JP2020519876A - pH調整を利用する安定化した2パートヘマトキシリン溶液 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年5月10日に出願された米国仮特許出願第62/504,066号の出願日の利益を主張し、その開示は、本明細書により参照として本明細書にそのまま援用されている。
本開示は、ヘマトキシリン染色溶液中での沈殿物の蓄積を緩和または防止するための方法および組成物を提供する。本明細書に開示される方法および組成物の結果として、自動ヘマトキシリン染色機構のヘマトキシリン保管コンテナ、送達ライン、ノズル、液体ディスペンサー、およびその他の試薬送達コンポーネントは、実質的に沈殿物を含まないまま存続し得る。
反例が明確に示されない限り、2つ以上の工程または行為が含まれる、本明細書において主張される任意の方法において、方法の工程または行為の順序は、該方法の工程または行為が列挙される順序に必ずしも限定されないものとやはり理解されるべきである。
本開示は、安定化ヘマトキシリン製剤を提供する。一般的に、安定化ヘマトキシリン製剤は、溶媒、ヘマトキシリン色素、および酸を含む。いくつかの実施形態では、安定化ヘマトキシリンの形成は、媒染剤、酸化剤、保存期間延長剤、抗酸化剤、および安定剤のうちの少なくとも1つを含む。本開示の安定化ヘマトキシリン製剤のいずれかにおいて使用に適する追加の成分は、Avwioroらの「Histochemical Uses Of Haematoxylin−A Review」、JPCS Vol(1)、2011年4月〜6月、およびBryan D Llewellyn、「Hematoxylin Formulae」、http://stainsfile.info、2013年10月により記載されており、その本開示は、本明細書により本明細書における参照としてそのまま援用されている。例えば、安定化ヘマトキシリン製剤には、捕捉剤(例えば、ヨウ素)が含まれ得る。
本開示のいくつかの態様は、安定化ヘマトキシリン製剤を作製する方法と関連する。いかなる特定の理論にも拘泥するつもりもないが、ヘマトキシリン製剤のpHを下げることにより、沈殿物の発生は、緩和され得るまたは完全に阻止され得ると考えられている。
本開示は、本明細書に開示される安定化ヘマトキシリン製剤と混合され得る再調整溶液も提供する。一般的に、再調整溶液は、溶媒および強塩基またはバッファーのうちの1つを含む。いくつかの実施形態では、溶媒は、本明細書に記載される安定化ヘマトキシリン製剤について、本明細書において列挙された溶媒から選択される。いくつかの実施形態では、同一の溶媒が、安定化ヘマトキシリン組成物および再調整溶液で使用される。
本開示のいくつかの態様は、安定化ヘマトキシリン製剤のpHを再調整してヘマトキシリン染色溶液を提供することと関連する。いくつかの実施形態では、方法は、強塩基またはバッファー溶液を安定化ヘマトキシリン製剤に添加することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、本明細書に記載されるような再調整溶液を安定化ヘマトキシリン製剤に添加することを含む。
本開示の別の態様は、安定化ヘマトキシリン製剤を調製するためのキット、および安定化ヘマトキシリン製剤のpHを再調整するためのキットである。
本開示のその他の態様は、ヘマトキシリン製剤を用いて生物学的試料を染色する方法と関連する。いくつかの実施形態では、生物学的試料を染色する方法は、(i)安定化ヘマトキシリン製剤からヘマトキシリン染色溶液を調製すること;および(ii)ヘマトキシリン染色溶液を生物学的試料に導入することを含む。いくつかの実施形態では、ヘマトキシリン染色溶液は、安定化ヘマトキシリン製剤のpHが染色に適するpHまで上昇するような量の再調整溶液を安定化ヘマトキシリン製剤に添加することにより調製される。いくつかの実施形態では、pHは2.4を上回るまで上昇する。いくつかの実施形態では、pHが2.5を上回るまで上昇するような十分量の再調整溶液が添加される。いくつかの実施形態では、再調整溶液は、強塩基を含む。いくつかの実施形態では、再調整溶液はバッファーを含む。いくつかの実施形態では、再調整溶液は添加剤を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される溶液および製剤は、手作業により試料に適用または導入される、またはディップ・アンド・ダンク技術を使用して適用される。その他の実施形態では、溶液および製剤は、例えば自動染色機構等により、試料に適用または分注される。当業者は、任意の溶液または製剤を分注することとは、当該溶液または製剤を試料または基材(例えば、スライド)に適用することを指すものと認識する。
いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、追加の染色剤、例えば対比染色剤等を用いて生物学的試料を染色することをさらに含む。いくつかの実施形態では、試料を対比染色剤と接触させることは、試料を、エオシンY(CAS番号15086−94−9)、オレンジG(CAS番号1936−15−8)、ライトグリーンSFイエロー(CAS番号5141−20−8)、ビスマルクブラウン(CAS番号:8005−77−4)、ファストグリーンFCF(CAS番号2353−45−9)、OG−6(オレンジGを含む)、EA25(ライトグリーンSF、ビスマルクブラウン、およびエオシンYを含む)、EA36(ライトグリーンSF、ビスマルクブラウン、およびエオシンYを含む)、EA50(ライトグリーンSF、ビスマルクブラウン、およびエオシンYを含む)、ならびにEA65(ライトグリーンSF、ビスマルクブラウン、およびエオシンYを含む)のうちの1つまたは複数と接触させることを含む。そのような対比染色剤を作製する処方箋および方法は、例えば、StainsFile(Bryan Llewellynにより維持される組織技術者のためのインターネット資源);Kiernan、「Histological and Histochemical methods: Theory and Practice」、第3版、Butterworth Heinemann、Oxford、英国において;ならびにHorobinおよびKiernan、「Conn’s biological stains:a handbook of dyes, stains and fluorochromes for us in biology and medicine」、第10版、Oxford:BIOS、ISBN 1859960995、2002において見出され得る。その他の実施形態では、試料をヘマトキシリン組成物と接触させることは、進行性のヘマトキシリン染色プロトコールを含む。その他の実施形態では、試料をヘマトキシリン組成物と接触させることは、退行性のヘマトキシリン染色プロトコールを含む。方法は、自動化され得るが、また基材、例えば顕微鏡スライド等上で支持されている生物学的試料について実施可能である。特別な実施形態では、方法は、顕微鏡スライド上に取り付けられた組織切片または細胞学試料を染色するのに使用される。対比染色工程をさらに含む特別な実施形態では、方法は、ヘマトキシリンおよびエオシン染色法またはPAP染色法、より具体的には自動化されたヘマトキシリンおよびエオシンまたはPAP染色法であり得る。
VENTANA HE600ヘマトキシリン溶液の2Lバッチを、各500mLの4つの等しい体積に分割し、そしてそのpHレベルを、1Mの塩酸を各分量に添加することにより、表1に示すように調整した。いくつかの実施形態では、VENTANA HE600ヘマトキシリン溶液は、蒸留された脱イオン水(約700g/L)、エチレングリコール(約280g/L)、ヘマトキシリン色素(約6g/L)、ヨウ素酸ナトリウム(約0.65g/L)、硫酸アルミニウム16〜18水和物(約27g/L)、ハイドロキノン(約9g/L)、およびβ−シクロデキストリン(約11g/L)を含んだ。
約180日後、これまでにpH調整されたヘマトキシリン試料の一部分のpH(表1を参照)を、0.1Mの水酸化ナトリウム溶液を用いて約pH=2.5に再調整した(表2を参照)。
約500日後、何らかのpH調整を受けなかった試料(EXP1−A)を含有するボトルは、内側表面に多量の沈殿物のコーティングを示したことが認められた。pH調整を受けた試料(EXP1−A、EXP1−B、EXP1−C、およびEXP1−D)を含有するボトルでは、沈殿物のフィルムは認められなかった。
約550日後、これまでにpH調整されたヘマトキシリン試料(表1を参照)の一部分のpHレベルを、VENTANA HE600青色化溶液(0.1Mのトリスバッファー、pH=8〜9)を用いて約pH=2.5に調整した。表4を参照。
いかなる特定の理論にも拘泥するものではないが、ヘマトキシリン染色溶液中に塩化物イオンが存在すれば、溶液内で沈殿物が形成される速度は低下する可能性があると考えられている。実施例1〜4は、酸性化剤として塩酸を使用して設計および実施された。これは、ヘマトキシリン染色溶液に塩化物イオンを導入し、このことから、沈殿物阻害効果は、単に溶液のpHレベルが低いだけでなく、塩化物イオンが存在したことに起因した可能性があると主張され得る。塩化物イオンと低pHの効果を分離するために、この実験のヘマトキシリン染色剤について、硫酸添加によりそのpHを下げるpH調節を実施した。ヘマトキシリン染色溶液を、表5に示す下記の処方箋を使用して調製した。
約360日後、これまでにpH調整されたヘマトキシリン試料のpHレベル(表6を参照)を、1.2Mのシアノ酢酸/シアノ酢酸塩バッファー溶液(pH=2.6)を用いて約pH=2.5に調整した。表7を参照。
約400日後、これまでにpH調整されたヘマトキシリン試料のpHレベル(表6を参照)を、VENTANA HE600青色化溶液(0.1Mのトリスバッファー、pH=8〜9)を用いて約pH=2.5に調整した。表8を参照。これらのpH再調整後の溶液を用いて、その他の実験は実施されなかった。容易に入手可能な試薬(VENTANA HE600青色化溶液)が酸性ヘマトキシリン溶液のpH再調整に使用可能であるという概念を証明するために、pH再調整を実施した。
出願者は、ヘマトキシリン染色溶液のpHを低く(例えば、2.4未満のpH)保つことにより、沈殿物形成速度が有意に低下し得ることを発見した。これは、染色溶液のpHを下げるために、酸性化剤として塩酸および硫酸の両方を使用した2つの異なるヘマトキシリン染色溶液の使用により明らかにされた。それまでは酸性化されていたヘマトキシリン染色溶液を、染色にふさわしいpHにまで再度上昇させるのに、強塩基溶液(水酸化ナトリウム溶液)またはpH緩衝化溶液(シアノ酢酸/シアノ酢酸塩溶液、トリス/H−トリス+溶液)のいずれも有効であることが判明した。
Claims (53)
- ヘマトキシリン色素と、ヘマトキシリン溶液の総容積に対して約0.2%〜約4%の量の酸とを含み、ヘマトキシリン溶液が2.4未満のpHを有する安定化ヘマトキシリン製剤。
- pHが、2.3未満である、請求項1に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- pHが、2.2未満である、請求項1に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- pHが、2.1未満である、請求項1に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- pHが、約2.1〜約2.2の範囲である、請求項1に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 酸が、塩酸、硫酸、過塩素酸、および硝酸からなる群から選択される、請求項1から5のいずれか一項に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 媒染剤および酸化剤をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 保存期間延長剤をさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 保存期間延長剤が、ポリオールである、請求項8に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- ポリオールが、プロピレングリコール、エチレングリコール、およびその混合物からなる群から選択される、請求項9に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 製剤が、ヘマトキシリン色素、媒染剤、酸化剤、および酸から実質的になる、請求項1に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 酸化剤がヨウ素酸ナトリウムであり、且つ媒染剤がアルミニウムを含む、請求項11に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の安定化ヘマトキシリン製剤の一定分量のpHを上昇させて、約2.4〜約2.6の範囲のpHを有するヘマトキシリン染色溶液を提供することと、生物学的試料を、約2.4〜約2.6の範囲のpHを有するヘマトキシリン染色溶液と接触させることとを含む、生物学的試料を染色する方法。
- 安定化ヘマトキシリン製剤の一定分量のpHが、強塩基またはバッファーを含む再調整溶液を添加することにより高められる、請求項13に記載の方法。
- 強塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、およびアンモニアからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
- バッファーが、約1.5〜約3.5の範囲のpKaを有する、請求項14に記載の方法。
- 再調整溶液が、保存期間延長剤、酸化剤、および媒染剤からなる群から選択される添加剤を含む、請求項14に記載の方法。
- 生物学的試料を、ヘマトキシリン染色溶液と接触させる前に、安定化ヘマトキシリン製剤のpHが高められる、請求項13から17のいずれか一項に記載の方法。
- 生物学的試料が、組織切片または細胞学試料を含む、請求項13から17のいずれか一項に記載の方法。
- 第1の成分と第2の成分を含むキットであって、
第1の成分は、ヘマトキシリン色素と、安定化ヘマトキシリン製剤の総容積に対して約0.1%〜約10%の量で酸とを含む、安定化ヘマトキシリン製剤を含み、安定化ヘマトキシリン製剤は、2.4未満のpHを有し、
第2の成分は、強塩基またはバッファーを含み、第2の成分は、第1および第2の成分が混合されたとき、ヘマトキシリン溶液のpHが2.4を上回り上昇するような、第1の成分に対する量で提供される、
キット。 - 第1および第2の成分が混合されたとき、ヘマトキシリン溶液のpHが2.5を上回り上昇するような、第1の成分に対する量で第2の成分が提供される、請求項20に記載のキット。
- 第1および第2の成分が混合されたとき、ヘマトキシリン溶液のpHが、約2.45〜約2.54の範囲となるような、第1の成分に対する量で第2の成分が提供される、請求項20に記載のキット。
- 第1および第2の成分が混合されたとき、ヘマトキシリン溶液のpHが、約2.5〜約2.6の範囲となるような、第1の成分に対する量で第2の成分が提供される、請求項20に記載のキット。
- 第1の成分が、媒染剤および酸化剤をさらに含む、請求項20から23のいずれか一項に記載のキット。
- 第1の成分が、保存期間延長剤をさらに含む、請求項20から24のいずれか一項に記載のキット。
- 保存期間延長剤が、ポリオールである、請求項25に記載のキット。
- ポリオールが、プロピレングリコール、エチレングリコール、およびその混合物からなる群から選択される、請求項26に記載のキット。
- 安定化ヘマトキシリン製剤が、ヘマトキシリン色素、媒染剤、酸化剤、および酸から実質的になる、請求項20に記載のキット。
- 第2の成分が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および水酸化リチウムからなる群から選択される強塩基を含む、請求項20から25のいずれか一項に記載のキット。
- 第2の成分が、シアノ酢酸塩、フマル酸塩、および硫酸塩からなる群から選択されるバッファーを含む、請求項20から25のいずれか一項に記載のキット。
- 第3の成分をさらに含み、第3の成分が対比染色剤を含む、請求項20から25のいずれか一項に記載のキット。
- 対比染色剤が、エオシンY、オレンジG、ライトグリーンSFイエロー、ビスマルクブラウン、およびファストグリーンFCFからなる群から選択される、請求項31に記載のキット。
- 請求項20から30のいずれか一項に記載の第1の成分と請求項20から30のいずれか一項に記載の第2の成分とを混合してヘマトキシリン染色溶液を形成することと、形成されたヘマトキシリン染色溶液と生物学的試料を接触させることとを含む、生物学的試料を染色する方法。
- ヘマトキシリン染色溶液内の第1の成分の第2の成分に対する比が、5:1〜約25:1の範囲である、請求項33に記載の方法。
- 比が、約10:1〜約20:1の範囲である、請求項34に記載の方法。
- 第1および第2の成分を、生物学的試料と接触させる前に少なくとも10秒間混合する、請求項33から35のいずれか一項に記載の方法。
- 第1および第2の成分が、別個の成分として生物学的試料に適用され、ヘマトキシリン製剤を形成するために生物学的試料の存在下で混合される、請求項33から35のいずれか一項に記載の方法。
- 第1および第2の成分が、同時に適用される、請求項37に記載の方法。
- 第1および第2の成分が、連続して適用される、請求項37に記載の方法。
- 第2の成分が、第1の成分が適用される前に適用される、請求項39に記載の方法。
- 請求項1に記載の安定化ヘマトキシリン製剤を含むディスペンサー。
- 請求項41に記載のディスペンサーと、強塩基またはバッファーのうちの1つを含む第2のディスペンサーを含むキット。
- 対比染色剤を有する第3のディスペンサーをさらに含む、請求項42に記載のキット。
- ヘマトキシリン色素と、安定化ヘマトキシリン製剤の総容積に対して約0.1%〜約10%の量で酸とを含む、安定化ヘマトキシリン製剤を含む、第1のコンテナであって、安定化ヘマトキシリン製剤は、2.4未満のpHを有する、第1のコンテナと、
再調整溶液を含む第2のコンテナと
を含み、
第1および第2のコンテナが、安定化ヘマトキシリン製剤および再調整溶液を混合してヘマトキシリン染色溶液を提供できるように、混合容器と流体連通している、
基材上に取り付けられた生物学的試料を染色するためのシステム。 - 基材上に取り付けられた生物学的試料を保持するための基材ホルダーであって、ヘマトキシリン染色溶液が生物学的試料に適用可能なように混合容器と流体連通している基材ホルダーをさらに含む、請求項44に記載のシステム。
- ヘマトキシリン色素、塩基と酸との反応から形成された塩を含み、pHが約2.4〜約2.6の範囲である安定化ヘマトキシリン製剤。
- 強塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および水酸化リチウムからなる群から選択され、且つ酸が、塩酸および硫酸からなる群から選択される、請求項46に記載の安定化ヘマトキシリン製剤。
- 媒染剤および酸化剤をさらに含む、請求項46または47に記載のヘマトキシリン製剤。
- 保存期間延長剤をさらに含む、請求項46から48のいずれか一項に記載のヘマトキシリン製剤。
- 安定化ヘマトキシリン製剤が、ヘマトキシリン色素、媒染剤、酸化剤、および酸と塩基との反応生成物に由来する塩から実質的になる、請求項46に記載のヘマトキシリン製剤。
- 酸化剤が、ヨウ素酸ナトリウムであり、および媒染剤が、アルミニウムを含む、請求項50に記載のヘマトキシリン製剤。
- 生物学的試料を、請求項46から51のいずれか一項に記載の安定化ヘマトキシリン製剤と接触させることを含む、生物学的試料を染色する方法。
- 試料を、エオシンY、オレンジG、ライトグリーンSFイエロー、ビスマルクブラウン、およびファストグリーンFCFからなる群から選択される対比染色剤と接触させることをさらに含む、請求項52に記載の方法。
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