JP2001049136A - 水溶性アゾ染料及びその応用 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水溶液中のグルコース濃度を測定し得る染料
及びその合成とそれによる水溶液中のグルコース濃度測
定方法を提供することである。 【解決手段】 水溶性アゾ染料は、分子式で、炭素数１
〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシ
ル基を含有するアルキル基、又はスルホニル基を含むも
ので、水溶性アゾ染料とｍ−ニトロフェニル硼素酸の水
溶液はグルコースと結合して５４０nmで吸収を表し、吸
収度はグルコースの濃度によって一定した変化をする。
及びその合成とそれによる水溶液中のグルコース濃度測
定方法を提供することである。 【解決手段】 水溶性アゾ染料は、分子式で、炭素数１
〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシ
ル基を含有するアルキル基、又はスルホニル基を含むも
ので、水溶性アゾ染料とｍ−ニトロフェニル硼素酸の水
溶液はグルコースと結合して５４０nmで吸収を表し、吸
収度はグルコースの濃度によって一定した変化をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水溶液中のグルコー
スの濃度を測定し得る染料及びその染料の合成に関する
もので、特に下記構造式（Ｉ）と（II）の化合物及びこ
れらの合成に関するものである。また、本発明は化合物
（Ｉ）又は（II）と化合物（III）を使用して、水溶液
中のグルコースの濃度を測定する方法に関するものであ
る。
スの濃度を測定し得る染料及びその染料の合成に関する
もので、特に下記構造式（Ｉ）と（II）の化合物及びこ
れらの合成に関するものである。また、本発明は化合物
（Ｉ）又は（II）と化合物（III）を使用して、水溶液
中のグルコースの濃度を測定する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【化６】
【化７】
【化８】
【０００３】これらの式（Ｉ）及び（II）において、Ｒ
は炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、
カルボキシル基を含有するアルキル基、又はスルホニル
基を含有するアルキルを示す。
は炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、
カルボキシル基を含有するアルキル基、又はスルホニル
基を含有するアルキルを示す。
【０００４】
【従来の技術】血中グルコースの濃度測定は、糖尿の診
断及び治療の基礎資料として、かつ糖尿病患者の食事調
節に非常に重要な作業である。
断及び治療の基礎資料として、かつ糖尿病患者の食事調
節に非常に重要な作業である。
【０００５】血中グルコースの濃度はいくつかの方法に
より測定しており、これら方法は技術文献又は特許によ
く記述されている。
より測定しており、これら方法は技術文献又は特許によ
く記述されている。
【０００６】米合衆国特許第5,605,152号には、光繊維
からなった検出装置を患者の血管内に移植して血中グル
コースの濃度を測定する方法が記述されている。この特
許に提示された検出装置は、酸素存在下でグルコースを
酸化させてグルコン酸と過酸化水素を生成し得るグルコ
ース酸化酵素がコーティングされているオプトド（opto
de）からなっており、グルコースが酸化し酸素が消耗さ
れる程度からグルコースの濃度を究める間接的な方法を
用いている。このような方法は、患者の血中濃度を多少
正確に測定することができるが、患者の血管内に検出装
置を移植すべきであるので、周期的に患者を観察する病
院によってだけ可能な方法である。
からなった検出装置を患者の血管内に移植して血中グル
コースの濃度を測定する方法が記述されている。この特
許に提示された検出装置は、酸素存在下でグルコースを
酸化させてグルコン酸と過酸化水素を生成し得るグルコ
ース酸化酵素がコーティングされているオプトド（opto
de）からなっており、グルコースが酸化し酸素が消耗さ
れる程度からグルコースの濃度を究める間接的な方法を
用いている。このような方法は、患者の血中濃度を多少
正確に測定することができるが、患者の血管内に検出装
置を移植すべきであるので、周期的に患者を観察する病
院によってだけ可能な方法である。
【０００７】病院に入院しなくてもかまわない程度の軽
症糖尿病患者が使用し得る携帯の容易なグルコース検出
装置に対する必要性が切実である。
症糖尿病患者が使用し得る携帯の容易なグルコース検出
装置に対する必要性が切実である。
【０００８】米合衆国特許第5,779,867号には、このよ
うな要求に符合する検出装置が記述されている。この特
許においては、帯状の電極を使用して電極間の電位差を
測定することにより、グルコースの濃度を測定してい
る。検出用帯は二つの電極からなっており、その一電極
は高分子膜に、導電性物質として酸化−還元の可能な有
機物質をコーティングした活性表面からなっており、ほ
かの電極としては銀／塩化銀からなる基準電極を使用し
ている。二つの電極間には、水溶液をよく吸収する紙又
はフィルムが介在されており、これには酵素と酸化可能
な染料が含まれている。この装置は、比較的低い濃度で
もグルコースの検出が可能であり、濃度による電位差が
一定であるため、非常に正確な濃度を究めることができ
る点はあるが、比較的高価で製造される電極を一度使用
してから捨てるため、患者には経済的な負担となる欠点
がある。
うな要求に符合する検出装置が記述されている。この特
許においては、帯状の電極を使用して電極間の電位差を
測定することにより、グルコースの濃度を測定してい
る。検出用帯は二つの電極からなっており、その一電極
は高分子膜に、導電性物質として酸化−還元の可能な有
機物質をコーティングした活性表面からなっており、ほ
かの電極としては銀／塩化銀からなる基準電極を使用し
ている。二つの電極間には、水溶液をよく吸収する紙又
はフィルムが介在されており、これには酵素と酸化可能
な染料が含まれている。この装置は、比較的低い濃度で
もグルコースの検出が可能であり、濃度による電位差が
一定であるため、非常に正確な濃度を究めることができ
る点はあるが、比較的高価で製造される電極を一度使用
してから捨てるため、患者には経済的な負担となる欠点
がある。
【０００９】米合衆国特許第5,059,394号と米合衆国特
許第5,179,005号には、グルコース酸化酵素、過酸化酵
素及び過酸化水素と反応して色相が変化する染料からな
るグルコース検出容器を使用する測定装置について記述
している。この測定装置に用いる原理は、グルコースが
酸化酵素により酸化して過酸化水素が生成し、これと染
料が反応して起こす色相変化を光学センサーで検出し
て、グルコースの濃度を測定することである。しかし、
この方法は、反応段階が多い間接的検出方法で、誤差の
範囲が約１０％程度と非常に大きいという欠点がある。
許第5,179,005号には、グルコース酸化酵素、過酸化酵
素及び過酸化水素と反応して色相が変化する染料からな
るグルコース検出容器を使用する測定装置について記述
している。この測定装置に用いる原理は、グルコースが
酸化酵素により酸化して過酸化水素が生成し、これと染
料が反応して起こす色相変化を光学センサーで検出し
て、グルコースの濃度を測定することである。しかし、
この方法は、反応段階が多い間接的検出方法で、誤差の
範囲が約１０％程度と非常に大きいという欠点がある。
【００１０】前述した方法類は、グルコースの濃度を直
接的に測定するものではなく、間接的に測定するもので
ある。
接的に測定するものではなく、間接的に測定するもので
ある。
【００１１】本発明者らはグルコースと直接的に反応し
て、その濃度を測定し得るシステムを構成するため、多
くの多様な文献を調査した。
て、その濃度を測定し得るシステムを構成するため、多
くの多様な文献を調査した。
【００１２】最近、Supramolecular Chemistry 9, 203
(1998)でKoumotoらは、ニトロ基が置換されているフェ
ニル硼素酸（phenylboronic acid substituted with ni
tro group）がリボース、マンノース、フコース、キシ
ロース、アラビノース、フルクトース及びラムノース
（ramnose）化合物と反応してエステルを形成し、その
結果の硼素化合物は酸性度が増加する事実と、ピリジン
環を有する染料は塩基性を呈しているので、硼素酸とル
イス酸−塩基反応し、この際に、硼素酸が酸性度によっ
て染料の色相が変化するという実験結果を発表した。
(1998)でKoumotoらは、ニトロ基が置換されているフェ
ニル硼素酸（phenylboronic acid substituted with ni
tro group）がリボース、マンノース、フコース、キシ
ロース、アラビノース、フルクトース及びラムノース
（ramnose）化合物と反応してエステルを形成し、その
結果の硼素化合物は酸性度が増加する事実と、ピリジン
環を有する染料は塩基性を呈しているので、硼素酸とル
イス酸−塩基反応し、この際に、硼素酸が酸性度によっ
て染料の色相が変化するという実験結果を発表した。
【００１３】この論文において、著者らは水に不溶性で
ある染料をメタノールのような有機溶媒を使用して溶液
を製造した後、前記糖類化合物の濃度による染料の吸収
スペクトルを測定したところ、吸収度は前記化合物の濃
度によって一定変化を表した。しかし、血液は大部分が
水からなっており、血液のグルコース濃度を測定するた
めには、水に溶解できない染料を使用する場合、実際の
濃度を測定することは殆ど不可能である。
ある染料をメタノールのような有機溶媒を使用して溶液
を製造した後、前記糖類化合物の濃度による染料の吸収
スペクトルを測定したところ、吸収度は前記化合物の濃
度によって一定変化を表した。しかし、血液は大部分が
水からなっており、血液のグルコース濃度を測定するた
めには、水に溶解できない染料を使用する場合、実際の
濃度を測定することは殆ど不可能である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは先行技術
の前述した諸般問題点を改善するための努力を重ねた結
果、染料の水溶性作用基を導入することにより、染料が
水溶液に溶けるようにし、これにより、血中グルコース
濃度を測定するのに適した染料の構造を開発し得ること
を見つけた。
の前述した諸般問題点を改善するための努力を重ねた結
果、染料の水溶性作用基を導入することにより、染料が
水溶液に溶けるようにし、これにより、血中グルコース
濃度を測定するのに適した染料の構造を開発し得ること
を見つけた。
【００１５】したがって、本発明の目的は、酵素を使用
する間接的な方法とは異なり、染料システムと直接的に
反応して色相を変化させるKoumotoらの研究論文をもと
に、水に溶解可能であり、染料分子内に硼素酸と反応し
て、硼素酸の酸性度によって色相が変化し得る染料を提
供することである。
する間接的な方法とは異なり、染料システムと直接的に
反応して色相を変化させるKoumotoらの研究論文をもと
に、水に溶解可能であり、染料分子内に硼素酸と反応し
て、硼素酸の酸性度によって色相が変化し得る染料を提
供することである。
【００１６】また、本発明のほかの目的は、水溶液中の
グルコースと反応して色相が変化する染料を合成する方
法を提供することである。
グルコースと反応して色相が変化する染料を合成する方
法を提供することである。
【００１７】本発明の更にほかの目的は、水溶液中のグ
ルコース濃度を測定する方法を提供することである。
ルコース濃度を測定する方法を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によると、下記構造式（Ｉ）又は（II）で表
示される水溶性アゾ化合物（請求項１又は２）が提供さ
れる。但しこれらの式において、Ｒは炭素数１〜４のア
ルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシル基を含
有するアルキル基、又はスルホニル基を含有するアルキ
ルである。
め、本発明によると、下記構造式（Ｉ）又は（II）で表
示される水溶性アゾ化合物（請求項１又は２）が提供さ
れる。但しこれらの式において、Ｒは炭素数１〜４のア
ルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシル基を含
有するアルキル基、又はスルホニル基を含有するアルキ
ルである。
【００１９】
【化９】
【化１０】
【００２０】また、好適には、上記構造式（Ｉ）又は
（II）で表示される水溶性アゾ化合物を得る際に、４−
アミノピリジンをジアゾ化してジアゾ中間体を生成する
段階と、ジアゾ中間体をアルキル化されたメタニル酸と
カップリング反応して染料を合成する段階と、合成され
た染料を塩折で分離する段階とを含む、水溶性アゾ染料
の製造方法が提供される（請求項３）。
（II）で表示される水溶性アゾ化合物を得る際に、４−
アミノピリジンをジアゾ化してジアゾ中間体を生成する
段階と、ジアゾ中間体をアルキル化されたメタニル酸と
カップリング反応して染料を合成する段階と、合成され
た染料を塩折で分離する段階とを含む、水溶性アゾ染料
の製造方法が提供される（請求項３）。
【００２１】もしくは、好適には、上記構造式（Ｉ）又
は（II）で表示される水溶性アゾ化合物を得る際に、４
−アミノピリジンをジアゾ化してジアゾ中間体を生成す
る段階と、ジアゾ中間体をアルキル化されたオルタニル
酸とカップリング反応して染料を合成する段階と、合成
された染料を塩折で分離する段階とを含む、水溶性アゾ
染料の製造方法が提供される（請求項４）。
は（II）で表示される水溶性アゾ化合物を得る際に、４
−アミノピリジンをジアゾ化してジアゾ中間体を生成す
る段階と、ジアゾ中間体をアルキル化されたオルタニル
酸とカップリング反応して染料を合成する段階と、合成
された染料を塩折で分離する段階とを含む、水溶性アゾ
染料の製造方法が提供される（請求項４）。
【００２２】更に好適には、前記ジアゾ化反応は、塩
酸、硫酸、燐酸又は硫酸−酢酸−プロピオン酸混合物か
ら構成される群から選択された酸と亜硝酸ナトリウムを
０〜５℃で４−アミノピリジンの存在下で反応させるこ
とを含む、上記構造式（Ｉ）又は（II）で表示される水
溶性アゾ化合物の製造方法が提供される（請求項５）。
酸、硫酸、燐酸又は硫酸−酢酸−プロピオン酸混合物か
ら構成される群から選択された酸と亜硝酸ナトリウムを
０〜５℃で４−アミノピリジンの存在下で反応させるこ
とを含む、上記構造式（Ｉ）又は（II）で表示される水
溶性アゾ化合物の製造方法が提供される（請求項５）。
【００２３】もしくは、更に好適には、前記カップリン
グ反応は、０〜５℃でアルキル化されたメタニル酸又は
アルキル化されたオルタニル酸を水に分散した後、ジア
ゾ中間体を徐々に加えながらＮａＯＨ溶液でpH３〜５に
調節するものである、上記構造式（Ｉ）又は（II）で表
示される水溶性アゾ化合物の製造方法が提供される（請
求項６）。
グ反応は、０〜５℃でアルキル化されたメタニル酸又は
アルキル化されたオルタニル酸を水に分散した後、ジア
ゾ中間体を徐々に加えながらＮａＯＨ溶液でpH３〜５に
調節するものである、上記構造式（Ｉ）又は（II）で表
示される水溶性アゾ化合物の製造方法が提供される（請
求項６）。
【００２４】もしくは、更に好適には、前記塩折は、Ｋ
Ｃｌ又はＮａＣｌを使用して染料と無機塩の混合物を
得、これをエタノール、メタノール及びアセトン類から
なる群から選択された極性有機溶媒で洗浄する段階を更
に含む、上記構造式（Ｉ）又は（II）で表示される水溶
性アゾ化合物の製造方法が提供される（請求項７）。
Ｃｌ又はＮａＣｌを使用して染料と無機塩の混合物を
得、これをエタノール、メタノール及びアセトン類から
なる群から選択された極性有機溶媒で洗浄する段階を更
に含む、上記構造式（Ｉ）又は（II）で表示される水溶
性アゾ化合物の製造方法が提供される（請求項７）。
【００２５】また、上記構造式（Ｉ）又は（II）で表示
される水溶性アゾ化合物と、下記構造式（III）の化合
物との相対比が、モル数において１：５０〜１：１５０
である、水溶液グルコース濃度測定用水溶性混合物が提
供される（請求項８）。ここで更に好適には、緩衝溶液
でpH７．４に調節された水溶液グルコース濃度測定用水
溶性混合物が提供される（請求項９）。また、いずれに
せよ、これらの水溶性混合物を使用して、水溶液のグル
コース濃度を５００〜５６０nmの波長の光で測定する、
水溶液のグルコース濃度測定方法が提供される（請求項
１０）。
される水溶性アゾ化合物と、下記構造式（III）の化合
物との相対比が、モル数において１：５０〜１：１５０
である、水溶液グルコース濃度測定用水溶性混合物が提
供される（請求項８）。ここで更に好適には、緩衝溶液
でpH７．４に調節された水溶液グルコース濃度測定用水
溶性混合物が提供される（請求項９）。また、いずれに
せよ、これらの水溶性混合物を使用して、水溶液のグル
コース濃度を５００〜５６０nmの波長の光で測定する、
水溶液のグルコース濃度測定方法が提供される（請求項
１０）。
【００２６】また、４−アミノピリジンをジアゾ化して
ジアゾ中間体を生成する段階と、ジアゾ中間体をアルキ
ル化されたメタニル酸又はアルキル化されたオルタニル
酸とカップリング反応して染料を合成する段階と、合成
された染料を塩折で分離する段階とを含む、前記構造式
（Ｉ）又は（II）で表示される水溶性アゾ染料を製造す
る方法を提供する。
ジアゾ中間体を生成する段階と、ジアゾ中間体をアルキ
ル化されたメタニル酸又はアルキル化されたオルタニル
酸とカップリング反応して染料を合成する段階と、合成
された染料を塩折で分離する段階とを含む、前記構造式
（Ｉ）又は（II）で表示される水溶性アゾ染料を製造す
る方法を提供する。
【００２７】本発明の更にほかの観点によると、前記構
造式（Ｉ）又は（II）で表示される化合物とフェニル硼
素酸の相対的な比が５０〜１５０倍である水溶液グルコ
ース濃度測定用混合物を提供する。
造式（Ｉ）又は（II）で表示される化合物とフェニル硼
素酸の相対的な比が５０〜１５０倍である水溶液グルコ
ース濃度測定用混合物を提供する。
【００２８】本発明の更にほかの観点によると、前記構
造式（Ｉ）又は（II）の化合物の水溶液グルコース濃度
測定への用途を提供する。
造式（Ｉ）又は（II）の化合物の水溶液グルコース濃度
測定への用途を提供する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明において、血中グルコース濃度は一
般式（Ｉ）又は（II）で表示されるピリジン環を含有す
るアゾ化合物と一般式（III）で表示される硼素酸との
反応を用いることにより測定される。
に説明する。本発明において、血中グルコース濃度は一
般式（Ｉ）又は（II）で表示されるピリジン環を含有す
るアゾ化合物と一般式（III）で表示される硼素酸との
反応を用いることにより測定される。
【００３０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【００３１】前記式（Ｉ）及び（II）において、Ｒは炭
素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、カル
ボキシル基を含有するアルキル基、又はスルホニル基を
含有するアルキルを示す。
素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、カル
ボキシル基を含有するアルキル基、又はスルホニル基を
含有するアルキルを示す。
【００３２】式（Ｉ）又は（II）のピリジン含有アゾ化
合物が式（III）の硼素酸と反応するとき、これらは相
互作用して、下記式（IV）で表示される付加生成物（ad
duct）を形成する。この式において、Ｒは先に定義した
ようである。
合物が式（III）の硼素酸と反応するとき、これらは相
互作用して、下記式（IV）で表示される付加生成物（ad
duct）を形成する。この式において、Ｒは先に定義した
ようである。
【００３３】
【化１４】
【００３４】このことは、アゾ発色団（azo chromophor
e）のピリジン環を形成している窒素が非共有電子対を
提供する塩基として作用し、原子価殻に電子が全く満た
されない硼素は酸として行動するルイス酸−塩基反応で
表現できる。反面、混合物にグルコースのような１，２
−ジオール（diol）を加えると、つぎの化学式（V）で
示すように、グルコースは硼素酸とエステルを形成する
ことになる。
e）のピリジン環を形成している窒素が非共有電子対を
提供する塩基として作用し、原子価殻に電子が全く満た
されない硼素は酸として行動するルイス酸−塩基反応で
表現できる。反面、混合物にグルコースのような１，２
−ジオール（diol）を加えると、つぎの化学式（V）で
示すように、グルコースは硼素酸とエステルを形成する
ことになる。
【００３５】
【化１５】
【００３６】このときに形成される硼素酸エステル（bo
ronate）は硼素酸に比べ、ルイス酸性度が増加するの
で、染料を形成するピリジンから電子を引き寄せる役を
務め、結果的に、染料の吸収波長帯が変化することにな
る。
ronate）は硼素酸に比べ、ルイス酸性度が増加するの
で、染料を形成するピリジンから電子を引き寄せる役を
務め、結果的に、染料の吸収波長帯が変化することにな
る。
【００３７】本発明において、目的とする化合物（Ｉ）
は、硼素酸と酸−塩基反応し得る成分である４−アミノ
ピリジンをジアゾ化した後、これをアルキル化されたメ
タニル酸とカップリング反応を行うことにより、得るこ
とができる。また、化合物（II）は、４−アミノピリジ
ンをジアゾ化した後、これをアルキル化されたオルタニ
ル酸とカップリング反応を行うことにより、得ることが
できる。ジアゾ化は、塩酸、硫酸、燐酸又は硫酸−酢酸
−プロピオン酸（sulfuric acid-acetic acid-propioni
c acid）混合物の存在下で亜硝酸ナトリウムを０〜５℃
で４−アミノピリジンと反応させることにより、行われ
る。カップリングは、０〜５℃でアルキル化されたメタ
ニル酸（alkylated metanilic acid）又はアルキル化さ
れたオルタニル酸（alkylated orthanilic acid）を水
に分散した後、ジアゾ中間体を徐々に加えながらＮａＯ
Ｈ溶液でpH３〜５に調節することによりなされる。反応
生成物である染料は水によく溶解する物質で、通常の分
離方法でクロマトグラフィーにより得ることは困難だ
が、塩折により固体として得ることができる。このとき
に使用される塩としては、通常知られているＫＣｌ又は
ＮａＣｌなどを使用することができる。このように得ら
れた染料と無機塩の混合物から純粋染料を分離するため
には、乾燥されたエタノール、メタノール、アセトン類
の極性有機溶媒で洗浄するとよい。
は、硼素酸と酸−塩基反応し得る成分である４−アミノ
ピリジンをジアゾ化した後、これをアルキル化されたメ
タニル酸とカップリング反応を行うことにより、得るこ
とができる。また、化合物（II）は、４−アミノピリジ
ンをジアゾ化した後、これをアルキル化されたオルタニ
ル酸とカップリング反応を行うことにより、得ることが
できる。ジアゾ化は、塩酸、硫酸、燐酸又は硫酸−酢酸
−プロピオン酸（sulfuric acid-acetic acid-propioni
c acid）混合物の存在下で亜硝酸ナトリウムを０〜５℃
で４−アミノピリジンと反応させることにより、行われ
る。カップリングは、０〜５℃でアルキル化されたメタ
ニル酸（alkylated metanilic acid）又はアルキル化さ
れたオルタニル酸（alkylated orthanilic acid）を水
に分散した後、ジアゾ中間体を徐々に加えながらＮａＯ
Ｈ溶液でpH３〜５に調節することによりなされる。反応
生成物である染料は水によく溶解する物質で、通常の分
離方法でクロマトグラフィーにより得ることは困難だ
が、塩折により固体として得ることができる。このとき
に使用される塩としては、通常知られているＫＣｌ又は
ＮａＣｌなどを使用することができる。このように得ら
れた染料と無機塩の混合物から純粋染料を分離するため
には、乾燥されたエタノール、メタノール、アセトン類
の極性有機溶媒で洗浄するとよい。
【００３８】グルコースの濃度を測定するのに適した、
本発明による染料と化合物（III）の混合溶液は水溶液
の形態として得ることができる。この混合物の構成比は
所望吸収波長又は吸収度によって適宜調節することがで
き、グルコースの濃度による好ましい吸収度傾向を有し
得る混合物水溶液は、染料（Ｉ）又は（II）を１×１０
−５〜１×１０−４mol/Lの濃度に、化合物（III）を５
×１０−４〜１．５×１０−３mol/Lの濃度になるよう
に調節して使用することができる。この際に、化合物
（III）の溶解度を増加させるため、水と混合可能であ
り、化合物（III）を溶解し得る極性溶媒を０〜１０％
添加することもできる。また、血液のpHに似ているpH＝
７．４に溶液の酸性度を調節するため、緩衝溶液を使用
することもできる。このように製造された混合溶液は、
水溶液中のグルコースにより新たな吸収帯を有するよう
になる。この吸収帯での吸収度は濃度にしたがって増加
する傾向を有する。
本発明による染料と化合物（III）の混合溶液は水溶液
の形態として得ることができる。この混合物の構成比は
所望吸収波長又は吸収度によって適宜調節することがで
き、グルコースの濃度による好ましい吸収度傾向を有し
得る混合物水溶液は、染料（Ｉ）又は（II）を１×１０
−５〜１×１０−４mol/Lの濃度に、化合物（III）を５
×１０−４〜１．５×１０−３mol/Lの濃度になるよう
に調節して使用することができる。この際に、化合物
（III）の溶解度を増加させるため、水と混合可能であ
り、化合物（III）を溶解し得る極性溶媒を０〜１０％
添加することもできる。また、血液のpHに似ているpH＝
７．４に溶液の酸性度を調節するため、緩衝溶液を使用
することもできる。このように製造された混合溶液は、
水溶液中のグルコースにより新たな吸収帯を有するよう
になる。この吸収帯での吸収度は濃度にしたがって増加
する傾向を有する。
【００３９】以下、実施例に基づいてより具体的に説明
する。しかし、これら実施例は本発明の理解を助けるた
めのもので、本発明の範囲を制限するものではない。
する。しかし、これら実施例は本発明の理解を助けるた
めのもので、本発明の範囲を制限するものではない。
【００４０】＜実施例１＞構造式（Ｉ）の化合物（R＝
エチル）をつぎのように合成した。アニリン−３−スル
ホン酸（aniline-3-sulfonic acid）１０．４２ｇとＮ
ａＣＨＯ３２４．０ｇと水２０．０mLを３つ口付フラス
コに投入し、二酸化炭素が全く発生するまで攪拌する。
二酸化炭素がそれ以上発生しなくなったら、２個の投入
口にそれぞれ凝縮器（condenser）と漏斗（dropping fu
nnel）を装着し、反応容器を１００℃に加熱した後、硫
酸ジエチル２４．６mLを２時間にわたり投入し、約２時
間１００℃で攪拌して、反応を完了した。このように合
成されたＮ，Ｎ−ジエチルアミノベンゼン−３−スルホ
ン酸は精製しなく、そのままでつぎの反応に使用する。
エチル）をつぎのように合成した。アニリン−３−スル
ホン酸（aniline-3-sulfonic acid）１０．４２ｇとＮ
ａＣＨＯ３２４．０ｇと水２０．０mLを３つ口付フラス
コに投入し、二酸化炭素が全く発生するまで攪拌する。
二酸化炭素がそれ以上発生しなくなったら、２個の投入
口にそれぞれ凝縮器（condenser）と漏斗（dropping fu
nnel）を装着し、反応容器を１００℃に加熱した後、硫
酸ジエチル２４．６mLを２時間にわたり投入し、約２時
間１００℃で攪拌して、反応を完了した。このように合
成されたＮ，Ｎ−ジエチルアミノベンゼン−３−スルホ
ン酸は精製しなく、そのままでつぎの反応に使用する。
【００４１】硫酸３６mLをフラスコに入れ、０℃に冷却
し、機械式攪拌器で攪拌しながらＮａＮＯ２４．９７ｇ
を投入して、ニトロシル硫酸（nitrosylsulfuric aci
d）を生成した。つぎに、４−アミノピリジン５．６５
ｇを酢酸１２mLとプロピオン酸４８mLに溶かした溶液を
０〜５℃で投入して、４−アミノピリジンのジアゾニウ
ム塩を生成した。先に合成したＮ，Ｎ−ジエチルアミノ
ベンゼン−３−スルホン酸溶液をフラスコに入れ、pH＝
４．６〜４．７となるように調節しながら、ジアゾニウ
ム塩を０〜５℃で徐々に投入して、構造式（Ｉ）の染料
を精製した。合成された染料は塩折で処理して固形沈殿
物として収得した。この固体はＮａＣｌ及びＮａ３ＳＯ
４を含有しているので、メタノールを使用して再結晶化
することにより、純粋物質を６５％の収率で得た。
し、機械式攪拌器で攪拌しながらＮａＮＯ２４．９７ｇ
を投入して、ニトロシル硫酸（nitrosylsulfuric aci
d）を生成した。つぎに、４−アミノピリジン５．６５
ｇを酢酸１２mLとプロピオン酸４８mLに溶かした溶液を
０〜５℃で投入して、４−アミノピリジンのジアゾニウ
ム塩を生成した。先に合成したＮ，Ｎ−ジエチルアミノ
ベンゼン−３−スルホン酸溶液をフラスコに入れ、pH＝
４．６〜４．７となるように調節しながら、ジアゾニウ
ム塩を０〜５℃で徐々に投入して、構造式（Ｉ）の染料
を精製した。合成された染料は塩折で処理して固形沈殿
物として収得した。この固体はＮａＣｌ及びＮａ３ＳＯ
４を含有しているので、メタノールを使用して再結晶化
することにより、純粋物質を６５％の収率で得た。
【００４２】＜実施例２＞構造式（II）の化合物（Ｒ＝
エチル）を、アニリン−２−スルホン酸を使用したこと
を除き、実施例１と同方法で合成した。合成された染料
を塩折−再結晶プロセスにより分離した。収率６０％。
エチル）を、アニリン−２−スルホン酸を使用したこと
を除き、実施例１と同方法で合成した。合成された染料
を塩折−再結晶プロセスにより分離した。収率６０％。
【００４３】＜実施例３＞化合物（Ｉ）（Ｒ＝エチル）
と化合物（III）の混合水溶液はつぎのように製造す
る。化合物（Ｉ）（Ｒ＝エチル）０．０４ｇ及び化合物
（III）（m-nitrophenylboronic acid）０．１６７ｇ
を、pH＝７．４であるリン酸緩衝溶液を使用して、最終
容積１０００mLにしてよく攪拌する。
と化合物（III）の混合水溶液はつぎのように製造す
る。化合物（Ｉ）（Ｒ＝エチル）０．０４ｇ及び化合物
（III）（m-nitrophenylboronic acid）０．１６７ｇ
を、pH＝７．４であるリン酸緩衝溶液を使用して、最終
容積１０００mLにしてよく攪拌する。
【００４４】＜実施例４＞化合物（Ｉ）（Ｒ＝エチル)
０．２ｇ及び化合物（III）（m-nitrophenylboronic ac
id）０．８４ｇを、pH＝７．４であるリン酸緩衝溶液を
使用して、最終容積１０００mLにしてよく攪拌する。
０．２ｇ及び化合物（III）（m-nitrophenylboronic ac
id）０．８４ｇを、pH＝７．４であるリン酸緩衝溶液を
使用して、最終容積１０００mLにしてよく攪拌する。
【００４５】＜実験１＞実施例３で得た溶液にグルコー
スを添加して、濃度がそれぞれ１０、２０及び３０mMで
ある溶液を得た。これらの吸光スペクトルを測定し、そ
の結果を図１に示した。図１のグラフに示すように、グ
ルコースの濃度が０mMである場合には、黄色溶液であ
り、染料の最大吸収波長が４５０nmで判読されたが、グ
ルコースの濃度が１０、２０及び３０mMに増加するにし
たがい、５４０nmで新たな吸収帯が現れることから、溶
液の色相が黄色から紫色に変化することが分かり、この
変化は肉眼でも易しく分かる。グルコースの濃度による
５４０nmでの相対吸光度比をグラフで表すと図２のよう
である。
スを添加して、濃度がそれぞれ１０、２０及び３０mMで
ある溶液を得た。これらの吸光スペクトルを測定し、そ
の結果を図１に示した。図１のグラフに示すように、グ
ルコースの濃度が０mMである場合には、黄色溶液であ
り、染料の最大吸収波長が４５０nmで判読されたが、グ
ルコースの濃度が１０、２０及び３０mMに増加するにし
たがい、５４０nmで新たな吸収帯が現れることから、溶
液の色相が黄色から紫色に変化することが分かり、この
変化は肉眼でも易しく分かる。グルコースの濃度による
５４０nmでの相対吸光度比をグラフで表すと図２のよう
である。
【００４６】＜実験２＞実施例４で得た溶液にグルコー
スを添加して、濃度がそれぞれ１０、２０及び３０mMと
なるようにし、各々に対する吸光スペクトルを測定し、
その結果を図３に示した。図３のグラフに示すように、
グルコースの濃度が０mMである場合には、染料の最大吸
収波長が５４０nmで、紫色の溶液である。グルコースの
濃度が１０、２０及び３０mMに増加するにしたがい、５
４０nmの吸収度が増加することが分かり、この変化は肉
眼でも易しく分かる。グルコースの濃度による５４０nm
での相対吸光度比をグラフで表すと図４のようである。
スを添加して、濃度がそれぞれ１０、２０及び３０mMと
なるようにし、各々に対する吸光スペクトルを測定し、
その結果を図３に示した。図３のグラフに示すように、
グルコースの濃度が０mMである場合には、染料の最大吸
収波長が５４０nmで、紫色の溶液である。グルコースの
濃度が１０、２０及び３０mMに増加するにしたがい、５
４０nmの吸収度が増加することが分かり、この変化は肉
眼でも易しく分かる。グルコースの濃度による５４０nm
での相対吸光度比をグラフで表すと図４のようである。
【００４７】以上の如く、本発明は、水溶性アゾ染料
は、分子式で、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシ
アルキル基、カルボキシル基を含有するアルキル基、又
はスルホニル基を含むものである。また、典型的には、
水溶性アゾ染料とｍ−ニトロフェニル硼素酸の水溶液は
グルコースと結合して５４０nmで吸収を表し、吸収度は
グルコースの濃度によって一定した変化をする。
は、分子式で、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシ
アルキル基、カルボキシル基を含有するアルキル基、又
はスルホニル基を含むものである。また、典型的には、
水溶性アゾ染料とｍ−ニトロフェニル硼素酸の水溶液は
グルコースと結合して５４０nmで吸収を表し、吸収度は
グルコースの濃度によって一定した変化をする。
【００４８】
【発明の効果】本発明による染料は、前述した公知の方
法［Kuomoto et al., SupramolecularChemistry 9,203
(1998)］で使用された染料に比べ、水に対する溶解度が
非常に高いという利点を有している。また、本発明によ
る染料と化合物（III）の混合溶液は、血液と同様な水
溶液であるので、前述した公知の混合物に比べ、血中グ
ルコースの濃度を測定することが容易である。
法［Kuomoto et al., SupramolecularChemistry 9,203
(1998)］で使用された染料に比べ、水に対する溶解度が
非常に高いという利点を有している。また、本発明によ
る染料と化合物（III）の混合溶液は、血液と同様な水
溶液であるので、前述した公知の混合物に比べ、血中グ
ルコースの濃度を測定することが容易である。
【００４９】したがって、本発明は、最近に急増してい
る糖尿病患者の血中グルコース濃度の測定が容易に行え
るようになるという、優れた効果を奏するものである。
る糖尿病患者の血中グルコース濃度の測定が容易に行え
るようになるという、優れた効果を奏するものである。
【図１】実施例３の溶液に対するグルコースの濃度によ
る吸光スペクトルを示すグラフである。
る吸光スペクトルを示すグラフである。
【図２】実施例３のグルコースの濃度による相対吸光度
比を示すグラフである。
比を示すグラフである。
【図３】実施例４の溶液に対するグルコースの濃度によ
る吸光スペクトルを示すグラフである。
る吸光スペクトルを示すグラフである。
【図４】実施例４のグルコースの濃度による相対吸光度
比を示すグラフである。
比を示すグラフである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｎ 31/22 １２２ Ｇ０１Ｎ 31/22 １２２ (72)発明者 クワン−ナク コー 大韓民国・タエグ−クワンギョクシ・スソ ン−ク・ジサン ２−ドン・ウーバントワ ン アパートメント 102−1008 (72)発明者 シン−ウオン カン 大韓民国・タエグ−クワンギョクシ・スソ ン−ク・マンチョン ３−ドン・マンチョ ンウーバン ２チャ タウン 207−1002 (72)発明者 ジン−ホ チョウ 大韓民国・タエグ−クワンギョクシ・ダル セオ−ク・ウォルソン−ドン 500−７・ ワセオン アパートメント 101−306 (72)発明者 ジューン−フン キム 大韓民国・タエグ−クワンギョクシ・ナム −ク・イチョン １−ドン 365−１ (72)発明者 ス−ミ リー 大韓民国・キョンサンブック−ド・ポハン −シ・ナム−ク・ソン−ドン 404−10 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BD03 BD12 DA08 FA11 2G045 AA01 BB51 CA26 DA31 FA11 FB11 GC10 4B063 QA01 QA19 QQ03 QQ68 QR41 QR66 QS02 QX01
Claims (10)
- 【請求項１】 下記構造式（Ｉ）で表示される水溶性ア
ゾ化合物。但しこの構造式（Ｉ）において、Ｒは炭素数
１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキ
シル基を含有するアルキル基、又はスルホニル基を含有
するアルキルである。 【化１】 - 【請求項２】 下記構造式（II）で表示される水溶性ア
ゾ化合物。但しこの構造式（II）において、Ｒは炭素数
１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキ
シル基を含有するアルキル基、又はスルホニル基を含有
するアルキルである。 【化２】 - 【請求項３】 ４−アミノピリジンをジアゾ化してジア
ゾ中間体を生成する段階と、 ジアゾ中間体をアルキル化されたメタニル酸とカップリ
ング反応して染料を合成する段階と、 合成された染料を塩折で分離する段階とを含む、下記構
造式（Ｉ）で表示される水溶性アゾ染料の製造方法。但
しこの構造式（Ｉ）において、Ｒは炭素数１〜４のアル
キル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシル基を含有
するアルキル基、又はスルホニル基を含有するアルキル
である。 【化３】 - 【請求項４】 ４−アミノピリジンをジアゾ化してジア
ゾ中間体を生成する段階と、 ジアゾ中間体をアルキル化されたオルタニル酸とカップ
リング反応して染料を合成する段階と、 合成された染料を塩折で分離する段階とを含む、下記構
造式（II）で表示される水溶性アゾ染料の製造方法。但
しこの構造式（II）において、Ｒは炭素数１〜４のアル
キル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシル基を含有
するアルキル基、又はスルホニル基を含有するアルキル
である。 【化４】 - 【請求項５】 前記ジアゾ化反応が、塩酸、硫酸、燐酸
又は硫酸−酢酸−プロピオン酸混合物から構成される群
から選択された酸と亜硝酸ナトリウムを０〜５℃で４−
アミノピリジンの存在下で反応させることを含むことを
特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の水
溶性アゾ染料の製造方法。 - 【請求項６】 前記カップリング反応が、０〜５℃でア
ルキル化されたメタニル酸又はアルキル化されたオルタ
ニル酸を水に分散した後、ジアゾ中間体を徐々に加えな
がらＮａＯＨ溶液でpH３〜５に調節することを特徴とす
る請求項３又は請求項４のいずれかに記載の水溶性アゾ
染料の製造方法。 - 【請求項７】 前記塩折は、ＫＣｌ又はＮａＣｌを使用
して染料と無機塩の混合物を得、これをエタノール、メ
タノール及びアセトン類からなる群から選択された極性
有機溶媒で洗浄する段階を更に含むことを特徴とする請
求項３又は請求項４のいずれかに記載の水溶性アゾ染料
の製造方法。 - 【請求項８】 請求項１又は請求項２の水溶性アゾ化合
物と、下記構造式（III）の化合物との相対比が、モル
数において１：５０〜１：１５０である、水溶液グルコ
ース濃度測定用水溶性混合物。 【化５】 - 【請求項９】 前記混合物は緩衝溶液でpH７．４に調節
されることを特徴とする請求項８記載の水溶液グルコー
ス濃度測定用水溶性混合物。 - 【請求項１０】 請求項８又は９項の水溶性混合物を使
用して、水溶液のグルコース濃度を５００〜５６０nmの
波長の光で測定する、水溶液のグルコース濃度測定方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990033013A KR20010017486A (ko) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | 수용성 아조염료와 그의 응용 |
| KR99-33013 | 1999-08-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001049136A true JP2001049136A (ja) | 2001-02-20 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003944A Pending JP2001049136A (ja) | 1999-08-12 | 2000-01-12 | 水溶性アゾ染料及びその応用 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6046312A (ja) |
| JP (1) | JP2001049136A (ja) |
| KR (1) | KR20010017486A (ja) |
| DE (1) | DE19960760A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7470420B2 (en) | 2000-12-05 | 2008-12-30 | The Regents Of The University Of California | Optical determination of glucose utilizing boronic acid adducts |
| KR100789560B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2007-12-28 | 주식회사 엘지생활건강 | 4-아미노 피리딘 아조 유도체를 함유하는 산화염색용염모제 조성물 |
| CN104725898B (zh) * | 2015-02-18 | 2017-06-13 | 浙江龙盛化工研究有限公司 | 一种氰化染料生产过程中的除氰除铜方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3100807A1 (de) * | 1980-02-05 | 1982-01-28 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Neue aminoantipyrin-verbindungen und ihre verwendung |
| JPS5791975A (en) * | 1980-10-06 | 1982-06-08 | Doujin Kagaku Kenkyusho:Kk | Water-soluble heterocyclic azo compound and its application |
| JPS58179268A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-20 | Gosei Senriyou Gijutsu Kenkyu Kumiai | ポリエステル繊維用モノアゾ染料 |
| DE3739456A1 (de) * | 1987-11-21 | 1989-06-01 | Basf Ag | Polyethylenimin enthaltende azofarbstoffe und deren verwendung |
| KR910006385B1 (ko) * | 1988-12-20 | 1991-08-21 | 주식회사 럭키 | 시아노 아조 염료의 제조방법 |
| DE3942357A1 (de) * | 1989-12-21 | 1991-06-27 | Boehringer Mannheim Gmbh | 3-aminopyrazolo-heterocyclen, deren verwendung zur bestimmung von wasserstoffperoxid, wasserstoffperoxid-bildenden systemen, peroxidase, peroxidatisch wirksamen substanzen oder von elektronenreichen aromatischen verbindungen, entsprechende bestimmungsverfahren und hierfuer geeignete mittel |
| DE69111971T2 (de) * | 1990-05-17 | 1996-06-13 | Mitsubishi Chem Corp | Metall-chelat-verbindung sowie ein sie enthaltendes optisches aufzeichnungsmedium. |
| WO1995002779A1 (en) * | 1993-07-14 | 1995-01-26 | Rib Loc Australia Pty. Ltd. | Plastic profiled strip forming helically wound tube using hinged flap for jointing |
| DE4416266A1 (de) * | 1994-05-07 | 1995-11-09 | Basf Ag | Verdoppelte saure Azofarbstoffe mit einer Kupplungskomponente aus der Hydroxypyridonreihe sowie deren Zwischenprodukte |
-
1999
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