JP2017104049A - 生体試料中の成分の測定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】酵素を用いた前処理反応と検出反応による生体試料中の測定対象成分の測定で,測定対象成分と妨害成分の構造や性質が類似しており前処理反応で測定対象成分が消化される場合や検体の希釈倍率を高くしないで測定する必要がある場合に,測定対象成分を正確に測定する方法が求められていた。
【解決手段】生体試料中の測定対象成分を酵素Aと反応させて検出する測定において,別の酵素Bにて該反応の妨害成分を除去する工程を備えており,該測定対象成分が酵素A及び酵素Bの双方と反応する場合に,該妨害成分を除去する工程に,酵素Bへの基質特異性が該測定対象成分よりも高い,及び/または,酵素Bとの酵素反応が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることを特徴とする生体試料中の測定対象成分の測定方法を提供する。
【選択図】なし
【解決手段】生体試料中の測定対象成分を酵素Aと反応させて検出する測定において,別の酵素Bにて該反応の妨害成分を除去する工程を備えており,該測定対象成分が酵素A及び酵素Bの双方と反応する場合に,該妨害成分を除去する工程に,酵素Bへの基質特異性が該測定対象成分よりも高い,及び/または,酵素Bとの酵素反応が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることを特徴とする生体試料中の測定対象成分の測定方法を提供する。
【選択図】なし
Description
本発明は前処理反応を必要とする生体試料中の測定対象成分の測定方法に関する。特に酵素を用いた前処理反応と検出反応による生体試料中の測定対象成分の測定をする際に,特定の性質を有する化合物を該測定に使用する測定方法に関する。
生体成分の測定,例えば,生化学検査の項目には,まず採取した検体に対して前処理反応を行って検出反応の妨げとなる検体中の妨害成分を除去し,その後,検出反応を行うという2段階の反応を行う項目が多くある。例えば,血清中の総ビリルビン量の測定では,界面活性剤で前処理を行った後に,ジアゾ反応により検出反応を行う。また,クレアチニンの測定では,クレアチンを前処理で除去した後に,クレアチニンの検出を行う方法が知られている。また,血中の1,5−アンヒドログルシトール(以下,1,5−AGと略す),赤血球中のソルビトールや尿中のミオイノシトールなどの測定方法においては,グルコース及び/またはその誘導体などの妨害を受けるため,グルコースなどを除去する前処理反応を施した後に,測定対象成分である1,5−AG,ソルビトールやミオイノシトールの検出を行う方法が知られている。
更に,生化学検査用の汎用の自動分析装置への応用が可能な酵素による前処理反応および検出反応の利用が一般的となっている。
更に,生化学検査用の汎用の自動分析装置への応用が可能な酵素による前処理反応および検出反応の利用が一般的となっている。
前処理反応および検出反応に酵素を使用する場合,妨害成分を除去する前処理反応に使用する酵素により測定対象成分が消化され,その結果,測定対象成分の正確な測定ができないことがある。
例えば,1,5−AGを代表例として説明する。1,5−AGは糖類であり,グルコースと類似構造を持つ環状ポリオールである。1,5−AGは,健常人の血液中に一定程度の濃度で存在するが,糖尿病患者では特異的に低下し,且つその低下率が顕著であることから糖尿病の診断に用いられている。この1,5−AGを,酵素を用いて測定する際には使用する検出酵素の特異性の点から血液中に多量に存在するグルコースを除去する必要がある。グルコースを除去する方法としては,例えば,特許第3428073号公報に記載のように,
(1)イオン交換樹脂(ミニカラム)で吸着する方法,
(2)塩酸で分解する方法,
(3)水素化ホウ素ナトリウムで還元する方法,
(4)グルコースオキシダーゼで酸化する方法,
(5)へキソキナーゼ(以下,HKと略す)またはグルコキナーゼ(以下,GKと略す)でリン酸化する方法,
が知られている。
(1)イオン交換樹脂(ミニカラム)で吸着する方法,
(2)塩酸で分解する方法,
(3)水素化ホウ素ナトリウムで還元する方法,
(4)グルコースオキシダーゼで酸化する方法,
(5)へキソキナーゼ(以下,HKと略す)またはグルコキナーゼ(以下,GKと略す)でリン酸化する方法,
が知られている。
これらの方法の内,特許文献1〜3等に記載されている酵素によるリン酸化法が頻用されている。これらのHKまたはGKを用いる方法ではその基質特異性により1,5−AGも一部消化されてしまうことがあり,従来は,1,5−AGが受ける消化の影響をできるだけ小さくするために検体測定の最終希釈倍率を45倍程度以上にして前処理反応で使用する酵素の濃度を極力下げ影響を回避していた。
酵素を用いた前処理反応と検出反応による生体試料中の測定対象成分の測定で,測定対象成分と妨害成分の構造や性質が類似しており前処理反応で測定対象成分が消化されたり,検体の希釈倍率を高くしないで測定する必要がある場合に,測定対象成分を正確に測定する方法が求められていた。
前記の1,5−AGを例として更に説明する。
糖尿病患者の合併症発症を予防するために,患者自身が自宅で測定する自己血糖測定装置が普及しているが,血糖は食事により変動するため頻回に測定する必要があり,患者の負担が大きく知識の乏しい患者自身では測定値の的確な解釈が難しく,血糖値を厳密に管理することは容易でない。
一方,1,5−AGは食事の影響を受けず,糖尿病患者の過去1週間の血糖コントロール状態を反映するので自宅で週一回測定するだけで糖尿病患者は自分の血糖コントロール状態を正確に把握できる。そのため近年,自宅で簡易に測定できるPoint of Care Testing(以下,POCTと略す)やホームユース用の測定機器の開発が要望されているところ,POCTやホームユース用の測定機器では使い易さから患者の血液を直接採取して測定することが多く,検体を希釈しないで測定できる必要がある。この場合,検体の希釈ができないため前処理反応時の負荷が大きくなり前処理試薬中の酵素濃度も高くなる。そして,前処理反応に用いる酵素による1,5−AGの消化が進み,検体中の1,5−AGの測定値が正確に求められなくなる。
したがって,1,5−AGの測定の妨害をするグルコースの除去を阻害せずに検体中の1,5−AGを消化しない測定方法が望まれていた。
糖尿病患者の合併症発症を予防するために,患者自身が自宅で測定する自己血糖測定装置が普及しているが,血糖は食事により変動するため頻回に測定する必要があり,患者の負担が大きく知識の乏しい患者自身では測定値の的確な解釈が難しく,血糖値を厳密に管理することは容易でない。
一方,1,5−AGは食事の影響を受けず,糖尿病患者の過去1週間の血糖コントロール状態を反映するので自宅で週一回測定するだけで糖尿病患者は自分の血糖コントロール状態を正確に把握できる。そのため近年,自宅で簡易に測定できるPoint of Care Testing(以下,POCTと略す)やホームユース用の測定機器の開発が要望されているところ,POCTやホームユース用の測定機器では使い易さから患者の血液を直接採取して測定することが多く,検体を希釈しないで測定できる必要がある。この場合,検体の希釈ができないため前処理反応時の負荷が大きくなり前処理試薬中の酵素濃度も高くなる。そして,前処理反応に用いる酵素による1,5−AGの消化が進み,検体中の1,5−AGの測定値が正確に求められなくなる。
したがって,1,5−AGの測定の妨害をするグルコースの除去を阻害せずに検体中の1,5−AGを消化しない測定方法が望まれていた。
本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意研究の結果,妨害成分を除去する前処理反応の試薬中に前処理反応に使用する酵素への基質特異性が該測定対象成分よりも高く,酵素反応速度が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることにより,該測定対象成分の正確な測定が可能になることを見出し,本発明を完成させるに至った。
即ち,本発明は以下の(1)〜(15)に関する。
(1)生体試料中の測定対象成分を酵素Aと反応させて検出する測定で,別の酵素Bにて該反応の妨害成分を除去する工程を備えており,該測定対象成分が酵素A及び酵素Bの双方と反応する測定において,該妨害成分を除去する工程に,酵素Bへの基質特異性が該測定対象成分よりも高い,及び/または,酵素Bとの酵素反応が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることを特徴とする生体試料中の測定対象成分の測定方法。
即ち,本発明は以下の(1)〜(15)に関する。
(1)生体試料中の測定対象成分を酵素Aと反応させて検出する測定で,別の酵素Bにて該反応の妨害成分を除去する工程を備えており,該測定対象成分が酵素A及び酵素Bの双方と反応する測定において,該妨害成分を除去する工程に,酵素Bへの基質特異性が該測定対象成分よりも高い,及び/または,酵素Bとの酵素反応が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることを特徴とする生体試料中の測定対象成分の測定方法。
(2)測定対象成分が糖類である前記(1)に記載の測定方法。
(3)妨害成分が糖類である前記(1)または(2)に記載の測定方法。
(4)妨害成分を除去する工程に加える化合物が糖類である前記(2)または(3)に記載の測定方法。
(3)妨害成分が糖類である前記(1)または(2)に記載の測定方法。
(4)妨害成分を除去する工程に加える化合物が糖類である前記(2)または(3)に記載の測定方法。
(5)酵素Aが酸化還元酵素である前記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の測定方法。
(6)酵素Bが加水分解酵素である前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の測定方法。
(6)酵素Bが加水分解酵素である前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の測定方法。
(7)妨害成分を除去する工程に加える糖類が1,5−アンヒドログルシトール,ミオイノシトール,カイロイノシトール,キシロース,グルコース−6−リン酸,リボース,グルコノラクトン,トレハロース,アセチルグルコサミン,キシリトール,ガラクトース,リビトール,リキソース,ソルビトール,タガトース,デオキシグルコース,グルクロノラクトン及びグルコサミン塩酸塩からなる群から選ばれる1種以上の化合物である前記(4)に記載の測定方法。
(8)妨害成分がグルコースまたはマルトースである前記(3)に記載の測定方法。
(8)妨害成分がグルコースまたはマルトースである前記(3)に記載の測定方法。
(9)酵素Aがピラノースオキシダーゼ,L−ソルボースオキシダーゼまたは1,5−アンヒドログルシトールデヒドロゲナーゼである前記(5)に記載の測定方法。
(10)酵素Bがグルコキナーゼまたはヘキソキナーゼである前記(6)に記載の測定方法。
(11)測定対象成分が1,5−アンヒドログルシトール,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミンまたはN−アセチルガラクトサミンである前記(1)〜(10)のいずれか一項に記載の測定方法。
(12)測定対象成分が1,5−アンヒドログルシトールであり,妨害成分がグルコースであり,妨害成分を除去する工程に加える化合物がミオイノシトールである前記(1)に記載の測定方法。
(10)酵素Bがグルコキナーゼまたはヘキソキナーゼである前記(6)に記載の測定方法。
(11)測定対象成分が1,5−アンヒドログルシトール,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミンまたはN−アセチルガラクトサミンである前記(1)〜(10)のいずれか一項に記載の測定方法。
(12)測定対象成分が1,5−アンヒドログルシトールであり,妨害成分がグルコースであり,妨害成分を除去する工程に加える化合物がミオイノシトールである前記(1)に記載の測定方法。
(13)妨害成分を除去する工程に加える糖類の濃度が100〜10000mg/dLである前記(4)に記載の測定方法。
(14)生体試料中の測定対象成分を測定する際の最終希釈倍率が1倍から40倍である前記(1)に記載の測定方法。
(15)全血中の測定対象成分を測定する方法において,該測定が電気化学的測定方法または比色測定方法である前記(11)または(12)に記載の測定方法。
(14)生体試料中の測定対象成分を測定する際の最終希釈倍率が1倍から40倍である前記(1)に記載の測定方法。
(15)全血中の測定対象成分を測定する方法において,該測定が電気化学的測定方法または比色測定方法である前記(11)または(12)に記載の測定方法。
本発明によって,採取した生体試料(検体)に対して酵素を用いて前処理反応を行って妨害成分を除去し,その後,別の酵素を用いて該検体中の測定対象成分の検出反応を行う生体成分の測定で前処理反応の酵素により測定対象成分が消化を受ける場合,前処理反応の試薬中に前処理反応に使用する酵素への基質特異性が該測定対象成分よりも高い,及び/または,酵素反応速度が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることにより,検体の希釈倍率が低いままで該測定対象成分の正確な測定が可能となった。特に,全血中の1,5−AGを電極法により電気化学的に測定する測定法では検体希釈倍率を低くする必要があるため,前処理反応に使用する試薬の酵素濃度が高くなり1,5−AGの消化が進みやすいため本発明は有用である。
本発明は,生体試料中の測定対象成分を酵素Aと反応させて検出する測定において,別の酵素Bにて該反応の妨害成分を除去する工程を備えており,該測定対象成分が酵素A及び酵素Bの双方と反応する場合に,該妨害成分を除去する工程に,酵素Bへの基質特異性が該測定対象成分よりも高い,及び/または,酵素Bとの酵素反応が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることを特徴とする生体試料中の測定対象成分の測定方法である。
本発明において明らかであるが,測定対象成分と妨害成分と特定の性質を有する添加化合物は異なった化合物である。
本発明において生体試料とは血液(全血),血漿,血清,尿,髄液,汗,乳汁,涙等が挙げられ,好ましくは生化学検査に一般に使用される血液(全血),血漿,血清,尿等が挙げられる。
本発明における測定対象成分とは,酵素(便宜的に酵素Aと記載する)と反応させて検出する生体試料中の成分であり,例えば,1,5−AG,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミン,N−アセチルガラクトサミン,乳酸,ピルビン酸,エタノール,アセトアルデヒド,グルタミン酸,α−ケトグルタル酸,グルコース,グルコノラクトン,ガラクトース及びガラクトノラクトン等が挙げられ,好ましくは生化学検査の検査項目であって糖類である1,5−AG,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミンまたはN−アセチルガラクトサミン等が挙げられる。中でも,血中の1,5−AG,赤血球中のソルビトール,尿中のミオイノシトールが挙げられる。
本発明において糖類とは単糖類,二糖類,三糖類,多糖類,糖アルコール,アミノ糖,及び,そのアシル化化合物等である。アシル化とは,アセチル基やベンゾイル基等が糖類の水酸基の酸素原子またはアミノ基の窒素原子にエステル結合,アミド結合していることを意味する。
本発明において生体試料とは血液(全血),血漿,血清,尿,髄液,汗,乳汁,涙等が挙げられ,好ましくは生化学検査に一般に使用される血液(全血),血漿,血清,尿等が挙げられる。
本発明における測定対象成分とは,酵素(便宜的に酵素Aと記載する)と反応させて検出する生体試料中の成分であり,例えば,1,5−AG,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミン,N−アセチルガラクトサミン,乳酸,ピルビン酸,エタノール,アセトアルデヒド,グルタミン酸,α−ケトグルタル酸,グルコース,グルコノラクトン,ガラクトース及びガラクトノラクトン等が挙げられ,好ましくは生化学検査の検査項目であって糖類である1,5−AG,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミンまたはN−アセチルガラクトサミン等が挙げられる。中でも,血中の1,5−AG,赤血球中のソルビトール,尿中のミオイノシトールが挙げられる。
本発明において糖類とは単糖類,二糖類,三糖類,多糖類,糖アルコール,アミノ糖,及び,そのアシル化化合物等である。アシル化とは,アセチル基やベンゾイル基等が糖類の水酸基の酸素原子またはアミノ基の窒素原子にエステル結合,アミド結合していることを意味する。
本発明における妨害成分とは,生体試料中の測定対象成分を酵素Aと反応させて測定する際に測定値に影響を与える生体試料中に存在する化合物であり,該測定対象成分の測定に使用する酵素Aと反応する化合物である。そして,該妨害成分は測定に使用する酵素Aとは異なる酵素(便宜的に酵素Bと記載する)を使用して除去する。ここで,除去するとは該妨害成分を測定に使用する酵素Aと反応しない化合物に変換することも含む。
また,測定対象成分が妨害成分の除去に使用する酵素Bとも反応する場合に,妨害成分を除去しようとすると測定対象成分も除去され正確な測定値が得られない。本発明ではそのような場合に酵素Bへの基質特異性が該測定対象成分よりも高い化合物,及び/または,酵素Bとの酵素反応が該測定対象成分よりも早い化合物を該妨害成分除去工程に添加し,測定対象成分の酵素Bとの反応を抑制し測定対象成分の正確な測定をするものである。該添加化合物は,酵素Aで消化されない化合物または酵素Bとの反応で酵素Aの消化を受けない化合物に変換される化合物である。そのような特定の性質を有する化合物は,測定対象成分,妨害成分,酵素A,酵素Bの組合せから規定されるものであり,測定対象成分や妨害成分が糖類であれば該化合物も糖類であることが好ましい。
該化合物として添加する糖類としては,例えば,1,5−アンヒドログルシトール,ミオイノシトール,カイロイノシトール,キシロース,グルコース−6−リン酸,リボース,グルコノラクトン,トレハロース,アセチルグルコサミン,キシリトール,ガラクトース,リビトール,リキソース,ソルビトール,タガトース,デオキシグルコース,グルクロノラクトン及びグルコサミン塩酸塩からなる群から選ばれる1種以上の化合物が挙げられる。該糖類の添加濃度は妨害成分の除去と測定対象成分の測定に影響を与えなければ特に限定されないが,100〜10000mg/dL程度が好ましく,500〜5000mg/dL程度が特に好ましく,4000mg/dL程度が殊更好ましい。
本発明において酵素Aとしては,酸化還元酵素や,グルコサミン−6−リン酸デアミナーゼ,,N−アセチルグルコサミンキナーゼ,N−アセチルグルコサミン−6−リン酸デアセチラーゼ,グルコサミン−6−リン酸デアミーゼ及びグルコース−6−リン酸イソメラーゼから選ばれる1乃至複数の酵素が好ましく,該酸化還元酵素としては,例えば、IUPAC−IUBの命名法で、ピラノースオキシダーゼ:EC1.1.3.10、L−ソルボースオキシダーゼ:EC1.1.3.11,N−アセチルヘキソサミンデヒドロゲナーゼ:EC1.1.1.240,ソルビトールデヒドロゲナーゼ:EC1.1.99.21,N−アセチルグルコサミンデヒドロゲナーゼ:EC1.1.1.136,グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ:EC1.1.1.49,ミオイノシトールデヒドロゲナーゼ:EC1.1.1.18と分類される酵素等や,例えば,特許第5622321号に記載の1,5−アンヒドログルシトールデヒドロゲナーゼ(以下,AGDHと略す)が挙げられる。これらの酵素は自体文献公知または文献公知の方法により入手可能であるが,市販のものを使用してもよい。
本発明において酵素Bとしては加水分解酵素やグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼが好ましく,該加水分解酵素としては,例えば,IUPAC−IUBの命名法で、HK:EC2.7.1.1、GK:EC2.7.1.2と分類される酵素等が挙げられる。より選択性の高いNADやFAD等の補酵素依存型またはヌクレオシドモノリン酸、ヌクレオシドジリン酸、ヌクレオシドトリリン酸等の基質依存型であってもよい。これらの酵素は自体文献公知または文献公知の方法により入手可能であるが,市販のものを使用してもよい。
これらの酵素を使用する1,5−AG,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミン及びN−アセチルガラクトサミンの測定における妨害成分としては糖類であるグルコースやマルトースが挙げられる。
本発明の生体試料中の測定対象成分の検出方法は,生体試料を40倍以下の最終希釈倍率で行うことができ,1倍であってもよい。
本発明の生体試料中の測定対象成分の検出に使用する測定方法は,該成分または該成分量と相関して生成される物質を検出できれば特に限定されないが,例えば,電気化学的測定方法や比色測定方法等が挙げられる。
本発明の生体試料中の測定対象成分の検出に使用する測定方法は,該成分または該成分量と相関して生成される物質を検出できれば特に限定されないが,例えば,電気化学的測定方法や比色測定方法等が挙げられる。
以下,1,5−AGを例に本発明の測定方法について説明する。
即ち,グルコースを除去する前処理工程において特定の糖類を添加し,GKあるいはHKによる1,5−AGの消化を防止する正確な1,5−AGの測定方法である。
即ち,グルコースを除去する前処理工程において特定の糖類を添加し,GKあるいはHKによる1,5−AGの消化を防止する正確な1,5−AGの測定方法である。
1,5−AGを前記のピラノースオキシダーゼ,L−ソルボースオキシダーゼあるいは1,5−AGデヒドロゲナーゼを用いて測定するには,これらの酵素の基質特異性から生体試料中のグルコースを除去する工程が必須である。一方,グルコースを除去するために使用するGKあるいはHKは1,5−AGとも若干反応してしまう。このため,前処理反応時にグルコースとともに1,5−AGも消化してしまい,その後の1,5−AGの測定が不正確になる。
この前処理反応中にGKあるいはHKに対する基質特異性が1,5−AGよりも高く,GKあるいはHKによる酵素反応が1,5−AGより早いという特性を有する化合物,例えば,ミオイノシトールを添加することにより前処理反応中でグルコースとともに1,5−AGが消化されることがなくなり,生体試料中の1,5−AGを正確に測定できる。
後記の参考例に示すように,該化合物としては前記のミオイノシトール,カイロイノシトール,キシロース,グルコース−6−リン酸,リボース,グルコノラクトン,トレハロース,アセチルグルコサミン,キシリトール,ガラクトース,リビトール,リキソース,ソルビトール,タガトース,デオキシグルコース,グルクロノラクトン,グルコサミン塩酸塩が挙げられ,これらの混合物でもよい。
測定の詳細については後記の実施例に記載する。
後記の参考例に示すように,該化合物としては前記のミオイノシトール,カイロイノシトール,キシロース,グルコース−6−リン酸,リボース,グルコノラクトン,トレハロース,アセチルグルコサミン,キシリトール,ガラクトース,リビトール,リキソース,ソルビトール,タガトース,デオキシグルコース,グルクロノラクトン,グルコサミン塩酸塩が挙げられ,これらの混合物でもよい。
測定の詳細については後記の実施例に記載する。
本発明の測定方法が適用可能となる測定対象成分の他の例として,赤血球中のソルビトールや尿中のミオイノシトール等が挙げられる。
赤血球中のソルビトールの場合,酵素Aは酸化還元酵素であるソルビトールデヒドロゲナーゼ,妨害成分はグルコース,酵素BはHKであり,特定の性質を有する添加化合物はミオイノシトールが好ましい。
赤血球中のソルビトールの場合,酵素Aは酸化還元酵素であるソルビトールデヒドロゲナーゼ,妨害成分はグルコース,酵素BはHKであり,特定の性質を有する添加化合物はミオイノシトールが好ましい。
尿中のミオイノシトールの場合,酵素Aは酸化還元酵素であるミオイノシトールデヒドロゲナーゼ,妨害成分はグルコース,酵素BはHKであり,特定の性質を有する添加化合物は1,5−AGが好ましい。
以下,本発明を1,5−AG測定について実施例等により更に具体的に説明するが,本発明がこれらに限定されるものではない。なお,国際公開WO2011/108576パンフレット記載の装置を参考に測定装置を作成し使用した。
[1,5−AG測定法]
(1)グルコース除去用前処理試薬
水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH7.5に調整した後の組成が,17.6mMのMgCl2,17.6mMのKCl,120mMのホスホエノールピルビン酸,17.6mMのアデノシン3リン酸(ATP),123U/mLのピルビン酸キナーゼ(東洋紡社製),75U/mLのGK(ユニチカ社製),0.1%NaN3,10重量%のスクロースとなるように10mMのHEPES緩衝液に各成分を加え,グルコース除去用前処理試薬とした。
(1)グルコース除去用前処理試薬
水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH7.5に調整した後の組成が,17.6mMのMgCl2,17.6mMのKCl,120mMのホスホエノールピルビン酸,17.6mMのアデノシン3リン酸(ATP),123U/mLのピルビン酸キナーゼ(東洋紡社製),75U/mLのGK(ユニチカ社製),0.1%NaN3,10重量%のスクロースとなるように10mMのHEPES緩衝液に各成分を加え,グルコース除去用前処理試薬とした。
(2)電極試薬溶液
600μMのチオニン,9U/mLのAGDH,50mMのオルトスルホ安息香酸(pH7.0;Sigma−Aldrich社製),2%スクロースの組成となるように各成分を50mMのHEPES緩衝液(pH7.5)に溶解して電極試薬溶液を調製した。
600μMのチオニン,9U/mLのAGDH,50mMのオルトスルホ安息香酸(pH7.0;Sigma−Aldrich社製),2%スクロースの組成となるように各成分を50mMのHEPES緩衝液(pH7.5)に溶解して電極試薬溶液を調製した。
(3)センサチップ
ポリエチレンテレフタレート基盤上に作用極とリード部,対極とリード部をカーボンインク((株)アサヒ化学研究所製,製品名カーボンペーストTU1,5ST)で,厚さ10μmでスクリーン印刷し,50℃で40分焼き入れして電極を製造した。
前記(1)のグルコース除去用前処理試薬3μLを電極の検体前処理部に塗布し,50℃で30分間乾燥し,前記(2)の電極試薬溶液2μLを電極の作用極および対極に塗布し,50℃で5分間乾燥した。
前記(1)のグルコース除去用前処理試薬2μLを検体移動用部材先端に塗布し,50℃で30分間乾燥した。
試薬塗布済み電極と検体移動用部材とをガイドで固定しセンサチップを作製した。
ポリエチレンテレフタレート基盤上に作用極とリード部,対極とリード部をカーボンインク((株)アサヒ化学研究所製,製品名カーボンペーストTU1,5ST)で,厚さ10μmでスクリーン印刷し,50℃で40分焼き入れして電極を製造した。
前記(1)のグルコース除去用前処理試薬3μLを電極の検体前処理部に塗布し,50℃で30分間乾燥し,前記(2)の電極試薬溶液2μLを電極の作用極および対極に塗布し,50℃で5分間乾燥した。
前記(1)のグルコース除去用前処理試薬2μLを検体移動用部材先端に塗布し,50℃で30分間乾燥した。
試薬塗布済み電極と検体移動用部材とをガイドで固定しセンサチップを作製した。
(4)検体測定
検体吸い込み部で検体を吸い込み37℃で3分間前処理反応を行い,前処理反応後,検体移動用部材にて前処理済み検体を作用極へ移動する。その後,0Vで印加して5秒後の電流値を電気化学検出器(GPIB RS232C付き8CH マルチポテンショスタット MODEL PS−08;(株)東方技研)で測定した。
検体中の1,5−AG濃度については,0および50μg/mLの1,5−AG濃度標準液をそれぞれ2回測定し,その平均値を用いて一次回帰式より検量線を作成して,そこから算出した。
検体吸い込み部で検体を吸い込み37℃で3分間前処理反応を行い,前処理反応後,検体移動用部材にて前処理済み検体を作用極へ移動する。その後,0Vで印加して5秒後の電流値を電気化学検出器(GPIB RS232C付き8CH マルチポテンショスタット MODEL PS−08;(株)東方技研)で測定した。
検体中の1,5−AG濃度については,0および50μg/mLの1,5−AG濃度標準液をそれぞれ2回測定し,その平均値を用いて一次回帰式より検量線を作成して,そこから算出した。
[参考例1]糖類添加グルコース前処理試薬を用いた1,5−AG測定
前記1,5−AG測定法の(1)グルコース除去用前処理試薬に,表1に記載の濃度の糖類を添加して前処理試薬を調製した。該前処理試薬を用いた前記1,5−AG測定法により検体1,5−AG標準液50.0μg/mLを測定し,糖類無添加の電流値を100%として各糖類添加の電流値を相対%で表1に示す。
前記1,5−AG測定法の(1)グルコース除去用前処理試薬に,表1に記載の濃度の糖類を添加して前処理試薬を調製した。該前処理試薬を用いた前記1,5−AG測定法により検体1,5−AG標準液50.0μg/mLを測定し,糖類無添加の電流値を100%として各糖類添加の電流値を相対%で表1に示す。
[表1]
糖類濃度(mg/dL) %
糖類無添加 0 100.0
キシロース 1000 113.7
ミオイノシトール 1000 113.2
グルコース−6−リン酸 100 104.4
リボース 1000 109.1
グルコノラクトン 100 117.0
トレハロース 1000 108.2
アセチルグルコサミン 1000 110.3
キシリトール 100 110.8
ガラクトース 100 115.9
リビトール 100 105.4
リキソース 100 104.9
ソルビトール 100 108.4
タガトース 100 106.1
デオキシグルコース 100 108.8
グルクロノラクトン 100 117.0
グルコサミン塩酸塩 100 106.8
糖類濃度(mg/dL) %
糖類無添加 0 100.0
キシロース 1000 113.7
ミオイノシトール 1000 113.2
グルコース−6−リン酸 100 104.4
リボース 1000 109.1
グルコノラクトン 100 117.0
トレハロース 1000 108.2
アセチルグルコサミン 1000 110.3
キシリトール 100 110.8
ガラクトース 100 115.9
リビトール 100 105.4
リキソース 100 104.9
ソルビトール 100 108.4
タガトース 100 106.1
デオキシグルコース 100 108.8
グルクロノラクトン 100 117.0
グルコサミン塩酸塩 100 106.8
[参考例2]前処理反応せずにミオイノシトールを添加した1,5−AGの測定
前記1,5−AG測定法で前処理反応をしないで直接作用極へ検体を添加して測定した。検体は1,5−AG標準液9.0,18.0,45.0μg/mLにそれぞれミオイノシトールを0,100,1000mg/dL添加して使用した。ミオイノシトール0mg/dLの時の各1,5−AG標準液で得られた電流値をそれぞれ100%として相対%表記とし結果を表2に示す。
前記1,5−AG測定法で前処理反応をしないで直接作用極へ検体を添加して測定した。検体は1,5−AG標準液9.0,18.0,45.0μg/mLにそれぞれミオイノシトールを0,100,1000mg/dL添加して使用した。ミオイノシトール0mg/dLの時の各1,5−AG標準液で得られた電流値をそれぞれ100%として相対%表記とし結果を表2に示す。
[表2]
ミオイノシトール添加濃度(mg/dL)
1,5−AG濃度(μg/mL) 0 100 1000
9.0 100.0 100.5 102.5
18.0 100.0 96.2 100.8
45.0 100.0 96.6 100.7
ミオイノシトール添加濃度(mg/dL)
1,5−AG濃度(μg/mL) 0 100 1000
9.0 100.0 100.5 102.5
18.0 100.0 96.2 100.8
45.0 100.0 96.6 100.7
検体の電流値はミオイノシトール存在下でも非存在下でも差がなく,前処理反応を介さなければ測定電流値に変化は見られない。
これらの結果から参考例1において添加した種々の糖類による電流値の上昇は,GK(前処理反応に使用する酵素)による1,5−AGの消化(電流値の低下)を糖類が抑制したことを示す。
[参考例3]
糖類無添加の前記1,5−AG測定法(電気化学的測定方法)と汎用の自動分析装置用試薬であるラナ1,5−AGオートリキッド(日本化薬(株)製)を用いた比色測定方法による1,5−AG測定値を比較した。検体として1,5−AG標準液4.5,9.0,18.0,45.0μg/mLにそれぞれ0,50,100,250,500,750,1000mg/dLのグルコースを添加して使用した。各測定方法,各1,5−AG濃度についてグルコース無添加の1,5−AG濃度を100.0%としてグラフを作成し,図1a,図1b,図1c,図1dに示す。
糖類無添加の前記1,5−AG測定法(電気化学的測定方法)と汎用の自動分析装置用試薬であるラナ1,5−AGオートリキッド(日本化薬(株)製)を用いた比色測定方法による1,5−AG測定値を比較した。検体として1,5−AG標準液4.5,9.0,18.0,45.0μg/mLにそれぞれ0,50,100,250,500,750,1000mg/dLのグルコースを添加して使用した。各測定方法,各1,5−AG濃度についてグルコース無添加の1,5−AG濃度を100.0%としてグラフを作成し,図1a,図1b,図1c,図1dに示す。
この結果から,検体の最終希釈倍率が46倍と高い比色測定方法ではグルコースの有無に拘わらず1,5−AGの消化の影響はほぼ見られないが,検体の最終希釈倍率が1倍と低い電気化学的測定方法では1,5−AGの消化が顕著である。
[実施例1]
ミオイノシトール1000mg/dLを添加したグルコース除去用前処理試薬を使用した前記1,5−AG測定法で,1,5−AG標準液4.5,9.0,18.0,45.0μg/mLにそれぞれ0,50,100,250,500,750,1000mg/dLのグルコースを添加した検体を測定した。ミオイノシトール無添加のグルコース前処理試薬を使用した前記1,5−AG測定法の測定値と比較する。結果を表3と図2a,図2b,図2c,図2dに示す。各測定方法,各1,5−AG濃度についてグルコース無添加の1,5−AG濃度を100.0%として作成したグラフである。
ミオイノシトール1000mg/dLを添加したグルコース除去用前処理試薬を使用した前記1,5−AG測定法で,1,5−AG標準液4.5,9.0,18.0,45.0μg/mLにそれぞれ0,50,100,250,500,750,1000mg/dLのグルコースを添加した検体を測定した。ミオイノシトール無添加のグルコース前処理試薬を使用した前記1,5−AG測定法の測定値と比較する。結果を表3と図2a,図2b,図2c,図2dに示す。各測定方法,各1,5−AG濃度についてグルコース無添加の1,5−AG濃度を100.0%として作成したグラフである。
ミオイノシトールを添加しないとグルコース非存在下及び低濃度においては電流値が低くなり1,5−AGの消化が起こっている。特に糖尿病患者に相当する1,5−AG濃度が低いところでその影響は顕著である。しかしながら,前処理試薬中にミオイノシトールを添加すると1,5−AGの消化は抑制され,その値の変動が少なくなり正確に測定できていることは明らかである。
Claims (15)
- 生体試料中の測定対象成分を酵素Aと反応させて検出する測定において,別の酵素Bにて該反応の妨害成分を除去する工程を備えており,該測定対象成分が酵素A及び酵素Bの双方と反応する場合に,該妨害成分を除去する工程に,酵素Bへの基質特異性が該測定対象成分よりも高い,及び/または,酵素Bとの酵素反応が該測定対象成分よりも早い化合物を加えることを特徴とする生体試料中の測定対象成分の測定方法。
- 測定対象成分が糖類である請求項1に記載の測定方法。
- 妨害成分が糖類である請求項1または2に記載の測定方法。
- 妨害成分を除去する工程に加える化合物が糖類である請求項2または3に記載の測定方法。
- 酵素Aが酸化還元酵素である請求項1〜4のいずれか一項に記載の測定方法。
- 酵素Bが加水分解酵素である請求項1〜5のいずれか一項に記載の測定方法。
- 妨害成分を除去する工程に加える糖類が1,5−アンヒドログルシトール,ミオイノシトール,カイロイノシトール,キシロース,グルコース−6−リン酸,リボース,グルコノラクトン,トレハロース,アセチルグルコサミン,キシリトール,ガラクトース,リビトール,リキソース,ソルビトール,タガトース,デオキシグルコース,グルクロノラクトン及びグルコサミン塩酸塩からなる群から選ばれる1種以上の化合物である請求項4に記載の測定方法。
- 妨害成分がグルコースまたはマルトースである請求項3に記載の測定方法。
- 酵素Aがピラノースオキシダーゼ,L−ソルボースオキシダーゼまたは1,5−アンヒドログルシトールデヒドロゲナーゼである請求項5に記載の測定方法。
- 酵素Bがグルコキナーゼまたはヘキソキナーゼである請求項6に記載の測定方法。
- 測定対象成分が1,5−アンヒドログルシトール,ミオイノシトール,ソルビトール,N−アセチルグルコサミンまたはN−アセチルガラクトサミンである請求項1〜10のいずれか一項に記載の測定方法。
- 測定対象成分が1,5−アンヒドログルシトールであり,妨害成分がグルコースであり,妨害成分を除去する工程に加える化合物がミオイノシトールである請求項1に記載の測定方法。
- 妨害成分を除去する工程に加える糖類の濃度が100〜10000mg/dLである請求項4に記載の測定方法。
- 生体試料中の測定対象成分を測定する際の最終希釈倍率が1倍から40倍である請求項1に記載の測定方法。
- 全血中の測定対象成分を測定する方法において,該測定が電気化学的測定方法または比色測定方法である請求項11または12に記載の測定方法。
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