoresenssi-ilmiön ja on entsyymikatalysoitu. Tällaisessa reaktiojärjestel-mässä konjugaatissa oleva reagenssi on substraatti entsymaattisessa reaktiossa, joka tuottaa tuotteen, jolla on fluoresoivia ominaisuuksia, jotka eroavat konjugoidun substraatin ominaisuuksista. Mikä tahansa spesifisestä sitomisreaktiosta johtuva konjugoidun entsy-maattisen reagenssin aktiviteetin muutos aiheuttaa muutoksen reak-tioseoksen fluoresoivissa ominaisuuksissa. Yleinen reaktiokaavio tällaiselle entsyymikatalysoidulle reaktiojärjestelmälle on seuraa-va: entsyymisubstraatti - X-Z yym^),) tuote jossa X on entsyymillä lohkaistava sidos tai sidosryhmä, kuten esteri- tai amidoryhmä, ja Z on spesifinen sitova substraatti, joka riippuen käytetystä spesifisestä sitomisreaktiosta, on ligandi, ligandin spesifinen sitova analogi tai ligandin spesifinen sidospari. Tämäntyyppisessä reaktiojärjestelmässä käytettäviä spesifisiä 12 6921 4 konjugaatteja ovat erilaiset entsyymilohkaistavat fluoreseiinin, umbelliferonin, 3-indolin, β-naftolin, 3-pyridolin, resorufiinin johdannaiset ja sen tapaiset. Esimerkkeinä tällaisten johdannaisten mahdollisista rakennekaavoista mainittakoon:A preferred sensitive monitoring reaction involves a fluorescence phenomenon and is enzyme catalyzed. In such a reaction system, the reagent in the conjugate is a substrate in an enzymatic reaction that produces a product with fluorescent properties that differ from those of the conjugated substrate. Any change in the activity of the conjugated enzymatic reagent due to a specific binding reaction causes a change in the fluorescent properties of the reaction mixture. A general reaction scheme for such an enzyme-catalyzed reaction system is as follows: enzyme substrate - XZ),) a product wherein X is an enzyme-cleavable bond or a linking group such as an ester or amido group, and Z is a specific binding substrate, depending on the specific reactant used. a ligand-specific binding analog or a ligand-specific binding pair. Specific 12 6921 4 conjugates used in this type of reaction system include various enzyme-cleavable derivatives of fluorescein, umbelliferone, 3-indole, β-naphthol, 3-pyridol, resorufin, and the like. Examples of possible structural formulas for such derivatives include:
Johdannainen Kaava R1 ___ o ^ R2 fluoreseiiniDerivative Formula R1 ___ o ^ R2 fluorescein
Cf\Cf \
Uy 0 R2 . /x 0 umbellif eroni γΓ \ I, p 3 _^R2 3-indoli J | I *Uy 0 R2. / x 0 umbellif eroni γΓ \ I, p 3 _ ^ R2 3-indole J | I *
AA
a. .R2 R2 ' r^V" 3-pyridoli o^vVy"2a. .R2 R2 'r ^ V "3-pyridol o ^ vVy" 2
resorufiini Iresorufin I
joissa Hl on -OH tai -X-z (kuten yllä on määritelty tässä kappalees-sa), F.2 on -X-Z ja F3 on -H tai -CH-.wherein H 1 is -OH or -X-z (as defined hereinabove), F 2 is -X-Z, and F 3 is -H or -CH-.
13 6921 413 6921 4
Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa minkä tahansa sellaisen ligandin havaitsemiseen, jolle on spesifinen sidospari. Ligandi on tavallisesti peptidi, proteiini, hiilihydraatti, glykoproteiini, steroidi tai muu orgaaninen molekyyli, jolle on spesifinen sidos-pari biologisissa järjestelmissä tai joka on syntetisoitavissa. Toiminnallisessa mielessä ligandiksi valitaan tavallisesti antigeeni tai sen vasta-aine, hapteeni tai sen vasta-aine, tai hormoni, vitamiini, metaboliitti tai farmakologinen aine, tai näiden reseptori tai sitova aine. Erityisesimerkkejä keksinnön mukaisesti havaittavista ligandeista ovat hormoni, kuten insuliini, korio-niini-gonadotropiini , tyroksiini, liotyroniini ja estrioli, antigeenit ja hapteenit kuten ferritiini, bradykinniini, prostaglandiinit ja syövälle spesifiset vasta-aineet, vitamiinit kuten biotiini, vitamiiini-B12> foliinihappo, vitamiini-E, ja askorbiinihappo, metaboliitit kuten 31,5'-adenosiiniraonofosfaatti ja 3’,5’-guano-siinimonofosfaatti, farmakologiset aineet kuten dilantiini, digoksiini, morfiini, digitoksiini ja barbituraatit, vasta-aineet kuten mikrosomaali-vasta-aine ja hepatitiksen ja allergeenien vasta-aineet, sekä spesifiset sidosreseptorit kuten tyroksiini ja sitova globuliini, avidiini, sisäinen tekijä ja transkobalamiini.The present invention can be applied to the detection of any ligand having a specific binding pair. A ligand is usually a peptide, protein, carbohydrate, glycoprotein, steroid, or other organic molecule that has a specific binding pair in biological systems or that can be synthesized. In a functional sense, the ligand is usually selected from an antigen or an antibody thereof, a hapten or an antibody thereof, or a hormone, vitamin, metabolite or pharmacological agent, or a receptor or binding agent thereof. Specific examples of ligands detectable according to the invention include a hormone such as insulin, chorionic gonadotropin, thyroxine, liothyronine and estriol, antigens and hapten such as ferritin, bradykinin, prostaglandins and cancer-specific antibodies, vitamins such as biotin, vitamin B, vitamin -E, and ascorbic acid, metabolites such as 31,5'-adenosine rosin phosphate and 3 ', 5'-guanosine monophosphate, pharmacological agents such as dilantin, digoxin, morphine, digitoxin and barbiturates, antibodies such as microsomal antibody and hepatitis antibodies to allergens, as well as specific binding receptors such as thyroxine and binding globulin, avidin, intrinsic factor, and transcobalamin.
Keksinnön mukaisessa konjugaatissa reagenssi on sidottu tai kytketty spesifiseen sitovaan aineeseen, joka on ligandi, ligandin spesifinen sitova analogi tai ligandin spesifinen sidospari riippuen valitusta analyysikaaviosta, niin että reagenssin aktiviteetistä säilyy mitattava määrä. Reagenssin ja spesifisen sitovan aineen välinen sidos on tavallisesti olennaisesti irreversiibeli analyysiolosuhteissa, esim. kun tarkkailureaktio, jossa reagenssilla on aktiviteettia, ei ole suunniteltu kemiallisesti tuhoamaan tällaista sidosta, kuten yllä mainituissa luminoivissa ja syklisissä reaktiojärjestelmissä. Määrätyissä tapauksissa tällainen sidos on kuitenkin tahallisesti tuhottu tai siihen vaikutetaan muulla tavoin valitulla tarkkailureaktiolla reagenssin aktiviteettimuutoksen analysoimiseksi. Tällainen tapaus on aikaisemmin mainituissa entsymaattisissa fluoresoivissa subst-raattireaktiojärjestelmissä.In the conjugate of the invention, the reagent is bound or coupled to a specific binding agent which is a ligand, a specific binding analog of the ligand, or a specific binding pair of the ligand, depending on the chosen analytical scheme, so that a measurable amount of reagent activity is maintained. The bond between the reagent and the specific binding agent is usually substantially irreversible under the assay conditions, e.g., when the monitoring reaction in which the reagent has activity is not designed to chemically destroy such a bond, as in the luminescent and cyclic reaction systems mentioned above. However, in certain cases, such a bond is intentionally destroyed or otherwise affected by a selected monitoring reaction to analyze the change in activity of the reagent. Such is the case in the previously mentioned enzymatic fluorescent substrate reaction systems.
Reagenssi voidaan suoraan sitoa spesifiseen sitovaan aineeseen, niin että konjugaatin molekyylipaino on pienempi tai sama kuin 14 6921 4 reagenssin ja spesifisen sitovan aineen ryhmämolekyjrlipaino. Reagenssi ja spesifinen sitova aine sidotaan kuitenkin tavallisesti väliryhmillä, jossa on 1-50 ja edullisesti 1-10 hiiliatomia tai heteroatomia, kuten typpeä, happea, rikkiä, fosforia, jne. Esimerkkejä yhden atomin sisältävästä väliryhmästä on metyleeni-ryhmä (yksi hiiliatomi) ja aminoryhmä (yksi heteroatomi).The reagent can be directly bound to a specific binding agent so that the molecular weight of the conjugate is less than or equal to the group molecular weight of the reagent and the specific binding agent. However, the reagent and the specific binding agent are usually bonded with spacers having 1 to 50 and preferably 1 to 10 carbon atoms or heteroatoms such as nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus, etc. Examples of the single atom spacer include a methylene group (one carbon atom) and an amino group. (one heteroatom).
Väliryhmän molekyylipaino on tavallisesti korkeintaan 1000 ja edullisesti alle 200. Väliryhmä sisältää hiiliatomien tai hete-roatomien tai näiden yhdistelmäketjun ja on yhdistetty reagenssiin ja spesifiseen sitovaan aineeseen tai näiden aktiiviseen johdannaiseen yhdysryhmällä, joka tavallisesti on esteri-, amido-, eetteri-, tioesteri-, tioeetteri-, asetaali-, metyleeni- tai aminoryhmän muodossa.The molecular weight of the spacer is usually at most 1000 and preferably less than 200. The spacer contains a chain of carbon atoms or heteroatoms or a combination thereof and is attached to the reagent and a specific binding agent or active derivative thereof by a linking group usually ester, amido, ether, thioester, in the form of a thioether, acetal, methylene or amino group.
Reagenssina oleva enstyymisUbstraatti on yhdiste tai ryhmä, joka entsyymillä katalysoiden on kemiallisesti muutettavissa. Kun substraattia käytetään konjugoituina reagensseinä on sen molekyylipaino edullisesti alle 9000 ja edullisimmin alle 5000. Tämänkokoiset substraatit ovat, sen johdosta että niiden molekyyli ei ole monimutkainen, erittäin sopivia käytettäviksi konjugaatin valmistuksessa. Tällaisten substraattien aktiviteetti on lisäksi, sidottuna spesifiseen sitovaan aineeseen, helposti muutettavissa saattamalla konjugaatti reagoimaan spesifisen sitovan aineen kanssa. Esimerkkejä esillä olevassa keksinnössä käyttökelpoisista entsyymisubstraateista ovat yllä mainitut entsyymillä pilkottavat fluoresenssisubstraatit kuten fluoreseiini ja umbelliferonijohdannaiset; pH-indikaattorit; ja spektrofotometriset indikaattori-värit, erityisesti väriainetta synnyttävät tyypit.The reagent enzyme substrate is a compound or group that can be chemically modified by enzyme catalysis. When the substrate is used as conjugated reagents, it preferably has a molecular weight of less than 9,000 and most preferably less than 5,000. Substrates of this size, due to their uncomplicated molecule, are very suitable for use in the preparation of a conjugate. In addition, the activity of such substrates, when bound to a specific binding agent, can be readily altered by reacting the conjugate with the specific binding agent. Examples of enzyme substrates useful in the present invention include the above-mentioned enzyme-cleavable fluorescent substrates such as fluorescein and umbelliferone derivatives; pH indicators; and spectrophotometric indicator dyes, especially dye-generating types.
Keksinnön eräässä muodossa ovat spesifisen sitomisreaktion aineosat, jotka on yhdistettävä nestemäisen väliaineen kanssa, jonka epäillään sisältävän ligandia, nestemäisessä tai kiinteässä muodossa. Suositussa homogeenisessa analyysijärjestelmässä aineosat ovat tavallisesti liuosmuodossa tai kiinteässä muodossa, joka helposti liukenee nestemäiseen väliaineeseen. Koska testattava nestemäinen väliaine tavallisesti on luonteeltaan vesipitoinen ovat aineosat tavallisesti vesiliukoisessa muodossa, so. joko vesiliuoksessa tai vesiliukoisessaIn one aspect of the invention are the components of a specific binding reaction that must be combined with a liquid medium suspected of containing a ligand in liquid or solid form. In a preferred homogeneous analytical system, the ingredients are usually in solution or solid form that is readily soluble in the liquid medium. Because the liquid medium to be tested is usually aqueous in nature, the ingredients are usually in a water-soluble form, i. either in aqueous solution or in water-soluble
IIII
15 6921 4 kiinteässä muodossa, kuten jauheena tai hartsina. Analyysimenetelmä voidaan suorittaa tavallisessa laboratorioastiassa kuten koeputkessa, jolloin spesifisen sitomisreaktion ainesosat ja reaktiojärjestelmän ainesosat lisätään siihen kiinteässä tai nestemäisessä muodossa.15 6921 4 in solid form such as powder or resin. The assay method can be performed in a conventional laboratory vessel such as a test tube, in which the components of the specific binding reaction and the components of the reaction system are added thereto in solid or liquid form.
On myös ajateltavissa, että yksi tai useampi spesifisen sitomisreaktion ainesosista ja/tai yhtä tai useampaa tarkkailureaktion ainesosista lisätään kantajan kanssa. Eräässä suoritusmuodossa kantaja voi olla nestettä sisältävä astia kuten koeputki tai kapseli, joka sisältää tällaisen ainesosan tai ainesosia sisäosassaan, esim. nestemäisessä tai irtonaisessa kiinteässä muodossa tai kerroksen muodossa astian sisäpinnalla. Eräässä toisessa suoritusmuodossa kantaja voi olla matriisin muodossa, joka on liukenematon ja huokoinen sekä edullisesti absorboi testattavaa nestemäistä väliainetta. Tällainen matriisi voi olla imupaperi, polymeerifilmejä, -kalvoja, -nukkaa tai -paloja, geelejä jne. Tavallisessa muodossa laite muodostaisi sopivan välikappaleen testattavan nestemäisen väliaineen saattamiseksi kosketukseen, spesifisen sitovan reaktion ja/tai tarkkailureaktion suorittamiseksi sekä saadun tuloksen havaitsemiseksi.It is also contemplated that one or more of the components of the specific binding reaction and / or one or more of the components of the monitoring reaction will be added with the carrier. In one embodiment, the carrier may be a liquid-containing container, such as a test tube or capsule, containing such ingredient or ingredients in its interior, e.g., in liquid or loose solid form, or in the form of a layer on the interior surface of the container. In another embodiment, the carrier may be in the form of a matrix that is insoluble and porous and preferably absorbs the liquid medium to be tested. Such a matrix may be blotting paper, polymeric films, films, lint or pieces, gels, etc. In a conventional form, the device would form a suitable spacer for contacting the liquid medium to be tested, performing a specific binding reaction and / or monitoring reaction, and detecting the result.
Nestemäinen testattava väliaine voi olla luonnossa esiintyvä tai keinotekoisesti muodostettu neste, jonka epäillään sisältävän ligandia ja se on tavallisesti biologinen juokseva aine tai tämän laimennuksen tai muun käsittelyn tuloksena saatu neste. Keksinnön mukaisella menetelmällä analysoitavia biologisia nesteitä ovat seerumi, plasma, virtsa ja sikiövedet sekä aivo- ja selkäydinnesteet. Muita aineita kuten kiinteää ainetta, esim. kudosta, tai kaasuja voidaan analysoida saattamalla ne nestemuotoon kuten liuottamalla kiintoaine tai kaasu nesteeseen tai nesteuuttamalla kiintoainetta.The liquid test medium may be a naturally occurring or artificially formed liquid suspected of containing a ligand and is usually a biological fluid or a liquid obtained by this dilution or other treatment. The biological fluids to be analyzed by the method of the invention include serum, plasma, urine and amniotic fluid, as well as cerebrospinal fluid. Other substances such as a solid, e.g. tissue, or gases can be analyzed by liquefying them, such as by dissolving a solid or gas in a liquid or by liquid extraction of a solid.
Päin vastoin kuin ennestään tunnetussa homogeenisessa analyysijärjestelmässä voidaan biologisia nesteitä, jotka sisältävät aineita, joilla on reagenssiaktiviteetti, joka on samanlainen tai identtinen konju-goidun merkkiaineen kanssa, analysoida ligandin suhteen ilman tausta-häiriötä. Endogeenista taustareaktioaktiviteettia voidaan helosti eliminoida usealla tavalla. Biologinen neste voidaan käsitellä endo-geenisen reagenssiaktiviteetin tuhoamiseksi selektiivisesti. Tällainen käsittely voi sisältää selvitysaineen käytön, joka kemiallisesti tuhoaa endogeenisen aktiviteetin, minkä jälkeen seuraa käsittely tällaisen selvitysaineen tuhoamisvaikutuksen inaktivoimiseksi.In contrast to the prior art homogeneous assay system, biological fluids containing substances with reagent activity similar or identical to the conjugated label can be analyzed for ligand without background interference. Endogenous background reaction activity can be eliminated in several ways. The biological fluid can be treated to selectively destroy endogenous reagent activity. Such treatment may involve the use of a clearing agent that chemically destroys endogenous activity, followed by treatment to inactivate the destructive effect of such a clearing agent.
16 6921 416 6921 4
Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla.The invention is described in more detail below by means of examples.
Esimerkki 1 2,4-dinitrofenyyli-fluoreseiini-konjugaatin valmistusExample 1 Preparation of 2,4-dinitrophenyl fluorescein conjugate
Fluoreseiini-3'/£-(2,4-dinitroanilino)heksanoaatti7.Fluorescein-3 '/ £ - (2,4-dinitroanilino) heksanoaatti7.
Synteesi käsitti pohjimmiltaan 6-(2,4-dinitroanilino helcsaani-hapon happokloridin reaktion fluoreseiinin dinatriumsuolan kanssa.The synthesis essentially involved the reaction of 6- (2,4-dinitroanilino hicanoic acid chloride) with the disodium salt of fluorescein.
6-(2,4-dinitroanilino)heksaanihappo valmistettiin julkaisussa Biochem. J. 1*2-287-94 (1948) selostetulla menetelmällä.6- (2,4-Dinitroanilino) hexanoic acid was prepared according to Biochem. J. 1 * 2-287-94 (1948).
Liuos, jossa oli 1,5 g (5 mmoolia) 6-(2,4-dinitroanilino)heksaani-happoa muutettiin happokloridiksi saattamalla se reagoimaan 10 ml:n kanssa lämmintä tionyylikloridia 15 minuuttia, minkä jälkeen jäähdytettiin ja laimennettiin 20 ml:11a heksaania. Muodostunut kiinteä happokloridi otettiin talteen suodattamalla ja perusteellisen kuivauksen jälkeen siihen lisättiin 600 mg fluoreseiinin dinatriumsuolaa 10 ml:ssa kuivaa asetonia. 5 tunnin palautus-jäähdytyskeiton jälkeen tukahdutettiin reaktio lisäämällä 2 ml vettä ja 5 ml asetonia. 30 minuutin jälkeen 25°C:ssa väkevöitiin seos kuiviin ja jäännös jaettiin i.etyyliasetaatin ja natriumkarbonaatin vesiliuoksen välillä. Orgaaninen faasi erotettiin ja pestiin 1 %:sella rikkihapon vesiliuoksella, kuivattiinA solution of 1.5 g (5 mmol) of 6- (2,4-dinitroanilino) hexanoic acid was converted to the acid chloride by reacting with 10 mL of warm thionyl chloride for 15 minutes, then cooled and diluted with 20 mL of hexane. The solid acid chloride formed was collected by filtration, and after thorough drying, 600 mg of the disodium salt of fluorescein in 10 ml of dry acetone was added thereto. After refluxing for 5 hours, the reaction was quenched by the addition of 2 mL of water and 5 mL of acetone. After 30 minutes at 25 ° C, the mixture was concentrated to dryness and the residue partitioned between ethyl acetate and aqueous sodium carbonate solution. The organic phase was separated and washed with 1% aqueous sulfuric acid, dried
IIII
6921 4 17 vedettömällä magnesiumsulfaatilla ja haihdutettiin. Punainen öljy kromatografoitiin 60 g:11a piigeeliä 50 (E. Merck, Darmstadt, Saksa) käyttäen eluoimisaineena 20 % (t/t) asetonia hiilitetrakloridissa.6921 4 17 anhydrous magnesium sulfate and evaporated. The red oil was chromatographed on 60 g of silica gel 50 (E. Merck, Darmstadt, Germany) using 20% (w / v) acetone in carbon tetrachloride as eluent.
1,2 g epäpuhdasta fcis-esteriä uucelleenkrcmategrafoltiin 60 g:11a tii-geeliä käyttäen 10 p:sta (t/t) asetonia hiilitetrakloridissa. Sopivat jakeet yhdistettiin ja haihdutettiin, jolloin saatiin 180 mg keitaitta lasimaista kiintoainetta.1.2 g of crude fcis ester was extracted into 60 g of tii gel using 10 μl (v / v) acetone in carbon tetrachloride. The appropriate fractions were combined and evaporated to give 180 mg of a boiled glassy solid.
Laskettu yhdisteelle C^H^gMgO^: C 55,33, H 4,30, n 9,43 Saatu : C 60,92, H 4,35, N 5,65.Calculated for C 12 H 19 MgO 2: C 55.33, H 4.30, n 9.43 Found: C 60.92, H 4.35, N 5.65.
Infranpunakirjossa oli odotettu esteri-k&rbonyyliadsorptio arvossa 1765 cm-1.The expected ester-c & carbonyl adsorption at 1765 cm-1 was in the infrared spectrum.
Esimerkki 2Example 2
Homogeenisia spesifisiä sitonisanalyysejä 2 ,a-dinitrofenyyIin johdannaisille ja näiden vasta-aineille käyttäen entsyymisubstraattia (modifioitu flucreseiini) merkkiaineena.Homogeneous specific siton assays for 2, α-dinitrophenyl derivatives and their antibodies using an enzyme substrate (modified flucresine) as a marker.
Tässä esimerkissä käytetyt spesifiset sitomisanalyysijärjestelmät perustuvat kaaviossa 1 esitettyyn reaktioon.The specific binding assay systems used in this example are based on the reaction shown in Scheme 1.
A. Homogeeninen suora sitcmis-fluoresciva. analyysi 2,4-dinitrofenyy-lin vasta-aineena; vasta-aineen eri määrien vaikutus reaktionopeuteen.A. Homogeneous direct sitcmis-fluorescent. analysis as an antibody to 2,4-dinitrophenyl; the effect of different amounts of antibody on the reaction rate.
Valmistettiin ja analysoitiin seitsemän spesifistä sitomisreaktioseos-ta. Kussakin reaktioseoksessa 20 ^ul 1 ^uJi 2, 4-dinitrofenyylif luore-seiinikonjugaattia (valmistettu esimerkin 1 mukaisesti) dimetyylisulf-oksidissa oli yhdistetty 2,4-dinitrofenyylin antiseerumin taulukossa 5 annetun tilavuuden kanssa ja jossa lisäksi oli riittävästi 0,1 M bishydroksietyyliglysiini-hydrokloridipuskuria pH-arvossa 7,0 kokonaistilavuuden 2,0 ml:ssaaikaansaamiseksi. Kullekin reaktioseokselle määritettiin konjugaatissa olevan esterisidcksen tausta-hydrolyysinopeus 3 minuutin aikana määrittämällä fluoresointi-intensiteetin lisäys 510 nmrssä fluorimetrilaitteiston herätystilar. ollessa 470 nm:ssä.Seven specific binding reaction mixtures were prepared and analyzed. In each reaction mixture, 20 μl of 1 μl of 2,4-dinitrophenylfluorescein conjugate (prepared according to Example 1) in dimethyl sulfoxide was combined with the volume of 2,4-dinitrophenyl antiserum given in Table 5 and additionally containing sufficient 0.1 M bishydroxyethylglycine hydrochloride hydrochloride. at pH 7.0 to give a total volume of 2.0 ml. For each reaction mixture, the background hydrolysis rate of the ester bond in the conjugate over 3 minutes was determined by determining the increase in fluorescence intensity at 510 nm in the excitation state of the fluorimeter apparatus. at 470 nm.
18 6921 4 KAAVIO 1 8 o p.-c-o n CJ - 1, ,, a^r;r_?si_^ n ^ e , pH I > 0 2,4-dinitrofenyyli-fluoreseiinikonj ugaatti ©O C'vV^V\ ^18 6921 4 SCHEME 1 8 o p.-co n CJ - 1, ,, a ^ r; r_? Si_ ^ n ^ e, pH I> 0 2,4-dinitrophenyl-fluorescein conjugate © O C'vV ^ V \ ^
CuO'CuO '
Ci, / s (suurin fluoriloisre 51C nr.:ssä) R = - (CK2 )5 K02 o2n 10 ^ul:n tilavuus 0,1 M bis-hydroksietyylislysilnl'hydrokloridipusku-ria pH-arvossa 7,0, jossa oli 0,5^ yksikköä tyypin I esteraasia (Ξ.C. lio. 3.1.1.1» Signa Chemical Co., St. Louis, Missouri) lisättiin sen jälkeen kuhunkin reaktioseokseen. Saatu kokonaisreaktionopeus mitattiin samalla tavein kuin taustanydrolyysir.opeus. Tulokset on esitetty taulukossa 1.Ci, / s (maximum fluoroisomer in 51C no.) R = - (CK2) 5 K02 o2n 10 .mu.l volume 0.1 M bis-hydroxyethylsilyl] hydrochloride buffer at pH 7.0 with 0, 5 units of type I esterase (C.C. lio. 3.1.1.1 »Signa Chemical Co., St. Louis, Missouri) were then added to each reaction mixture. The total reaction rate obtained was measured in the same way as the background hydrolysis rate. The results are shown in Table 1.
11 19 taulukko 1 6921 4 antiseerumin taustahydro- Kokonais reaktio- määrä lyysi- reaktio- seos___ ( , ui 1_ nopeus__noceus . 1 0 0,02 2,58 . 2 5 0,07 2,48 3 10 0,11 1,91 4 20 G,17 1,08 5 30 0,21 0,63 6 40 C,22 0,4ρ 7 6.0 0,26 · C ,3011 19 Table 1 6921 4 antiserum background hydro- Total reaction rate lysis- reaction mixture___ (, ui 1_ rate__noceus. 1 0 0.02 2.58. 2 5 0.07 2.48 3 10 0.11 1.91 4 20 G, 17 1.08 5 30 0.21 0.63 6 40 C, 22 0.4ρ 7 6.0 0.26 · C, 30
Esimerkin tässä osassa havainnollistettiin, että hydrolyysireaktior. nettoreaktioncpeus oli kääntäen verrannollinen spesifisessä sitomis-reaktioseoksessa läsnä olevan ligandir., 2,1-äinitrofenyylin vasta-aineen määrään. Samein havainnollistui, estä taustahyoroiyysireaktion reaktionopeus oli suoraan verrannollinen spesifisessä s it omis re aktio-seoksessa läsnä olevan vasta-aineen määrään. Esillä oleva keksintö· aikaansaa näin ollen testiseoksen ja -menetelmän ligandivasta-aineen läsnäolon määrittämiseksi 2,t-äinitrofenyylillä nestemäisessä väliaineessa käyttäen suoraa sitemis-flucroivaa analyysitekniikkaa.This part of the example illustrated that the hydrolysis reaction. the net reaction rate was inversely proportional to the amount of ligandir, 2,1-nitrophenyl antibody present in the specific binding reaction mixture. It was illustrated that the reaction rate of the inhibitory background hydrolysis reaction was directly proportional to the amount of antibody present in the specific reaction mixture. The present invention thus provides a test mixture and method for determining the presence of a ligand antibody in 2, t-tintrophenyl in a liquid medium using a direct binding-fluctuating assay technique.
B. 2,4-dinitrofenyyIin johdannaisten homogeeninen kilpaileva sitemis-fluoroiva analyysi; 2, ^-dir.itrofenyyli-£-alaniinin eri määrien vaikutus reaktionopeuteen.B. Homogeneous competitive sit-fluorescent analysis of 2,4-dinitrophenyl derivatives; Effect of different amounts of 2, β-ditrophenyl-ε-alanine on the reaction rate.
Valmistettiin kymmenen spesifistä sitemisreaktioseosta, joilla kunkin kokonaistilavuus oli 2,0 ml ja kussakin oli 0,1 M bis-hydroksietyyli-glysiinihydrokloridipuskuria pH-arvossa 7,0 ja.2,4-dinitrofenyyli-B-alaniinia, valmistettuna julkaisussa J. Amer. Chem. Soc. 76:1328 (1954) selostetulla menetelmällä taulukossa 2 esitetyissä pitoisuuksissa. Yhdeksään reaktioseokseen, so. numeroihin 2-10 taulukossa 2, lisättiin 2,^-dinitrofenyyIin antiseerumia määrässä, joka riitti inhiboimaan esteraasi-katalysoidun reaktion nopeuden toisessa seoksessa, so. n:ossa 1, oC %: Ha. Sekoituksen jälkeen lisättiin kuhunkin reaktioseokseen 20 ^ul 1 ^uM 2, t-dinitrofenyyli-fluoreseiinikcnjugaattia (valmistettu kuten esimerkissä l) dimetyylisulfoksidissa. Kuhunkin reaktioseokseen lisättiin sen jälkeen 10 /Ul:n tilavuus 0,1 M bis-hydroksietyy liglysiini-hydrokloridipuskuria pH-arvossa 7,0, jossa oli 0,54 yksikköä tyypin I esteraasia (E.C. No. 3·1·1·1» Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri). Saatu reaktionopeus mitattiin kuten tämän 20 6921 4 esimerkin osassa A. reaktioiden 2-10 nopeuden prosentuaalinen arvo verrattuna reaktion n:o 1 (ilman vasta-ainetta) laskettiin· Tulokset ilmenevät taulukosta 2.Ten specific coupling reaction mixtures were prepared, each with a total volume of 2.0 ml and each containing 0.1 M bis-hydroxyethyl-glycine hydrochloride buffer at pH 7.0 and 2,4-dinitrophenyl-β-alanine, prepared in J. Amer. Chem. Soc. 76: 1328 (1954) at the concentrations shown in Table 2. To the nine reaction mixtures, i. to numbers 2-10 in Table 2, antiserum was added to 2,6-dinitrophenyl in an amount sufficient to inhibit the rate of esterase-catalyzed reaction in the second mixture, i. n: 1, oC%: Ha. After stirring, 20 μl of 1 μM 2, t-dinitrophenyl fluorescein conjugate (prepared as in Example 1) in dimethyl sulfoxide was added to each reaction mixture. A volume of 10 μl of 0.1 M bis-hydroxyethylglycine hydrochloride buffer at pH 7.0 with 0.54 units of type I esterase (EC No. 3 · 1 · 1 · 1 »Sigma) was then added to each reaction mixture. Chemical Co., St. Louis, Missouri). The obtained reaction rate was measured as in Part A of this Example 20 6921 4. The percentage value of reactions 2-10 compared to reaction No. 1 (without antibody) was calculated. · The results are shown in Table 2.
TAULUKKO 2 2 , -dinitrcfenyyli- β-alanimin pitci- reaktion n:o 1 reaktio- suus reaktio- prosentuaalinen seos___(n. i) nopeus nopeus 1 0 2,78 2 0 1,014 37 3 5 1,01 36 ^ ' 12 1,014 ' 37 5 20 1,214 145 6 30 1,51 5¾ 7 50 1,514 56 8 75 1,30 65 9 100 1,85 67TABLE 2 Reactivity of 2, -dinitrophenyl-β-alanine pitci reaction No. 1 reaction percentage mixture ___ (ca. i) rate rate 1 0 2.78 2 0 1.014 37 3 5 1.01 36 ^ '12 1.014 '37 5 20 1,214 145 6 30 1.51 5¾ 7 50 1.514 56 8 75 1.30 65 9 100 1.85 67
10 150 2,33 SH10,150 2.33 SH
Esimerkin tässä osassa havainnollistui, että hycrolyysireaktion reaktionopeus oli suoraan verrannollinen reaktioseoksessa olevan 2,i4-di-nitrofenyyli-S-alaniinin määrään. Esillä oleva keksintö aikaansaa näin ollen testiseoksen ja -menetelmän sellaisten ligandien määrittämiseksi kuin 2,i4-dinitrofenyylin johdannaiset nestemäisessä väliaineessa käyttäen kilpailevaa sitomis-fluoroivaa analyysitekniikkaa.In this part of the example, it was illustrated that the reaction rate of the hydrolysis reaction was directly proportional to the amount of 2,4,4-dinitrophenyl-S-alanine in the reaction mixture. The present invention thus provides a test mixture and method for determining ligands such as 2,4-dinitrophenyl derivatives in a liquid medium using a competitive binding-fluorescent assay technique.
C. 2,14-dinitrofenyyIin johdannaisten homogeeninen kilpaileva sitomis-spektrofotometrinen analyysi; 2,lJ-dinitrofenyyli-B-alaniinin eri määrien vaikutus reaktionopeuteen.C. Homogeneous competitive binding spectrophotometric analysis of 2,14-dinitrophenyl derivatives; Effect of different amounts of 2,1-dinitrophenyl-β-alanine on reaction rate.
Valmistettiin kahdeksan spesifistä sitomisreaktioseosta, joilla kullakin oli kokonaistilavuus 1,0 ml ja jossa kussakin oli 0,1 M tris-(hydroksimetyyli)-aminometaanihydrckloridi-puskuria pK-arvossa 7,0 ja 2,i4-cinitrofenyyli-6-alaniinia taulukossa 3 esitetyissä pitoisuuksissa. Seitsemään kahdeksasta reaktioseoksesta, so. numeroihin 2-8 taulukossa 3, lisättiin riittävä määrä 2, *J-dinitrofenyy Iin antiseerumia esteraa-si-katalysoidun reaktion nopeuden inhiboimiseksi 82 5:11a toisessa seoksessa, so. numerossa 1. Sekoituksen jälkeen lisättiin kuhunkin reaktioseokseen 10 ^ul 0,1 mM 2 »JJ-dinitrofenyyli-fluoreseiini-konju-gaattia (valmistettu kuten esimerkissä l)· Kuhunkin reaktioseokseen 21 6921 4 lisättiin sen jälkeen 20 ^ul:n tilavuus 0,1 M tris-(hydroksi-metyyli)-aminometaanihydrokloridi-puskuria pH-arvossa 7,0, jossa oli 2,16 kansainvälistä yksikköä tyypin I esteraasia (E.C. No.Eight specific binding reaction mixtures were prepared, each with a total volume of 1.0 ml and each containing 0.1 M tris- (hydroxymethyl) -aminomethane hydrochloride buffer at pK of 7.0 and 2,14-cinitrophenyl-6-alanine at the concentrations shown in Table 3. . Seven of the eight reaction mixtures, i. to numbers 2-8 in Table 3, a sufficient amount of 2, β-dinitrophenyl antiserum was added to inhibit the rate of the esterase-catalyzed reaction by 82 5 in the second mixture, i. No. 1. After stirring, 10 μl of 0.1 mM 2-N-dinitrophenyl-fluorescein conjugate (prepared as in Example 1) was added to each reaction mixture. To each reaction mixture 21 6921 4 was added 20 μl volume of 0.1 μl. M tris- (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride buffer at pH 7.0 with 2.16 international units of type I esterase (EC No.
3.1.1.1, Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri). Kunkin reaktioseoksen absorptiomuutos arvossa 489 nm per min mitattiin Gilford 2000-spektrofotometrillä. Tulokset ilmenevät taulukosta 3.3.1.1.1, Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri). The change in absorbance of each reaction mixture at 489 nm per min was measured on a Gilford 2000 spectrophotometer. The results are shown in Table 3.
Taulukko 3 reaktio- 2,4-dinitrofenyyli- absorptionopeuden seos 8-alaniinin pitoisuus muutos _ _(/UM)_ _ 1 0 0,0261 2 0 0,0047 3 1,25 0,0118 4 2,5 0,0131 5 5,0 0,0185 6 7,5 0,0202 7 10,0 0,0192 8 12,5 0,0223 Tämä osa esimerkistä havainnollistaa, että reaktionopeus oli suoraan verrannollinen reaktioseoksessa olevan 2,4-dinitrofenyyli-B-alaniinin määrään. Esillä oleva keksintö tarjoaa näin ollen testiseoksen ja -menetelmän sellaisten ligandien läsnäolon määrittämiseksi kuin 2,4-dinitrofenyylijohdannaisten nestemäisessä väliaineessa käytetään kilpailevaa sitomis-spektrofotometristä analyysitekniikkaa.Table 3 Mixture of reaction-2,4-dinitrophenyl absorption rate 8-alanine concentration change _ _ (/ UM) _ _ 1 0 0.0261 2 0 0.0047 3 1.25 0.0118 4 2.5 0.0131 5 5.0 0.0185 6 7.5 0.0202 7 10.0 0.0192 8 12.5 0.0223 This part of the example illustrates that the reaction rate was directly proportional to the amount of 2,4-dinitrophenyl-β-alanine in the reaction mixture. The present invention thus provides a test mixture and method for determining the presence of ligands such as a competitive binding spectrophotometric analysis technique in the liquid medium of 2,4-dinitrophenyl derivatives.
Esimerkki 3Example 3
Biotiini-umbelliferohikonjugaatin valmistus (2-okso-2-H-l-bentsopyraani-7-yyli)-5-/kis-heksahydro-2-okso-lH-tieno-(3,4-d-)-imidatsoli7valeriaanahappoesteri.Preparation of biotin-umbelliferohic conjugate (2-oxo-2-H-1-benzopyran-7-yl) -5- / β-hexahydro-2-oxo-1H-thieno [3,4-d] imidazole-7-valeric acid ester.
Liuosta, jossa oli 300 mg (1,2 mmoolia) vedetöntä biotiinia 20 mltssa kuivaa dimetyyliformamidia sekoitettiin -10°C:ssa kuivassa typpi-kaasukehässä ja 0,17 ml (1,2 mmoolia) kuivaa trietyyliamiinia lisättiin. Lisättiin tipottain liuosta, jossa oli vasta valmistettua 22 6 9 2 1 4 etyyliklooriforraiaattia (0,l4l ml 3 ml:ssa kuivaa eetteriä).A solution of 300 mg (1.2 mmol) of anhydrous biotin in 20 mL of dry dimethylformamide was stirred at -10 ° C under a dry nitrogen atmosphere and 0.17 mL (1.2 mmol) of dry triethylamine was added. A solution of freshly prepared 22 6 9 2 1 4 ethyl chloroformate (0.14 ml in 3 ml of dry ether) was added dropwise.
30 minuutin hauduttamisen ja sekoituksen jälkeen suodatettiin saatu sakka kuivassa typpiatmosfäärissä ja jäähdytettiin välittömästi -10°C:een. Suodatettu jäännös lisättiin liuokseen, jossa oli 197 mg (1,2 mmoolia) vedetöntä 7-hydroksikumariinia 3 ml:ssa kuivaa pyridiiniä ja sekoitettiin tunnin aj'an -10°C:ssa ja sen jälkeen 20 tuntia 25°C:ssa. Liuotetut liuottimet haihdutettiin perkityhjössä 40°C:ssa. Jäähdytyksen jälkeen suodatettiin saatu kiintoaine ja uudelleenkiteytettiin metanolista, jolloin saatiin haluttua tuotetta (sp. 2l6-2l8°C).After boiling and stirring for 30 minutes, the resulting precipitate was filtered under a dry nitrogen atmosphere and immediately cooled to -10 ° C. The filtered residue was added to a solution of 197 mg (1.2 mmol) of anhydrous 7-hydroxycoumarin in 3 ml of dry pyridine and stirred for one hour at -10 ° C and then for 20 hours at 25 ° C. The dissolved solvents were evaporated under reduced pressure at 40 ° C. After cooling, the resulting solid was filtered and recrystallized from methanol to give the desired product (m.p. 216-218 ° C).
Laskettu yhdisteelle C^i^Q^P^S: C 48,75, H 4,19, N 7,21.Calculated for C 18 H 19 N 2 O 2 S 2: C 48.75, H 4.19, N 7.21.
Saatu : C 58,4 H 5,12, N 6,86.Found: C 58.4 H 5.12, N 6.86.
Esimerkki 4Example 4
Heterogeenisiä spesifisiä sitomisanalyysejä amidiinille ja bio-tiinille käyttäen entsyymisubstraattia merkkiaineena.Heterogeneous specific binding assays for amidine and biotin using an enzyme substrate as a marker.
Tässä esimerkissä käytetyt spesifiset sitomisanalyysijärjestelmät perustuivat seuraavaan reaktioon: 0The specific binding assay systems used in this example were based on the following reaction:
IIII
/ \ o N__! S/ esteraasi ^ ^J\ H20, pH 8,0 biotiini-umbelliferonikonjugaatti 0 n ΠΘ jj ^ + H^ + biotnni (maksimaalinen fluorointi arvossa 448 nm) A. Liukenemattomaksi tehdyn sidosparin valmistus./ \ is__! S / esterase β 2 H 2 O, pH 8.0 biotin-umbelliferone conjugate 0 n ΠΘ j 1 H + + biotin (maximum fluorination at 448 nm) A. Preparation of insoluble coupling pair.
Avidiini, jolla on taipumus sitoutua biotiiniin, tehtiin liukenemattomaksi sitomalla se kovalenttisesti veteen liukenemattomaan polymeeripalloon seuraavalla tavalla. Määrätty määrä Sepharose'a 4b (Pharmacia AB, Uppsala, Ruotsi) aktivoitiin avidiiniin sitoutumista varten käyttäen March’in ym. julkaisussa Analytical Biochemistry 60:149 (1974) selostamaa menetelmää. Noin 4 ml aktivoitua Sepharose’a 4B suspendoitiin 8 ml:aan 0,1 M sitraattipuskuria pH-arvossa 7,0.Avidin, which tends to bind to biotin, was rendered insoluble by covalently binding it to a water-insoluble polymer sphere as follows. An aliquot of Sepharose 4b (Pharmacia AB, Uppsala, Sweden) was activated for binding to avidin using the method described by March et al. In Analytical Biochemistry 60: 149 (1974). Approximately 4 ml of activated Sepharose 4B was suspended in 8 ml of 0.1 M citrate buffer at pH 7.0.
23 6921 423 6921 4
Suspensioon lisättiin 6 mg avidiinia, jonka aktiviteetti oli 9,9 yksikköä per mg 3 ml:ssa vettä. Yksi yksikkö avidiini-aktiviteettia on sen määrä avidiinia, joka kykenee sitomaan yhden mikrogramman biotiinia. Saatua reaktioseosta sekoitettiin 6 tuntia 7°C:ssa. Avidiiniin sitoutunut Sepharose 4B suodatettiin sen jälkeen, pestiin 100 ml:11a 0,1 M natriumbi-karbonaattipuskuria pH-arvossa 9,0 ja suspendoitiin uudelleen 12 ml:aan 0,1 M tris-(hydroksimetyyli)aminometaanihydrokloridi-puskuria pH-arvossa 8,0 ja laimennettiin 1:1 0,1 M bis-hydroksi-etyyliglysiinihydrokloridipuskurilla pH-arvossa 7,0.To the suspension was added 6 mg of avidin having an activity of 9.9 units per mg in 3 ml of water. One unit of avidin activity is the amount of avidin capable of binding one microgram of biotin. The resulting reaction mixture was stirred for 6 hours at 7 ° C. Avidin-bound Sepharose 4B was then filtered, washed with 100 ml of 0.1 M sodium bicarbonate buffer at pH 9.0 and resuspended in 12 ml of 0.1 M tris- (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride buffer at pH 8. 0 and diluted 1: 1 with 0.1 M bis-hydroxy-ethylglycine hydrochloride buffer at pH 7.0.
B. Kilpaileva sitomisanalyysi biotiinille; biotiinin vaihtelevien määrien vaikutus vapautuneen umbelliferonin määrään.B. Competitive Binding Assay for Biotin; the effect of varying amounts of biotin on the amount of umbelliferone released.
Valmistettiin kahdeksan spesifistä sitomisreaktioseosta, jolloin kunkin kokonaistilavuus oli 0,2 ml ja kussakin oli 0,1 M bis-hydroksietyyliglysiinihydrokloridi-puskuria pH-arvossa 7,0, 0,3 /UM biotiiniumbelliferonikonjugaattia (valmistettu kuten esimerkissä 3), 15 /Ui avidiiniin sidotun Sepharose 4B:n suspensiota, joka oli valmistettu kuten tämän esimerkin osassa A, ja biotiinia taulukossa 4 esitetyissä pitoisuuksissa. Reaktioseosten annettiin hautua huoneen lämpötilassa ravistaen varovasti 20 min. Kukin reaktioseos sentrifugoitiin ja päällä olevan nefeteen 100 /ul:n suuruinen alikvootti yhdistettiin 2 ml:n kanssa 0,1 M bis-hydrok-sietyyliglysiinihydrokloridi-puskuria pH-arvossa 8,2, jossa oli 1,08 yksikköä sian esteraasia. Viiden minuutin hauduttamisen jälkeen huoneen lämpötilassa mitattiin kussakin reaktioseoksessa kehittynyt fluorointi-intensiteetti 448 nm:ssä 364 nm:n herätteellä käyttäen Amico-Bowman-spektrofotofluometriä. Tulokset ilmenevät taulukosta 4.Eight specific binding reaction mixtures were prepared, each with a total volume of 0.2 ml and each containing 0.1 M bis-hydroxyethylglycine hydrochloride buffer at pH 7.0, 0.3 μM biotinium belliferone conjugate (prepared as in Example 3), 15 μl of avidin-bound A suspension of Sepharose 4B prepared as in Part A of this example and biotin at the concentrations shown in Table 4. The reaction mixtures were allowed to incubate at room temperature with gentle shaking for 20 min. Each reaction mixture was centrifuged, and a 100 μl aliquot of onset nephete was combined with 2 ml of 0.1 M bis-hydroxyethylglycine hydrochloride buffer at pH 8.2 with 1.08 units of porcine esterase. After incubation for 5 minutes at room temperature, the fluorination intensity developed in each reaction mixture was measured at 448 nm with 364 nm excitation using an Amico-Bowman spectrophotometer. The results are shown in Table 4.
24 6921 424 6921 4
Taulukko 4 reaktioseos biotiinipitoisuus fluorointi- (^,uM) intensiteetti 1 0,00 0,355 2 0,10 0,495 3 0,20 0,469 4 0,30 0,503 5 0,40 0,547 6 0,50 0,502 7 0,75 0,580 8 1,00 0,688 Tästä esimerkistä ilmenee, että NAD-biotiinin määrä nestemäisessä faasissa oli suoraan verrannollinen läsnä olevan vapaan biotiinin määrään ja siten esillä olevan keksinnön mukaista analyysimenetelmää ja reagenssiainetta voidaan käyttää ligandin määrittämiseksi tuntemattomassa nestemäisessä näytteessä.Table 4 reaction mixture biotin content fluorination (μM) intensity 1 0.00 0.355 2 0.10 0.495 3 0.20 0.469 4 0.30 0.503 5 0.40 0.547 6 0.50 0.502 7 0.75 0.580 8 1, This example shows that the amount of NAD biotin in the liquid phase was directly proportional to the amount of free biotin present, and thus the assay method and reagent of the present invention can be used to determine the ligand in an unknown liquid sample.
tiTue
Claims (2)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US57200875A | 1975-04-28 | 1975-04-28 | |
US57200875 | 1975-04-28 | ||
FI761148A FI68324C (en) | 1975-04-28 | 1976-04-26 | SPECIFIC BINDING MEASURES AND REAGENTS FOR THE PURPOSE |
FI761148 | 1976-04-26 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI840616A0 FI840616A0 (en) | 1984-02-15 |
FI840616A FI840616A (en) | 1984-02-15 |
FI69214B FI69214B (en) | 1985-08-30 |
FI69214C true FI69214C (en) | 1985-12-10 |
Family
ID=26156802
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI840616A FI69214C (en) | 1975-04-28 | 1984-02-15 | SPECIFIC BINDNINGSANALYSMETOD OCH REAGENS FOER ANVAENDNING DAERVID |
FI840617A FI68915C (en) | 1975-04-28 | 1984-02-15 | SPECIFIC BINDNINGSANALYSMETOD OCH REAGENS FOER ANVAENDNING DAERVID |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI840617A FI68915C (en) | 1975-04-28 | 1984-02-15 | SPECIFIC BINDNINGSANALYSMETOD OCH REAGENS FOER ANVAENDNING DAERVID |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (2) | FI69214C (en) |
-
1984
- 1984-02-15 FI FI840616A patent/FI69214C/en not_active IP Right Cessation
- 1984-02-15 FI FI840617A patent/FI68915C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI840616A0 (en) | 1984-02-15 |
FI840616A (en) | 1984-02-15 |
FI840617A (en) | 1984-02-15 |
FI68915B (en) | 1985-07-31 |
FI68915C (en) | 1985-11-11 |
FI69214B (en) | 1985-08-30 |
FI840617A0 (en) | 1984-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4803170A (en) | Competitive immunoassay method, device and test kit | |
CA1138332A (en) | Preferential signal production on a surface in immunoassays | |
JPH0145026B2 (en) | ||
CA1206899A (en) | Specific binding assays utilizing analyte-cytolsin conjugates | |
EP0093613B1 (en) | Simultaneous calibration heterogeneous immunoassay method, apparatus and diagnostic kit | |
US4230797A (en) | Heterogenous specific binding assay employing a coenzyme as label | |
US5332679A (en) | Method for specific binding assays using a releasable ligand | |
US4318980A (en) | Heterogenous specific binding assay employing a cycling reactant as label | |
FI114826B (en) | Binding assay using tailgate binders | |
US4492751A (en) | Heterogenous specific binding assay employing an enzyme substrate as label | |
US4921788A (en) | Competitive nucleic acid immunoassay for the detection of analytes | |
CA2014318A1 (en) | Reagents, methods and kits for an amphetamine-class fluorescence polarization immunoassay | |
CA1102789A (en) | Immunological determination | |
FI75677B (en) | TESTANORDNING FOER BESTAEMNING AV EN LIGAND I ETT VAETSKEPROV MEDELST HOMOGEN IMMUNOANALYS, FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV DENNA OCH MED ANVAENDNING AV ANORDNINGEN UTFOERT ANALYTISKT FOERFARANDE. | |
CN101315379B (en) | Reagent kit for detecting Ractopamine and application thereof | |
CN109298178A (en) | Cardiac myosin binding protein C(cMyBP-C based on immunomagnetic beads) time-resolved fluoroimmunoassay kit | |
CA2441189A1 (en) | Novel reagents for detecting cannabinoids | |
FI69214C (en) | SPECIFIC BINDNINGSANALYSMETOD OCH REAGENS FOER ANVAENDNING DAERVID | |
CA1309339C (en) | Biological diagnostic assay system | |
JP3022942B2 (en) | Newly labeled carbamazepine analogues | |
CA1321998C (en) | Tracers for use in flecainide fluorescence polarization immunoassay | |
US5391483A (en) | Ligand analogs for immunoassays derived from dicarboxylic acid oxidation products | |
CN117849331A (en) | Detection reagent for N-phosphorylation modified biomolecules and preparation method and application thereof | |
Diamandis et al. | MC-1 A new generation of time-resolved fluoroimmunoassays with europium chelates as labels | |
AU2002254093A1 (en) | Novel Reagents for Detecting Cannabinoids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |
Owner name: MILES LABORATORIES, INC. |