JP2006081492A - Method for quantitatively determining cholesterol - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of quantitatively determining a cholesterol existing in various kinds of forms such as lipoprotein by one stage operation. <P>SOLUTION: The method for quantitatively determining the cholesterol comprises utilizing a vibration reaction. The vibration reaction is carried out by permeating a first solution containing hydrogen peroxide through a semipermeable membrane into a second solution containing a catalase, a cholesterol oxidase and the cholesterol. The semipermeable membrane is preferably a dialysis membrane or a millipore filter. The second solution, preferably, contains 0.01-1 mg/ml catalase and 0.002-0.02 mg/ml cholesterol oxidase. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は,コレステロールの定量方法に関する。   The present invention relates to a method for quantifying cholesterol.

コレステロールは、血清中ではアポタンパク質と結合し、リポタンパク質として存在している。リポタンパク質は物理的な形状の違いなどにより、カイロミクロン、VLDL、LDL、HDLなどに分類されている。LDLは動脈硬化を引き起こす物質の一つとして、一方HDLは抗動脈硬化をもつリポタンパク質として注目されている。   Cholesterol binds to apoprotein in serum and exists as a lipoprotein. Lipoproteins are classified into chylomicron, VLDL, LDL, HDL, etc., depending on their physical shape. LDL is one of the substances that cause arteriosclerosis, while HDL is attracting attention as a lipoprotein with anti-arteriosclerosis.

これまでの各リポタンパク質中のコレステロールの定量として、超遠心法、電気泳動法、換算法、分画沈殿法などがある。しかしながらこれらは簡便な方法としては適当ではない。
これに対し、コレステロールオキシダーゼ等の酵素を用いた定量法もあり、例えば、コレステロールオキシダーゼを用いてコレステロールを酸化した際に生成する過酸化水素を定量し、それに基づいてコレステロールを定量する方法が下記特許文献1,2に記載されている。
Examples of conventional quantification of cholesterol in lipoproteins include ultracentrifugation, electrophoresis, conversion, and fractional precipitation. However, these are not suitable as a simple method.
On the other hand, there is also a quantification method using an enzyme such as cholesterol oxidase. For example, a method for quantifying hydrogen peroxide generated when cholesterol is oxidized using cholesterol oxidase and quantifying cholesterol based on the quantification is as follows. Documents 1 and 2 are described.

特開2001−224397号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-224397 特開2004−121185号公報JP 2004-121185 A

しかし、上記いずれの技術においても、コレステロールを酸化した際に生成する過酸化水素を定量し、それからコレステロールを定量するという2段階以上の操作が必要となる。
また通常、酵素と基質である反応物を一緒の容器に入れ反応させると、生成物が時間とともに単調に増加し、最終的には平衡状態になる。従来はこの方法を用いて反応物に特異的に作用する酵素を使い生体物質の定量を行ってきた。これまでの酵素反応を利用したコレステロールの定量も例外ではなくこのような方法を利用している。
しかし一方で、半透膜を用いて基質をゆっくりと酵素の溶液内に浸透させると、反応物や生成物の濃度が時間とともに周期的に増減する振動反応が起こる場合がある。例えば酵素としてカタラーゼを、基質として過酸化水素を用いると次の反応が起こって酸素が発生するがこの逆反応も起る。つまり溶存している酸素が振動する。但し、振動反応が起こるためには基質の適当な透過速度と生成物(この場合には酸素)の適度な排出が必要である。
なお、この系にもう一つの酵素であるグルコースオキシダーゼとこの酵素の基質であるグルコースを添加しておくとグルコースの濃度とともに振動の周期が長くなり、ある濃度範囲ではグルコース濃度と振動の周期が直線関係で、グルコースの定量に利用できることがわかっている。しかし、もともと非線形現象である振動反応をコレステロールの定量にまで適用することについては記載はない。
However, in any of the above-described techniques, it is necessary to perform two or more steps of quantifying hydrogen peroxide produced when cholesterol is oxidized and then quantifying cholesterol.
In general, when an enzyme and a substrate reactant are put in a container and reacted, the product increases monotonically with time, and finally reaches an equilibrium state. Conventionally, this method has been used to quantify biological substances using enzymes that act specifically on reactants. Cholesterol quantification using conventional enzyme reactions is no exception and uses such a method.
On the other hand, when the substrate is slowly permeated into the enzyme solution using the semipermeable membrane, there may be a vibration reaction in which the concentration of the reaction product or product periodically increases or decreases with time. For example, when catalase is used as an enzyme and hydrogen peroxide is used as a substrate, the following reaction occurs to generate oxygen, but this reverse reaction also occurs. That is, dissolved oxygen vibrates. However, in order for the vibrational reaction to take place, an appropriate permeation rate of the substrate and an appropriate discharge of the product (in this case oxygen) are required.
If glucose oxidase, which is another enzyme, and glucose, which is a substrate for this enzyme, are added to this system, the period of oscillation increases with the concentration of glucose. In a certain concentration range, the concentration of glucose and the period of oscillation are linear. In relation, it is known that it can be used for quantification of glucose. However, there is no description about applying the vibrational response, which is a nonlinear phenomenon, to the determination of cholesterol.

以上本発明は、上記を鑑みコレステロールの定量方法において、途中発生する定量を省略し、より少ない工程の定量を行うことを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to eliminate the quantification that occurs in the middle of the cholesterol quantification method and perform quantification in fewer steps.

上記目的を達成するために、本発明は具体的に以下の手段を採用する。
まず、第一の手段として、振動反応を利用したコレステロールの定量方法とする。これまでのコレステロールオキシダーゼを利用した方法では、生成した過酸化水素をカタラーゼで分解させ生成した酸素量を測定するなど最低2段階の操作を必要とした。しかし振動反応を利用したこの方法では酸素量の振動を測定するだけで定量化が可能となる。また少量の試料で測定が可能であるという利点もある。
なおこの手段において、振動反応は、過酸化水素を含む第一の溶液を、カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールを含む第二の溶液に、半透膜を介して浸透させることによって行う反応であるとすること、半透膜は、透析膜若しくはミリポアフィルターであること、第二の溶液は、カタラーゼを0.01〜1mg/ml、コレステロールオキシダーゼを0.002〜0.02mg/mlの範囲で含有してなること、第二の溶液において、コレステロールはリン脂質若しくは界面活性剤によって分散していること、第二の溶液において、前記コレステロール濃度は、0.1〜1.6mg/mlの範囲内であることを特徴とすること、とするのも望ましい。これにより、もともと非線型現象である振動反応を直線関係に近似させ、定量化することができるようになる。
In order to achieve the above object, the present invention specifically adopts the following means.
First, as a first means, a cholesterol quantification method using a vibration reaction is used. Conventional methods using cholesterol oxidase require a minimum of two steps, such as measuring the amount of oxygen produced by decomposing the produced hydrogen peroxide with catalase. However, this method using the vibration reaction can be quantified only by measuring the vibration of the oxygen amount. There is also an advantage that measurement is possible with a small amount of sample.
In this means, the vibration reaction is a reaction performed by allowing a first solution containing hydrogen peroxide to permeate a second solution containing catalase, cholesterol oxidase and cholesterol through a semipermeable membrane. The semipermeable membrane is a dialysis membrane or a Millipore filter, and the second solution contains catalase in the range of 0.01 to 1 mg / ml and cholesterol oxidase in the range of 0.002 to 0.02 mg / ml. In the second solution, cholesterol is dispersed by a phospholipid or a surfactant, and in the second solution, the cholesterol concentration is in the range of 0.1 to 1.6 mg / ml. It is also desirable to feature. As a result, the vibration response, which is originally a nonlinear phenomenon, can be approximated to a linear relationship and quantified.

また、第二の手段として、過酸化水素を含む第一の溶液を、カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールを含む第二の溶液に、半透膜を介して浸透させ、第二の溶液における溶存酸素の濃度変化の周期を求め、求めた溶存酸素の濃度変化の周期と、予め求めてある過酸化水素の濃度変化の周期とコレステロール濃度との関係に基づいて、第二の溶液に含まれるコレステロール濃度を算出するコレステロールの定量方法とする。
またこの手段において、半透膜は、透析膜若しくはミリポアフィルターであること、第二の溶液は、カタラーゼを0.01〜1mg/ml、コレステロールオキシダーゼを0.002〜0.02mg/mlの範囲で含有してなること、第二の溶液において、コレステロールはリン脂質若しくは界面活性剤によって分散していること、第二の溶液において、コレステロール濃度は、0.1〜1.6mg/mlの範囲内であること、とするのも望ましい。
As a second means, the first solution containing hydrogen peroxide is allowed to permeate through the semipermeable membrane into the second solution containing catalase, cholesterol oxidase and cholesterol, and the dissolved oxygen in the second solution is removed. Determine the concentration change cycle, and determine the cholesterol concentration contained in the second solution based on the relationship between the calculated concentration change cycle of dissolved oxygen and the previously determined hydrogen peroxide concentration change cycle and cholesterol concentration. It is set as the quantification method of cholesterol to calculate.
In this means, the semipermeable membrane is a dialysis membrane or a Millipore filter, and the second solution is catalase 0.01 to 1 mg / ml and cholesterol oxidase 0.002 to 0.02 mg / ml. In the second solution, cholesterol is dispersed by phospholipids or surfactants. In the second solution, the cholesterol concentration is within the range of 0.1 to 1.6 mg / ml. It is also desirable to be.

また、第三の手段として、過酸化水素を含有する第一の溶液を保持する第一の容器と、カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールを含む第二の溶液を保持すると第二の容器と、第一の容器と第二の容器との間に配置され、前記第一の溶液を前記第二の溶液に浸透させる半透膜と、第二の溶液に浸されるよう配置される酸素電極と、酸素電極に接続される溶存酸素計と、溶存酸素計に接続される情報処理装置とを有するコレステロールの定量装置とする。 Further, as a third means, a first container for holding a first solution containing hydrogen peroxide, a second container for holding a second solution containing catalase, cholesterol oxidase and cholesterol, A semipermeable membrane disposed between the second container and the second container, wherein the first solution is infiltrated into the second solution, an oxygen electrode disposed so as to be immersed in the second solution, and oxygen A cholesterol quantification device having a dissolved oxygen meter connected to an electrode and an information processing device connected to the dissolved oxygen meter.

以上本発明によると、振動反応を用いて、その溶存酸素濃度を測ることで簡単にコレステロールの定量を行うことができるため、その他途中発生する定量を省略し、より少ない工程の定量を行うことができる。 As described above, according to the present invention, cholesterol can be easily quantified by measuring its dissolved oxygen concentration using a vibration reaction, so that other quantification occurring in the middle can be omitted and quantification of fewer processes can be performed. it can.

まず、本発明が利用する原理について図1を用いて説明する。
半透膜を挟んだ2つの容器の1つに、カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼおよびコレステロールの溶液をいれ、もう1つの容器に過酸化水素水溶液を入れる。なおこの場合において、コレステロールは難溶性であるため、SDS等の界面活性剤やリン脂質を加え、ミセルを形成させておく必要がある。すると、過酸化水素水がゆっくりと半透膜を透過してカタラーゼと反応し、酸素を発生させ始める。一方、酸素が発生すると、コレステロールオキシダーゼがこの酸素を用いてコレステロールを酸化させ、過酸化水素を発生させる。そしてこの一連の流れが循環過程となり、しかもその過酸化水素水の濃度が振動する振動反応となる。この場合、酵素水溶液中に溶存している酸素の量を溶存酸素計で測定すると、溶存酸素の濃度は周期的に振動する。そしコレステロール等の諸条件がある濃度範囲にある場合は溶存酸素量の振動周期がコレステロールの濃度と直線関係になるため、この関係を用いてコレステロールの定量に利用することができるようになるのである。
なお、これを利用してコレステロールが含まれている種々の形状に対し、定量化が可能となる。たとえばカイロミクロン、高密度リポ蛋白、低密度リポ蛋白及び超低密度リポ蛋白中のコレステロールの量が測定できる。また尿中、血清中の総コレステロール量の測定も可能となる。
また振動のパターンの違いあるいは酵素の種類を変えることによってコレステロールが含まれているリポタンパクの種類の分別化も可能となると考えられる。
以下,この発明の実施形態を図面に示すモデル的実施態様に基づいて具体的に説明する。
First, the principle used by the present invention will be described with reference to FIG.
Catalase, cholesterol oxidase and cholesterol solutions are placed in one of the two containers sandwiching the semipermeable membrane, and the aqueous hydrogen peroxide solution is placed in the other container. In this case, since cholesterol is poorly soluble, it is necessary to add a surfactant such as SDS or a phospholipid to form micelles. Then, the hydrogen peroxide solution slowly permeates the semipermeable membrane and reacts with catalase to start generating oxygen. On the other hand, when oxygen is generated, cholesterol oxidase uses this oxygen to oxidize cholesterol and generate hydrogen peroxide. This series of flows becomes a circulation process, and furthermore, a vibration reaction in which the concentration of the hydrogen peroxide solution vibrates. In this case, when the amount of oxygen dissolved in the enzyme aqueous solution is measured with a dissolved oxygen meter, the concentration of dissolved oxygen periodically oscillates. And when various conditions such as cholesterol are in a certain concentration range, the oscillation cycle of dissolved oxygen amount has a linear relationship with the cholesterol concentration, and this relationship can be used for quantification of cholesterol. .
By using this, it is possible to quantify various shapes containing cholesterol. For example, the amount of cholesterol in chylomicron, high density lipoprotein, low density lipoprotein and very low density lipoprotein can be measured. In addition, the total cholesterol level in urine and serum can be measured.
It is also considered that the types of lipoproteins containing cholesterol can be differentiated by changing the vibration pattern or changing the type of enzyme.
Embodiments of the present invention will be specifically described below based on model embodiments shown in the drawings.

図2に本発明の実施例に係る装置(以下単に「本装置」という。)の図を示す。
図2に示すように本装置は、第一の容器1、第二の容器2、第一の容器と第二の容器とを繋ぐ接続管3、その接続管3の中に配置された半透膜4、第二の容器に挿入される酸素電極5、この酸素電極5に電気的に接続された溶存酸素計6、この溶存酸素計6に電気的に接続された情報処理装置7、を有して構成されている。
FIG. 2 shows a diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “the present apparatus”).
As shown in FIG. 2, this apparatus includes a first container 1, a second container 2, a connecting pipe 3 that connects the first container and the second container, and a semi-transparent material disposed in the connecting pipe 3. A membrane 4; an oxygen electrode 5 inserted into the second container; a dissolved oxygen meter 6 electrically connected to the oxygen electrode 5; and an information processing device 7 electrically connected to the dissolved oxygen meter 6. Configured.

最初の状態において、第一の容器側には0.6%の過酸化水素水溶液20mlが、第二の容器側にはカタラーゼ2.5mg、コレステロールオキシダーゼ0.05mg、コレステロールを含む試料溶液0.1mlを含む水溶液25mlが入れてある(カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、コレステロールを含んでなる溶液を以下単に「酵素溶液」という。)。なお第一の容器1、第二の容器2のいずれもガラスにより構成されており、それぞれは円筒形状に形成され、内径は3cmである。 In the first state, 20 ml of a 0.6% hydrogen peroxide aqueous solution is placed on the first container side, and 0.1 ml of a sample solution containing catalase 2.5 mg, cholesterol oxidase 0.05 mg, and cholesterol is placed on the second container side. (A solution containing catalase, cholesterol oxidase and cholesterol is hereinafter simply referred to as “enzyme solution”). Both the first container 1 and the second container 2 are made of glass, each formed in a cylindrical shape and having an inner diameter of 3 cm.

接続管3は、第一の容器1、第二の容器2の間に配置され、これらの容器内を接続する。本実施例ではガラスで構成されており、その内径は1cmである。 The connecting pipe 3 is disposed between the first container 1 and the second container 2 and connects the inside of these containers. In this embodiment, it is made of glass, and its inner diameter is 1 cm.

半透膜4は、第一の容器1と第二の容器2との間に配置される流露3に設けられており、具体的には透析膜を用いた(材質:αセルロース、分画分子量12,000〜14,000)。   The semipermeable membrane 4 is provided in the flow dew 3 disposed between the first container 1 and the second container 2, and specifically, a dialysis membrane is used (material: α cellulose, fractional molecular weight). 12,000-14,000).

酸素電極5は、第二の容器に挿入されており、かつ、第二の容器に入れられている酵素溶液に浸されるよう配置されている。酸素電極5は酸素溶液中の溶存酸素がこの電極上で還元されて水になるときに生じる電子の量に応じ電位を発生させる。 The oxygen electrode 5 is inserted into the second container and is arranged so as to be immersed in the enzyme solution contained in the second container. The oxygen electrode 5 generates a potential according to the amount of electrons generated when dissolved oxygen in the oxygen solution is reduced to water on the electrode.

溶存酸素計6は、この酸素電極5の電位の発生を受け、この電位の値に基づいて溶存酸素の濃度を算出する。 The dissolved oxygen meter 6 receives the generation of the potential of the oxygen electrode 5 and calculates the concentration of dissolved oxygen based on the value of the potential.

情報処理装置7は、溶存酸素計7からの出力を受け、まずその出力から振動反応の周期を求める。具体的には、電位の値を経時的に取得し、時間に対する電位のデータを作成する。そしてこの経時的な電位のデータを解析することで振動反応の周期を計算する。そしてその周期と予め求めてある周期−コレステロールの関係からコレステロールの定量を行う。
本実施例では、情報処理装置として所謂パーソナルコンピュータを用いて上記処理を行う。より具体的には、本装置のパーソナルコンピュータは、溶存酸素計が測定する溶存酸素の濃度に対応するデータ(以下「溶存酸素濃度データ」という。)を受け付け、その溶存酸素濃度データをその濃度を示した時刻のデータ(以下「時刻データ」という。)とともに記録する溶存酸素データ取得手段と、その時刻データと溶存酸素濃度データとの関係に基づいて振動反応の周期を判断する周期判断手段と、コレステロールの濃度と振動反応の周期との関係を予め記憶してある周期−コレステロール関係記録手段と、振動反応の周期と、コレステロールの濃度と振動反応の周期との関係に基づいてコレステロールの定量を行うコレステロール定量手段と、を実施させるためのプログラムが記録媒体であるハードディスクに格納され、実行されることでコレステロールの定量を行うことができる。またこの場合において、コレステロールの濃度と振動反応の周期とは、界面活性剤やリン脂質の存在、カタラーゼやコレステロールオキシダーゼの濃度等によって直線の傾きや直線関係を示す範囲が異なるため、周期−コレステロール関係記録手段はその条件の入力を受付け、記録する機能をも有すること、更にはその入力に対応する条件に合致した振動の周期とコレステロールの濃度との関係を読み出すようにする(もちろん予め当該関係を記憶しておくことが必要である)ことがより望ましい。なおもちろん上記各手段は、記録媒体であればハードディスク以外の記録媒体であっても差し支えはなく、上記の機能を実行することができる限りにおいてプログラムでなくても良い。これは、種々操作の容易性の観点からプログラムが望ましい、という実施例を示したものである。
The information processing device 7 receives the output from the dissolved oxygen meter 7 and first obtains the period of the vibration reaction from the output. Specifically, potential values are acquired over time, and potential data with respect to time is created. Then, the period of the vibration reaction is calculated by analyzing the potential data with time. Cholesterol is quantified based on the relationship between the cycle and a predetermined cycle-cholesterol.
In this embodiment, the above processing is performed using a so-called personal computer as the information processing apparatus. More specifically, the personal computer of this apparatus accepts data corresponding to the concentration of dissolved oxygen measured by the dissolved oxygen meter (hereinafter referred to as “dissolved oxygen concentration data”), and converts the dissolved oxygen concentration data into the concentration. Dissolved oxygen data acquisition means for recording together with the indicated time data (hereinafter referred to as “time data”), a period determining means for determining the period of the vibration reaction based on the relationship between the time data and the dissolved oxygen concentration data, Cholesterol is quantified based on a cycle-cholesterol relationship recording means that stores in advance the relationship between the concentration of cholesterol and the cycle of vibration reaction, the cycle of vibration reaction, and the relationship between the concentration of cholesterol and the cycle of vibration reaction. A program for performing cholesterol quantification means is stored in a hard disk as a recording medium and executed. It is possible to perform the quantitative determination of cholesterol in it. In this case, the concentration of cholesterol and the period of the vibrational reaction are different from each other in the period-cholesterol relationship because the range of the slope of the straight line or the linear relationship varies depending on the presence of a surfactant or phospholipid, the concentration of catalase or cholesterol oxidase, etc. The recording means has a function of accepting and recording the input of the condition, and further reading out the relationship between the period of vibration and the cholesterol concentration that meet the condition corresponding to the input (of course, the relationship is previously determined). It is more desirable to memorize it. Of course, each means may be a recording medium other than a hard disk as long as it is a recording medium, and may not be a program as long as the above functions can be executed. This shows an embodiment in which a program is desirable from the viewpoint of ease of various operations.

そして以上の構成をもとに測定を行った。
この測定において、コレステロールの量(濃度)をさまざまに変化させて4種類の試料を用意し、そのそれぞれに対して測定を行った。なおコレステロールの量(濃度)以外は上述の条件として固定した。表1に加えたコレステロールの量及びコレステロールの濃度を示す。なお、コレステロールは、コレステロールを含む水溶液中に界面活性剤としてのリン脂質(エッグレシチン、濃度:0.6mg/ml)を加え、超音波を用いて分散させた。そしてその溶液中の0.1mlにおけるコレステロールの濃度を下記表1のように調整し、カタラーゼ等を混合した溶液に加え、全体として25mlの酵素溶液にした。表1に溶液に溶かしたコレステロールの量、濃度及び振動反応の周期を記載する。なお図3に、表1における試料溶液番号2の場合の溶存酸素量の時間変化を示す。図3において横軸は時間(時間)を、縦軸は溶存酸素量(mg/l)をそれぞれ示している。
And it measured based on the above structure.
In this measurement, four types of samples were prepared by varying the amount (concentration) of cholesterol in various ways, and each of them was measured. The conditions other than the amount (concentration) of cholesterol were fixed as described above. Table 1 shows the amount of cholesterol added and the concentration of cholesterol. Cholesterol was dispersed using an ultrasonic wave by adding a phospholipid (egggrecitin, concentration: 0.6 mg / ml) as a surfactant to an aqueous solution containing cholesterol. Then, the concentration of cholesterol in 0.1 ml of the solution was adjusted as shown in Table 1 below, and added to a solution mixed with catalase or the like to make a total of 25 ml of enzyme solution. Table 1 lists the amount and concentration of cholesterol dissolved in the solution and the period of the vibrational reaction. FIG. 3 shows the time variation of the dissolved oxygen amount in the case of sample solution number 2 in Table 1. In FIG. 3, the horizontal axis represents time (hour), and the vertical axis represents dissolved oxygen amount (mg / l).

表1の結果に対し、コレステロールの濃度に対する周期を求めたものを図4に示す。横軸はコレステロールの濃度を、縦軸は振動の周期を示す。
この結果、振動の周期とコレステロールの濃度との関係は直線によって非常によく説明することができた。特に、本実施例ではコレステロールの濃度は0.2〜0.8の範囲で非常によく説明できており、この値から概ね0.1〜1.0の範囲であれば十分直線によって近似することができると考えられる。
以上、所定のカタラーゼ及びコレステロールオキシダーゼの濃度下における周期とコレステロール濃度との関係を予めデータとして記憶しておき、上記所定のカタラーゼ及びコレステロールオキシダーゼの濃度の下で振動反応を行わせ、その周期を求めることで、コレステロールの濃度を定量することができる。
FIG. 4 shows the results obtained in Table 1 with respect to the cholesterol concentration. The horizontal axis represents cholesterol concentration, and the vertical axis represents the period of vibration.
As a result, the relationship between the period of vibration and the concentration of cholesterol could be explained very well by a straight line. In particular, in this example, the cholesterol concentration can be explained very well in the range of 0.2 to 0.8, and if it is in the range of about 0.1 to 1.0 from this value, it should be sufficiently approximated by a straight line. It is thought that you can.
As described above, the relationship between the cycle under the predetermined catalase and cholesterol oxidase concentrations and the cholesterol concentration is stored in advance as a data, and the vibration reaction is performed under the predetermined catalase and cholesterol oxidase concentrations to obtain the cycle. Thus, the cholesterol concentration can be quantified.

実施例1とほぼ同じ条件において、リン脂質の代わりにSDSを用い、また、コレステロール量(濃度)を変えてた以外は同じ条件で測定を行った。表2に上記表1と同様に調整した場合における条件及び周期を示す。なおSDSは濃度を0.05mol/lとしている。
Measurement was performed under the same conditions as in Example 1 except that SDS was used instead of phospholipid and the amount (concentration) of cholesterol was changed. Table 2 shows conditions and periods when adjusted in the same manner as in Table 1 above. SDS has a concentration of 0.05 mol / l.

表2の結果に対し、コレステロールの濃度に対する周期を図4と同様に求めたものを図5に示す。
この結果、SDSを用いた場合であっても振動の周期とコレステロールの濃度との関係は直線によって非常によく説明することができた。特に、0.2〜1.5mg/mlの本実施例の範囲では非常によい直線性を有しているため、概ね0.1〜1.6mg/mlの範囲においても、直線性を保つことができると考えられる。
なお本実施例によっても実施例1と同様に所定のカタラーゼ及びコレステロールオキシダーゼの濃度下における周期とコレステロール濃度との関係を予めデータとして記憶しておき、上記所定のカタラーゼ及びコレステロールオキシダーゼの濃度の下で振動反応を行わせ、その周期を求めることで、コレステロールの濃度を定量することができる。
なお、実施例1及び実施例2では、第一の容器1と第二の容器2、そしてその容器の間を繋げる流路3とを用いて構成されているが、容器形状はこれに限られず、例えば図6で示されるように、一つの容器を仕切板で仕切り、窓を開けて半透膜を配置する構成も可能である。
FIG. 5 shows the results of Table 2 in which the period with respect to the cholesterol concentration was determined in the same manner as in FIG.
As a result, even when SDS was used, the relationship between the vibration period and the cholesterol concentration could be explained very well by a straight line. In particular, since the linearity is very good in the range of 0.2 to 1.5 mg / ml in this example, the linearity is maintained even in the range of about 0.1 to 1.6 mg / ml. It is thought that you can.
Also in this example, as in Example 1, the relationship between the cycle under the predetermined catalase and cholesterol oxidase concentrations and the cholesterol concentration is stored in advance as data, and under the predetermined catalase and cholesterol oxidase concentrations. The concentration of cholesterol can be quantified by performing an oscillating reaction and determining its period.
In addition, in Example 1 and Example 2, although comprised using the 1st container 1, the 2nd container 2, and the flow path 3 which connects between the containers, a container shape is not restricted to this. For example, as shown in FIG. 6, a configuration in which one container is partitioned by a partition plate, a window is opened, and a semipermeable membrane is disposed is also possible.

振動反応の反応機構を示す図。The figure which shows the reaction mechanism of a vibration reaction. 実施例1におけるコレステロールの定量装置の概略図。1 is a schematic diagram of a cholesterol quantification apparatus in Example 1. FIG. 実施例1における振動反応における溶存酸素量の時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the dissolved oxygen amount in the vibration reaction in Example 1. FIG. 実施例1におけるコレステロール濃度と周期との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the cholesterol concentration in Example 1, and a period. 実施例2におけるコレステロール濃度と周期との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the cholesterol concentration in Example 2, and a period. コレステロールの定量装置における他の容器例を示す図。The figure which shows the other container example in the fixed_quantity | quantitative_assay apparatus of cholesterol.

符号の説明Explanation of symbols

1…第一の容器、2…第二の容器、3…連絡管、4…半透膜、5…酸素電極、6…溶存酸素計、7…情報処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st container, 2 ... 2nd container, 3 ... Connecting pipe, 4 ... Semipermeable membrane, 5 ... Oxygen electrode, 6 ... Dissolved oxygen meter, 7 ... Information processing apparatus

Claims (12)

振動反応を利用したコレステロールの定量方法   Cholesterol determination method using vibrational reaction 前記振動反応は、過酸化水素を含む第一の溶液を、カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールを含む第二の溶液に、半透膜を介して浸透させることによって行う反応であることを特徴とする請求項1記載のコレステロールの定量方法。   The vibration reaction is a reaction performed by infiltrating a first solution containing hydrogen peroxide into a second solution containing catalase, cholesterol oxidase and cholesterol through a semipermeable membrane. Item 2. The method for quantifying cholesterol according to Item 1. 前記半透膜は、透析膜若しくはミリポアフィルターであることを特徴とする請求項2記載のコレステロールの定量方法。   The method for quantifying cholesterol according to claim 2, wherein the semipermeable membrane is a dialysis membrane or a Millipore filter. 前記第二の溶液は、カタラーゼを0.01〜1mg/ml、コレステロールオキシダーゼを0.002〜0.02mg/mlの範囲で含有してなることを特徴とする請求項2記載のコレステロールの定量方法。   3. The method for quantifying cholesterol according to claim 2, wherein the second solution contains catalase in the range of 0.01 to 1 mg / ml and cholesterol oxidase in the range of 0.002 to 0.02 mg / ml. . 前記第二の溶液において、前記コレステロールはリン脂質若しくは界面活性剤によって分散していることを特徴とする請求項2記載のコレステロールの定量方法。   3. The method for quantifying cholesterol according to claim 2, wherein the cholesterol is dispersed by a phospholipid or a surfactant in the second solution. 前記第二の溶液において、前記コレステロール濃度は、0.1〜1.6mg/mlの範囲内であることを特徴とする請求項4記載のコレステロールの定量方法。   The cholesterol determination method according to claim 4, wherein the cholesterol concentration in the second solution is in a range of 0.1 to 1.6 mg / ml. 過酸化水素を含む第一の溶液を、カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールを含む第二の溶液に、半透膜を介して浸透させ、前記第二の溶液における溶存酸素の濃度変化に基づいて、前記第二の溶液に含まれるコレステロール濃度を算出するコレステロールの定量方法。   The first solution containing hydrogen peroxide is permeated through the semipermeable membrane into the second solution containing catalase, cholesterol oxidase and cholesterol, and based on the change in the concentration of dissolved oxygen in the second solution, A method for quantifying cholesterol, wherein the cholesterol concentration contained in the second solution is calculated. 前記半透膜は、透析膜若しくはミリポアフィルターであることを特徴とする請求項2記載のコレステロールの定量方法。   The method for quantifying cholesterol according to claim 2, wherein the semipermeable membrane is a dialysis membrane or a Millipore filter. 前記第二の溶液は、カタラーゼを0.01〜1mg/ml、コレステロールオキシダーゼを0.002〜0.02mg/mlの範囲で含有してなることを特徴とする請求項7記載のコレステロールの定量方法。   The method for quantifying cholesterol according to claim 7, wherein the second solution contains catalase in a range of 0.01 to 1 mg / ml and cholesterol oxidase in a range of 0.002 to 0.02 mg / ml. . 前記第二の溶液において、前記コレステロールはリン脂質若しくは界面活性剤によって分散していることを特徴とする請求項7記載のコレステロールの定量方法。 8. The method for quantifying cholesterol according to claim 7, wherein the cholesterol is dispersed in the second solution by a phospholipid or a surfactant. 前記第二の溶液において、前記コレステロール濃度は、0.1〜1.6mg/mlの範囲内であることを特徴とする請求項9記載のコレステロールの定量方法。   The cholesterol determination method according to claim 9, wherein the cholesterol concentration in the second solution is in a range of 0.1 to 1.6 mg / ml. 過酸化水素を含有する第一の溶液を保持する第一の容器と、カタラーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールを含む第二の溶液を保持すると第二の容器と、前記第一の容器と第二の容器との間に配置され、前記第一の溶液を前記第二の溶液に浸透させる半透膜と、前記第二の溶液に浸されるよう配置される酸素電極と、前記酸素電極に接続される溶存酸素計と、前記溶存酸素計に接続される情報処理装置と、を有するコレステロールの定量装置。
A first container holding a first solution containing hydrogen peroxide; a second container holding a second solution containing catalase, cholesterol oxidase and cholesterol; and the first container and the second container And a semipermeable membrane that penetrates the first solution into the second solution, an oxygen electrode that is soaked in the second solution, and is connected to the oxygen electrode A cholesterol quantification apparatus comprising: a dissolved oxygen meter; and an information processing device connected to the dissolved oxygen meter.
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