JP2011211931A - Method for measuring polyol - Google Patents

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基晶 桑原
Chiaki Kawase
千晶 川瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for quantifying a polyol with high precision by selectively inhibiting a reaction with glucose.SOLUTION: The method for quantifying a polyol includes the reaction of the polyol with a polyol dehydrogenase containing at least pyrroloquinoline quinone, flavine adenine dinucleotide, or flavine mononucleotide as a prosthetic group in the presence of at least one ionic compound (provided that magnesium sulfate and calcium chloride are excluded) selected from salts containing a cation selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion, and ammonium ion, and an anion selected from the group consisting of chloride ion, bromide ion, nitrate ion, sulfate ion, thiocyanate ion, acetate ion, pyruvate ion, propionate ion, succinate ion, and citrate ion, arginine hydrochloride salt and protamine sulfate salt, and a surfactant and an electron-transporter.

Description

本発明は、試料中の特定成分、特に生体試料中に含まれる特定成分(ポリオール)を、酵素反応を利用してその濃度を高精度に定量できる方法に関する。   The present invention relates to a method capable of quantifying the concentration of a specific component in a sample, particularly a specific component (polyol) contained in a biological sample, using an enzyme reaction with high accuracy.

試料中の特定成分を定量する方法としては、比色法や電気化学的に定量する方法が知られている。例えば、電気化学的な定量方法であるバイオセンサに関しては、代表的なものとしては、絶縁性の基板上に少なくとも作用極および対極からなる電極系を形成し、この電極系上に、電極系に接して親水性高分子とポリオール脱水素酵素と電子伝達体を含む反応層を形成したものである。   As a method for quantifying a specific component in a sample, a colorimetric method or an electrochemical quantification method is known. For example, regarding a biosensor that is an electrochemical quantification method, as a typical example, an electrode system including at least a working electrode and a counter electrode is formed on an insulating substrate, and an electrode system is formed on the electrode system. A reaction layer containing a hydrophilic polymer, a polyol dehydrogenase, and an electron carrier is formed in contact therewith.

このようにして作製されたバイオセンサの反応層に、基質を含む試料液を供給すると、反応層が試料液によって溶解することにより、酵素と基質が反応し、これに伴って電子伝達体が還元され、この還元された電子伝達体を電気化学的に酸化し、得られる酸化電流値から試料液中の基質濃度を定量することができる(例えば、特許文献1)。   When a sample solution containing a substrate is supplied to the reaction layer of the biosensor manufactured in this way, the reaction layer dissolves in the sample solution, whereby the enzyme and the substrate react, and the electron carrier is reduced accordingly. The reduced electron carrier is electrochemically oxidized, and the substrate concentration in the sample solution can be quantified from the obtained oxidation current value (for example, Patent Document 1).

例えば、グリセロールを試料とする場合、以下の方法が知られている。グリセロールは、下記式(1)および式(2)で示されるように、グリセロールキナーゼ(GK)およびグリセロール−3−リン酸オキシダーゼ(GPO)またはグリセロール−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GPDH)を用いることにより定量することができる。すなわち、下記式において、還元型電子伝達体の増加量を比色法または電気化学的によって測定することにより、グリセロールを定量することが可能である。   For example, when glycerol is used as a sample, the following method is known. Glycerol is obtained by using glycerol kinase (GK) and glycerol-3-phosphate oxidase (GPO) or glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) as shown in the following formulas (1) and (2). It can be quantified. That is, in the following formula, glycerol can be quantified by measuring the increase amount of the reduced electron carrier by a colorimetric method or electrochemically.

Figure 2011211931
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しかしながら、この方法は高価な2種類の酵素を用いる必要があり、且つ、反応が煩雑であるという問題がある。さらに、グリセロール−3−リン酸オキシダーゼを用いた場合は、溶存酸素の影響を受けるという問題点がある。また、グリセロール−3−リン酸デヒドロゲナーゼを用いた場合は、高価なNADを添加する必要がある。 However, this method requires the use of two kinds of expensive enzymes and has a problem that the reaction is complicated. Further, when glycerol-3-phosphate oxidase is used, there is a problem that it is affected by dissolved oxygen. Moreover, when glycerol-3-phosphate dehydrogenase is used, it is necessary to add expensive NAD + .

溶存酸素の影響を受けず、1種類の酵素を用いる方法としては、下記式(3)で示すようにNAD依存性グリセロールデヒドロゲナーゼ(NAD−GLDH)を用いる方法が知られている。 As a method using one kind of enzyme without being affected by dissolved oxygen, a method using NAD + dependent glycerol dehydrogenase (NAD-GLDH) is known as shown in the following formula (3).

Figure 2011211931
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しかしながら、この反応は、NAD依存性グルコースデヒドロゲナーゼと同様、高価なNADを添加する必要がある。 However, this reaction requires the addition of expensive NAD + as well as NAD-dependent glucose dehydrogenase.

より安価で簡便にグリセロールを定量する方法としては、補欠分子族としてピロロキノリンキノンを含むポリオールデヒドロゲナーゼ(PQQ−PDH)を用いる方法がある。この方法は、下記式(4)の反応によって行われるため、溶存酸素の影響を受けない、反応が簡便で複数の酵素を用いる必要がない、高価なNADを添加する必要がないなどのメリットがある。 As a method for quantifying glycerol more easily and cheaply, there is a method using polyol dehydrogenase (PQQ-PDH) containing pyrroloquinoline quinone as a prosthetic group. Since this method is carried out by the reaction of the following formula (4), it is not affected by dissolved oxygen, the reaction is simple, there is no need to use a plurality of enzymes, and there is no need to add expensive NAD +. There is.

Figure 2011211931
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上記疎水性の膜結合型ポリオール脱水素酵素である、例えば、補欠分子族としてピロロキノリンキノンを含むポリオール脱水素酵素は、使用する際精製する必要があるが、量産化におけるコスト低減の観点から、極力少ないステップで精製をすることが望まれている。   The hydrophobic membrane-bound polyol dehydrogenase, for example, a polyol dehydrogenase containing pyrroloquinoline quinone as a prosthetic group needs to be purified when used, from the viewpoint of cost reduction in mass production, It is desired to carry out purification with as few steps as possible.

特許第2517153号明細書Japanese Patent No. 2517153

しかしながら、少ない精製ステップで補欠分子族としてピロロキノリンキノン(PQQ)を含むポリオール脱水素酵素を精製する場合、夾雑物を含んだ状態で精製されてしまう虞があり、さらに、その夾雑物が測定系に影響を及ぼす虞がある。   However, when purifying a polyol dehydrogenase containing pyrroloquinoline quinone (PQQ) as a prosthetic group with a small number of purification steps, there is a risk of purification in a state containing contaminants. May affect

特に、注意しなければならないのは、他のポリオール脱水素酵素が混入することである。   Of particular note is the contamination with other polyol dehydrogenases.

例えば、GLDH(グリセロールデヒドロゲナーゼ)を精製する際に、同じポリオール脱水素酵素であるGDH(グルコースデヒドロゲナーゼ)が混入することである。GDHも、GLDHと同様に酸化還元メディエーター(Med)を利用した電子授受反応を行うため、GDHが混入すると、血液中のグルコースと反応してしまい、GLDHを用いたグリセロールの測定値にグルコース濃度の値が反映されてしまう。例えば、グルコース濃度が高いサンプルは、実際よりも高いグリセロールの測定値になるという現象になる。これは測定値のばらつきを生み、精度の高い測定ができないという問題になる。   For example, when purifying GLDH (glycerol dehydrogenase), the same polyol dehydrogenase GDH (glucose dehydrogenase) is mixed. Since GDH also performs an electron transfer reaction using a redox mediator (Med) in the same way as GLDH, when GDH is mixed, it reacts with glucose in the blood, and the glucose concentration measured by GLDH uses the glucose concentration. The value will be reflected. For example, a sample with a high glucose concentration results in a glycerol measurement that is higher than actual. This causes a variation in measurement values and causes a problem that high-precision measurement cannot be performed.

よって、本発明は、高い精度で測定ができるポリオールの定量方法および定量キットを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a polyol quantification method and a quantification kit that can be measured with high accuracy.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、上記課題は、ポリオールを、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と反応させることによって定量するに際し、特定のイオン性化合物の存在下で行うことによって、解決されることを見出し、本発明の完成に至った。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the above-mentioned problem is solved when a polyol is quantified by reacting with a polyol dehydrogenase containing at least pyrroloquinoline quinone, flavin adenine dinucleotide or flavin mononucleotide as a prosthetic group, in the presence of a specific ionic compound. In this way, it was found that the problem was solved, and the present invention was completed.

すなわち、本発明は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンおよびアンモニウムイオンからなる群より選択される陽イオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、ピルビン酸イオン、プロピオン酸イオン、コハク酸イオンおよびクエン酸イオンからなる群より選択される陰イオンとを含む塩、アルギニン塩酸塩並びにプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つのイオン性化合物(ただし、硫酸マグネシウムおよび塩化カルシウムは除く)、界面活性剤並びに電子伝達体の存在下、ポリオールを、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と反応させることを含む、ポリオールの定量方法を提供することによって、解決される。   That is, the present invention provides a cation selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion and ammonium ion, chloride ion, bromide ion, nitrate ion, sulfate ion, thiocyanate ion, acetate ion. At least one ionic compound selected from the group consisting of an anion selected from the group consisting of pyruvate ion, propionate ion, succinate ion and citrate ion, arginine hydrochloride and protamine sulfate (Excluding magnesium sulfate and calcium chloride), a polyol in the presence of a surfactant and an electron carrier, and a poly at least containing pyrroloquinoline quinone, flavin adenine dinucleotide or flavin mononucleotide as a prosthetic group Comprising reacting with Lumpur dehydrogenase, by providing a quantitative method of the polyol, it is solved.

本発明によれば、より精度が向上した特定成分の定量方法および定量キットを提供することができる。すなわち、本発明によれば、酵素とグルコースとの反応を選択的に抑制し、高い精度で測定ができるポリオールの定量方法および定量キットが提供される。   According to the present invention, it is possible to provide a specific component quantification method and a quantification kit with improved accuracy. That is, according to the present invention, there are provided a polyol quantification method and a quantification kit capable of selectively suppressing a reaction between an enzyme and glucose and measuring with high accuracy.

<本発明の第1>
本発明の第1は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンおよびアンモニウムイオンからなる群より選択される陽イオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、ピルビン酸イオン、プロピオン酸イオン、コハク酸イオンおよびクエン酸イオンからなる群より選択される陰イオンとを含む塩、アルギニン塩酸塩並びにプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つのイオン性化合物(ただし、硫酸マグネシウムおよび塩化カルシウムは除く)、界面活性剤並びに電子伝達体の存在下、ポリオールを、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と反応させることを含む、ポリオールの定量方法である。
<First of the present invention>
The first of the present invention is a cation selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion and ammonium ion, chloride ion, bromide ion, nitrate ion, sulfate ion, thiocyanate ion, acetic acid. At least one ionicity selected from the group consisting of ions, pyruvate ion, propionate ion, anion selected from the group consisting of succinate ion and citrate ion, arginine hydrochloride and protamine sulfate In the presence of a compound (except magnesium sulfate and calcium chloride), a surfactant, and an electron carrier, a polyol is a polyol containing at least a pyrroloquinoline quinone, a flavin adenine dinucleotide or a flavin mononucleotide as a prosthetic group. Comprising reacting with dehydrogenase, a quantitative method of polyol.

<本発明の第2>
本発明の第2は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンおよびアンモニウムイオンからなる群より選択される陽イオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、ピルビン酸イオン、プロピオン酸イオン、コハク酸イオンおよびクエン酸イオンからなる群より選択される陰イオンとを含む塩、アルギニン塩酸塩並びにプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つのイオン性化合物(ただし、硫酸マグネシウムおよび塩化カルシウムは除く)と、界面活性剤と、電子伝達体と、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と、を含む、ポリオールの定量キットである。
<Second of the present invention>
The second of the present invention is a cation selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion and ammonium ion, chloride ion, bromide ion, nitrate ion, sulfate ion, thiocyanate ion, acetic acid. At least one ionicity selected from the group consisting of ions, pyruvate ion, propionate ion, anion selected from the group consisting of succinate ion and citrate ion, arginine hydrochloride and protamine sulfate A compound (except magnesium sulfate and calcium chloride), a surfactant, an electron carrier, and a polyol dehydrogenase containing at least pyrroloquinoline quinone, flavin adenine dinucleotide or flavin mononucleotide as a prosthetic group. Including , It is a quantitative kit of polyol.

上記の通り、本発明者らは、より精度が向上した特定成分の定量方法を提供するために、鋭意研究を行った。その過程の中で、ポリオールの定量時に、特定のイオン性化合物について着目し、詳細に検討した。   As described above, the present inventors have conducted intensive research in order to provide a method for quantifying a specific component with improved accuracy. In the process, the specific ionic compound was focused on when quantifying the polyol and examined in detail.

その結果、ポリオール(例えば、グリセロール)の定量時に、特定のイオン性化合物を用いることによって、酵素とグルコースとの反応を選択的に抑制して、高い精度で測定ができるポリオールの定量方法を見出し、本発明を完成するに至った。   As a result, at the time of quantification of a polyol (for example, glycerol), by using a specific ionic compound, the reaction between the enzyme and glucose is selectively suppressed, and a polyol quantification method that can be measured with high accuracy is found. The present invention has been completed.

すなわち、本発明のポリオールの定量方法は、特定のイオン性化合物が、酵素とグルコースとの反応性を選択的に抑制することにより、グルコース濃度の影響を無くし、どのような血糖値であっても、所定の測定値が得られ、測定値のばらつきがほとんど生じない。   That is, the polyol quantification method of the present invention eliminates the influence of glucose concentration by selectively inhibiting the reactivity between the enzyme and glucose by a specific ionic compound, so that any blood glucose level can be obtained. Predetermined measurement values are obtained, and variations in the measurement values hardly occur.

本発明の第1のポリオールの定量方法、本発明の第2の定量キットは、電気化学反応による定量(バイオセンサ)、比色法による定量などのいずれの定量方法、定量キットにも適用することができる。   The first polyol quantification method of the present invention and the second quantification kit of the present invention are applicable to any quantification method and quantification kit such as quantification by electrochemical reaction (biosensor) and quantification by colorimetric method. Can do.

以下、ポリオールを含む試料を「試料」、ポリオールを定量する際の「試料」を含まない溶液を「反応溶液」(すなわち、「ポリオール脱水素酵素、イオン性化合物、界面活性剤、電子伝達体、必要に応じて、塩などを含む溶液」)、ポリオールの定量時の系全体の溶液を「測定溶液」(すなわち、『「試料」を含む「反応溶液」』)と称する。   Hereinafter, a sample containing polyol is referred to as “sample”, and a solution not containing “sample” when quantifying polyol is referred to as “reaction solution” (that is, “polyol dehydrogenase, ionic compound, surfactant, electron carrier, If necessary, a solution containing a salt or the like ”), and a solution of the entire system at the time of quantifying the polyol are referred to as a“ measurement solution ”(that is, a“ reaction solution ”containing“ sample ”).

なお、本明細書においてグルコースはポリオールに含めない。   In the present specification, glucose is not included in the polyol.

以下、本発明のポリオールの定量方法における、各構成成分について説明する。   Hereinafter, each component in the polyol determination method of the present invention will be described.

<イオン性化合物>
本発明で用いられるイオン性化合物は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンおよびアンモニウムイオンからなる群より選択される陽イオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、ピルビン酸イオン、プロピオン酸イオン、コハク酸イオンおよびクエン酸イオンからなる群より選択される陰イオンとを含む塩、アルギニン塩酸塩並びにプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つのイオン性化合物(ただし、硫酸マグネシウムおよび塩化カルシウムは除く)である。
<Ionic compounds>
The ionic compound used in the present invention is a cation selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion and ammonium ion, chloride ion, bromide ion, nitrate ion, sulfate ion, thiocyanic acid. At least one selected from the group consisting of ions, acetate ions, pyruvate ions, propionate ions, anions selected from the group consisting of succinate ions and citrate ions, arginine hydrochlorides and protamine sulfates One ionic compound (except magnesium sulfate and calcium chloride).

イオン性化合物の例としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸マグネシウム、チオシアン酸カルシウム、チオシアン酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸アンモニウム、ピルビン酸ナトリウム、ピルビン酸カリウム、ピルビン酸マグネシウム、ピルビン酸カルシウム、ピルビン酸アンモニウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸カルシウム、プロピオン酸アンモニウム、コハク酸二ナトリウム、コハク酸二カリウム、コハク酸マグネシウム、コハク酸カルシウム、クエン酸水素二ナトリウム、クエン酸二水素ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、クエン酸水素二カリウム、クエン酸二水素カリウム、クエン酸マグネシウム、クエン酸カルシウムなどが挙げられる。   Examples of ionic compounds are sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, ammonium chloride, sodium bromide, potassium bromide, magnesium bromide, calcium bromide, sodium nitrate, potassium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrate, ammonium nitrate, sulfuric acid Sodium, potassium sulfate, calcium sulfate, ammonium sulfate, sodium thiocyanate, potassium thiocyanate, magnesium thiocyanate, calcium thiocyanate, ammonium thiocyanate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, ammonium acetate, sodium pyruvate, pyruvin Potassium acetate, magnesium pyruvate, calcium pyruvate, ammonium pyruvate, sodium propionate, potassium propionate, Magnesium lopionate, calcium propionate, ammonium propionate, disodium succinate, dipotassium succinate, magnesium succinate, calcium succinate, disodium hydrogen citrate, sodium dihydrogen citrate, trisodium citrate, hydrogen citrate Examples include dipotassium, potassium dihydrogen citrate, magnesium citrate, and calcium citrate.

イオン性化合物として、好ましくは、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム、チオシアン酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、ピルビン酸カルシウム、プロピオン酸ナトリウム、コハク酸二ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、アルギニン塩酸塩およびプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つである。これらの中では、グルコースとの反応をより抑制するという観点から、2価の金属イオンを有していることが好ましく、そのため、塩化マグネシウム、硝酸カルシウム、ピルビン酸カルシウムがより好ましい。また、本発明で用いられうるイオン性化合物としては、水溶性であることが好ましく、その観点からも、塩化マグネシウム、硝酸カルシウム、ピルビン酸カルシウムがより好ましい。なお、本発明のポリオールの定量方法において、イオン性化合物は単独で使用されても、また2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。また、本発明のポリオールの定量方法において、イオン性化合物は緩衝液等に溶解される。   As an ionic compound, preferably sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, ammonium chloride, sodium bromide, sodium sulfate, ammonium sulfate, sodium nitrate, calcium nitrate, ammonium nitrate, sodium thiocyanate, ammonium acetate, calcium pyruvate, propionic acid It is at least one selected from the group consisting of sodium, disodium succinate, trisodium citrate, arginine hydrochloride and protamine sulfate. In these, it is preferable to have a bivalent metal ion from a viewpoint of suppressing reaction with glucose more, Therefore Magnesium chloride, calcium nitrate, and calcium pyruvate are more preferable. Further, the ionic compound that can be used in the present invention is preferably water-soluble, and from this viewpoint, magnesium chloride, calcium nitrate, and calcium pyruvate are more preferable. In the polyol quantification method of the present invention, the ionic compound may be used alone or in the form of a mixture of two or more. Further, in the polyol quantification method of the present invention, the ionic compound is dissolved in a buffer solution or the like.

本発明のイオン性化合物の含有量については特に制限はなく、試料の添加量などに応じて適宜調節されうる。   There is no restriction | limiting in particular about content of the ionic compound of this invention, According to the addition amount of a sample, etc., it can adjust suitably.

本発明のポリオールの定量方法で用いられうるイオン性化合物の量は、酵素とグルコースとの反応を抑制できる量であれば特に制限されないが、測定溶液中、好ましくは0.005〜10質量%、より好ましくは0.0075〜5質量%、さらに好ましくは0.01〜5質量%、もっとも好ましくは0.1〜3質量%である。上記範囲内であれば、ポリオールの定量時において、酵素とグルコースとの反応を選択的に抑制させることができる。   The amount of the ionic compound that can be used in the polyol quantification method of the present invention is not particularly limited as long as the reaction between the enzyme and glucose can be suppressed, but is preferably 0.005 to 10% by mass in the measurement solution, More preferably, it is 0.0075-5 mass%, More preferably, it is 0.01-5 mass%, Most preferably, it is 0.1-3 mass%. If it is in the said range, the reaction of an enzyme and glucose can be selectively suppressed at the time of fixed_quantity | quantitative_assay of a polyol.

糖尿病患者などの血液は、健常者の血液に比べて血糖値が高いことが知られており、糖尿病患者の血液のグルコース濃度は、特に高い人で、約350mg/dLである。イオン性化合物を上記範囲内で含む測定溶液を用いることで、当該グルコース濃度を有する試料において、イオン性化合物が、酵素とグルコースとの反応を十分に阻害する。すなわち、中性脂肪濃度を測定する場合、上記範囲内のイオン性化合物を含む測定溶液を用いることで、血糖値の高い人においても、糖(グルコース)の影響を受けることなく、中性脂肪の測定が精度よくできる。   Blood of a diabetic patient or the like is known to have a higher blood glucose level than that of a healthy person, and the blood glucose concentration of a diabetic patient is about 350 mg / dL in a particularly high person. By using the measurement solution containing the ionic compound within the above range, the ionic compound sufficiently inhibits the reaction between the enzyme and glucose in the sample having the glucose concentration. That is, when measuring the triglyceride concentration, by using a measurement solution containing an ionic compound within the above range, even in people with high blood sugar levels, the neutral fat concentration is not affected by sugar (glucose). Measurement can be performed with high accuracy.

本明細書中、グルコースと反応する「酵素」は、ポリオール脱水素酵素に含まれる(混入している)グルコース脱水素酵素だけでなく、グルコース活性を有するポリオール脱水素酵素でもありうる。   In the present specification, an “enzyme” that reacts with glucose may be not only a glucose dehydrogenase contained (contaminated) in a polyol dehydrogenase but also a polyol dehydrogenase having glucose activity.

なお、本明細書において、本発明のポリオールの定量方法において、イオン性化合物が存在することで、酵素とグルコースとの酵素反応が抑制される。ポリオールを定量する際に、ポリオール脱水素酵素とポリオールとの酵素反応は維持され、酵素と、試料に混入しているグルコースとの酵素反応が抑制される。よって、ポリオールの定量をする際に、測定値のばらつきがなく、ポリオールの濃度を高精度に定量しうる。酵素とグルコースとの反応性を低下させるメカニズムについては詳細なことは不明だが、イオン性化合物が、何らかの作用により、酵素とグルコースとの反応を阻害しうると考えられる。このため、本明細書では、イオン性化合物を、単に「阻害剤」とも称する場合がある。   In the present specification, in the polyol quantification method of the present invention, the presence of the ionic compound suppresses the enzyme reaction between the enzyme and glucose. When the polyol is quantified, the enzyme reaction between the polyol dehydrogenase and the polyol is maintained, and the enzyme reaction between the enzyme and glucose mixed in the sample is suppressed. Therefore, when quantifying the polyol, there is no variation in the measured value, and the concentration of the polyol can be quantified with high accuracy. Although the details of the mechanism for reducing the reactivity between the enzyme and glucose are unknown, it is considered that the ionic compound can inhibit the reaction between the enzyme and glucose by some action. For this reason, in this specification, an ionic compound may also be only called an "inhibitor."

また、かようなイオン性化合物は、後述もするが、グリシルグリシン−NaOH緩衝液のような緩衝液に溶解させて調製しておくことも好ましい。なお、イオン性化合物が定量時の測定溶液中に2種類以上含まれるときは、含量は、その合計量を意味する。   In addition, as described later, such an ionic compound is preferably prepared by dissolving in a buffer solution such as a glycylglycine-NaOH buffer solution. In addition, when two or more kinds of ionic compounds are contained in the measurement solution at the time of determination, the content means the total amount.

<界面活性剤>
本発明に用いられる界面活性剤としては、本発明で用いられるポリオール脱水素酵素の酵素活性が低下しないものであれば、特に制限されないが、例えば、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、天然型界面活性剤などを適宜選択して使用することができる。これらは、単独で用いても、混合物の形態で用いてもよい。好ましくは本発明で用いられるポリオール脱水素酵素の酵素活性に影響を及ぼさないという観点から、非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤の少なくとも一方である。
<Surfactant>
The surfactant used in the present invention is not particularly limited as long as the enzyme activity of the polyol dehydrogenase used in the present invention does not decrease. For example, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, Cationic surfactants, anionic surfactants, natural surfactants and the like can be appropriately selected and used. These may be used alone or in the form of a mixture. Preferably, it is at least one of a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant from the viewpoint of not affecting the enzyme activity of the polyol dehydrogenase used in the present invention.

非イオン性界面活性剤としては、特に制限されないが、本発明で用いられるポリオール脱水素酵素の酵素活性に影響を及ぼさないという観点から、ショ糖脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレン系またはアルキルグリコシド系であることが好ましい。   The nonionic surfactant is not particularly limited, but in terms of not affecting the enzyme activity of the polyol dehydrogenase used in the present invention, it may be a sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene or alkylglycoside. Preferably there is.

ショ糖脂肪酸エステル系界面活性剤としては、特に制限はないが、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステル、ショ糖エルカ酸エステルなどが好ましい。   The sucrose fatty acid ester surfactant is not particularly limited, but sucrose myristic acid ester, sucrose palmitic acid ester, sucrose stearic acid ester, sucrose oleic acid ester, sucrose erucic acid ester and the like are preferable.

ポリオキシエチレン系非イオン性界面活性剤としては、特に制限はないが、ポリオキシエチレン−p−t−オクチルフェノール(オキシエチレン数=9,10)[(polyoxyethylene−p−t−octylphenol;Triton(登録商標)X−100)]、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(Polyoxyethylene Sorbitan Monolaurate;Tween 20)、ポリオキシエチレンソルビタンモノパリミテート(Polyoxyethylene Sorbitan Monopalmitate;Tween 40)、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート(Polyoxyethylene Sorbitan Monostearate;Tween 60)、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate;Tween80)、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(エマルゲンPP−290(花王株式会社製))などが好ましい。中でも、本発明のポリオール脱水素酵素の溶解性を上げるという観点から、ポリオキシエチレン−p−t−オクチルフェノール(オキシエチレン数=9,10)[(polyoxyethylene−p−t−octylphenol;Triton(登録商標)X−100)]、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(エマルゲンPP−290(花王株式会社製))が好ましい。   The polyoxyethylene-based nonionic surfactant is not particularly limited, but polyoxyethylene-pt-octylphenol (oxyethylene number = 9,10) [(polyoxyethylene-pt-octylphenol; Triton (registered) Trademark) X-100)], polyoxyethylene sorbitan monolaurate (Tween 20), polyoxyethylene sorbitan monopalmitate (Polyoxyethylene sorbitan monopalitanate; Tween oxyethylene 40) Sorbitan Monosteate; Tween 60 , Polyoxyethylene sorbitan monooleate (Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate; Tween80), polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (Emulgen PP-290 (manufactured by Kao Corporation)) and the like are preferable. Among them, from the viewpoint of increasing the solubility of the polyol dehydrogenase of the present invention, polyoxyethylene-pt-octylphenol (oxyethylene number = 9,10) [(polyoxyethylene-pt-octylphenol; Triton (registered trademark)) ) X-100)], polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (Emulgen PP-290 (manufactured by Kao Corporation)) is preferred.

アルキルグリコシド系非イオン性界面活性剤としては、特に制限はないが、炭素数7〜12のアルキル基を有するアルキルグリコシド、アルキルチオグリコシドなどが好ましい。かかる炭素数については、より好ましくは7〜10であり、特に好ましくは炭素数8である。糖部分は、グルコース、マルトースが好ましく、より好ましくはグルコースである。より具体的には、n−オクチル−β−D−グルコシド、n−オクチル−β−D−チオグルコシドであると好ましい。アルキルグリコシド系非イオン性界面活性剤は、バイオセンサに使用する際、製造過程において、非常に塗りやすく、均一にできる。特に、n−オクチル−β−D−チオグルコシド)が反応層10(第一の反応層8、第二の反応層9)に含有されると、試料溶液を滴下した際の広がりが非常によく、濡れ性がよい(表面張力を起こしにくくする。)。よって、広がりや濡れ性の観点で考えると、アルキルグリコシドよりもアルキルチオグリコシドが非常に好ましい。なお、これらは、単独で用いても混合物の形態で用いてもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular as an alkylglycoside type nonionic surfactant, The alkylglycoside, alkylthioglycoside, etc. which have a C7-C12 alkyl group are preferable. The carbon number is more preferably 7 to 10, and particularly preferably 8 carbon atoms. The sugar moiety is preferably glucose or maltose, more preferably glucose. More specifically, n-octyl-β-D-glucoside and n-octyl-β-D-thioglucoside are preferable. Alkyl glycoside nonionic surfactants can be applied easily and uniformly during the manufacturing process when used in biosensors. In particular, when n-octyl-β-D-thioglucoside is contained in the reaction layer 10 (first reaction layer 8, second reaction layer 9), the spread when the sample solution is dropped is very good. Good wettability (makes surface tension less likely to occur). Therefore, alkylthioglycoside is very preferable to alkylglycoside from the viewpoint of spread and wettability. These may be used alone or in the form of a mixture.

両性界面活性剤としては、特に制限されないが、例えば、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホン酸(CHAPS)、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(CHAPSO)、n−アルキル−N−N−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホン酸(Zwittergent(登録商標))などが挙げられる。なお、これらは、単独で用いても、混合物の形態で用いてもよい。好ましくは、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホン酸(CHAPS)または3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(CHAPSO)である。特にCHAPSが好ましい。その理由は、CHAPSは界面活性剤の中でも低溶血性のものだからである。   The amphoteric surfactant is not particularly limited, and examples thereof include 3-[(3-cholamidopropyl) dimethylammonio] -1-propanesulfonic acid (CHAPS) and 3-[(3-cholamidopropyl) dimethylammoni. O) -2-hydroxypropanesulfonic acid (CHAPSO), n-alkyl-NN-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonic acid (Zwittergent (registered trademark)), and the like. These may be used alone or in the form of a mixture. Preferably, 3-[(3-cholamidopropyl) dimethylammonio] -1-propanesulfonic acid (CHAPS) or 3-[(3-cholamidopropyl) dimethylammonio] -2-hydroxypropanesulfonic acid (CHAPSO) ). CHAPS is particularly preferable. This is because CHAPS is a low hemolytic agent among the surfactants.

陽イオン性界面活性剤としては、特に制限されないが、例えば、セチルピリジニウムクロリド、トリメチルアンモニウムブロミドが挙げられる。これらは、単独で用いても、混合物の形態で用いてもよい。   The cationic surfactant is not particularly limited, and examples thereof include cetylpyridinium chloride and trimethylammonium bromide. These may be used alone or in the form of a mixture.

陰イオン性界面活性剤としては、特に制限されないが、例えば、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウムなどが挙げられる。これらは、単独で用いても、混合物の形態で用いてもよい。   The anionic surfactant is not particularly limited, and examples thereof include sodium cholate and sodium deoxycholate. These may be used alone or in the form of a mixture.

天然型界面活性剤としては、特に制限されないが、例えば、リン脂質が挙げられ、好ましくは、卵黄レシチン、大豆レシチン、水添レシチン、高純度レシチンなどのレシチンなどが挙げられる。これらは、単独で用いても、混合物の形態で用いてもよい。   Although it does not restrict | limit especially as a natural type surfactant, For example, phospholipid is mentioned, Preferably, lecithins, such as egg yolk lecithin, soybean lecithin, hydrogenated lecithin, high purity lecithin, etc. are mentioned. These may be used alone or in the form of a mixture.

上記の界面活性剤のうち、ポリオールの定量の精度をより向上させる観点で、試料として全血を使用する場合、低溶血性の界面活性剤を使用することが好ましい。具体例を挙げると、上記のCHAPSや、Tween、エマルゲンPP−290(花王株式会社製)(ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール)が好ましい。   Among the above surfactants, from the viewpoint of further improving the accuracy of polyol quantification, when whole blood is used as a sample, it is preferable to use a low hemolytic surfactant. When a specific example is given, said CHAPS, Tween, and Emulgen PP-290 (made by Kao Corporation) (polyoxyethylene polyoxypropylene glycol) are preferable.

また、本発明のポリオールの定量方法においては、界面活性剤は2種類以上含まれてもよい。界面活性剤の種類は含有される各構成要件との相互作用を考慮して選択することが好ましい。そのような工夫を施すことによって、より定量方法としての精度が向上する。   Moreover, in the polyol determination method of the present invention, two or more kinds of surfactants may be contained. The type of the surfactant is preferably selected in consideration of the interaction with each constituent element contained. By applying such a device, the accuracy as a quantitative method is further improved.

界面活性剤の含有量については特に制限はなく、試料の添加量などに応じて適宜調節されうる。   There is no restriction | limiting in particular about content of surfactant, According to the addition amount of a sample, etc., it can adjust suitably.

界面活性剤として、両性のものを用いる場合、本発明のポリオール脱水素酵素の溶解性を上げ、且つ用いられる酵素活性を失活させないという観点から、測定溶液中、好ましくは0.001〜10質量%、より好ましくは0.002〜7.5質量%、特に好ましくは0.005〜5質量%が含まれるとよい。また、かような界面活性剤は、後述もするが、グリシルグリシン−NaOH緩衝液のような緩衝液に溶解させて調製しておくことも好ましい。なお、界面活性剤が1センサに2種類以上含まれるときは、含量は、その合計量を意味する。   In the case of using an amphoteric surfactant as the surfactant, it is preferably 0.001 to 10 mass in the measurement solution from the viewpoint of increasing the solubility of the polyol dehydrogenase of the present invention and not deactivating the enzyme activity used. %, More preferably 0.002 to 7.5% by mass, particularly preferably 0.005 to 5% by mass. In addition, as described later, such a surfactant is preferably prepared by dissolving it in a buffer solution such as a glycylglycine-NaOH buffer solution. When two or more kinds of surfactants are contained in one sensor, the content means the total amount.

界面活性剤として、非イオン性界面活性剤のものを用いる場合、本発明のポリオール脱水素酵素の溶解性を上げ、且つ用いられる酵素活性を失活させないという観点から、測定溶液中、好ましくは0.001〜10質量%、より好ましくは0.002〜7.5質量%、特に好ましくは0.005〜5質量%が含まれるとよい。また、かような界面活性剤は、グリシルグリシン−NaOH緩衝液のような緩衝液に溶解させて調製しておくことも好ましい。   When a nonionic surfactant is used as the surfactant, it is preferably 0 in the measurement solution from the viewpoint of increasing the solubility of the polyol dehydrogenase of the present invention and not deactivating the enzyme activity used. 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.002 to 7.5% by mass, and particularly preferably 0.005 to 5% by mass. It is also preferable to prepare such a surfactant by dissolving it in a buffer solution such as glycylglycine-NaOH buffer.

<電子伝達体>
電子伝達体(「電子受容体」と称する場合がある。)は、ポリオールの定量時において、本発明のポリオール脱水素酵素の作用によって生成した電子を受け取る、すなわち還元される。比色法による定量は、酸化型電子伝達体、還元型電子伝達体によって、吸収バンドのピークが異なるため、電子伝達体の種類を適宜組み合わせ、吸光度を測定することによって、行うことができる。なお、比色法による定量においては、必要に応じ、発色試薬等を組み合わせてもよい。
<Electron carrier>
The electron carrier (sometimes referred to as “electron acceptor”) receives, or is reduced, electrons generated by the action of the polyol dehydrogenase of the present invention at the time of quantification of the polyol. The quantification by the colorimetric method can be performed by measuring the absorbance by appropriately combining the types of electron carriers because the peak of the absorption band differs depending on the oxidized electron carrier and the reduced electron carrier. In the quantification by the colorimetric method, a coloring reagent or the like may be combined as necessary.

本発明において使用される電子伝達体としては、従来公知のものを使用することができ、試料や使用するポリオール脱水素酵素に応じて適宜決定できる。なお、電子伝達体は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   As the electron carrier used in the present invention, a conventionally known electron carrier can be used, and can be appropriately determined according to the sample and the polyol dehydrogenase used. In addition, an electron carrier may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.

電子伝達体としては、より具体的には、フェリシアン化カリウム、フェリシアン化ナトリウム、フェロセンおよびその誘導体、フェナジニウムメチルサルフェートおよびその誘導体、p−ベンゾキノンおよびその誘導体、2,6−ジクロロフェノールインドフェノール、メチレンブルー、ニトロテトラゾリウムブルー、オスミウム錯体、ルテニウム錯体、芳香族ニトロソ化合物および互変異性体の等価オキシムなどを好適に使用することができる。特に好ましくは、フェナジニウムメチルサルフェート、フェナジニウムメチルサルフェート誘導体、フェリシアン化カリウム、2,6−ジクロロフェノールインドフェノール、芳香族ニトロソ化合物および互変異性体の等価オキシムからなる群より選択される少なくとも1種である。   More specifically, examples of the electron carrier include potassium ferricyanide, sodium ferricyanide, ferrocene and derivatives thereof, phenazinium methyl sulfate and derivatives thereof, p-benzoquinone and derivatives thereof, 2,6-dichlorophenolindophenol, Methylene blue, nitrotetrazolium blue, osmium complexes, ruthenium complexes, aromatic nitroso compounds, and equivalent oximes of tautomers can be preferably used. Particularly preferably, at least one selected from the group consisting of phenazinium methyl sulfate, phenazinium methyl sulfate derivatives, potassium ferricyanide, 2,6-dichlorophenolindophenol, aromatic nitroso compounds and equivalent oximes of tautomers. It is a seed.

フェナジニウムメチルサルフェート誘導体としても特に制限はないが、5−メチルフェナジニウムメチルサルフェート、1−メトキシ−5−メチルフェナジニウムメチルサルフェートが好ましい。   The phenazinium methyl sulfate derivative is not particularly limited, but 5-methylphenazinium methyl sulfate and 1-methoxy-5-methylphenazinium methyl sulfate are preferable.

芳香族ニトロソ化合物および互変異性体の等価オキシムとしても特に制限はないが、N,N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)−4−ニトロソアニリン、p−ニトロソアンニリン、p−ベンゾキノン−ジオキシムなどが挙げられる。   The equivalent oxime of the aromatic nitroso compound and the tautomer is not particularly limited, but N, N-bis- (2-hydroxyethyl) -4-nitrosoaniline, p-nitrosoaniline, p-benzoquinone-dioxime, etc. Is mentioned.

電子伝達体の含有量については特に制限はなく、試料の添加量などに応じて適宜調節されうる。一例を挙げると、基質となるポリオールに対して十分量を含有させるという観点から、測定溶液中、好ましくは0.0001〜50質量%、より好ましくは0.001〜40質量%、さらに好ましくは0.005〜20質量%の電子伝達体が含まれるとよい。また、電子伝達体は、後述もするが、グリシルグリシン−NaOH緩衝液のような緩衝液に溶解させて調製しておくことも好ましい。   There is no restriction | limiting in particular about content of an electron carrier, According to the addition amount of a sample, etc., it can adjust suitably. For example, from the viewpoint of containing a sufficient amount with respect to the polyol serving as a substrate, the measurement solution preferably has a concentration of 0.0001 to 50% by mass, more preferably 0.001 to 40% by mass, and still more preferably 0. 0.005 to 20% by mass of an electron carrier may be included. In addition, as described later, the electron carrier is preferably prepared by dissolving in a buffer solution such as a glycylglycine-NaOH buffer solution.

<ポリオール脱水素酵素>
本発明で用いられるポリオール脱水素酵素は、少なくとも補欠分子族(「補酵素」とも称する)としてピロロキノリンキノン(PQQ)、フラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)またはフラビンモノヌクレオチド(FMN)を含むポリオール脱水素酵素を含む。特に、補欠分子族としてピロロキノリンキノン(PQQ)を含むポリオール脱水素酵素が好ましい。なお、本発明においては、本発明のポリオール脱水素酵素を単独で、または混合物の形態として使用してもよい。
<Polyol dehydrogenase>
The polyol dehydrogenase used in the present invention is a polyol dehydrogenase containing at least a prosthetic group (also referred to as “coenzyme”), pyrroloquinoline quinone (PQQ), flavin adenine dinucleotide (FAD), or flavin mononucleotide (FMN). Contains enzymes. In particular, a polyol dehydrogenase containing pyrroloquinoline quinone (PQQ) as a prosthetic group is preferable. In the present invention, the polyol dehydrogenase of the present invention may be used alone or in the form of a mixture.

本発明において、補欠分子族としてピロロキノリンキノン(PQQ)、フラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)またはフラビンモノヌクレオチド(FMN)を含むポリオール脱水素酵素としては、特に制限されず、試料の種類に依存するが、補欠分子族として、ピロロキノリンキノン(PQQ)を含むポリオール脱水素酵素としては、グリセロールデヒドロゲナーゼ、ソルビトールデヒドロゲナーゼ、マンニトールデヒドロゲナーゼ、アラビトールデヒドロゲナーゼ、ガラクチトールデヒドロゲナーゼ、キシリトールデヒドロゲナーゼ、アドニトールデヒドロゲナーゼ、エリスリトールデヒドロゲナーゼ、リビトールデヒドロゲナーゼ、プロピレングリコールデヒドロゲナーゼ、フルクトースデヒドロゲナーゼ、グルコン酸デヒドロゲナーゼ、2−ケトグルコン酸デヒドロゲナーゼ、5ケト−グルコン酸デヒドロゲナーゼ、2,5−ジケトグルコン酸デヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、環状アルコールデヒドロゲナーゼ、シキミ酸デヒドロゲナーゼ、ガラクトースオキシダーゼなどが挙げられる。補欠分子族としてフラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)またはフラビンモノヌクレオチド(FMN)を含むポリオール脱水素酵素としては、グリセロールデヒドロゲナーゼ、ソルビトールデヒドロゲナーゼなどが挙げられる。   In the present invention, the polyol dehydrogenase containing pyrroloquinoline quinone (PQQ), flavin adenine dinucleotide (FAD) or flavin mononucleotide (FMN) as a prosthetic group is not particularly limited and depends on the type of sample. Polyol dehydrogenase containing pyrroloquinoline quinone (PQQ) as a prosthetic group includes glycerol dehydrogenase, sorbitol dehydrogenase, mannitol dehydrogenase, arabitol dehydrogenase, galactitol dehydrogenase, xylitol dehydrogenase, adonitol dehydrogenase, erythritol dehydrogenase, Tall dehydrogenase, propylene glycol dehydrogenase, fructose dehydrogenase, gluconate dehydrogena Ze, 2-ketogluconic acid dehydrogenase, 5 ketogluconic acid dehydrogenase, 2,5 Jiketogurukon dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, cyclic alcohol dehydrogenase, shikimate dehydrogenase, and galactose oxidase and the like. Examples of the polyol dehydrogenase containing flavin adenine dinucleotide (FAD) or flavin mononucleotide (FMN) as a prosthetic group include glycerol dehydrogenase and sorbitol dehydrogenase.

中でも、補欠分子族としてピロロキノリンキノン(PQQ)またはフラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)の少なくとも一方を含むグリセロールデヒドロゲナーゼが好ましく、特に、補欠分子族としてピロロキノリンキノン(PQQ)を含むグリセロールデヒドロゲナーゼが好ましい(以下、「PQQ依存性グリセロール脱水素酵素」とも称する)。   Among them, glycerol dehydrogenase containing at least one of pyrroloquinoline quinone (PQQ) or flavin adenine dinucleotide (FAD) is preferable as the prosthetic group, and glycerol dehydrogenase containing pyrroloquinoline quinone (PQQ) as the prosthetic group is particularly preferable (hereinafter referred to as “prosthetic group”). , Also referred to as “PQQ-dependent glycerol dehydrogenase”).

上記の本発明のポリオール脱水素酵素は、市販の商品を購入して用いてもよいし、自ら調製したものを用いてもよい。当該ポリオール脱水素酵素を自ら調製する手法としては、例えば、当該ポリオール脱水素酵素を産生する細菌を、栄養培地に培養し、該培養物から当該ポリオール脱水素酵素を抽出する公知の方法が挙げられる(例えば、特開2008−220367号公報参照)。   As the polyol dehydrogenase of the present invention, commercially available products may be purchased and used, or one prepared by itself may be used. As a method for preparing the polyol dehydrogenase by itself, for example, a known method of culturing bacteria producing the polyol dehydrogenase in a nutrient medium and extracting the polyol dehydrogenase from the culture can be mentioned. (For example, refer to JP 2008-220367 A).

具体的には、PQQ依存性グリセロール脱水素酵素を例に挙げると、当該グリセロールデヒドロゲナーゼを産生する細菌としては、例えば、グルコノバクター属、シュードモナス属など様々な属に属する細菌が挙げられる。特にグルコノバクター属に属する細菌の膜画分に存在するPQQ依存性グリセロール脱水素酵素が好ましく用いられうる。中でも、入手の容易さから、グルコノバクター・アルビダス(Gluconobacter albidus)NBRC 3250、3273、103509、103510、103516、103520、103521、103524;グルコノバクター・セリナス(Gluconobacter cerinus)NBRC 3267、3274、3275、3276;グルコノバクター・フラテウリ(Gluconobacter frateurii)NBRC 3171、3251、3253、3262、3264、3265、3268、3270、3285、3286、3290、16669、103413、103421、103427、103428、103429、103437、103438、103439、103440、103441、103446、103453、103454、103456、103457、103458、103459、103461、103462、103465、103466、103467、103468、103469、103470、103471、103472、103473、103474、103475、103476、103477、103482、103487、103488、103490、103491、103493、103494、103499、103500、103501、103502、103503、103504、103506、103507、103515、103517、103518、103519、103523;グルコノバクター・ジャポニカス(Gluconobacter japonicus)NBRC 3260、3263、3269、3271、3272;グルコノバクター・カンチャナブリエンシス(Gluconobacter kanchanaburiensis)NBRC 103587,103588;グルコノバクター・コンドニ(Gluconobacter kondonii)NBRC 3266;グルコノバクター・オキシダンス(Gluconobacter oxydans)NBRC 3130、3189、3244、3287、3292、3293、3294、3462、12528、14819;グルコノバクター・ロセウス(Gluconobacter roseus)NBRC 3990;グルコノバクター・エスピー(Gluconobacter sp)NBRC 3259、103508;グルコノバクター・スファエリカス(Gluconobacter sphaericus)NBRC 12467;グルコノバクター・タイランディカス(Gluconobacter thailandicus)NBRC 3172、3254、3255、3256、3257、3258、3289、3291、100600、100601等を使用することができる。   Specifically, taking a PQQ-dependent glycerol dehydrogenase as an example, examples of bacteria that produce the glycerol dehydrogenase include bacteria belonging to various genera such as Gluconobacter and Pseudomonas. In particular, PQQ-dependent glycerol dehydrogenase present in the membrane fraction of bacteria belonging to the genus Gluconobacter can be preferably used. Among these, Gluconobacter albidas (Gluconobacter albidus) NBRC 3250, 3273, 103509, 103510, 103516, 103520, 103521, 103524; 3276; Gluconobacter frateurii NBRC 3171, 3251, 3253, 3262, 3264, 3265, 3268, 3270, 3285, 3286, 3290, 16669, 103413, 103342, 103427, 103428, 103429, 103437, 103438, 103439, 103440 103441, 103446, 103453, 103454, 103456, 103457, 103458, 103459, 103461, 103462, 103465, 103466, 103467, 103468, 103469, 103470, 103471, 103472, 103347, 103474, 103475, 103476, 103477, 103482, 103487, 103488, 103490, 103491, 103493, 103494, 103499, 103500, 103503, 103502, 103503, 103504, 103506, 103507, 103515, 103517, 103518, 103519, 103523; Gluconobacter japonica ponicus NBRC 3260, 3263, 3269, 3271, 3272; Gluconobacter kanchanaburiensis NBRC 1035887, 103588; Gluconobacter koncter NBRC 3130, 3189, 3244, 3287, 3292, 3293, 3294, 3462, 12528, 14819; Gluconobacter roseus NBRC 3990; Gluconobacter sp NBRC 3259 103508; Gluconobacter sphaericus NBRC 12467; Gluconobacter thylandicus NBRC 3172, 3254, 3255, 3256, 3257, 3258, 3289, 3291, 100600, 60 be able to.

また、PQQ依存性PDH産生菌であれば、これらの自然突然変異株または人為突然変異株を使用してもよい。人為突然変異処理方法は、当業者に周知の方法と同様にしてもしくは当業者に周知の方法を適宜修飾してまたはこれらの方法を適宜組合せて適用することができる。このような微生物の代表菌株として、グルコノバクター・タイランディカス(Gluconobacter thailandicus)が使用され、特にグルコノバクター・タイランディカス(Gluconobacter thailandicus)NBRC 3291が好ましく使用される。 上記PQQ依存性グリセロール脱水素酵素を培養する培地は、使用菌株が資化しうる炭素源、窒素源、無機物、その他必要な栄養素を適量含有するものであれば、合成培地であっても天然培地であってもよい。炭素源としては、例えば、グルコース、グリセロール、ソルビトールなどが使用される。窒素源としては、例えば、ペプトン類、肉エキス、酵母エキスなどの窒素含有天然物や、塩化アンモニウム、クエン酸アンモニウムなどの無機窒素含有物が使用される。無機物としては、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなどが使用される。その他、特定のビタミンなどが必要に応じて使用される。上記の炭素源、窒素源、無機物、およびその他の必要な栄養素は、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。   Moreover, as long as it is a PQQ-dependent PDH producing bacterium, these natural mutants or artificial mutants may be used. Artificial mutation treatment methods can be applied in the same manner as methods well known to those skilled in the art or by appropriately modifying methods well known to those skilled in the art or by appropriately combining these methods. As a representative strain of such a microorganism, Gluconobacter thylandicas is used, and in particular, Gluconobacter thalidicus NBRC 3291 is preferably used. The medium for cultivating the PQQ-dependent glycerol dehydrogenase may be a synthetic medium or a natural medium as long as it contains an appropriate amount of carbon source, nitrogen source, inorganic substance, and other necessary nutrients that can be assimilated by the strain used. There may be. As the carbon source, for example, glucose, glycerol, sorbitol and the like are used. As the nitrogen source, for example, nitrogen-containing natural products such as peptones, meat extracts and yeast extracts, and inorganic nitrogen-containing materials such as ammonium chloride and ammonium citrate are used. As the inorganic substance, potassium phosphate, sodium phosphate, magnesium sulfate or the like is used. In addition, specific vitamins are used as necessary. The above carbon source, nitrogen source, inorganic substance, and other necessary nutrients may be used alone or in combination of two or more.

培養は、振とう培養あるいは通気撹拌培養で行うことが好ましい。培養温度は好ましくは20℃〜50℃、より好ましくは22℃〜40℃、最も好ましくは25℃〜35℃である。培養pHは好ましくは4〜9、より好ましくは5〜8である。これら以外の条件下でも、使用する菌株が生育すれば実施される。培養期間は通常0.5〜5日が好ましい。上記培養により、菌体内にポリオール脱水素酵素が蓄積される。なお、これらのポリオール脱水素酵素は、上記培養によって得られた酵素であっても、ポリオール脱水素酵素遺伝子を大腸菌等に形質導入して得られた組換え酵素であってもよい。   The culture is preferably performed by shaking culture or aeration and agitation culture. The culture temperature is preferably 20 ° C to 50 ° C, more preferably 22 ° C to 40 ° C, and most preferably 25 ° C to 35 ° C. The culture pH is preferably 4-9, more preferably 5-8. Even under conditions other than these, it is carried out if the strain to be used grows. The culture period is usually preferably 0.5 to 5 days. By the above culture, polyol dehydrogenase is accumulated in the cells. These polyol dehydrogenases may be enzymes obtained by the above culture or recombinant enzymes obtained by transducing a polyol dehydrogenase gene into E. coli or the like.

次いで、得られたPQQ依存性グリセロール脱水素酵素を抽出する。抽出方法は一般に使用される抽出方法を用いることができ、例えば超音波破砕法、フレンチプレス法、有機溶媒法、リゾチーム法などを用いることができる。抽出したポリオール脱水素酵素の精製方法は特に制限されず、例えば、硫安やぼう硝などの塩析法、塩化マグネシウムや塩化カルシウムを用いる金属凝集法、ストレプトマイシンやポリエチレンイミンを用いる除核酸、またはDEAE(ジエチルアミノエチル)−セファロース、CM(カルボキシメチル)−セファロースなどのイオン交換クロマト法などを用いることができる。   Next, the obtained PQQ-dependent glycerol dehydrogenase is extracted. As the extraction method, a commonly used extraction method can be used. For example, an ultrasonic crushing method, a French press method, an organic solvent method, a lysozyme method, or the like can be used. The method for purifying the extracted polyol dehydrogenase is not particularly limited. For example, a salting-out method such as ammonium sulfate or sodium nitrate, a metal agglutination method using magnesium chloride or calcium chloride, a denucleic acid using streptomycin or polyethyleneimine, or DEAE ( An ion exchange chromatography method such as diethylaminoethyl) -sepharose or CM (carboxymethyl) -sepharose can be used.

なお、これらの方法で得られる部分精製酵素や精製酵素液は、そのままの形態で使用しても、または化学修飾された形態で使用してもよい。本発明において、化学修飾された形態のポリオール脱水素酵素を使用する場合には、上記の方法で得られる培養物由来のポリオール脱水素酵素を、例えば、特開2006−271257号公報に記載されるような方法などを用いて適宜化学修飾して使用することができる。なお、化学修飾方法は、上記公報に記載の方法に限定されるものではない。   The partially purified enzyme or purified enzyme solution obtained by these methods may be used as it is or in a chemically modified form. In the present invention, when a chemically modified polyol dehydrogenase is used, the polyol dehydrogenase derived from the culture obtained by the above method is described in, for example, JP-A-2006-271257. Such a method can be used with appropriate chemical modification. The chemical modification method is not limited to the method described in the above publication.

また、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン(PQQ)、フラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)またはフラビンモノヌクレオチド(FMN)を含むポリオール脱水素酵素は、後述もするが、例えば、グリシルグリシン−NaOH緩衝液のような緩衝液に溶解させて調製しておくことも好ましい。   In addition, a polyol dehydrogenase containing at least pyrroloquinoline quinone (PQQ), flavin adenine dinucleotide (FAD), or flavin mononucleotide (FMN) as a prosthetic group will be described later. For example, glycylglycine-NaOH buffer solution It is also preferable to prepare it by dissolving it in a buffer solution such as

<脂質分解酵素>
また、本発明において、中性脂肪を定量する場合においては、脂質を構成するエステル結合を加水分解する脂質分解酵素を、測定溶液にさらに含むことが好ましい。かような脂質分解酵素として、具体的には、リポプロテインリパーゼ(LPL)、リパーゼ、エステラーゼが好適に挙げられる。特に、反応性の観点で、リポプロテインリパーゼ(LPL)が好ましい。
<Lipolytic enzyme>
In the present invention, when neutral fat is quantified, it is preferable that the measurement solution further includes a lipolytic enzyme that hydrolyzes an ester bond constituting the lipid. Specific examples of such lipolytic enzymes include lipoprotein lipase (LPL), lipase, and esterase. In particular, lipoprotein lipase (LPL) is preferable from the viewpoint of reactivity.

LPLの含有量については特に制限はなく、測定する試料の種類や試料の添加量、使用する界面活性剤の量や電子伝達体の種類などによって適宜選択することができる。一例を挙げると、中性脂肪の分解を迅速に行い、且つ反応層の溶解性を下げない酵素量(酵素活性量)という観点から、測定溶液中に、好ましくは0.1〜1000活性単位(U)、より好ましくは0.5〜750U、特に好ましくは1〜500Uである。なお、LPLの活性単位(U)の定義および測定方法は、国際公開第2006/104077号パンフレットに記載の方法による。また、LPLは、後述もするが、グリシルグリシン−NaOH緩衝液のような緩衝液に溶解させて調製しておくことも好ましい。   There is no restriction | limiting in particular about content of LPL, According to the kind of sample to measure, the addition amount of a sample, the quantity of surfactant to be used, the kind of electron carrier, etc., it can select suitably. As an example, from the viewpoint of the amount of enzyme (enzyme activity amount) that quickly decomposes neutral fat and does not lower the solubility of the reaction layer, preferably 0.1 to 1000 activity units ( U), more preferably 0.5 to 750 U, particularly preferably 1 to 500 U. In addition, the definition and measuring method of the activity unit (U) of LPL are based on the method as described in international publication 2006/104077 pamphlet. As will be described later, LPL is preferably prepared by dissolving it in a buffer solution such as a glycylglycine-NaOH buffer solution.

<緩衝液およびpH調整剤>
また、本発明の定量方法において、試料、反応溶液および測定溶液は、緩衝剤を含んでもよい。緩衝剤としては、例えば、リン酸、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール(Tris)、酢酸、グリシルグリシン、3−モルホリノプロパンスルホン酸(MOPS)、4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、グリシン、ホウ酸、またはイミダゾールなどが挙げられる。さらに、本発明の定量方法において、試料、反応溶液および測定溶液は、酸またはアルカリなどのpH調整剤を含むことが好ましい。これにより、定量をする際のpHを所望の範囲に調整することができる。本発明の定量方法において、試料、反応溶液および測定溶液のpHは、酵素活性を阻害しなければよく、好ましくは6.0〜11.0、より好ましくは6.5〜10.5、最も好ましくは7.0〜10.0である。かようなpH調整剤としては、塩酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリが挙げられる。pH調整剤の含有量は特に制限されず、所望のpHが実現される量を用いればよい。
<Buffer and pH adjuster>
In the quantification method of the present invention, the sample, reaction solution, and measurement solution may contain a buffer. Examples of the buffer include phosphoric acid, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris), acetic acid, glycylglycine, 3-morpholinopropanesulfonic acid (MOPS), 4- (2- Hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), glycine, boric acid, imidazole and the like. Furthermore, in the quantification method of the present invention, the sample, the reaction solution, and the measurement solution preferably contain a pH adjusting agent such as an acid or an alkali. Thereby, pH at the time of carrying out fixed_quantity | quantitative_assay can be adjusted to a desired range. In the quantification method of the present invention, the pH of the sample, the reaction solution, and the measurement solution need not inhibit the enzyme activity, preferably 6.0 to 11.0, more preferably 6.5 to 10.5, and most preferably. Is 7.0-10.0. Examples of such pH adjusters include acids such as hydrochloric acid and alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. The content of the pH adjusting agent is not particularly limited, and an amount that achieves a desired pH may be used.

緩衝液の濃度は、酵素活性を阻害しなければ特に制限されないが、好ましくは0.5〜500mM、より好ましくは0.75〜400mM、最も好ましくは1〜300mMである。なお、本発明において、緩衝液の濃度とは、例えば、グリシルグリシン−NaOH緩衝液の場合は、測定溶液中に含まれるグリシルグリシンの濃度(mM)をいう。0.5mM以上であれば、安定化剤としての効果を十分に発揮でき、一方、500mM以下であれば、添加に見合う安定化剤としての効果の向上が認められる。   The concentration of the buffer is not particularly limited as long as the enzyme activity is not inhibited, but is preferably 0.5 to 500 mM, more preferably 0.75 to 400 mM, and most preferably 1 to 300 mM. In the present invention, the concentration of the buffer solution refers to the concentration (mM) of glycylglycine contained in the measurement solution in the case of a glycylglycine-NaOH buffer solution, for example. If it is 0.5 mM or more, the effect as a stabilizer can fully be exhibited, and if it is 500 mM or less, the improvement of the effect as a stabilizer suitable for addition is recognized.

本発明の定量方法において、各成分の添加順序および添加形態は、特に制限されないが、例えば、補欠分子族としてピロロキノリンキノンを含むポリオール脱水素酵素(PQQ依存性PDH)と、界面活性剤と、電子伝達体と、本発明のイオン性化合物と、を含む溶液を含むグリシルグリシン−NaOH緩衝液(反応溶液)と、ポリオールを含む溶液(試料)と、を混合して、比色法または電気化学反応により、測定試料中のポリオール量を測定することができる。   In the quantification method of the present invention, the order of addition and the form of addition of each component are not particularly limited. For example, a polyol dehydrogenase (PQQ-dependent PDH) containing pyrroloquinoline quinone as a prosthetic group, a surfactant, A glycylglycine-NaOH buffer solution (reaction solution) containing a solution containing an electron carrier and the ionic compound of the present invention and a solution containing a polyol (sample) are mixed to produce a colorimetric method or an electric The amount of polyol in the measurement sample can be measured by a chemical reaction.

また、上記方法において、各成分を調製する際の添加順序および添加形態も特に制限されず、PQQ依存性PDHに対して、各成分を順次添加してもよく、各成分を同時に添加してもよい。例えば、ピロロキノリンキノンを含むポリオール脱水素酵素を調製する際に、グリシルグリシン−NaOH緩衝液、界面活性剤、電子伝達体、およびイオン性化合物を添加してもよいし、補欠分子族としてピロロキノリンキノンを含むポリオール脱水素酵素を調製した後、グリシルグリシン−NaOH緩衝液を調製した後に、界面活性剤、電子伝達体、およびイオン性化合物をそのまま添加してもよい。   In addition, in the above method, the order of addition and the form of addition when preparing each component are not particularly limited, and each component may be added sequentially to the PQQ-dependent PDH, or each component may be added simultaneously. Good. For example, when preparing a polyol dehydrogenase containing pyrroloquinoline quinone, a glycylglycine-NaOH buffer, a surfactant, an electron carrier, and an ionic compound may be added, and pyrrolo as a prosthetic group After preparing a polyol dehydrogenase containing quinoline quinone, after preparing a glycylglycine-NaOH buffer, a surfactant, an electron carrier, and an ionic compound may be added as they are.

[試料]
本発明において使用される試料は、好ましくは、溶液形態である。溶液形態における溶媒としても特に制限されず、従来公知の溶媒を適宜参照し、あるいは組み合わせて適用することができる。
[sample]
The sample used in the present invention is preferably in the form of a solution. It does not restrict | limit especially as a solvent in a solution form, A conventionally well-known solvent can be referred suitably or can be applied in combination.

試料としても、特に制限はされないが、例えば、全血、血漿、血清、唾液、尿、骨髄などの生体試料;ジュースなどの飲料水、醤油、ソースなどの食品類;排水、雨水、プール用水などが挙げられる。好ましくは、全血、血漿、血清、唾液、骨髄であり、より好ましくは全血である。   The sample is not particularly limited, but for example, biological samples such as whole blood, plasma, serum, saliva, urine, bone marrow; drinking water such as juice, food such as soy sauce, sauce; drainage, rain water, pool water, etc. Is mentioned. Preferred is whole blood, plasma, serum, saliva, bone marrow, and more preferred is whole blood.

なお、試料は原液がそのまま用いられてもよいし、粘度などを調節する目的で適当な溶媒で希釈された溶液が用いられてもよい。試料に含まれる基質についても特に制限はなく、本発明のポリオール脱水素酵素と反応しうる物質であればよい。   As the sample, the stock solution may be used as it is, or a solution diluted with an appropriate solvent may be used for the purpose of adjusting the viscosity. The substrate contained in the sample is not particularly limited as long as it can react with the polyol dehydrogenase of the present invention.

試料中の所望の成分(基質)としては、例えば、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、アラビトールなどの多価アルコール、中性脂肪などが挙げられる。   Examples of the desired component (substrate) in the sample include polyhydric alcohols such as glycerol, sorbitol, mannitol, and arabitol, and neutral fats.

試料を、定量用の測定溶液へ供給する形態は特に制限されず、測定溶液に試料を供給してもよい。   The form in particular of supplying a sample to the measurement solution for quantification is not restrict | limited, You may supply a sample to a measurement solution.

測定溶液へ試料が供給されると、試料中の所望の成分(基質)は、測定溶液に含まれる本発明のポリオール脱水素酵素の作用によって酸化され、自身の酸化と同時に電子を放出する。基質(ポリオール)から放出された電子は、電子伝達体に捕捉され、これに伴って電子伝達体は酸化型から還元型へと変化する。試料の添加後、測定溶液を所定時間放置することにより、本発明のポリオール脱水素酵素によって基質(ポリオール)が完全に酸化され、一定量の電子伝達体が酸化型から還元型へと変換される。   When the sample is supplied to the measurement solution, a desired component (substrate) in the sample is oxidized by the action of the polyol dehydrogenase of the present invention contained in the measurement solution and releases electrons simultaneously with its own oxidation. Electrons released from the substrate (polyol) are captured by the electron carrier, and the electron carrier changes from an oxidized form to a reduced form. After adding the sample, the measurement solution is allowed to stand for a predetermined time, whereby the substrate (polyol) is completely oxidized by the polyol dehydrogenase of the present invention, and a certain amount of electron carrier is converted from the oxidized form to the reduced form. .

上述したように、比色法による定量は、酸化型電子伝達体、還元型電子伝達体によって、吸収バンドのピークが異なるため、電子伝達体の種類を適宜組み合わせ、吸光度を測定することによって、行うことができる。なお、比色法による定量においては、酸化型および還元型電子伝達体の吸収バンドが変わらない場合、または酸化型および還元型電子伝達体の吸収バンドがない場合は、必要に応じ、酸化型または還元型の電子伝達体のどちらかの量が測定しうる反応などを利用するため、必要に応じ、発色試薬等を組み合わせてもよい。   As described above, quantification by the colorimetric method is performed by measuring the absorbance by appropriately combining the types of electron carriers because the peak of the absorption band differs depending on the oxidized electron carrier and the reduced electron carrier. be able to. In the quantification by the colorimetric method, if the absorption band of the oxidized and reduced electron mediators does not change, or if there is no absorption band of the oxidized and reduced electron mediators, the oxidized or In order to utilize a reaction or the like in which either amount of the reduced electron carrier can be measured, a coloring reagent or the like may be combined as necessary.

[比色法による定量]
続いて、本発明の第1のポリオールの定量方法および本発明の第2のポリオールの定量キットを、比色法による定量を具体例に挙げて説明を行う。無論、以下の実施形態に限定されないのは言うまでもない。
[Quantification by colorimetric method]
Next, the first polyol quantification method of the present invention and the second polyol quantification kit of the present invention will be described with specific examples of quantification by a colorimetric method. Needless to say, the present invention is not limited to the following embodiments.

本発明の第1は、試料中のポリオールを定量する方法であって、本発明のイオン性化合物、界面活性剤および電子伝達体の存在下、ポリオールに、本発明のポリオール脱水素酵素を反応させる、ポリオールの定量方法である。本発明の第1の定量方法は、用いられる上述した各成分を液体に保持して、各成分を混合して反応させた後、色の変化を目視で判定するものであっても、分光光度計で透過吸光度を測定するものであってもよい。以下に分光光度計で透過吸光度を測定する方法を述べる。   The first of the present invention is a method for quantifying a polyol in a sample, wherein the polyol dehydrogenase of the present invention is reacted with the polyol in the presence of the ionic compound, surfactant and electron carrier of the present invention. This is a method for quantifying polyol. Even if the first quantification method of the present invention is to hold each of the above-described components used in a liquid and mix and react the components, and then visually determine the color change, The transmission absorbance may be measured with a meter. A method for measuring transmission absorbance with a spectrophotometer is described below.

本発明において、比色法による定量において、用いられるイオン性化合物、界面活性剤、電子伝達体、およびポリオール脱水素酵素は上述した通りである。   In the present invention, the ionic compound, surfactant, electron carrier, and polyol dehydrogenase used in the quantification by the colorimetric method are as described above.

また、ポリオールを含む試料としては、上記述べたように、食品、血清や血奬等が挙げられる。   Examples of the sample containing polyol include food, serum, and blood clot as described above.

本発明の第1の比色法による定量は、従来公知の知見を適宜参照し、あるいは組み合せて行うことができる。   The quantification by the first colorimetric method of the present invention can be performed by appropriately referring to known knowledge or combining them.

比色法の測定は、酸化型電子伝達体、還元型電子伝達体によって、吸収バンドのピークが異なることを利用して、酸化型電子伝達体または還元型電子伝達体に特有な吸収波長の吸光度を測定することによって行うことができる。   The colorimetric method is based on the fact that the absorption band peak varies depending on the oxidized electron carrier and the reduced electron carrier, and the absorbance at the absorption wavelength peculiar to the oxidized electron carrier or reduced electron carrier. This can be done by measuring.

吸光度の測定、および当該吸光度から基質(ポリオール)濃度への換算の手法としては、Lambert−Beerの法則を用いてポリオールの反応した量が求められる。したがって、下記式(5)および(6)により、吸光度Aを測定することで、媒質の長さb、モル吸光係数εのとき、ポリオールの溶液濃度(「c」mol/L)が計算され、ポリオールの分子量(M)、測定に使用した試料溶液量(「v」mL)により、ポリオールの量(「w」g)が計算される。   As a method for measuring the absorbance and converting the absorbance to the substrate (polyol) concentration, the amount of the reacted polyol is determined using Lambert-Beer's law. Therefore, by measuring the absorbance A according to the following formulas (5) and (6), the solution concentration of polyol (“c” mol / L) is calculated when the medium length is b and the molar extinction coefficient ε, Based on the molecular weight of the polyol (M) and the amount of the sample solution used for the measurement (“v” mL), the amount of polyol (“w” g) is calculated.

Figure 2011211931
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なお、このとき、吸光度Aとしては、酵素反応前の溶液の吸光度A、酵素反応後の溶液の吸光度Aとしたとき、酸化型電子伝達体に特有の波長で測定した場合、A=A−Aであり、還元型電子伝達体に特有の波長で測定した場合、A=Aである。 At this time, as the absorbance A, an absorbance A 0 of the solution before the enzyme reaction, when the absorbance A t of the solution after the enzyme reaction, when measured at wavelengths characteristic of the oxidized electron mediator, A = A 0 -A is t, when measured at wavelengths characteristic of the reduced form electron mediator, is a = a t.

例えば、電子伝達体として、上述した、フェリシアン化カリウムを用いた場合、溶液中のフェリシアン化物イオンが還元されて、フェロシアン化物イオンが生成する。このとき、フェシリアン化物イオンに特有な吸収である420nmの吸光度を測定することで、溶液中のポリオール量が判断できる。また、2,6−ジクロロフェノールインドフェノール(DCIP)を用いた場合、600nmの吸光度変化を測定することで、ポリオール量が計算できる。   For example, when the above-described potassium ferricyanide is used as the electron carrier, ferricyanide ions in the solution are reduced to produce ferrocyanide ions. At this time, the amount of polyol in the solution can be determined by measuring the absorbance at 420 nm, which is the absorption characteristic of the fecylide ion. When 2,6-dichlorophenolindophenol (DCIP) is used, the amount of polyol can be calculated by measuring the change in absorbance at 600 nm.

フェナジニウムメチルサルフェートおよびニトロテトラゾリウムブルー存在下で、酵素反応を行い、生成するホルマザン発色を測定することによっても定量することができる。また、本発明の効果が得られやすいとの観点から、2,6−ジクロロフェノールインドフェノール(DCIP)と5−メチルフェナジニウムメチルサルフェートを用いて測定するのが好ましい。   It can also be quantified by conducting an enzymatic reaction in the presence of phenazinium methyl sulfate and nitrotetrazolium blue and measuring the formazan color produced. Further, from the viewpoint that the effects of the present invention can be easily obtained, it is preferable to measure using 2,6-dichlorophenolindophenol (DCIP) and 5-methylphenazinium methyl sulfate.

比色法によりポリオールを定量する場合、吸光度が1より小さい値になるよう測定する必要があるため、必要に応じて、ポリオールを含む試料や電子伝達体の濃度を希釈する。   When the polyol is quantified by the colorimetric method, it is necessary to measure the absorbance to be a value smaller than 1. Therefore, if necessary, the concentration of the sample containing the polyol or the electron carrier is diluted.

なお、ポリオールの定量時の溶液中のイオン性化合物、界面活性剤、電子伝達体、およびポリオール脱水素酵素の濃度は、上述したが、実施例を参照したり、従来公知の知見(例えば、特公平06−087793号公報、特許2825754号明細書などを適宜参照し、あるいは組み合わせたりすることで、調整することができる。   The concentrations of the ionic compound, the surfactant, the electron carrier, and the polyol dehydrogenase in the solution at the time of quantifying the polyol have been described above. Adjustment can be made by appropriately referring to or combining the Japanese Patent Publication No. 06-087793, Japanese Patent No. 2825754, and the like.

以上、酸化型電子伝達体、還元型電子伝達体の吸光度を測定することにより基質濃度を算出する形態を例に挙げて説明したが、本実施形態の定量方法は、いずれの形態でもよく、特に制限されない。   As described above, the embodiment in which the substrate concentration is calculated by measuring the absorbance of the oxidized electron carrier and the reduced electron carrier has been described as an example, but the quantification method of the present embodiment may be any form, particularly Not limited.

[比色法による定量キット]
続いて、他の物質に保持してなる定量キット(本発明の第2の比色法によるポリオールの定量キット)について説明を行う。
[Quantitative kit by colorimetric method]
Subsequently, a quantitative kit (polyol quantitative kit according to the second colorimetric method of the present invention) held in another substance will be described.

本発明の第1の定量方法に用いられる各成分を液体に保持して、本発明の第2の定量キットとする場合、各成分を混合して反応させた後、色の変化を目視で判定するものであっても、分光光度計で透過吸光度を測定するものであってもよい。   When each component used in the first quantification method of the present invention is held in a liquid to form the second quantification kit of the present invention, the color change is visually determined after mixing and reacting each component. Even if it is a thing to measure, a transmission light absorbency may be measured with a spectrophotometer.

また、本発明の第1の定量方法に用いられる各成分を、本発明の第2の定量キットとする場合、ドライケミストリーで用いられるような、担体に保持する試験具としてもよい。ここで、担体に保持した状態で用いる場合には、計量層、展開層、濾過層、保持層等を含んでいてもよい。このように担体に保持して用いる場合には、検体を付与した後、色の変化を目視で判定する他、分光光度計で反射吸光度を測定するものであってもよい。なお、測定値は予め作製した検量線を用いて基質の量に換算することができる。   Moreover, when each component used for the 1st fixed_quantity | assay method of this invention is used as the 2nd fixed_quantity | assay kit of this invention, it is good also as a test device hold | maintained at a support | carrier used by dry chemistry. Here, when used in a state of being held on a carrier, a measurement layer, a spreading layer, a filtration layer, a holding layer, and the like may be included. Thus, when using it by hold | maintaining to a support | carrier, after giving a test substance, besides changing a color change visually, you may measure a reflected light absorbency with a spectrophotometer. The measured value can be converted into the amount of substrate using a calibration curve prepared in advance.

担体の素材としては、紙、布帛、高分子膜等の多孔質物質を用いることができるが、特に、発色性能といった点で、高分子膜が好ましい。上記高分子膜とは、高分子よりなる水不溶性の多孔質体である。高分子としては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セルロース、セルロースアセテート、硝酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコールが挙げられる。これらの高分子は一般的に知られている製膜方法を用いて膜を形成することができる。これらの高分子膜の中でもポリスルホンまたはポリエーテルスルホンが、発色性能といった点で、特に好ましい。   As the carrier material, porous materials such as paper, fabric, and polymer membrane can be used. In particular, a polymer membrane is preferable in terms of coloring performance. The polymer film is a water-insoluble porous body made of a polymer. Polymers include polysulfone, polyethersulfone, cellulose, cellulose acetate, cellulose nitrate, polyacrylonitrile, polyamide, aromatic polyamide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyimide, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polychlorinated Examples include vinyl and polyvinyl alcohol. These polymers can form a film by using a generally known film forming method. Among these polymer membranes, polysulfone or polyethersulfone is particularly preferable from the viewpoint of coloring performance.

担体に保持する方法にも特に制限はないが、担体に適当な溶剤(例えば、リン酸緩衝液、グリシルグリシン−NaOH緩衝液など)に溶解させた試薬組成物(本発明のイオン性化合物、界面活性剤、電子伝達体、本発明のポリオール脱水素酵素など)の溶液を担体にコーティングする他、試薬組成物を含むマトリックス前駆体を成型して試験層を形成させる等の公知の方法が用いられうる。コーティングは、工業用に使用される一般的なコート法を用いることができるが、担体が多孔質の場合には、しばしば塗工直後の液移動や不均一な乾燥に起因するコートむらが問題となる。担体と塗工液の物性や、塗工乾燥の方法、機器、条件がこれらを支配する重要因子となりうる。このため、精密印刷法が有効な場合もある。   There is no particular limitation on the method of holding the carrier, but the reagent composition (ionic compound of the present invention, dissolved in a carrier (eg, phosphate buffer, glycylglycine-NaOH buffer)) is not particularly limited. In addition to coating a carrier with a solution of a surfactant, electron carrier, polyol dehydrogenase of the present invention, etc., a known method such as forming a matrix precursor containing a reagent composition to form a test layer is used. Can be. For coating, a general coating method used for industrial use can be used. However, when the carrier is porous, uneven coating due to liquid movement immediately after coating or uneven drying is a problem. Become. The physical properties of the carrier and the coating liquid, and the coating drying method, equipment, and conditions can be important factors governing these. For this reason, the precision printing method may be effective.

本実施形態においては、試料中のポリオールを、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と反応させることによって定量するに際し、特定のイオン性化合物の存在下で行うため、より速度や精度が向上した、比色法によるポリオールの定量方法および定量キットを提供することができる。   In this embodiment, when a polyol in a sample is quantified by reacting with a polyol dehydrogenase containing at least pyrroloquinoline quinone, flavin adenine dinucleotide or flavin mononucleotide as a prosthetic group, a specific ionic compound is quantified. Since it is carried out in the presence, a method for quantifying polyol and a quantification kit by a colorimetric method with improved speed and accuracy can be provided.

本発明の実施形態の試験具は、中性脂肪試験具、グリセロール試験具等の従来公知の試験具に適用することが可能である。   The test device of the embodiment of the present invention can be applied to conventionally known test devices such as a neutral fat test device and a glycerol test device.

[電気化学反応による定量]
続いて、本発明の第1のポリオールの定量方法および本発明の第2のポリオールの定量キットを、電気化学反応による定量について説明を行う。無論、以下の実施形態に限定されないのは言うまでもない。
[Quantification by electrochemical reaction]
Subsequently, the method for quantifying the first polyol of the present invention and the quantification kit of the second polyol of the present invention will be described for quantification by electrochemical reaction. Needless to say, the present invention is not limited to the following embodiments.

本発明の第1は、試料中のポリオールを定量する方法であって、本発明のイオン性化合物、界面活性剤および電子伝達体の存在下、ポリオールに、本発明のポリオール脱水素酵素を反応させる、ポリオールの定量方法である。本発明の第1の定量方法は、用いられる上述した各成分を定量用の反応溶液に保持して、試料を添加すると、測定溶液中で所望の成分(基質)は、測定溶液に含まれる本発明のポリオール脱水素酵素の作用によって酸化され、自身の酸化と同時に電子を放出する。基質(ポリオール)から放出された電子は、電子伝達体に捕捉され、これに伴って電子伝達体は酸化型から還元型へと変化する。すなわち、試料を反応溶液に添加後、測定溶液を所定時間放置することにより、本発明のポリオール脱水素酵素によって基質が完全に酸化され、一定量の電子伝達体が酸化型から還元型へと変換される。   The first of the present invention is a method for quantifying a polyol in a sample, wherein the polyol dehydrogenase of the present invention is reacted with the polyol in the presence of the ionic compound, surfactant and electron carrier of the present invention. This is a method for quantifying polyol. In the first quantification method of the present invention, when the above-described components to be used are held in a reaction solution for quantification and a sample is added, a desired component (substrate) in the measurement solution is contained in the measurement solution. It is oxidized by the action of the inventive polyol dehydrogenase and releases electrons simultaneously with its own oxidation. Electrons released from the substrate (polyol) are captured by the electron carrier, and the electron carrier changes from an oxidized form to a reduced form. That is, after adding the sample to the reaction solution, the measurement solution is allowed to stand for a predetermined time, whereby the substrate is completely oxidized by the polyol dehydrogenase of the present invention, and a certain amount of electron carrier is converted from the oxidized form to the reduced form. Is done.

基質と本発明のポリオール脱水素酵素との反応を完結させるための放置時間については特に制限はないが、試料添加後、通常は1秒〜5分間、好ましくは3秒〜3分間、測定溶液を放置すればよい。   The standing time for completing the reaction between the substrate and the polyol dehydrogenase of the present invention is not particularly limited, but the sample solution is usually added for 1 second to 5 minutes, preferably 3 seconds to 3 minutes after the sample is added. Just leave it alone.

その後、還元型の電子伝達体を酸化する目的で、電極を介して、作用極と対極との間に、所定の電位を印加する。これにより、還元型の電子伝達体が電気化学的に酸化され、酸化型へと変換される。この際に測定される(以下、「酸化電流」とも称する)の値から、電位印加前の還元型の電子伝達体の量が算出され、さらに、本発明のポリオール脱水素酵素と反応した基質の量が定量されうる。酸化電流を流す際に印加される電位の値は特に制限されず、従来公知の知見を参照して適宜調節されうる。一例を挙げると、−200〜700mV程度、好ましくは0〜500mVの電位を、対極4と作用極2との間に印加すればよい。電位を印加するための電位印加手段についても特に制限はなく、従来公知の電位印加手段が適宜用いられうる。   Thereafter, a predetermined potential is applied between the working electrode and the counter electrode through the electrode for the purpose of oxidizing the reduced electron carrier. As a result, the reduced electron carrier is electrochemically oxidized and converted into an oxidized form. From the value measured at this time (hereinafter also referred to as “oxidation current”), the amount of the reduced electron carrier before application of the potential is calculated, and further, the amount of the substrate reacted with the polyol dehydrogenase of the present invention is calculated. The amount can be quantified. The value of the potential applied when flowing the oxidation current is not particularly limited, and can be appropriately adjusted with reference to known knowledge. For example, a potential of about −200 to 700 mV, preferably 0 to 500 mV may be applied between the counter electrode 4 and the working electrode 2. The potential applying means for applying the potential is not particularly limited, and a conventionally known potential applying means can be appropriately used.

酸化電流値の測定、および当該電流値から基質濃度への換算の手法としては、所定の電位を印加してから一定時間後の電流値を測定するクロノアンペロメトリー法が用いられてもよいし、クロノアンペロメトリー法による電流応答を時間で積分して得られる電荷量を測定するクロノクーロメトリー法が用いられてもよい。簡単な装置系により測定されるという点で、クロノアンペロメトリー法が好ましく用いられうる。   As a method for measuring the oxidation current value and converting the current value to the substrate concentration, a chronoamperometry method for measuring a current value after a predetermined time after applying a predetermined potential may be used. Alternatively, a chronocoulometry method may be used in which a charge amount obtained by integrating the current response by the chronoamperometry method with time is measured. The chronoamperometry method can be preferably used in that it is measured by a simple apparatus system.

以上、還元型の電子伝達体を酸化する際の電流(酸化電流)を測定することにより基質濃度を算出する形態を例に挙げて説明したが、場合によっては、還元されずに残存している酸化型の電子伝達体を還元する際の電流(還元電流)を測定することにより基質濃度を算出する形態が採用されてもよい。   As described above, the mode of calculating the substrate concentration by measuring the current (oxidation current) when oxidizing the reduced electron carrier has been described as an example, but in some cases, it remains without being reduced. A form in which the substrate concentration is calculated by measuring a current (reduction current) when reducing the oxidized electron carrier may be employed.

本実施形態の定量方法は、いずれの形態で使用してもよく特に制限されない。例えば、使い捨て用途としてのディスポーザブルタイプのバイオセンサの定量方法として、少なくとも電極部分を人体に埋め込んで連続的に所定の値を測定するためのバイオセンサの定量方法など、様々な用途に使用できる。   The quantification method of this embodiment may be used in any form and is not particularly limited. For example, as a quantification method of a disposable biosensor as a disposable use, it can be used for various applications such as a quantification method of a biosensor for continuously measuring a predetermined value by embedding at least an electrode part in a human body.

本実施形態においては、試料中のポリオールを、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と反応させることによって定量するに際し、特定のイオン性化合物の存在下で行うため、より速度や精度が向上した、電気化学反応によるポリオールの定量方法および定量キットを提供することができる。   In this embodiment, when a polyol in a sample is quantified by reacting with a polyol dehydrogenase containing at least pyrroloquinoline quinone, flavin adenine dinucleotide or flavin mononucleotide as a prosthetic group, a specific ionic compound is quantified. Since the reaction is carried out in the presence, it is possible to provide a method and a kit for quantitatively determining a polyol by an electrochemical reaction with improved speed and accuracy.

本発明の実施形態の試験具は、中性脂肪試験具、グリセロール試験具等の従来公知の試験具に適用することが可能である。   The test device of the embodiment of the present invention can be applied to conventionally known test devices such as a neutral fat test device and a glycerol test device.

本発明の効果を以下に纏める。   The effects of the present invention are summarized below.

本発明においては、ポリオール脱水素酵素に、特定のイオン性化合物を添加することで、グルコースとの反応性を選択的に抑制することができるため、測定値に対するグルコース濃度の影響をほとんど無くすかまったく無くす。よって、どのような血糖値であっても、本発明のポリオールの定量方法を用いることで、所定の測定値が得られ、測定値のばらつきがほとんど生じない。   In the present invention, the reactivity with glucose can be selectively suppressed by adding a specific ionic compound to the polyol dehydrogenase, so that the influence of the glucose concentration on the measured value is almost eliminated or not at all. lose. Therefore, at any blood glucose level, a predetermined measurement value can be obtained by using the polyol quantification method of the present invention, and the measurement value hardly varies.

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, these Examples do not restrict | limit this invention at all.

下記の方法でPQQ依存性ポリオール脱水素酵素(PQQ依存性PDH)を調製した。   PQQ-dependent polyol dehydrogenase (PQQ-dependent PDH) was prepared by the following method.

〔PQQ依存性ポリオール脱水素酵素(PQQ依存性PDH)の調製〕
ソルビトール 1.5g/100mL、グルコン酸ナトリウム 0.5g/100mL、酵母エキス 0.3g/100mL、肉エキス 0.3g/100mL、コーンスティープリカー 0.3g/100mL、ポリペプトン 1g/100mL、尿素 0.1g/100mL、KHPO 0.1g/100mL、MgSO・7HO 0.02g/100mL、およびCaCl・2HO 0.1g/100mLからなり、塩酸でpHを5.5に調整した培地100mLを調製し、500mL容の坂口フラスコに該培地80mLを移し、121℃、20分間オートクレーブ処理した。
[Preparation of PQQ-dependent polyol dehydrogenase (PQQ-dependent PDH)]
Sorbitol 1.5 g / 100 mL, Sodium gluconate 0.5 g / 100 mL, Yeast extract 0.3 g / 100 mL, Meat extract 0.3 g / 100 mL, Corn steep liquor 0.3 g / 100 mL, Polypeptone 1 g / 100 mL, Urea 0.1 g / 100 mL, KH 2 PO 4 0.1 g / 100 mL, MgSO 4 .7H 2 O 0.02 g / 100 mL, and CaCl 2 .2H 2 O 0.1 g / 100 mL, and the pH was adjusted to 5.5 with hydrochloric acid 100 mL of the medium was prepared, 80 mL of the medium was transferred to a 500 mL Sakaguchi flask, and autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes.

上記培地に、種菌として、グルコノバクター・タイランディカス(Gluconobacter thailandicus)NBRC3291を一白金耳植菌し、30℃で24時間、140min−1で振とう培養し、これを種培養液とした。 Into the above medium, one platinum ear inoculum of Gluconobacter thylandicus NBRC3291 was inoculated as an inoculum, and cultured at 30 ° C. for 24 hours with shaking at 140 min −1 , and this was used as a seed culture solution.

次に、上記と同じ組成で調製した培地5Lを8L容ジャーファーメンターに移し、121℃で50分間オートクレーブを行い、放冷後、種培養液240mLを移した。これを、400rpm、通気量5L/min、30℃の条件で26時間培養した。   Next, 5 L of a medium prepared with the same composition as above was transferred to an 8 L jar fermenter, autoclaved at 121 ° C. for 50 minutes, allowed to cool, and then 240 mL of the seed culture solution was transferred. This was cultured for 26 hours under the conditions of 400 rpm, aeration rate 5 L / min, 30 ° C.

所定時間培養した後、この培養液を遠心分離(8,000×g、10分、4℃)して集菌し、緩衝液で懸濁後、フレンチプレスにより菌体を破砕した。破砕液を遠心分離(4,000×g、10分、4℃)し、得られた上清を超遠心分離(40,000rpm、90分、4℃)して、膜画分を沈殿物として得た。   After culturing for a predetermined time, the culture solution was collected by centrifugation (8,000 × g, 10 minutes, 4 ° C.), suspended in a buffer solution, and then disrupted by a French press. The disrupted solution is centrifuged (4,000 × g, 10 minutes, 4 ° C.), and the resulting supernatant is ultracentrifuged (40,000 rpm, 90 minutes, 4 ° C.), and the membrane fraction is used as a precipitate. Obtained.

この膜画分を10mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)で懸濁し、終濃度が0.5g/100mLとなるようにTriton(登録商標)X−100を加え、4℃で2時間撹拌した。超遠心分離(40,000rpm、90分、4℃)し、上清を0.1g/100mL Triton(登録商標)X−100を含む10mM MOPS−NaOH緩衝液(pH7.5)で一晩透析し、これを可溶化膜画分とした。   This membrane fraction was suspended in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), Triton (registered trademark) X-100 was added to a final concentration of 0.5 g / 100 mL, and the mixture was stirred at 4 ° C. for 2 hours. Ultracentrifugation (40,000 rpm, 90 minutes, 4 ° C.), and the supernatant was dialyzed overnight against 10 mM MOPS-NaOH buffer (pH 7.5) containing 0.1 g / 100 mL Triton (registered trademark) X-100. This was used as a solubilized membrane fraction.

得られた可溶化膜画分をFPLC(Fast Protein Liquid Chromatography)にてResourceQ 6mLを精製し、ポリオール酵素活性画分を得た。なお、この精製操作により得られたポリオール脱水素酵素は、グリセロール活性100U、グルコース活性は1Uであった。この画分を0.05g/100mL ショ糖脂肪酸エステル[サーフホープ(商品名) J−1216]を含む10mM グリシルグリシン−NaOH緩衝液(pH 7.5)で一晩透析することにより、蛋白濃度2mg/mL、比活性30U/mg蛋白の酵素標品を得た。これをPQQ依存性PDH溶液と称する。得られたPQQ依存性PDH溶液(蛋白濃度2mg/mL、比活性30U/mg蛋白) を限外ろ過(分画分子量:50,000)し、蛋白濃度が5mg/mL以上となるように濃縮した。濃縮後、ローリー法(BIO RAD社製、DC protein assay)により蛋白濃度を測定した。測定後、10mM グリシルグリシン−NaOH緩衝液(pH 7.5)を加えることにより、PQQ依存性PDH溶液中の蛋白濃度を5mg/mLに調整した。   The obtained solubilized membrane fraction was purified by FPLC (Fast Protein Liquid Chromatography) with 6 mL of Resource Q to obtain a polyol enzyme activity fraction. The polyol dehydrogenase obtained by this purification operation had a glycerol activity of 100 U and a glucose activity of 1 U. This fraction was dialyzed overnight against 10 mM glycylglycine-NaOH buffer (pH 7.5) containing 0.05 g / 100 mL sucrose fatty acid ester [Surf Hope (trade name) J-1216] to obtain a protein concentration. An enzyme preparation of 2 mg / mL and specific activity of 30 U / mg protein was obtained. This is referred to as a PQQ-dependent PDH solution. The obtained PQQ-dependent PDH solution (protein concentration 2 mg / mL, specific activity 30 U / mg protein) was ultrafiltered (fractionated molecular weight: 50,000) and concentrated so that the protein concentration was 5 mg / mL or more. . After concentration, the protein concentration was measured by the Lowry method (BIO RAD, DC protein assay). After the measurement, the protein concentration in the PQQ-dependent PDH solution was adjusted to 5 mg / mL by adding 10 mM glycylglycine-NaOH buffer (pH 7.5).

<阻害剤(イオン性化合物)の検討>
イオン性化合物を添加したポリオール脱水素酵素の溶液と、イオン性化合物未添加のポリオール脱水素酵素の溶液とを用いて、グルコースまたはグリセロールとの酵素活性を測定し、イオン性化合物の酵素活性の阻害率を求めた。なお、阻害率は、阻害剤を含まない場合の酵素活性を100%として求めた。
<Examination of inhibitors (ionic compounds)>
Inhibition of enzyme activity of ionic compound by measuring enzyme activity with glucose or glycerol using polyol dehydrogenase solution with ionic compound added and polyol dehydrogenase solution without ionic compound added The rate was determined. In addition, the inhibition rate was calculated | required considering the enzyme activity when an inhibitor is not included as 100%.

〔グルコースとの反応の阻害剤(イオン性化合物)の検討〕
終濃度で50μM DCIP(2,6−ジクロロフェノールインドフェノール)、0.2mM PMS(5−メチルフェナジニウムメチルサルフェート)、0.35質量% グルコース(350mg/dl:高血糖値)および表1に記載の0.35質量% 阻害剤(イオン性化合物)を含んだ50mM グリシルグリシン−NaOH緩衝液(pH 7.5)1180μL中に、ポリオール脱水素酵素の調製にて調製した酵素溶液の原液を20μL加えた。この溶液中の酵素と基質の反応をDCIPの600nmの吸光度変化によって追跡し、その吸光度の減少速度を酵素の反応速度とした。ここで、1分間に1μmolのDCIPが還元される酵素活性を1単位(U)とした。なお、DCIPのpH 7.5におけるモル吸光係数は16.3mM−1とした。阻害剤(イオン性化合物)の代わりに50mM グリシルグリシン−NaOH緩衝液(pH 7.5)を加えた場合の酵素活性を100%とし、阻害率を求め、結果を表1に示した。
[Investigation of inhibitors (ionic compounds) for reaction with glucose]
50 μM DCIP (2,6-dichlorophenolindophenol), 0.2 mM PMS (5-methylphenazinium methyl sulfate), 0.35 mass% glucose (350 mg / dl: high blood glucose level) at the final concentration and Table 1 The stock solution of the enzyme solution prepared in the preparation of the polyol dehydrogenase was added to 1180 μL of 50 mM glycylglycine-NaOH buffer (pH 7.5) containing the 0.35% by mass inhibitor (ionic compound) described. 20 μL was added. The reaction between the enzyme and the substrate in this solution was followed by the change in absorbance of DCIP at 600 nm, and the decrease rate of the absorbance was defined as the enzyme reaction rate. Here, the enzyme activity that reduces 1 μmol of DCIP per minute was defined as 1 unit (U). The molar extinction coefficient of DCIP at pH 7.5 was 16.3 mM- 1 . The enzyme activity when 50 mM glycylglycine-NaOH buffer (pH 7.5) was added instead of the inhibitor (ionic compound) was taken as 100%, the inhibition rate was determined, and the results are shown in Table 1.

〔グリセロールとの反応の阻害剤(イオン性化合物)の検討〕
終濃度で50μM DCIP(2,6−ジクロロフェノールインドフェノール)、0.2mM PMS(5−メチルフェナジニウムメチルサルフェート)、0.35質量% グリセロールおよび表1に記載の0.35質量% 阻害剤(イオン性化合物)を含んだ50mM グリシルグリシン−NaOH緩衝液(pH 7.5)1180μL中に、ポリオール脱水素酵素の調製例にて調製した酵素溶液20μLを、グリシルグリシン−NaOH緩衝液(pH 7.5)で50倍希釈した酵素溶液20μLを加えた。なお、上述の酵素活性の測定方法により測定する場合、当該酵素溶液のグルコースへの活性が、グリセロールへの活性の1%(当該酵素溶液の酵素活性:グリセロール100U、グルコース1U)であるため、グリセロールとの反応の測定には、酵素溶液を50倍希釈して測定を行った。
[Investigation of inhibitors (ionic compounds) for reaction with glycerol]
50 μM DCIP (2,6-dichlorophenolindophenol), 0.2 mM PMS (5-methylphenazinium methyl sulfate), 0.35% by weight glycerol and 0.35% by weight inhibitors listed in Table 1 at final concentration In 1180 μL of 50 mM glycylglycine-NaOH buffer (pH 7.5) containing (ionic compound), 20 μL of the enzyme solution prepared in the polyol dehydrogenase preparation example was added to glycylglycine-NaOH buffer ( 20 μL of enzyme solution diluted 50 times with pH 7.5) was added. In the case of measuring by the above-described method for measuring enzyme activity, the activity of the enzyme solution to glucose is 1% of the activity to glycerol (enzyme activity of the enzyme solution: glycerol 100 U, glucose 1 U). The measurement of the reaction with was carried out by diluting the enzyme solution 50 times.

この溶液中の酵素と基質の反応をDCIPの600nmの吸光度変化によって追跡し、その吸光度の減少速度を酵素の反応速度とした。ここで、1分間に1μmolのDCIPが還元される酵素活性を1単位(U)とした。なお、DCIPのpH 7.5におけるモル吸光係数は16.3mM−1とした。阻害剤(イオン性化合物)の代わりに50mM グリシルグリシン−NaOH緩衝液(pH 7.5)を加えた場合の酵素活性を100%とし、阻害率を求め、結果を表1に示した。 The reaction between the enzyme and the substrate in this solution was followed by the change in absorbance of DCIP at 600 nm, and the decrease rate of the absorbance was defined as the enzyme reaction rate. Here, the enzyme activity that reduces 1 μmol of DCIP per minute was defined as 1 unit (U). The molar extinction coefficient of DCIP at pH 7.5 was 16.3 mM- 1 . The enzyme activity when 50 mM glycylglycine-NaOH buffer (pH 7.5) was added instead of the inhibitor (ionic compound) was taken as 100%, the inhibition rate was determined, and the results are shown in Table 1.

Figure 2011211931
Figure 2011211931

表1から明らかなように、全ての実施例において、グルコースとの反応の阻害率が40%を超えている。また、全ての実施例において、グリセロールとの反応の阻害率は、グルコースとの反応の阻害率と比較して低い値となっている。また、特に、塩化マグネシウム、硝酸カルシウム、ピルビン酸カルシウムおよびプロタミン硫酸塩を阻害剤とした場合は、グリセロールとの反応をある程度維持して、グルコースとの反応を抑制しており、阻害率が高いことが確認された。このことから、本発明のイオン性化合物を添加することで、酵素とグルコースとの反応が選択的に抑制されることが確認された。   As is apparent from Table 1, in all Examples, the inhibition rate of the reaction with glucose exceeds 40%. Moreover, in all the Examples, the inhibition rate of the reaction with glycerol is lower than the inhibition rate of the reaction with glucose. In particular, when magnesium chloride, calcium nitrate, calcium pyruvate and protamine sulfate are used as inhibitors, the reaction with glycerol is maintained to a certain extent and the reaction with glucose is suppressed, and the inhibition rate is high. Was confirmed. From this, it was confirmed that the reaction between the enzyme and glucose was selectively suppressed by adding the ionic compound of the present invention.

Claims (13)

ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンおよびアンモニウムイオンからなる群より選択される陽イオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、ピルビン酸イオン、プロピオン酸イオン、コハク酸イオンおよびクエン酸イオンからなる群より選択される陰イオンとを含む塩、アルギニン塩酸塩並びにプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つのイオン性化合物(ただし、硫酸マグネシウムおよび塩化カルシウムは除く)、界面活性剤並びに電子伝達体の存在下、
ポリオールを、少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と反応させることを含む、ポリオールの定量方法。
A cation selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion and ammonium ion, and chloride ion, bromide ion, nitrate ion, sulfate ion, thiocyanate ion, acetate ion, pyruvate ion, propion At least one ionic compound selected from the group consisting of acid ion, succinate ion and anion selected from the group consisting of citrate ion, arginine hydrochloride and protamine sulfate (however, magnesium sulfate and Except calcium chloride), in the presence of surfactants and electron carriers,
A method for quantifying a polyol, comprising reacting a polyol with a polyol dehydrogenase containing at least pyrroloquinoline quinone, flavin adenine dinucleotide or flavin mononucleotide as a prosthetic group.
前記イオン性化合物が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム、チオシアン酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、ピルビン酸カルシウム、プロピオン酸ナトリウム、コハク酸二ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、アルギニン塩酸塩およびプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つである、請求項1に記載の定量方法。   The ionic compound is sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, ammonium chloride, sodium bromide, sodium sulfate, ammonium sulfate, sodium nitrate, calcium nitrate, ammonium nitrate, sodium thiocyanate, ammonium acetate, calcium pyruvate, sodium propionate, The quantification method according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of disodium succinate, trisodium citrate, arginine hydrochloride and protamine sulfate. 前記イオン性化合物が、塩化マグネシウム、硝酸カルシウム、ピルビン酸カルシウムまたはプロタミン硫酸塩である、請求項1に記載の定量方法。   The quantification method according to claim 1, wherein the ionic compound is magnesium chloride, calcium nitrate, calcium pyruvate or protamine sulfate. 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤または両性界面活性剤である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の定量方法。   The quantification method according to any one of claims 1 to 3, wherein the surfactant is a nonionic surfactant or an amphoteric surfactant. 前記界面活性剤が、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホン酸、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、ポリオキシエチレン−p−t−オクチルフェノール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、n−オクチル−β−D−グルコシド、n−オクチル−β−D−チオグルコシドおよびショ糖脂肪酸エステルからなる群より選択される少なくとも一つである、請求項4に記載の定量方法。   The surfactant is 3-[(3-cholamidopropyl) dimethylammonio] -1-propanesulfonic acid, 3-[(3-cholamidopropyl) dimethylammonio] -2-hydroxypropanesulfonic acid, poly At least selected from the group consisting of oxyethylene-pt-octylphenol, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, n-octyl-β-D-glucoside, n-octyl-β-D-thioglucoside and sucrose fatty acid ester The quantification method according to claim 4 which is one. 前記電子伝達体が、フェナジニウムメチルサルフェート、5−メチルフェナジニウムメチルサルフェート、1−メトキシ−5−メチルフェナジニウムメチルサルフェート、フェリシアン化カリウム、2,6−ジクロロフェノールインドフェノール、N,N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)−4−ニトロソアニリン、p−ニトロソアンニリンおよびp−ベンゾキノン−ジオキシムからなる群より選択される少なくとも一つである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定量方法。   The electron carrier is phenazinium methyl sulfate, 5-methylphenazinium methyl sulfate, 1-methoxy-5-methylphenazinium methyl sulfate, potassium ferricyanide, 2,6-dichlorophenolindophenol, N, N- 6. The method according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of bis- (2-hydroxyethyl) -4-nitrosoaniline, p-nitrosoaniline and p-benzoquinone-dioxime. Quantification method. 前記ポリオールが、グリセロール、ソルビトール、マンニトールまたはアラビトールである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の定量方法。   The quantification method according to any one of claims 1 to 6, wherein the polyol is glycerol, sorbitol, mannitol or arabitol. 前記ポリオール脱水素酵素が、グルコノバクター属に属する細菌から得られる、補欠分子族としてピロロキノリンキノンを含むポリオール脱水素酵素である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の定量方法。   The quantification method according to any one of claims 1 to 7, wherein the polyol dehydrogenase is a polyol dehydrogenase obtained from a bacterium belonging to the genus Gluconobacter and containing pyrroloquinoline quinone as a prosthetic group. 前記ポリオールを比色法によって定量する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の定量方法。   The quantification method according to claim 1, wherein the polyol is quantified by a colorimetric method. 前記ポリオールを電気化学反応によって定量する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の定量方法   The method according to claim 1, wherein the polyol is quantified by an electrochemical reaction. ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンおよびアンモニウムイオンからなる群より選択される陽イオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、ピルビン酸イオン、プロピオン酸イオン、コハク酸イオンおよびクエン酸イオンからなる群より選択される陰イオンとを含む塩、アルギニン塩酸塩並びにプロタミン硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一つのイオン性化合物(ただし、硫酸マグネシウムおよび塩化カルシウムは除く)と、
界面活性剤と、
電子伝達体と、
少なくとも補欠分子族としてピロロキノリンキノン、フラビンアデニンジヌクレオチドまたはフラビンモノヌクレオチドを含むポリオール脱水素酵素と、
を含む、ポリオールの定量キット。
A cation selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion and ammonium ion, and chloride ion, bromide ion, nitrate ion, sulfate ion, thiocyanate ion, acetate ion, pyruvate ion, propion At least one ionic compound selected from the group consisting of acid ion, succinate ion and anion selected from the group consisting of citrate ion, arginine hydrochloride and protamine sulfate (however, magnesium sulfate and Excluding calcium chloride),
A surfactant,
An electron carrier;
A polyol dehydrogenase comprising at least pyrroloquinoline quinone, flavin adenine dinucleotide or flavin mononucleotide as a prosthetic group,
A polyol quantification kit comprising:
前記ポリオールを比色法によって定量する、請求項11に記載の定量キット。   The quantification kit according to claim 11, wherein the polyol is quantified by a colorimetric method. 前記ポリオールを電気化学反応によって定量する、請求項11に記載の定量キット。   The quantification kit according to claim 11, wherein the polyol is quantified by an electrochemical reaction.
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