JP2002243745A - リポ蛋白質分析装置 - Google Patents

リポ蛋白質分析装置

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JP2002243745A
JP2002243745A JP2001038217A JP2001038217A JP2002243745A JP 2002243745 A JP2002243745 A JP 2002243745A JP 2001038217 A JP2001038217 A JP 2001038217A JP 2001038217 A JP2001038217 A JP 2001038217A JP 2002243745 A JP2002243745 A JP 2002243745A
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lipoprotein
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lipoproteins
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JP2001038217A
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English (en)
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Yuji Hirowatari
祐史 広渡
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】CM、HDL、LDL、IDL、VLDLの5
種類のリポ蛋白質を同時に測定できるリポ蛋白質分析装
置を提供する。 【解決手段】・カイロミクロン測定用の散乱光検出器ま
たは濁度検出器、 ・リポ蛋白質を分離する液体クロマトカラムなどの媒
体、および ・カイロミクロン以外の1種類以上のリポ蛋白質を酵素
反応などを用いて化学的に測定する検出系 を有することを特徴とする、リポ蛋白質分析装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、組織抽出液、血
清、血漿などの試料中に含まれるリポ蛋白質の測定装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】リポ蛋白質はコレステロール、トリグリ
セライド(中性脂肪)、リン脂質およびアポ蛋白質が会
合した複合体である。リポ蛋白質は、その比重により、
例えば高密度リポ蛋白質(以下「HDL」と記載す
る)、低密度リポ蛋白質(以下「LDL」と記載す
る)、中間型リポ蛋白質(以下「IDL」と記載す
る)、超低密度リポ蛋白質(以下「VLDL」と記載す
る)、及びカイロミクロン(以下「CM」と記載する)
などに分類される。
【0003】CM、VLDL、IDL、LDL、HDL
それぞれの比重は、0.96g/mL以下,0.96か
ら1.006g/mL,1.006から1.019g/
mL,1.019から1.063g/mL,1.063
から1.210g/mLであり、その直径はそれぞれ、
75から1200nm,30から80nm,25から3
5nm,18から25nm,12から9nmである(血
清脂質その臨床基礎分析法、中外医学社、山本章、p1
9(1981))。高脂血症では、これらのリポ蛋白質
を分析し、治療方法を選択する。
【0004】我々は、イオン交換カラムを用いた方法に
より、VLDL、IDL、LDL、HDLを同時に測定
する方法を出願している(特許出願2001−1558
0号、特許出願2001−28258号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前述した
ようにイオン交換カラムを用いた方法により、VLD
L、IDL、LDL、HDLを同時に測定する方法を出
願(特許出願2001−15580号、2001−28
258号)しているが、CMについてはこれらと同時に
測定出来ていない。CMの脂質組成は、トリグリセリド
85%、コレステロールエステル5%、遊離コレステロ
ール2%、リン脂質6%と、トリグリセライド含量が非
常に多いことから、通常CMを検出する際には、トリグ
リセライドを指標とする。コレステロールまたはリン脂
質を指標にしても、CMが非常に多い試料については測
定が可能であるが、CMが含まれる患者検体の多くにつ
いては、感度不足となる。
【0006】本発明者は、ゲルろ過カラムを用いたリポ
蛋白質測定において、カラムから分離した溶出液を2つ
の流路に分け、一方はコレステロールエステラーゼおよ
びコレステロールオキシダーゼを含むコレステロール酵
素液と混合し、発色させ検出し、もう一方はリポプロテ
インリパーゼおよびグリセロールキナーゼを含むトリグ
リセライド酵素液と混合し、発色させ検出する方法を出
願(特開2000−214150号公報)している。こ
の場合、コレステロールのパターンによって、主にLD
L及びHDLについて、またトリグリセライドのパター
ンによって、主にCM及びVLDLについて、血清中に
含まれる量を確認している。
【0007】しかしながら、トリグリセライド酵素液は
高価であること、また、トリグリセライド酵素液に含ま
れるリポプロテインリパーゼは、過塩素酸イオン、塩素
イオン、硝酸イオンなどのイオンにより酵素活性が阻害
されることから分離溶液に用いることが出来る塩が限定
されてしまうことの、欠点がある。
【0008】実際に、陽イオン交換カラムSP−NPR
カラム(東ソー(株)製)を用いた方法(特許出願20
01−28258号)では硝酸マグネシウムの塩濃度勾
配により各リポ蛋白質を分離溶出しており、陰イオン交
換カラムDEAE−NPRカラム(東ソー(株)製)を
用いた方法(特許出願2001−15580号)では過
塩素酸ナトリウムの塩濃度勾配により各リポ蛋白質を分
離溶出していることから、このままの溶離液組成では、
トリグリセライド酵素液と混合しても、各リポ蛋白質の
定量は出来ない。トリグリセライド酵素液を用いるので
あれば、配管中に連続的に行うことが出来る透析装置な
どを設置し、一旦、溶離液中に含まれるリポプロテイン
リパーゼを阻害する塩を除去してから、トリグリセライ
ド酵素液と混合する必要があり、装置が複雑となり好ま
しくない。
【0009】また、CM、VLDL、LDL、IDL、
HDLのリポ蛋白質すべてを検出できる試薬として、脂
質成分の存在下で蛍光を発する試薬cis−パリナリン
酸(Clinical Chemistry No.44
(10)p2148−2151(1998))がある
が、リポ蛋白質だけでなくアルブミンなどの蛋白質など
も検出するという欠点がある。例えば、血清試料に適用
する場合、測定するリポ蛋白質と、アルブミンなど多く
含まれる蛋白質とを、あらかじめ分離する必要が生じ、
分析時間が極端に長くなってしまうため、実用的ではな
い。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、CMがリポ
蛋白質の中で最も粒径が大きいこと、また、CMの含ま
れる検体は濁った性状であることに着眼し、散乱光また
は、濁度によるCMの測定を検討し、本発明に至った。
【0011】即ち本発明は、・カイロミクロン測定用散
乱光検出器、・リポ蛋白質を分離する媒体、および・カ
イロミクロン以外の1種類以上のリポ蛋白質を化学的に
測定する検出系、を有することを特徴とする、リポ蛋白
質分析装置である。また本発明は、・カイロミクロン測
定用濁度検出器、・リポ蛋白質を分離する媒体、および
・カイロミクロン以外の1種類以上のリポ蛋白質を化学
的に測定する検出系、を有することを特徴とする、リポ
蛋白質分析装置である。以下、本発明を詳細に説明す
る。
【0012】本発明に用いる散乱光検出器の光源波長
は、400nm以上が好ましく、血清成分の影響を受け
ずに、粒子径75から1200nmのCMを測定するた
めに、特に500から900nmが好ましい。測定する
散乱光の角度は、特に限定はないが、例えば90度が感
度良く測定できる。散乱光を測定する装置として、液体
クロマトにおいて用いられる低角度または90度のレー
ザー光散乱検出器などを用いることが出来る。また、液
体クロマトにおいて用いられる蛍光検出器を用いること
も出来る。蛍光検出器を用いる場合には、励起波長と蛍
光波長を同じ波長に設定する。
【0013】本発明に用いる濁度検出器としては、液体
クロマトにおいて用いられる吸光度検出器などが使用で
きる。測定波長は、400nm以上が好ましく、血清成
分の影響を受けずに、粒子径75から1200nmのC
Mを測定するので、特に500から900nmが好まし
い。
【0014】本発明のリポ蛋白質分析装置に用いられる
リポ蛋白質を分離する媒体とは、リポ蛋白質を分離でき
るものであれば特に限定はなく、ゲル電気泳動において
は、アガロース、アクリルアミドなどが例示でき、キャ
ピラリー電気泳動の場合は液体溶媒となり、液体クロマ
トカラムの場合には、ゲルろ過カラム、陽イオン交換カ
ラム、陰イオン交換カラムなどが例示できる。液体クロ
マトカラムを用いる方法は定量性が高く、特に望まし
い。
【0015】CM以外のHDL、LDL、IDL、VL
DLなどのリポ蛋白質を化学的に測定する検出系として
は、リポ蛋白質の構成成分であるコレステロール、リン
脂質などを化学的に測定する検出系が例示でき、例えば
コレステロール、リン脂質などに特異的な酵素を用い測
定する系が例示できる。コレステロールは、コレステロ
ールエステラーゼとコレステロールオキシダーゼを用い
発生する過酸化水素の量を測定する方法、リン脂質は、
ホスホリパーゼとコリンオキシダーゼを用い発生する過
酸化水素の量を測定する方法、等が例示できる。
【0016】上記測定は、市販の酵素試薬を使用するこ
とにより、容易に実施できる。例えば、コレステロール
測定には、コレステロール反応試薬(協和メディクス
(株)製・商品名デタミナーLTC、東洋紡(株)製・
商品名コレスカラーリキッド、第一化学薬品(株)製・
商品名ピュアオートS CHO−N、和光純薬(株)製
・商品名コレステロールEテストワコー)、が、リン脂
質反応試薬(協和メディクス(株)製・商品名デタミナ
ーPL、和光純薬(株)製・商品名リン脂質テストワコ
ー)などがある。また、これらの酵素を固定化した膜を
過酸化水素電極上に設置した酵素センサーなどを使用し
てもよい。
【0017】リポ蛋白質分析装置に用いられるリポ蛋白
質を分離する媒体が、ゲル電気泳動における、アガロー
ス、アクリルアミドなど、また、キャピラリー電気泳動
における液体溶媒などの場合には、+極側にリポ蛋白質
は移動するので、その媒体の+極側末端より溶出した液
について、順次検出系に供すれば良い。また、液体クロ
マトの場合には、カラムより溶出した溶液を順次検出系
に供すれば良い。具体的には、例えば、液体クロマトの
場合には、カラム出口からの溶出液に一定流速で酵素液
を混合し、反応させ検出すれば良い。
【0018】また、本発明においてCM以外の測定しよ
うとするリポ蛋白質がHDL、LDL、IDL、VLD
Lではなく、例えば、酸化型リポ蛋白質、リポ蛋白質
(a)などの場合には、目的とするリポ蛋白質に特異的
な抗体を用いた検出系を用いることも出来る。また、本
発明においてCM以外の測定しようとするリポ蛋白質が
HDL、LDL、IDL、VLDLすべてではなくその
一部、例えば、IDLとVLDLだけの場合には、アポ
蛋白質Eに特異的な抗体を用いた検出系を用いることが
出来る。特異的な抗体を用いた検出系の場合には、分離
媒体で分離後、その抗体と反応させ検出しても良いし、
分離媒体で分離する前にあらかじめ反応させ、ラベル
し、分離検出しても良い。
【0019】脂質に結合するスダンブラックBなどの色
素をあらかじめリポ蛋白質と結合させてから、分離媒体
により分離し検出する検出系もあげられるが、スダンブ
ラックBなどの色素は、トリグリセライド、リン脂質、
コレステロール、すべてに結合する性質を有し、特異性
がないため、定量性の面では好ましくない。
【0020】また、目的とするリポ蛋白質がHDL、L
DL、IDL、VLDLなどのすべてではなく、特定の
リポ蛋白質であり、そのリポ蛋白質とアルブミン等の蛋
白質との分離が容易であれば、前述したcis−パリナ
リン酸を用いた検出系も利用可能である。
【0021】CMを測定するための、散乱光または濁度
を測定する検出器の設置する場所に特に限定はない。1
つのリポ蛋白質分析装置内に、分離媒体に試料を供する
試料注入部と、CMを測定するための散乱光または濁度
を測定する検出器に試料を供する試料注入部と2つの系
を持たせても良い。また、分離媒体で分離後の試料を、
CMを測定するための散乱光または濁度を測定する検出
器に供しても良い。後述するようなコレステロール、リ
ン脂質に特異的な酵素を用いる検出系を用いる場合に
は、これら検出系は界面活性剤によりリポ蛋白質を壊し
て検出するので、CMを測定するための検出器は、これ
ら特異的な酵素を用いる検出系より前に設置する必要が
ある。
【0022】また、さまざまな疾患の患者の場合、投薬
により、血清中にCM以外と同程度の粒子径の不溶物が
存在する可能性がある。このことから、CMを測定する
ための散乱光または濁度を測定する検出器は、液体クロ
マトカラム等の分離媒体の後が望ましい。分離媒体の後
であれば、CMと他の微粒子は、分離媒体により分離す
ることが可能であるので、区別することが出来る。分離
媒体が液体クロマトカラムの場合には、例えば、カラム
の後からCM以外のリポ蛋白質を測定する検出系の間、
もしくは、カラムの後の流路を2つに分け、1方にCM
を測定するための散乱光または濁度を測定する検出器を
設置し、もう一方にCM以外のリポ蛋白質を測定する検
出系を設置するのが好ましい。
【0023】また、液体クロマトカラムを用いる場合に
おいて、カラムの前にCMを測定するための散乱光また
は濁度を測定する検出器を設置する場合には、例えば、
試料注入部からカラムの間に設置する、試料吸引部と試
料注入部をつなぐ配管部に設置する、などがあげられ
る。
【0024】本発明において、リポ蛋白質を分離する分
離媒体として液体クロマトカラムを用いた場合の装置と
しては、少なくともリポ蛋白質を含んだ試料を注入する
試料注入部、注入された試料中のリポ蛋白質を分離する
カラム、および、カラムで用いられる1種類以上の溶
液、その溶液をカラムに送液するポンプ、CMを測定す
るための散乱光または、濁度を測定する検出器、およ
び、CM以外のリポ蛋白質を検出するための検出系等か
ら構成される装置により実施することが可能である。上
記に加え、試料注入部やポンプ等の各部を制御する制御
手段や、2つの検出部から得られたクロマトパターンを
解析し数値化するための演算手段を付加すれば、自動的
に試料中のリポ蛋白質を測定する装置を提供するのも容
易である。また、連続測定する場合には、前記試料注入
部として複数の試料を載置したうえで、一定時間ごとに
一定量試料を自動的に注入できるオートサンプラーを採
用すれば良い。
【0025】後述するように、CMを含む患者検体およ
びCM分画、CMを含まない正常検体について本発明に
より分析した結果、CMを含む患者検体およびCM分画
において、CM溶出位置に散乱光によるピークが確認さ
れた。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0027】実施例 図1の装置を用いてリポ蛋白質の分析を行った。酵素液
(14)はコレステロール測定試薬である和光純薬
(株)製 コレステロールEテストワコーを用いた。デ
ガッサー(3)は東ソー(株)製SD−8023を用
い、溶離液A(1),B(2)はポンプ(4)へ送られ
る前に溶存する気体成分を除去するようにした。溶離液
A(1)、B(2)を送液するポンプ(4)は東ソー
(株)製CCPM−IIを用いた。溶離液A(1)、B
(2)はミキサー(5)(東ソー(株)製スタティクミ
キサA)により均一に混合されカラム(8)へと送られ
る。カラム(8)は東ソー(株)製TSKgel SP
−NPR(カラムサイズ4.6mmI.D.×35m
m)、を用い、カラムの前にはフィルター(7)(東ソ
ー(株)製フィルターS(HLC−723GHbIII
用フィルター))を設置した。オートサンプラー(6)
は東ソー(株)製AS−8020を用いた。カラムオー
ブン(9)(東ソー(株)製CO−8020)は設定温
度25℃とした。
【0028】カラムから出た溶離液は、散乱光を測定す
るための、蛍光検出器(10)(FS−8010東ソー
(株)製)に導かれる。蛍光検出器(10)の波長の設
定は、励起波長、蛍光波長ともに600nmとし、散乱
光を測定した。蛍光検出器(10)から出た溶液は、2
方に分かれる流路に導かれ、流量調節バルブ(11)
(UPCHURCH SCIENTIFIC INC.
製、Micro−Mettering Valves P
445)を調節して、半分量は捨てられるように設定
し、残りの半分量は酵素液(14)と混合し、リアクタ
ー(13)に導かれる。リアクター(13)は、サイズ
0.4mmI.D.×20mのテフロン(登録商標)配
管をヒーターにより37℃に温調したものを用いた。紫
外可視検出器(12)は東ソー(株)製UV−8020
を用い、測定波長を600nmとした。エアートラップ
(19)は東ソー(株)製エアートラップGを用い、酵
素液(14)はエアートラップ(19)、デガッサー
(3)を通りポンプ(17)へ送られる。酵素液(1
4)を送液するポンプ(17)は東ソー(株)製DP−
8020を用いた。DP−8020に付けた抵抗管(1
8)のサイズは0.2mmI.D.×2mとし、2本直
列に接続し用いた。
【0029】試料としては、同意を得た脂質代謝異常の
患者から取得したCMが含まれる血清2検体とCMを含
まない正常人から取得した血清1検体を用いた。CMの
確認は、CMの比重は1g/mL以下である性質を利用
し、冷蔵保存1日後、血清上層にCM由来の白濁層が確
認される否かにより行った。患者血清1検体は、測定前
に緩やかに混合し均一にしてから測定した。他方の患者
血清1検体は、冷蔵保存1日後に確認されたCM層を取
得し、測定前に生理食塩水で20倍希釈して用いた(以
下、CM成分と記載する。)。
【0030】試料注入量は3μLとし、溶離液の流速は
溶離液A、B合わせて0.6mL/minと一定になる
ようにした。反応液の流速は0.15mL/minとし
た。反応液流路は、測定終了後、3方電磁弁(16)に
より流路を変更し、純水(15)で置換して装置を停止
した。
【0031】溶離液Aは50mMトリス(ヒドロキシ
ル)アミノメタン+10mM酢酸マグネシウムpH7.
5、溶離液Bを50mMトリス(ヒドロキシル)アミノ
メタン+10mM酢酸マグネシウム+300mM硝酸マ
グネシウムpH7.5とした。カラムは溶離液A100
%で平衡化し、溶離液のグラディエントの設定は、試料
注入時から10分にかけて溶離液A100%の比率から
溶離液A50%と溶離液B50%の比率までのリニアグ
ラディエントとし、10分から13分にかけて溶離液A
50%と溶離液B50%の比率(固定)とした。13分
から15分まで溶離液B100%の比率(固定)とし、
15分以降は、溶離液A100%の比率(固定)でカラ
ムを平衡化し、30分ごとに連続して試料を注入した。
【0032】図2は、正常人血清の紫外可視検出器によ
りコレステロール検出による結果であり、横軸は試料を
装置に供してからの時間(分)を示す。図中のHDL、
LDLは、それぞれ高比重リポ蛋白質、低比重リポ蛋白
質を示す。図3は、正常人血清の蛍光検出器による散乱
光検出の結果である。横軸は試料を装置に供してからの
時間(分)を示す。図4は、患者血清の紫外可視検出器
によりコレステロール検出による結果であり、横軸は試
料を装置に供してからの時間(分)を示す。図中のHD
L、LDL、IDL、VLDLは、それぞれ高比重リポ
蛋白質、低比重リポ蛋白質、中間型リポ蛋白質、超低密
度リポ蛋白質を示す。図5は、患者血清の蛍光検出器に
より散乱光検出の結果である。横軸は試料を装置に供し
てからの時間(分)を示す。図中のCMは、カイロミク
ロンを示す。図6は、患者血清由来のCM成分の紫外可
視検出器によりコレステロール検出による結果であり、
横軸は試料を装置に供してからの時間(分)を示す。図
7は、患者血清由来のCM成分の蛍光検出器により散乱
光検出の結果である。横軸は試料を装置に供してからの
時間(分)を示す。図中のCMは、カイロミクロンを示
す。
【0033】正常人血清においては、コレステロール検
出による測定結果(図2)では、HDL、LDLのピー
クが確認された。また、散乱光検出による測定結果(図
3)では、サンプル注入時のノイズピーク(0.57
分)のみが確認された。
【0034】患者血清については、コレステロール検出
による測定結果(図4)では、HDL、LDL、ID
L、VLDLのピークが確認された。また、散乱光検出
による測定結果(図5)では、サンプル注入時のノイズ
ピーク(0.58分)とCMのピーク(16.63分)
が確認された。
【0035】患者血清由来のCM成分については、コレ
ステロール検出による測定結果(図6)では、ピークは
確認されなかった。また、散乱光検出による測定結果
(図7)では、CMのピーク(16.58分)が確認さ
れた。
【0036】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、散乱光または濁度によりCMを測定するため、液体
クロマトカラムなどの分離媒体で使用する溶液組成が限
定されることはなく、また高価なトリグリセライド酵素
液を用いる必要もない。装置についても、液体クロマト
カラムなどの分離媒体、および、分離したHDL、LD
L、IDL、VLDLなどのリポ蛋白質を測定するため
の検出系を有したリポ蛋白質分析装置に、散乱光または
濁度を測定する検出計を加えるだけでよく、装置の複雑
化も最小限に押さえることが出来る。
【0037】リポ蛋白質を分離するための媒体、およ
び、CM以外のリポ蛋白質の構成成分を化学的に測定す
る検出系として、前述した特許出願2001−1558
0号、または、特許出願2001−28258号に記載
したHDL、LDL、IDL、VLDLを同時に分離測
定できるイオン交換カラムを用いた方法や、実施例のリ
ポ蛋白質分析装置を用いれば、このリポ蛋白質分析装置
にCMを測定するための散乱光または濁度を測定する検
出計を加えることにより、同時にCM、HDL、LD
L、IDL、VLDLの5種類のリポ蛋白質を測定でき
るリポ蛋白質分析装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で使用した測定装置図を示すものであ
る。
【図2】実施例における正常人血清のコレステロール酵
素液による測定結果(クロマトグラム)を示す図であ
る。
【図3】実施例における正常人血清の散乱光検出による
測定結果(クロマトグラム)を示す図である。
【図4】実施例における患者血清のコレステロール酵素
液による測定結果(クロマトグラム)を示す図である。
【図5】実施例における患者血清の散乱光検出による測
定結果(クロマトグラム)を示す図である。
【図6】実施例における患者血清由来のCM成分のコレ
ステロール酵素液による測定結果(クロマトグラム)を
示す図である。
【図7】実施例における患者血清由来のCM成分の散乱
光検出による測定結果(クロマトグラム)を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 溶離液A 2 溶離液B 3 デガッサー 4 ポンプ 5 ミキサー 6 オートサンプラー 7 フィルター 8 カラム 9 カラムオーブン(恒温器) 10 蛍光検出器 11 流量調節バルブ 12 紫外可視検出器 13 リアクター 14 酵素液 15 純水 16 三方バルブ 17 ポンプ 18 抵抗管 19 エアートラップ
───────────────────────────────────────────────────── 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) // C12Q 1/60 C12Q 1/60 1/61 1/61

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】・カイロミクロン測定用散乱光検出器、 ・リポ蛋白質を分離する媒体、および ・カイロミクロン以外の1種類以上のリポ蛋白質を化学
    的に測定する検出系 を有することを特徴とする、リポ蛋白質分析装置。
  2. 【請求項2】リポ蛋白質を分離する媒体が液体クロマト
    カラムである請求項1に記載のリポ蛋白質分析装置。
  3. 【請求項3】リポ蛋白質を化学的に測定する検出系が、
    酵素反応を用いた検出系である請求項1又は2に記載の
    リポ蛋白質分析装置。
  4. 【請求項4】・カイロミクロン測定用濁度検出器、 ・リポ蛋白質を分離する媒体、および ・カイロミクロン以外の1種類以上のリポ蛋白質を化学
    的に測定する検出系 を有することを特徴とする、リポ蛋白質分析装置。
  5. 【請求項5】リポ蛋白質を分離する媒体が液体クロマト
    カラムである請求項4に記載のリポ蛋白質分析装置。
  6. 【請求項6】リポ蛋白質を化学的に測定する検出系が、
    酵素反応を用いた検出系である請求項4又は5に記載の
    リポ蛋白質分析装置。
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