JP2020191785A - Method of recovering nucleic acid, support for nucleic acid bonding and nucleic acid recovery kit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、核酸の回収方法、核酸結合用担体および核酸回収キットに関する。 The present invention relates to a nucleic acid recovery method, a nucleic acid binding carrier and a nucleic acid recovery kit.
従来、感染症診断キットとしては、タンパク質(抗原、抗体等)を対象としたものが用いられている。しかし、インフルエンザ等の一部の感染症を除いて精度が低いこと、抗体を対象とする場合には過去の感染による偽陽性等の問題がある。そこで近年、核酸を対象とする感染症診断キットが検討されている。核酸を対象とすることで、精度の向上が期待される。
生物試料である検体には種々の成分が含まれており、診断を行うには検体から核酸を単離する必要がある。
Conventionally, as an infectious disease diagnostic kit, a kit for proteins (antigens, antibodies, etc.) has been used. However, there are problems such as low accuracy except for some infectious diseases such as influenza, and false positives due to past infections when targeting antibodies. Therefore, in recent years, infectious disease diagnostic kits targeting nucleic acids have been studied. By targeting nucleic acids, improvement in accuracy is expected.
Specimens, which are biological samples, contain various components, and it is necessary to isolate nucleic acids from the samples in order to make a diagnosis.
生物試料から核酸を単離する方法として、シリカを含む担体に核酸を吸着または結合させ、洗浄により他の成分を除去した後、担体から核酸を溶出させる方法が知られている。この方法を利用した核酸精製キットは既に実用化されており、担体としてはシリカメンブレンが汎用されている(例えば非特許文献1〜3)。また、単離操作の簡便化、自動化のために、磁性体の表面を多孔質シリカで被覆した磁性シリカ粒子を担体として用いることが提案されている(例えば特許文献1)。
As a method for isolating nucleic acid from a biological sample, a method is known in which nucleic acid is adsorbed or bound to a carrier containing silica, other components are removed by washing, and then the nucleic acid is eluted from the carrier. Nucleic acid purification kits using this method have already been put into practical use, and silica membranes are widely used as carriers (for example, Non-Patent
しかし、従来の核酸の単離方法は、核酸の抽出率が必ずしも高くなく、特に105bp以上の長さの核酸の場合、抽出できないか、抽出できても抽出率が低い課題があった。抽出率が低いと、高価な装置を用いて長時間の増幅処理を行う必要があり、実施できる施設が限定され、時間もかかる。 However, the isolation method of the conventional nucleic acid, not necessarily high nucleic acid extraction rate, especially in the case of 10 5 bp or longer nucleic acid, or can not be extracted, the extraction can be extracted ratio was less problems. If the extraction rate is low, it is necessary to perform the amplification process for a long time using an expensive device, the facilities that can be performed are limited, and it takes time.
本発明の目的は、核酸の長さが長い場合でも、簡便な操作で高効率に核酸を回収できる核酸の回収方法、前記回収方法に好適に用いられる核酸結合用担体及び核酸回収キットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a nucleic acid recovery method capable of recovering nucleic acid with high efficiency by a simple operation even when the nucleic acid length is long, a nucleic acid binding carrier and a nucleic acid recovery kit preferably used in the recovery method. There is.
本発明は、以下の〔1〕〜〔12〕の構成を有する、核酸の回収方法、核酸結合用担体および核酸回収キットを提供する。
〔1〕体積基準での粒度分布のD50が6〜50μmであり、窒素吸着による細孔容積が0.3〜5cm3/gであり、窒素吸着による平均細孔径が60〜500Åである多孔質シリカ粒子に核酸を吸着または結合させて複合体を形成し、
前記複合体から前記核酸を溶出させ、回収する、核酸の回収方法。
〔2〕前記多孔質シリカ粒子の体積基準での粒度分布のD90/D10が10以下である、〔1〕の核酸の回収方法。
〔3〕前記多孔質シリカ粒子の比表面積が150〜1000m2/gである、〔1〕または〔2〕の核酸の回収方法。
〔4〕前記多孔質シリカ粒子のシリカ純度が90質量%以上である、〔1〕〜〔3〕のいずれかの核酸の回収方法。
〔5〕カオトロピック物質溶液の存在下で、前記多孔質シリカ粒子に前記核酸を吸着または結合させる、〔1〕〜〔4〕のいずれかの核酸の回収方法。
〔6〕前記複合体から前記核酸を溶出させる前に、前記複合体を洗浄する、〔1〕〜〔5〕のいずれかの核酸の回収方法。
〔7〕前記核酸の長さが105〜1011bpである、〔1〕〜〔6〕のいずれかの核酸の回収方法。
〔8〕体積基準での粒度分布のD50が6〜50μmであり、窒素吸着による細孔容積が0.3〜5cm3/gであり、窒素吸着による平均細孔径が60〜500Åである多孔質シリカ粒子からなる核酸結合用担体。
〔9〕体積基準での粒度分布のD50が6〜50μmであり、窒素吸着による細孔容積が0.3〜5cm3/gであり、窒素吸着による平均細孔径が60〜500Åである多孔質シリカ粒子を収容した第1の容器と、
核酸を前記多孔質シリカ粒子に吸着または結合させる結合液を収容した第2の容器と、
を備える核酸回収キット。
〔10〕前記結合液がカオトロピック物質溶液である、〔9〕の核酸回収キット。
〔11〕前記多孔質シリカ粒子と前記核酸とが吸着または結合した複合体から前記核酸を溶出させる溶出液を収容した第3の容器をさらに備える、〔9〕または〔10〕の核酸回収キット。
〔12〕前記多孔質シリカ粒子と前記核酸とが吸着または結合した複合体を洗浄する洗浄液を収容した第4の容器をさらに備える、〔9〕〜〔11〕のいずれかの核酸回収キット。
The present invention provides a nucleic acid recovery method, a nucleic acid binding carrier, and a nucleic acid recovery kit having the following configurations [1] to [12].
[1] Porous medium having a volume-based particle size distribution D 50 of 6 to 50 μm, a pore volume of 0.3 to 5 cm 3 / g due to nitrogen adsorption, and an average pore diameter of 60 to 500 Å due to nitrogen adsorption. Adsorb or bind the nucleic acid to the quality silica particles to form a complex,
A method for recovering a nucleic acid, which comprises eluting and recovering the nucleic acid from the complex.
[2] The method for recovering nucleic acid according to [1], wherein D 90 / D 10 of the particle size distribution based on the volume of the porous silica particles is 10 or less.
[3] The method for recovering nucleic acid according to [1] or [2], wherein the specific surface area of the porous silica particles is 150 to 1000 m 2 / g.
[4] The method for recovering nucleic acid according to any one of [1] to [3], wherein the silica purity of the porous silica particles is 90% by mass or more.
[5] The method for recovering a nucleic acid according to any one of [1] to [4], wherein the nucleic acid is adsorbed or bound to the porous silica particles in the presence of a chaotropic substance solution.
[6] The method for recovering a nucleic acid according to any one of [1] to [5], wherein the complex is washed before eluting the nucleic acid from the complex.
[7] the length of the nucleic acid is 10 5 ~10 11 bp, one method of recovering nucleic acids of [1] to [6].
[8] Porous medium having a volume-based particle size distribution D 50 of 6 to 50 μm, a pore volume of 0.3 to 5 cm 3 / g due to nitrogen adsorption, and an average pore diameter of 60 to 500 Å due to nitrogen adsorption. A carrier for binding nucleic acids composed of quality silica particles.
[9] Porous medium having a volume-based particle size distribution D 50 of 6 to 50 μm, a pore volume of 0.3 to 5 cm 3 / g due to nitrogen adsorption, and an average pore diameter of 60 to 500 Å due to nitrogen adsorption. The first container containing the quality silica particles and
A second container containing a binding solution that adsorbs or binds nucleic acid to the porous silica particles, and
Nucleic acid recovery kit comprising.
[10] The nucleic acid recovery kit of [9], wherein the binding solution is a chaotropic substance solution.
[11] The nucleic acid recovery kit according to [9] or [10], further comprising a third container containing an eluate that elutes the nucleic acid from a complex in which the porous silica particles and the nucleic acid are adsorbed or bound.
[12] The nucleic acid recovery kit according to any one of [9] to [11], further comprising a fourth container containing a washing liquid for washing the complex in which the porous silica particles and the nucleic acid are adsorbed or bound.
本発明の核酸の回収方法によれば、核酸の長さが長い場合でも、簡便な操作で高効率に核酸を回収できる。
本発明の核酸結合用担体及び核酸回収キットはそれぞれ、前記回収方法に好適に用いることができる。
According to the method for recovering nucleic acid of the present invention, nucleic acid can be recovered with high efficiency by a simple operation even when the length of nucleic acid is long.
Each of the nucleic acid binding carrier and the nucleic acid recovery kit of the present invention can be suitably used for the above recovery method.
本明細書における以下の用語の意味は、以下の通りである。
「D50」は、体積基準での粒度分布の全体積を100%とした累積体積分布曲線において50%となる点の粒子径、すなわち体積基準累積50%径である。
「D10」は、体積基準での粒度分布の全体積を100%とした累積体積分布曲線において10%となる点の粒子径、すなわち体積基準累積10%径である。
「D90」は、体積基準での粒度分布の全体積を100%とした累積体積分布曲線において90%となる点の粒子径、すなわち体積基準累積90%径である。
「体積基準での粒度分布」は、レーザー散乱粒度分布測定装置(たとえば、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置等)で測定した頻度分布および累積体積分布曲線から求められる。測定は、粉末を水媒体中に超音波処理等で充分に分散させて行われる。
「窒素吸着による細孔容積」(以下、単に「細孔容積」ともいう。)は、BJH法によって吸着等温線から求めた細孔容積である。吸着等温線の測定では、吸着ガスとして窒素ガスを用いる。
「窒素吸着による平均細孔径」(以下、単に「平均細孔径」ともいう。)は、BJH法によって吸着等温線から求めた平均細孔径である。吸着等温線の測定では、吸着ガスとして窒素ガスを用いる。
「BJH法」は、吸着等温線から細孔径分布を求める方法の一つである、Barrett,JoynerおよびHalendaによるメソ細孔径分布の決定法である。
「比表面積」は、BET(Brunauer,Emmet,Teller)法によって吸着等温線から求めた比表面積である。吸着等温線の測定では、吸着ガスとして窒素ガスを用いる。
「シリカ純度」は、多孔質シリカ粒子の総質量に対するシリカ(SiO2)の質量の割合である。シリカ純度は、外原規2006「無水ケイ酸」定量法により測定される。
数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
The meanings of the following terms in the present specification are as follows.
“D 50 ” is the particle diameter at the point where the cumulative volume distribution curve with the total volume of the particle size distribution on a volume basis as 100% is 50%, that is, the volume-based cumulative 50% diameter.
“D 10 ” is the particle diameter at the point where the total volume of the particle size distribution on a volume basis is 100% in the cumulative volume distribution curve, that is, the cumulative volume on a volume basis of 10%.
“D 90 ” is the particle diameter at the point where the cumulative volume distribution curve with the total volume of the particle size distribution on a volume basis as 100% is 90%, that is, the volume-based cumulative 90% diameter.
The "volume-based particle size distribution" is obtained from the frequency distribution and the cumulative volume distribution curve measured by a laser scattering particle size distribution measuring device (for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device or the like). The measurement is performed by sufficiently dispersing the powder in an aqueous medium by ultrasonic treatment or the like.
The "pore volume due to nitrogen adsorption" (hereinafter, also simply referred to as "pore volume") is the pore volume obtained from the adsorption isotherm by the BJH method. Nitrogen gas is used as the adsorption gas in the measurement of the adsorption isotherm.
The "average pore diameter due to nitrogen adsorption" (hereinafter, also simply referred to as "average pore diameter") is the average pore diameter obtained from the adsorption isotherm by the BJH method. Nitrogen gas is used as the adsorption gas in the measurement of the adsorption isotherm.
The "BJH method" is a method for determining the mesopore size distribution by Barrett, Joiner and Hallenda, which is one of the methods for obtaining the pore size distribution from the adsorption isotherm.
The "specific surface area" is the specific surface area obtained from the adsorption isotherm by the BET (Brunauer, Emmet, Teller) method. Nitrogen gas is used as the adsorption gas in the measurement of the adsorption isotherm.
"Silica purity" is the ratio of the mass of silica (SiO 2 ) to the total mass of the porous silica particles. Silica purity is measured by the Sotohara No. 2006 "Silica anhydride" quantification method.
"~" Indicating a numerical range means that the numerical values described before and after the numerical range are included as the lower limit value and the upper limit value.
〔核酸の回収方法〕
本発明の核酸の回収方法は、以下の結合工程および回収工程を有する。結合工程の後、回収工程の前に、以下の洗浄工程をさらに有することができる。
結合工程:D50が6〜50μmであり、細孔容積が0.3〜5cm3/gであり、平均細孔径が60〜500Åである多孔質シリカ粒子に核酸を吸着または結合させて複合体を形成する工程。
洗浄工程:前記複合体を洗浄する工程。
溶出工程:前記複合体から核酸を溶出させ、回収する工程。
[Nucleic acid recovery method]
The nucleic acid recovery method of the present invention includes the following binding step and recovery step. After the binding step and before the recovery step, the following cleaning steps can be further included.
Binding step: Nucleic acid is adsorbed or bound to porous silica particles having D 50 of 6 to 50 μm, pore volume of 0.3 to 5 cm 3 / g, and average pore diameter of 60 to 500 Å to form a complex. The process of forming.
Cleaning step: A step of cleaning the composite.
Elution step: A step of eluting and recovering nucleic acid from the complex.
(多孔質シリカ粒子)
本発明の核酸の回収方法において多孔質シリカ粒子は、核酸結合用担体として用いられる。多孔質シリカ粒子はシリカを含む。また、多孔質シリカ粒子の表面にはシリカが存在している。多孔質シリカ粒子は、シリカ以外の他の成分をさらに含んでもよい。
(Porous silica particles)
In the method for recovering nucleic acid of the present invention, the porous silica particles are used as a carrier for nucleic acid binding. Porous silica particles contain silica. In addition, silica is present on the surface of the porous silica particles. The porous silica particles may further contain components other than silica.
多孔質シリカ粒子のシリカ純度は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上が特に好ましい。シリカ純度の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
特許文献1に記載された発明のように、他の成分が多孔質シリカ粒子に含まれる場合、核酸の回収時に多孔質シリカ粒子から他の成分が溶出して測定に悪影響を及ぼすことがある。また、磁性体の表面を多孔質シリカで被覆した磁性シリカ粒子は、原料や製造にコストがかかり、高価である。
シリカ純度が前記下限値以上であれば、核酸の回収時に多孔質シリカ粒子から他の成分が溶出したとしても測定に悪影響を及ぼしにくく、また安価である。
多孔質シリカ粒子は、コスト、耐薬性の点から、磁性シリカ粒子ではないことが好ましい。例えば粒子全体が多孔質シリカからなる粒子であってよい。
The silica purity of the porous silica particles is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably 98% by mass or more. The upper limit of silica purity is not particularly limited and may be 100% by mass.
When other components are contained in the porous silica particles as in the invention described in
When the silica purity is at least the above lower limit value, even if other components are eluted from the porous silica particles during the recovery of nucleic acid, the measurement is less likely to be adversely affected and the cost is low.
The porous silica particles are preferably not magnetic silica particles from the viewpoint of cost and chemical resistance. For example, the entire particle may be a particle made of porous silica.
多孔質シリカ粒子の体積基準での粒度分布において、D50は6〜50μmであり、6〜45μmが好ましく、7〜30μmが特に好ましい。D50が前記範囲内であれば、核酸回収効率が優れる。
D90/D10は、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下が特に好ましい。D90/D10が前記上限値以下であれば、核酸回収効率がより優れる。D90/D10の下限は特に限定されず、例えば1であってよい。
D90は、例えば10〜100μmであってよい。
D10は、例えば1〜50μmであってよい。
In the particle size distribution of the porous silica particles on a volume basis, D 50 is 6 to 50 μm, preferably 6 to 45 μm, and particularly preferably 7 to 30 μm. When D 50 is within the above range, the nucleic acid recovery efficiency is excellent.
D 90 / D 10 is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and particularly preferably 6 or less. When D 90 / D 10 is not more than the above upper limit value, the nucleic acid recovery efficiency is more excellent. The lower limit of D 90 / D 10 is not particularly limited and may be 1, for example.
D 90 may be, for example, 10 to 100 μm.
D 10 may be, for example, 1 to 50 μm.
多孔質シリカ粒子の細孔容積は、0.3〜5cm3/gであり、0.4〜3cm3/gが好ましく、0.5〜2.5cm3/gが特に好ましい。細孔容積が前記下限値以上であれば、核酸回収効率が優れる。細孔容積が前記上限値以下であれば、洗浄性が優れる。 The pore volume of the porous silica particles is 0.3 to 5 cm 3 / g, preferably 0.4 to 3 cm 3 / g, and particularly preferably 0.5 to 2.5 cm 3 / g. When the pore volume is at least the above lower limit value, the nucleic acid recovery efficiency is excellent. When the pore volume is not more than the upper limit value, the detergency is excellent.
多孔質シリカ粒子の平均細孔径は、60〜500Åであり、60〜450Åが好ましく、90〜450Åが特に好ましい。平均細孔径が前記下限値以上であれば、核酸回収効率が優れる。平均細孔径が前記上限値以下であれば、短い核酸に対しても回収率が優れる。 The average pore size of the porous silica particles is 60 to 500 Å, preferably 60 to 450 Å, and particularly preferably 90 to 450 Å. When the average pore diameter is at least the lower limit, the nucleic acid recovery efficiency is excellent. When the average pore diameter is equal to or less than the upper limit, the recovery rate is excellent even for short nucleic acids.
多孔質シリカ粒子の比表面積は、150〜1000m2/gが好ましく、150〜800m2/gがより好ましく、170〜650m2/gが特に好ましい。比表面積が前記下限値以上であれば、核酸回収効率がより優れる。比表面積が前記上限値以下であれば、洗浄性が優れる。 The specific surface area of porous silica particles is preferably 150~1000m 2 / g, more preferably 150~800m 2 / g, 170~650m 2 / g is particularly preferred. When the specific surface area is at least the above lower limit value, the nucleic acid recovery efficiency is more excellent. When the specific surface area is not more than the upper limit value, the detergency is excellent.
多孔質シリカ粒子は、市販の多孔質シリカ粒子のなかから所望の特性(D50、細孔容積、平均細孔径等)を満たすものを適宜選択して用いることができる。 As the porous silica particles, those satisfying desired characteristics (D 50 , pore volume, average pore diameter, etc.) can be appropriately selected and used from commercially available porous silica particles.
(核酸)
核酸は、DNA(デオキシリボ核酸)およびRNA(リボ核酸)の総称である。
多孔質シリカ粒子に吸着させる核酸としては、特に限定されず、DNAであってもよく、RNAであってもよく、それらの混合物であってもよい。DNAおよびRNAそれぞれの種類や構造は特に限定されない。例えばDNAは1本鎖DNAであってもよく2本鎖DNAであってもよい。
核酸は、真核生物(動物、植物、昆虫、線虫、酵母、カビ等)由来の核酸であってもよく、原核生物(大腸菌、枯草菌、ラン藻、マイコプラズマ等のバクテリア)由来の核酸であってもよく、無生物(ウイルス、葉緑体、ミトコンドリア等)由来の核酸であってもよい。
(Nucleic acid)
Nucleic acid is a general term for DNA (deoxyribonucleic acid) and RNA (ribonucleic acid).
The nucleic acid to be adsorbed on the porous silica particles is not particularly limited, and may be DNA, RNA, or a mixture thereof. The types and structures of DNA and RNA are not particularly limited. For example, the DNA may be a single-stranded DNA or a double-stranded DNA.
The nucleic acid may be a nucleic acid derived from a eukaryote (animal, plant, insect, nematode, yeast, mold, etc.) or a nucleic acid derived from a prokaryote (bacteria such as Escherichia coli, bacillus, orchid algae, mycoplasma). It may be a nucleic acid derived from an inanimate object (virus, chloroplast, mitochondria, etc.).
核酸の長さは、典型的には、10〜1011bpであり、105〜1011bpが好ましく、105〜109bpが特に好ましい。
従来のシリカメンブレンを用いた核酸精製キットで対象とされる核酸の長さは通常106bp以下である。核酸の長さが長くなるにつれて、特に105bp以上になると、回収効率が低くなる。これは、核酸の長さが長くなるにつれて、核酸が担体に強固に吸着し、溶出しにくくなるためと考えられる。
本発明の回収方法では、長さが105bp以上の核酸であっても優れた回収効率で回収できる。そのため、核酸の長さが105bp以上である場合に特に本発明の有用性が高い。核酸の長さが1011bp以下であれば、核酸回収効率がより優れる。
なお、天然に存在する長さ105〜1011bpの核酸はDNAである。
The length of the nucleic acid, typically a 10 to 10 11 bp, preferably 10 5 to 10 11 bp, particularly preferably 10 5 ~10 9 bp.
The length of the nucleic acid to be targeted by nucleic acid purification kit using a conventional silica membrane is usually 10 6 bp or less. As the length of the nucleic acid is longer, especially equal to or greater than 10 5 bp, recovery efficiency is low. It is considered that this is because as the length of the nucleic acid increases, the nucleic acid is strongly adsorbed on the carrier and becomes difficult to elute.
The recovery method of the present invention, can be recovered by the recovery efficiency of a length superior even 10 5 bp or more nucleic acids. Therefore, highly useful, particularly the present invention when the length of the nucleic acid is 10 5 bp or more. When the length of the nucleic acid is 10 11 bp or less, the nucleic acid recovery efficiency is more excellent.
The naturally occurring nucleic acid having a length of 10 5 to 10 11 bp is DNA.
(結合工程)
結合工程では、多孔質シリカ粒子に核酸を吸着または結合させて複合体を形成する。
結合工程は、担体として前記多孔質シリカ粒子を用いる以外は、公知の方法を利用して実施できる。
多孔質シリカ粒子に核酸を吸着または結合させる方法の一例として、核酸を含む試料と、結合液とを混合して第1混合液を得て、前記第1混合液と多孔質シリカ粒子とを接触させる方法が挙げられる。
(Joining process)
In the binding step, nucleic acids are adsorbed or bound to the porous silica particles to form a complex.
The bonding step can be carried out by using a known method except that the porous silica particles are used as the carrier.
As an example of a method of adsorbing or binding nucleic acid to porous silica particles, a sample containing nucleic acid and a binding solution are mixed to obtain a first mixed solution, and the first mixed solution and the porous silica particles are brought into contact with each other. There is a way to make it.
核酸を含む試料としては通常、生物試料が用いられる。生物試料としては、例えば血液、血清、穿刺液、気道ぬぐい液、尿、糞便、膿、毛髪、爪等が挙げられる。 A biological sample is usually used as the sample containing nucleic acid. Examples of biological samples include blood, serum, puncture fluid, airway swab, urine, feces, pus, hair, nails and the like.
結合液は、核酸を前記多孔質シリカ粒子に吸着または結合させる作用を有する液である。結合液の作用により、試料中の核酸が多孔質シリカ粒子に吸着または結合する。
結合液としては、典型的には、カオトロピック物質溶液が用いられる。したがって、結合工程では、典型的には、カオトロピック物質溶液の存在下で多孔質シリカ粒子に核酸を吸着または結合させる。
The binding liquid is a liquid having an action of adsorbing or binding nucleic acid to the porous silica particles. By the action of the binding solution, the nucleic acid in the sample is adsorbed or bound to the porous silica particles.
As the binding solution, a chaotropic substance solution is typically used. Therefore, in the binding step, the nucleic acid is typically adsorbed or bound to the porous silica particles in the presence of a chaotropic substance solution.
カオトロピック物質は、水等の溶媒中でカオトロピックイオンを生成する。カオトロピックイオンの作用によって、核酸とシリカとが吸着または結合しやすくなる。また、カオトロピックイオンは、タンパク質や核酸の一次構造を変えることなく二次、三次、四次構造を変えることができる。そのため、生物試料とカオトロピック物質溶液とを混合することで、生物試料中の核酸を含む細胞等を破壊し、核酸を溶離させることができる。したがって、カオトロピック物質溶液は、生物試料中の細胞等から核酸を溶離させる溶離液としても機能する。 Chaotropic substances generate chaotropic ions in a solvent such as water. The action of chaotropic ions facilitates adsorption or binding between nucleic acids and silica. In addition, chaotropic ions can change the secondary, tertiary, and quaternary structures without changing the primary structure of proteins and nucleic acids. Therefore, by mixing the biological sample and the chaotropic substance solution, the cells or the like containing the nucleic acid in the biological sample can be destroyed and the nucleic acid can be eluted. Therefore, the chaotropic substance solution also functions as an eluent that elutes nucleic acids from cells and the like in a biological sample.
カオトロピック物質としては、例えば、グアニジンチオシアン酸塩、グアニジン塩酸塩、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、過塩素酸ナトリウム、尿素等が挙げられる。カオトロピック物質は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのうち、カオトロピック効果の強さ、リボヌクレアーゼ等の核酸分解酵素に対する阻害効果の大きさから、グアニジンチオシアン酸塩、グアニジン塩酸塩が好ましい。 Examples of the chaotropic substance include guanidine thiocyanate, guanidine hydrochloride, sodium iodide, potassium iodide, sodium perchlorate, urea and the like. One type of chaotropic substance may be used alone, or two or more types may be used in combination. Of these, guanidine thiocyanate and guanidine hydrochloride are preferable because of the strength of the chaotropic effect and the magnitude of the inhibitory effect on nucleolytic enzymes such as ribonuclease.
結合液のカオトロピック物質濃度は、充分なカオトロピック効果が得られればよく、カオトロピック物質に応じて適宜設定される。通常1.0〜8.0Mであり、カオトロピック物質がグアニジン塩酸塩である場合は、4.0〜7.5Mが好ましく、カオトロピック物質がグアニジンチオシアン酸塩である場合には、3.0〜5.5Mが好ましい。 The concentration of the chaotropic substance in the binding liquid may be appropriately set according to the chaotropic substance as long as a sufficient chaotropic effect can be obtained. It is usually 1.0 to 8.0 M, preferably 4.0 to 7.5 M when the chaotropic substance is guanidine hydrochloride, and 3.0 to 5 when the chaotropic substance is guanidine thiocyanate. .5M is preferable.
結合液は、緩衝剤を含むことが好ましい。緩衝剤としては、一般に使用されるものであってよく、特に限定されないが、中性付近、すなわちpH5.0〜9.0において緩衝能を有するものが好ましく、例えば、トリス−塩酸緩衝液、TE緩衝液(トリスおよびエチレンジアミン四酢酸(EDTA)を含有)、四ホウ酸ナトリウム−塩酸緩衝液、リン酸二水素カリウム−四ホウ酸ナトリウム緩衝液等が挙げられる。
結合液の緩衝剤濃度は、固形分換算で、1〜500mMが好ましい。
結合液のpHは、6.0〜9.0が好ましい。pHは、25℃における値である。
The binder preferably contains a buffer. The buffering agent may be generally used and is not particularly limited, but a buffering agent having a buffering ability near neutrality, that is, at pH 5.0 to 9.0 is preferable, and for example, Tris-hydrochloride buffer, TE. Examples thereof include a buffer solution (containing Tris and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), a sodium tetraborate-hydrochloride buffer solution, and a potassium dihydrogen phosphate-sodium tetraborate buffer solution.
The buffer concentration of the binder is preferably 1 to 500 mM in terms of solid content.
The pH of the binder is preferably 6.0 to 9.0. pH is a value at 25 ° C.
結合液は、細胞膜の破壊、細胞中に含まれるタンパク質を変性させる目的で、界面活性剤をさらに含んでもよい。界面活性剤としては、一般に細胞等からの核酸抽出に使用されるものであってよく、特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤(例えばトリトン系界面活性剤)、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル系界面活性剤(例えばTween系界面活性剤)等の非イオン界面活性剤、N−ラウロイルサルコシンナトリウム等の陰イオン界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
結合液の界面活性剤濃度は、例えば非イオン界面活性剤の場合は、1〜500mMが好ましい。
The binding solution may further contain a surfactant for the purpose of destroying the cell membrane and denaturing the protein contained in the cell. The surfactant may be generally used for extracting nucleic acid from cells or the like, and is not particularly limited, but for example, a polyoxyethylene alkylphenyl ether-based surfactant (for example, a triton-based surfactant), poly. Examples thereof include nonionic surfactants such as oxyethylene sorbitan fatty acid ester-based surfactants (for example, Tween surfactants), and anionic surfactants such as N-lauroyl sarcosine sodium. One type of surfactant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The surfactant concentration of the binder is preferably 1 to 500 mM in the case of a nonionic surfactant, for example.
結合液は、試料中に含まれるタンパク質、特にリボヌクレアーゼを変性、失活させる目的で、還元剤をさらに含んでもよい。還元剤としては、一般に細胞等からの核酸抽出に使用されるものであってよく、特に限定されないが、例えば、2−メルカプトエタノール、ジチオスレイトール等が挙げられる。 The binding solution may further contain a reducing agent for the purpose of denaturing and inactivating proteins contained in the sample, particularly ribonuclease. The reducing agent may be generally used for extracting nucleic acid from cells or the like, and is not particularly limited, and examples thereof include 2-mercaptoethanol and dithiothreitol.
試料と結合液とを混合する際、アルコールをさらに混合してもよい。アルコールによって、核酸の不溶化を促進することができる。アルコールとしては、例えばエタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等が挙げられる。
結合液に予めアルコールを含有させてもよい。
Alcohol may be further mixed when mixing the sample and the binder. Alcohol can promote insolubilization of nucleic acids. Examples of the alcohol include ethanol, propanol, isopropanol, butanol and the like.
Alcohol may be contained in the binding liquid in advance.
試料および結合液とともにアルコールを混合する場合、試料および結合液と混合するアルコールの量は、例えば、第1混合液中のアルコールの含有量が、試料に対して10〜90質量%となる量であってよい。
混合時の温度条件は、例えば4〜80℃であってよい。
混合時間は、混合方法によっても異なるが、例えば0.1〜60分間であってよい。
When alcohol is mixed with the sample and the binding solution, the amount of alcohol mixed with the sample and the binding solution is, for example, an amount such that the content of alcohol in the first mixed solution is 10 to 90% by mass with respect to the sample. It may be there.
The temperature condition at the time of mixing may be, for example, 4 to 80 ° C.
The mixing time varies depending on the mixing method, but may be, for example, 0.1 to 60 minutes.
第1混合液と多孔質シリカ粒子とを接触させる前に、第1混合液に対し、核酸以外の成分(固形の夾雑物等)の低減等のために、遠心分離等の前処理を行ってもよい。遠心分離の条件は、例えば100〜20000rpmで0.1〜60分間であってよい。 Before contacting the first mixed solution with the porous silica particles, the first mixed solution is subjected to pretreatment such as centrifugation in order to reduce components other than nucleic acids (solid contaminants, etc.). May be good. The conditions for centrifugation may be, for example, 100 to 20000 rpm for 0.1 to 60 minutes.
第1混合液と多孔質シリカ粒子との接触方法としては、例えば、(1)第1混合液と多孔質シリカ粒子とを混合して第2混合液を得て、第2混合液から多孔質シリカ粒子(すなわち複合体)を回収する方法、(2)多孔質シリカ粒子が容器外に流出しないように保持された通液可能な容器(例えばカラム等)に第1混合液を通液する方法等が挙げられる。
第1混合液と多孔質シリカ粒子とを接触させる際の温度条件は、例えば4〜80℃であってよい。第1混合液と多孔質シリカ粒子との接触時間は、例えば0.1〜60分間であってよい。
As a method of contacting the first mixed solution with the porous silica particles, for example, (1) the first mixed solution and the porous silica particles are mixed to obtain a second mixed solution, and the second mixed solution is porous. A method of recovering silica particles (that is, a composite), (2) a method of passing the first mixed solution through a liquid-permeable container (for example, a column) held so that the porous silica particles do not flow out of the container. And so on.
The temperature condition for bringing the first mixed solution into contact with the porous silica particles may be, for example, 4 to 80 ° C. The contact time between the first mixed solution and the porous silica particles may be, for example, 0.1 to 60 minutes.
(1)の方法において、第1混合液と混合する多孔質シリカ粒子の量は、例えば第1混合液100質量部に対して2〜200質量部であってよい。
第1混合液と多孔質シリカ粒子とを混合した時点から、多孔質シリカ粒子を第2混合液から回収するまでの時間が接触時間に相当する。この間、第2混合液に対し、撹拌等を行ってもよい。
第2混合液から多孔質シリカ粒子を回収する方法としては、遠心分離、ろ過等の各種の固液分離方法を利用できる。一例として、フィルタによって上下に区画された容器の上部に第2混合液を入れ、遠心、吸引等により通液させ、フィルタ上に残った多孔質シリカ粒子を回収する方法が挙げられる。
In the method (1), the amount of the porous silica particles to be mixed with the first mixed solution may be, for example, 2 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first mixed solution.
The time from the time when the first mixed solution and the porous silica particles are mixed to the time when the porous silica particles are recovered from the second mixed solution corresponds to the contact time. During this time, the second mixed solution may be stirred or the like.
As a method for recovering the porous silica particles from the second mixed solution, various solid-liquid separation methods such as centrifugation and filtration can be used. As an example, there is a method in which the second mixed solution is put in the upper part of the container partitioned up and down by the filter, and the solution is passed by centrifugation, suction or the like to recover the porous silica particles remaining on the filter.
(2)の方法は、例えば、前記容器に第1混合液を入れ、任意の時間(接触時間)保持した後、容器から排出する方法であってよい。
容器に入れる第1混合液の量は、例えば多孔質シリカ粒子100質量部に対し、50〜5000質量部であってよい。
第1混合液を容器内に保持している間に、撹拌等を行ってもよい。
第1混合液を容器から排出させる方法としては、特に限定されず、例えば遠心、吸引、等が挙げられる。
The method (2) may be, for example, a method in which the first mixed solution is put into the container, held for an arbitrary time (contact time), and then discharged from the container.
The amount of the first mixed solution to be put into the container may be, for example, 50 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the porous silica particles.
Stirring or the like may be performed while the first mixed solution is held in the container.
The method for discharging the first mixed solution from the container is not particularly limited, and examples thereof include centrifugation, suction, and the like.
(洗浄工程)
洗浄工程では、結合工程で得た、多孔質シリカ粒子と核酸とが吸着または結合した複合体を洗浄する。
複合体には核酸以外の成分(タンパク質、糖類、脂質等)が付着していることがある。複合体を洗浄することで、核酸以外の成分を低減できる。
洗浄を行う回数は1回でもよく2回以上でもよい。
(Washing process)
In the washing step, the complex obtained by adsorbing or binding the porous silica particles and the nucleic acid obtained in the binding step is washed.
Components other than nucleic acids (proteins, sugars, lipids, etc.) may be attached to the complex. By washing the complex, components other than nucleic acids can be reduced.
The number of washings may be once or twice or more.
洗浄に用いる洗浄液としては、複合体から核酸を溶出させず、かつ核酸以外の成分の脱離を促進できるものであれば特に限定されない。洗浄液の例としては、例えば、カオトロピック物質溶液、アルコールおよびその水溶液等が挙げられる。
カオトロピック物質溶液としては、前述の結合液で挙げたものと同様であってよく、例えば4.0〜7.5Mグアニジン塩酸塩溶液が挙げられる。カオトロピック物質溶液は、緩衝剤、緩界面活性剤、還元剤等を含んでいてもよい。
アルコールとしては、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等が好ましく、エタノールが特に好ましい。
アルコールまたはその水溶液のアルコール濃度は、40〜100質量%が好ましく、60〜100質量%がより好ましい。アルコール濃度が前記下限値以上であれば、核酸が溶出しにくい。
The cleaning solution used for cleaning is not particularly limited as long as it does not elute nucleic acid from the complex and can promote the elimination of components other than nucleic acid. Examples of the cleaning liquid include, for example, a chaotropic substance solution, alcohol and an aqueous solution thereof.
The chaotropic substance solution may be the same as that mentioned in the above-mentioned binding solution, and examples thereof include 4.0 to 7.5 M guanidine hydrochloride solution. The chaotropic substance solution may contain a buffering agent, a slow surfactant, a reducing agent and the like.
As the alcohol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol and the like are preferable, and ethanol is particularly preferable.
The alcohol concentration of alcohol or an aqueous solution thereof is preferably 40 to 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass. When the alcohol concentration is equal to or higher than the lower limit, the nucleic acid is difficult to elute.
洗浄液として、カオトロピック物質溶液と、アルコールまたはその水溶液とを併用してもよい。例えばカオトロピック物質溶液による洗浄を行った後に、アルコールまたはその水溶液による洗浄を行ってもよい。
洗浄液として、アルコール濃度が互いに異なる2種以上のアルコールまたはその水溶液を併用してもよい。
As the cleaning liquid, a chaotropic substance solution and alcohol or an aqueous solution thereof may be used in combination. For example, after cleaning with a chaotropic substance solution, cleaning with alcohol or an aqueous solution thereof may be performed.
As the cleaning liquid, two or more kinds of alcohols having different alcohol concentrations or an aqueous solution thereof may be used in combination.
複合体の洗浄方法としては、特に限定されない。例えば、(1’)結合工程で前記(1)の方法で回収した複合体と洗浄液とを混合して第3混合液を得て、第3混合液から複合体を回収する方法、(2’)結合工程で前記(2)の方法で第1混合液を排出した後の容器に洗浄液を通液する方法等が挙げられる。
洗浄時の温度条件は、例えば4〜80℃であってよい。
1回の洗浄時間は、例えば0.1〜60分間であってよい。
The method for cleaning the complex is not particularly limited. For example, (1') a method of mixing the complex recovered by the method of (1) above in the bonding step to obtain a third mixed solution and recovering the complex from the third mixed solution, (2'). ) In the bonding step, a method of passing the cleaning liquid through the container after discharging the first mixed liquid by the method (2) above can be mentioned.
The temperature condition at the time of washing may be, for example, 4 to 80 ° C.
One washing time may be, for example, 0.1 to 60 minutes.
(1’)の方法において、1回の洗浄で複合体と混合する洗浄液の量は、例えば複合体100質量部に対して10〜10000質量部であってよい。
複合体と洗浄液とを混合した時点から、複合体を第3混合液から回収するまでの時間が洗浄時間に相当する。この間、第2混合液に対し、撹拌等を行ってもよい。
第3混合液から複合体を回収する方法としては、第2混合液から多孔質シリカ粒子を回収する方法と同様の方法が挙げられる。
In the method (1'), the amount of the washing liquid mixed with the complex in one washing may be, for example, 10 to 10000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the complex.
The time from the time when the complex and the washing liquid are mixed to the time when the complex is recovered from the third mixed liquid corresponds to the washing time. During this time, the second mixed solution may be stirred or the like.
Examples of the method for recovering the composite from the third mixed solution include the same method as the method for recovering the porous silica particles from the second mixed solution.
(2’)の方法は、例えば、前記容器に洗浄液を入れ、任意の時間(洗浄時間)保持した後、容器から排出する方法であってよい。
容器に入れる洗浄液の量は、例えば複合体100質量部に対し、10〜10000質量部であってよい。
洗浄液を容器内に保持している間に、撹拌等を行ってもよい。
洗浄液を容器から排出させる方法としては、容器から第1混合液を排出させる方法と同様が挙げられる。
The method (2') may be, for example, a method in which a cleaning liquid is put into the container, held for an arbitrary time (cleaning time), and then discharged from the container.
The amount of the cleaning liquid to be put in the container may be, for example, 10 to 10000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the composite.
Stirring or the like may be performed while the cleaning liquid is held in the container.
Examples of the method of discharging the cleaning liquid from the container include the same method as the method of discharging the first mixed liquid from the container.
洗浄後、必要に応じて、複合体を乾燥させてもよい。
乾燥方法としては、例えば恒温槽等が挙げられる。
乾燥条件は、例えば30〜80℃で0.1〜3000分間であってよい。
After washing, the complex may be dried if necessary.
Examples of the drying method include a constant temperature bath and the like.
The drying conditions may be, for example, 30 to 80 ° C. for 0.1 to 3000 minutes.
(溶出工程)
溶出工程では、結合工程後又は洗浄工程後の複合体から核酸を溶出させ、核酸を回収する。
溶出を行う回数は1回でもよく2回以上でもよい。
(Elution process)
In the elution step, the nucleic acid is eluted from the complex after the binding step or the washing step, and the nucleic acid is recovered.
The number of elutions may be once or twice or more.
溶出工程は、公知の方法を利用して実施できる。例えば、複合体と溶出液とを接触させ、その後、溶出液を回収する方法が挙げられる。
溶出液は、多孔質シリカ粒子に吸着または結合した核酸を溶出させる作用を有する液である。溶出液の作用によって、複合体から核酸が溶出し、核酸を含む溶出液が得られる。
溶出液としては、例えば、水、TE緩衝液(10mMトリス−塩酸塩、1.0mM EDTA、pH8.0)等が挙げられる。
The elution step can be carried out using a known method. For example, a method of contacting the complex with the eluate and then recovering the eluate can be mentioned.
The eluate is a solution that has the function of eluting nucleic acids adsorbed or bound to porous silica particles. By the action of the eluate, nucleic acid is eluted from the complex, and an eluate containing the nucleic acid is obtained.
Examples of the eluate include water, TE buffer (10 mM Tris-hydrochloride, 1.0 mM EDTA, pH 8.0) and the like.
複合体と溶出液とを接触させ、その後、溶出液を回収する方法としては、特に限定されない。例えば、(1”)結合工程で前記(1)の方法で回収した複合体または洗浄工程で前記(1”)の方法で洗浄した複合体と、溶出液とを混合して第4混合液を得て、第4混合液から、核酸を溶出させた複合体(すなわち多孔質シリカ粒子)を除去する方法、(2”)結合工程で前記(2)の方法で第1混合液を排出した後の容器または洗浄工程で前記(2”)の方法で洗浄液を排出した後の容器に、溶出液を通液する方法等が挙げられる。
複合体と溶出液との接触時の温度条件は、例えば4〜80℃であってよい。複合体と溶出液との接触時間は、例えば0.1〜60分間であってよい。
The method of contacting the complex with the eluate and then recovering the eluate is not particularly limited. For example, the complex recovered by the method (1) in the (1 ") bonding step or the complex washed by the method (1") in the washing step is mixed with the eluate to obtain a fourth mixed solution. After obtaining and removing the complex (that is, porous silica particles) in which the nucleic acid is eluted from the fourth mixed solution, the first mixed solution is discharged by the method (2) in the (2 ") binding step. A method of passing the eluate through the container or the container after the cleaning solution is discharged by the method (2 ") in the cleaning step can be mentioned.
The temperature condition at the time of contact between the complex and the eluate may be, for example, 4 to 80 ° C. The contact time between the complex and the eluate may be, for example, 0.1 to 60 minutes.
(1”)の方法において、複合体と混合する溶出液の量は、例えば複合体100質量部に対して10〜10000質量部であってよい。
複合体と溶出液とを混合した時点から、多孔質シリカ粒子を第4混合液から回収するまでの時間が接触時間に相当する。この間、第4混合液に対し、撹拌等を行ってもよい。
第4混合液から多孔質シリカ粒子を除去する方法としては、遠心分離、ろ過等の各種の固液分離方法を利用できる。
In the method (1 "), the amount of the eluate to be mixed with the complex may be, for example, 10 to 10000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the complex.
The time from the time when the complex and the eluate are mixed to the time when the porous silica particles are recovered from the fourth mixed solution corresponds to the contact time. During this time, the fourth mixed solution may be stirred or the like.
As a method for removing the porous silica particles from the fourth mixed solution, various solid-liquid separation methods such as centrifugation and filtration can be used.
(2”)の方法は、例えば、前記容器に溶出液を入れ、任意の時間(接触時間)保持した後、容器から排出する方法であってよい。
容器に入れる溶出液の量は、例えば複合体100質量部に対し、10〜10000であってよい。
溶出液を容器内に保持している間に、撹拌等を行ってもよい。
溶出液を容器から排出させる方法としては、容器から第1混合液を排出させる方法と同様の方法が挙げられる。
The method (2 ") may be, for example, a method in which the eluate is put into the container, held for an arbitrary time (contact time), and then discharged from the container.
The amount of eluate to be placed in the container may be, for example, 10 to 10000 with respect to 100 parts by mass of the complex.
Stirring or the like may be performed while the eluate is held in the container.
Examples of the method for discharging the eluate from the container include the same method as the method for discharging the first mixed solution from the container.
本発明の核酸の回収方法にあっては、核酸結合用担体として、D50が6〜50μmであり、細孔容積が0.3〜5cm3/gであり、平均細孔径が60〜500Åである多孔質シリカ粒子を用いているため、核酸の長さが長い場合でも、高効率に核酸を回収できる。また、多孔質シリカ粒子に核酸を吸着または結合させ、溶出させるだけで核酸を回収でき、操作が簡便である。
前記多孔質シリカ粒子にあっては、D50、細孔容積および平均細孔径が前記範囲内であることで、結合工程での多孔質シリカ粒子への核酸の吸着または結合効率、および溶出工程での複合体からの核酸の溶出効率が共に優れるため、核酸を高効率に回収できる。
吸着または結合効率が高い理由としては、多孔質シリカ粒子の表面に開口した細孔に核酸の一部が嵌まりやすいことが考えられる。溶出効率が高い理由としては、多孔質シリカ粒子の表面に開口した細孔によって核酸との接触面積が相対的に少なくなっていること、個々の細孔が複数箇所に開口していることで、細孔に嵌まった核酸が脱離する際に細孔内から溶出液が回り込み、核酸が脱離しやすいこと等が考えられる。
In the method for recovering nucleic acid of the present invention, as a carrier for nucleic acid binding, D 50 is 6 to 50 μm, the pore volume is 0.3 to 5 cm 3 / g, and the average pore diameter is 60 to 500 Å. Since certain porous silica particles are used, nucleic acid can be recovered with high efficiency even when the length of nucleic acid is long. In addition, the nucleic acid can be recovered simply by adsorbing or binding the nucleic acid to the porous silica particles and eluting the nucleic acid, which is convenient.
In the case of the porous silica particles, D 50 , the pore volume and the average pore diameter are within the above ranges, so that the nucleic acid adsorption or binding efficiency to the porous silica particles in the binding step and the dissolution step Since the elution efficiency of the nucleic acid from the complex is excellent, the nucleic acid can be recovered with high efficiency.
The reason why the adsorption or binding efficiency is high is considered to be that a part of the nucleic acid easily fits into the pores opened on the surface of the porous silica particles. The reason for the high elution efficiency is that the contact area with nucleic acid is relatively small due to the pores opened on the surface of the porous silica particles, and the individual pores are opened at multiple locations. It is conceivable that when the nucleic acid fitted in the pores is desorbed, the eluate wraps around the pores and the nucleic acid is easily desorbed.
〔核酸回収キット〕
本発明の核酸回収キットは、上述した多孔質シリカ粒子を収容した第1の容器と、核酸を前記多孔質シリカ粒子に吸着または結合させる結合液を収容した第2の容器と、を備える。
本発明の核酸回収キットは、必要に応じて、前記多孔質シリカ粒子と前記核酸とが吸着または結合した複合体から前記核酸を溶出させる溶出液を収容した第3の容器をさらに備えていてもよい。
本発明の核酸回収キットは、必要に応じて、前記多孔質シリカ粒子と前記核酸とが吸着または結合した複合体を洗浄する洗浄液を収容した第4の容器をさらに備えていてもよい。
[Nucleic acid recovery kit]
The nucleic acid recovery kit of the present invention includes a first container containing the above-mentioned porous silica particles and a second container containing a binding liquid for adsorbing or binding nucleic acid to the porous silica particles.
The nucleic acid recovery kit of the present invention may further include a third container containing an eluate that elutes the nucleic acid from the complex in which the porous silica particles and the nucleic acid are adsorbed or bound, if necessary. Good.
If necessary, the nucleic acid recovery kit of the present invention may further include a fourth container containing a washing liquid for washing the complex in which the porous silica particles and the nucleic acid are adsorbed or bound.
本発明の核酸回収キットは、上述した本発明の核酸の回収方法に用いることができる。例えば第1の容器に収容された多孔質シリカ粒子と、第2の容器に収容された結合液とを用いて、結合工程を実施できる。
第3の容器をさらに備えている場合は、第3の容器に収容された溶出液を用いて、溶出工程をさらに実施できる。
第4の容器をさらに備えている場合は、第4の容器に収容された洗浄液を用いて、洗浄工程をさらに実施できる。
The nucleic acid recovery kit of the present invention can be used in the above-mentioned method for recovering nucleic acid of the present invention. For example, the bonding step can be performed using the porous silica particles contained in the first container and the bonding solution contained in the second container.
If a third container is further provided, the elution step can be further carried out using the eluate contained in the third container.
When the fourth container is further provided, the cleaning step can be further carried out by using the cleaning liquid contained in the fourth container.
第1の容器に収容された多孔質シリカ粒子を結合工程で用いる際には、多孔質シリカ粒子を第1の容器から取り出し、別の容器で結合工程を行うようにしてもよく、多孔質シリカ粒子を第1の容器内に収容したまま、第1の容器内で結合工程を行うようにしてもよい。 When the porous silica particles contained in the first container are used in the bonding step, the porous silica particles may be taken out from the first container and the bonding step may be performed in another container. The bonding step may be performed in the first container while the particles are contained in the first container.
第2の容器に収容された結合液としては、結合工程で挙げた結合液が挙げられ、カオトロピック物質溶液が好ましい。
第2の容器に収容された結合液を結合工程で用いる際には、水等の溶媒で希釈してもよい。
Examples of the binding liquid contained in the second container include the binding liquid mentioned in the binding step, and a chaotropic substance solution is preferable.
When the binding liquid contained in the second container is used in the binding step, it may be diluted with a solvent such as water.
第3の容器に収容された溶出液としては、溶出工程で挙げた溶出液が挙げられる。
第3の容器に収容された溶出液を溶出工程で用いる際には、水等の溶媒で希釈してもよい。
Examples of the eluate contained in the third container include the eluate mentioned in the elution step.
When the eluate contained in the third container is used in the elution step, it may be diluted with a solvent such as water.
第4の容器に収容された洗浄液としては、洗浄工程で挙げた洗浄液が挙げられる。
第4の容器に収容された洗浄液を洗浄工程で用いる際には、水等の溶媒で希釈してもよい。
Examples of the cleaning liquid contained in the fourth container include the cleaning liquids mentioned in the cleaning step.
When the cleaning liquid contained in the fourth container is used in the cleaning step, it may be diluted with a solvent such as water.
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。「%」は、特に規定のない場合、「質量%」を示す。
後述する例1〜11のうち、例1〜6は実施例であり、他の例は比較例である。
各例で使用した評価方法および材料を以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following description. “%” Indicates “mass%” unless otherwise specified.
Of Examples 1 to 11 described later, Examples 1 to 6 are examples, and other examples are comparative examples.
The evaluation methods and materials used in each example are shown below.
〔評価方法〕
(粒度分布)
多孔質シリカ粒子を超音波処理によって水に充分に分散させ、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(日機装社製、MT−3300EX)により測定を行い、頻度分布および累積体積分布曲線を得ることで体積基準の粒度分布を得た。得られた累積体積分布曲線からD10、D50、D90、D90/D10を求めた。
〔Evaluation methods〕
(Particle size distribution)
The porous silica particles are sufficiently dispersed in water by ultrasonic treatment, and measurement is performed with a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (MT-3300EX, manufactured by Nikki So Co., Ltd.) to obtain a frequency distribution and a cumulative volume distribution curve. Obtained a volume-based particle size distribution. From the obtained cumulative volume distribution curve, D 10 , D 50 , D 90 , and D 90 / D 10 were obtained.
(窒素吸着)
細孔分布測定装置(mirometrics社製、3FLEX)にて、吸着ガスとして窒素ガスを用いて、吸着等温線を測定した。
細孔分布測定装置に付属の解析ソフトウェアを用い、吸着等温線における相対圧力P/P0が0.01〜0.995の34点からBJH法によって細孔容積(BJH吸着積算細孔容積)および平均細孔径(BJH平均細孔直径)を求めた。また、相対圧力P/P0が0.05〜0.30の10点からBET法によって比表面積を求めた。
(Nitrogen adsorption)
The adsorption isotherm was measured using a nitrogen gas as the adsorption gas with a pore distribution measuring device (3FLEX manufactured by micrometrics).
Using the analysis software attached to the pore distribution measuring device, the pore volume (BJH adsorption integrated pore volume) and the pore volume (BJH adsorption integrated pore volume) from 34 points where the relative pressure P / P 0 on the adsorption isotherm is 0.01 to 0.995 by the BJH method. The average pore diameter (BJH average pore diameter) was determined. Further, the specific surface area was determined by the BET method from 10 points where the relative pressure P / P 0 was 0.05 to 0.30.
〔材料〕
多孔質シリカ粒子1:AGCエスアイテック社製、型番:L−52。
多孔質シリカ粒子2:AGCエスアイテック社製、型番:L−203。
多孔質シリカ粒子3:AGCエスアイテック社製、型番:EP−DM−20−120A。
多孔質シリカ粒子4:大阪ソーダ社製、型番:SP−120−20P。
多孔質シリカ粒子5:大阪ソーダ社製、型番:IR−60−25/40。
多孔質シリカ粒子6:富士シリシア社製、型番:SMB100−20。
多孔質シリカ粒子7:AGCエスアイテック社製、型番:サンラブリー。
多孔質シリカ粒子8:AGCエスアイテック社製、型番:NP−200。
多孔質シリカ粒子9:富士シリシア社製、型番:BW−820MH。
多孔質シリカ粒子10:富士シリシア社製、型番:MB100−75/200。
〔material〕
Porous silica particles 1: AGC SI Tech, model number: L-52.
Porous silica particles 2: manufactured by AGC SI Tech, model number: L-203.
Porous silica particles 3: manufactured by AGC SI Tech, model number: EP-DM-20-120A.
Porous silica particles 4: manufactured by Osaka Soda Co., Ltd., model number: SP-120-20P.
Porous silica particles 5: manufactured by Osaka Soda Co., Ltd., model number: IR-60-25 / 40.
Porous silica particles 6: manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd., model number: SMB100-20.
Porous silica particles 7: manufactured by AGC SI Tech, model number: Sun Lovely.
Porous silica particles 8: manufactured by AGC SI Tech, model number: NP-200.
Porous silica particles 9: manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd., model number: BW-820MH.
Porous silica particles 10: manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd., model number: MB100-75 / 200.
結合液:核酸抽出キット(Qiagen社製、品名:DNeasy Blood tisue kit)に付属の吸着バッファー(組成:50mMトリス−塩酸塩、5.0Mグアニジンチオシアン酸塩、20mM EDTA、1.2%ポリエチレングリコールモノ−p−イソオクチルフェニレンエーテル)。
洗浄液1:前記核酸抽出キットに付属の洗浄バッファー1。
洗浄液2:前記核酸抽出キットに付属の洗浄バッファー2。
溶出液:前記核酸抽出キットに付属の溶出バッファー。
ヒトゲノム溶液:プロメガ社製、製品名human genomic DNA G3041、長さおよそ3×109塩基対のDNAを含有、DNA濃度200μg/mL。
大腸菌ゲノム溶液:シグマアルドリッチ社製、製品名GenElute Plasmid Miniprep Kitを用いて大腸菌DH5αの培養液を処理して調整した、長さおよそ4.65×106塩基対のDNAを含有、DNA濃度50μg/mL。
Bound solution: Adsorption buffer (composition: 50 mM tris-hydrochloride, 5.0 M guanidine thiocyanate, 20 mM EDTA, 1.2% polyethylene glycol mono) attached to a nucleic acid extraction kit (manufactured by Qiagen, product name: DNeasy Blood tissue kit). -P-isooctylphenylene ether).
Washing solution 1:
Washing solution 2:
Eluate: An elution buffer included in the nucleic acid extraction kit.
Human Genome Solution: manufactured by Promega, product name human genomic DNA G3041, contains approximately 3 × 10 9 base pairs of DNA in length,
Escherichia coli genomic solution: Contains DNA of approximately 4.65 × 10 6 base pairs in length, prepared by treating the culture solution of Escherichia coli DH5α using the product name GenElute Plasmid Miniprep Kit manufactured by Sigma Aldrich, and has a DNA concentration of 50 μg / mL.
チップカラム:2本のピペットチップ(BioPointe Scientific社製、品名:Pipette tip 1250μl)をそれぞれ周方向に沿って2つに切断し、ピペットチップの先端を含む部分(以下、部分Aともいう。)と、ピペットチップの後端を含む部分(以下、部分Bともいう。)とを得た。このとき、2本のピペットチップそれぞれの切断位置(先端から切断位置までの距離)を変えた。ピペットチップは、先端に向かって直径が小さくなっているため、2つのピペットチップそれぞれの切断位置における内径は異なっている。
2本のピペットチップそれぞれから得た2つの部分Aのうち長さが長い方(切断位置の内径が大きい方)の部分Aの後端の開口を、孔径1μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルタで覆った。その状態で部分Aを先端側から、2つの部分Bのうち長さが長い方(切断位置の内径が小さい方)の部分Bの後端の開口からその内側に挿入し、部分Aの後端部分およびフィルタの外縁部分が部分Bの先端部分に係止された状態とした。これをチップカラムとして用いた。
Tip column: Two pipette tips (manufactured by BioPointe Scientific, product name: Pipette tip 1250 μl) are cut into two along the circumferential direction, and a portion including the tip of the pipette tip (hereinafter, also referred to as part A). , A portion including the rear end of the pipette tip (hereinafter, also referred to as a portion B) was obtained. At this time, the cutting position (distance from the tip to the cutting position) of each of the two pipette tips was changed. Since the pipette tip has a smaller diameter toward the tip, the inner diameters of the two pipette tips at the cutting positions are different.
A polytetrafluoroethylene (PTFE) filter with a hole diameter of 1 μm is used to open the opening at the rear end of the longer part (the larger inner diameter of the cutting position) of the two parts A obtained from each of the two pipette tips. Covered with. In that state, the portion A is inserted from the tip side into the inside through the opening at the rear end of the portion B, which is the longer of the two portions B (the one with the smaller inner diameter of the cutting position), and the rear end of the portion A. The portion and the outer edge portion of the filter were locked to the tip portion of the portion B. This was used as a chip column.
〔例1〜10〕
試料としてヒトゲノム溶液または大腸菌ゲノム溶液を使用し、以下の手順で試料からの核酸の回収を行い、核酸(DNA)の回収率を求めた。結果を表1に示す。
まず、容量1.5mLのエッペンドルフチューブに、試料220μL、結合液200μLおよび100%エタノール200μLを加え、混合して第1混合液を得た。
次に、第1混合液620μLに表1に示す多孔質シリカ粒子20mgを加え、混合して第2混合液を得た。
次に、第2混合液の全量をチップカラムに移し、遠心分離機を使用して3500rpm、2分間、20℃の条件で遠心分離することにより、多孔質シリカ粒子をチップカラムのフィルタ上に集めた。
次に、ろ過液を捨て、チップカラムに洗浄液1の500μLを加え、前記と同様の条件で遠心分離した。次に、ろ過液を捨て、チップカラムに洗浄液2の500μLを加え、前記と同様の条件で遠心分離した。その後、ろ過液を捨て、3500rpm、7分間、20℃の条件で遠心分離した。
次に、前記チップカラムに溶出液の200μLを加え、1分間放置したのち、3500rpm、2分間、20℃の条件で遠心分離した。得られたろ過液を核酸抽出液とした。
[Examples 1 to 10]
Using a human genome solution or an Escherichia coli genome solution as a sample, nucleic acid was recovered from the sample according to the following procedure, and the recovery rate of nucleic acid (DNA) was determined. The results are shown in Table 1.
First, 220 μL of a sample, 200 μL of a binding solution and 200 μL of 100% ethanol were added to an Eppendorf tube having a volume of 1.5 mL and mixed to obtain a first mixed solution.
Next, 20 mg of the porous silica particles shown in Table 1 were added to 620 μL of the first mixed solution and mixed to obtain a second mixed solution.
Next, the entire amount of the second mixture is transferred to a chip column, and the porous silica particles are collected on the filter of the chip column by centrifuging at 3500 rpm for 2 minutes at 20 ° C. using a centrifuge. It was.
Next, the filtrate was discarded, 500 μL of the
Next, 200 μL of the eluate was added to the chip column, left for 1 minute, and then centrifuged at 3500 rpm for 2 minutes at 20 ° C. The obtained filtrate was used as a nucleic acid extract.
核酸抽出液中のDNA濃度を、invitrogen社のQubit assayを用いて、そのプロトコルに従って測定した。具体的には核酸抽出液の1μLに対してWorking solutionの 199μLを加え、2〜3秒間ボルテックスし、室温で2分間反応させたのち、Qubit FluorometerにてDNA濃度を測定した。
測定されたDNA濃度から、核酸抽出液中のDNAの質量W1(g)を算出した。この値と、用いた試料(220μL)中のDNAの質量W2(g)から、以下の式によりDNA回収率を求めた。
DNA回収率(%)=W1/W2×100
The DNA concentration in the nucleic acid extract was measured using Invitrogen's Qubit assay according to the protocol. Specifically, 199 μL of Working solution was added to 1 μL of the nucleic acid extract, vortexed for 2 to 3 seconds, reacted at room temperature for 2 minutes, and then the DNA concentration was measured with a Qubit Fluorometer.
From the measured DNA concentration, the mass W 1 (g) of the DNA in the nucleic acid extract was calculated. From this value and the mass W 2 (g) of DNA in the sample (220 μL) used, the DNA recovery rate was calculated by the following formula.
DNA recovery rate (%) = W 1 / W 2 x 100
〔例11〕
試料としてヒトゲノム溶液または大腸菌ゲノム溶液を使用し、シリカメンブレンを備えた市販の核酸抽出キット(Qiagen社製、品名:DNeasy Blood tisue kit、)を用いて、そのプロトコルに従って核酸を抽出し、核酸抽出液を得た。
得られた核酸抽出液について、例1〜10と同様にしてDNA回収率を、以下の手順で試料からの核酸の回収を行い、核酸(DNA)の回収率を求めた。結果を表1に示す。
[Example 11]
Using a human genome solution or an E. coli genome solution as a sample, a commercially available nucleic acid extraction kit (manufactured by Qiagen, product name: DNeasy Blood tissue kit) equipped with a silica membrane is used to extract nucleic acids according to the protocol, and a nucleic acid extract is used. Got
For the obtained nucleic acid extract, the DNA recovery rate was determined in the same manner as in Examples 1 to 10, and the nucleic acid recovery rate was determined by recovering the nucleic acid from the sample according to the following procedure. The results are shown in Table 1.
例1〜10で用いた多孔質シリカ粒子のD10、D50、D90、D90/D10、シリカ(SiO2)純度、比表面積、細孔容積、平均細孔径を表1に示す。なお、シリカ純度については、多孔質シリカ粒子3、8のみ測定したが、他の多孔質シリカ粒子のシリカ純度はいずれも98質量%以上とみられる。
また、例1〜10における、ヒトゲノム溶液を試料としたときのDNA回収率を縦軸に、多孔質シリカ粒子のD50、D90/D10、細孔容積、平均細孔径または比表面積(SSA)を横軸にとったグラフを図1〜5に示す。各グラフにおいて、例1〜6の結果は実施例として、例7〜10の結果は比較例として示した。
Table 1 shows the porous silica particles D 10 , D 50 , D 90 , D 90 / D 10 , silica (SiO 2 ) purity, specific surface area, pore volume, and average pore diameter used in Examples 1 to 10. Regarding the silica purity, only the
Further, in Examples 1 to 10, the vertical axis is the DNA recovery rate when the human genome solution is used as a sample, and the porous silica particles D 50 , D 90 / D 10 , pore volume, average pore diameter or specific surface area (SSA). ) Is shown on the horizontal axis in FIGS. 1 to 5. In each graph, the results of Examples 1 to 6 are shown as examples, and the results of Examples 7 to 10 are shown as comparative examples.
例1〜6では、高効率に核酸を回収できた。
一方、例7では、多孔質シリカ粒子のD50が6μm未満、細孔容積が0.3cm3/g未満であるため、核酸回収効率が劣っていた。例8では、多孔質シリカ粒子の細孔容積が0.3cm3/g未満、平均細孔径が60Å未満であるため、核酸回収効率が劣っていた。例9では、多孔質シリカ粒子のD50が6μm未満、細孔容積が0.3cm3/g未満、平均細孔径が60Å未満であるため、核酸回収効率が劣っていた。例10では、多孔質シリカ粒子のD50が6μm未満であるため、核酸回収効率が劣っていた。
In Examples 1 to 6, nucleic acids could be recovered with high efficiency.
On the other hand, in Example 7, since the D50 of the porous silica particles was less than 6 μm and the pore volume was less than 0.3 cm 3 / g, the nucleic acid recovery efficiency was inferior. In Example 8, the pore volume of the porous silica particles was less than 0.3 cm 3 / g, and the average pore diameter was less than 60 Å, so that the nucleic acid recovery efficiency was inferior. In Example 9, the D50 of the porous silica particles was less than 6 μm, the pore volume was less than 0.3 cm 3 / g, and the average pore diameter was less than 60 Å, so that the nucleic acid recovery efficiency was inferior. In Example 10, since the D50 of the porous silica particles was less than 6 μm, the nucleic acid recovery efficiency was inferior.
Claims (12)
前記複合体から前記核酸を溶出させ、回収する、核酸の回収方法。 Porous silica particles having a volume-based particle size distribution D 50 of 6 to 50 μm, a pore volume of 0.3 to 5 cm 3 / g due to nitrogen adsorption, and an average pore diameter of 60 to 500 Å due to nitrogen adsorption. To form a complex by adsorbing or binding nitrogen to
A method for recovering a nucleic acid, which comprises eluting and recovering the nucleic acid from the complex.
核酸を前記多孔質シリカ粒子に吸着または結合させる結合液を収容した第2の容器と、
を備える核酸回収キット。 Porous silica particles having a volume-based particle size distribution D50 of 6 to 50 μm, a pore volume of 0.3 to 5 cm 3 / g due to nitrogen adsorption, and an average pore diameter of 60 to 500 Å due to nitrogen adsorption. The first container that houses the
A second container containing a binding solution that adsorbs or binds nucleic acid to the porous silica particles, and
Nucleic acid recovery kit comprising.
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