JP2023521886A - 蛍光消光イムノアッセイ - Google Patents

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Abstract

本発明は、試料中の分析物の存在または量を決定するための方法および試薬に関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2020年4月17日に出願された米国仮特許出願第63/011403号および2021年2月23日に出願された米国仮特許出願第63/152365号の出願日の利益を主張する。
本発明は、試料中の分析物の濃度を決定するための蛍光消光イムノアッセイに関する。本発明はまた、イムノアッセイでトレーサーとして使用することができる新たなクラスのフルオレセイン誘導体に関する。
イムノアッセイは、物質の複雑な混合物を頻繁に含有する試験試料、典型的には溶液中の物質の存在または濃度を測定する技術である。典型的には、試験試料は血清または尿などの生体液である。イムノアッセイは、抗体または他のタンパク質が、1種または極めて限られたグループの分子に高い特異性で結合するユニークな能力に基づく。抗体に結合する分子は抗原と呼ばれる。イムノアッセイを行って抗原または抗体のいずれかの存在または濃度を測定することができる(すなわち、抗原または抗体のいずれかが分析物であり得る)。いずれの場合でも、アッセイの特異性は、分析物が、分析される試料中に存在し得る他の物質を除外して、その特異的結合パートナーに結合することができる程度に依存する。特異性の必要性に加えて、正確な測定を可能にするのに十分に高い分析物に対する親和性を有する結合パートナーを選択しなければならない。
イムノアッセイの要件は、特異的結合イベントに応じて測定可能なシグナルを生成する手段である。これは、分析物がその結合パートナーに結合すると起こる、光散乱または屈折率などの一部の物理学的特性の変化を測定することによって達成することができる。ほとんどのイムノアッセイは、検出可能な標識と会合している結合パートナーの使用に依存する。検出可能な標識と会合した結合パートナーはしばしばトレーサーと呼ばれる。放射性元素(ラジオイムノアッセイで使用される);酵素;蛍光、燐光、および化学発光色素;ラテックスおよび磁性粒子;色素結晶子;金、銀、およびセレンコロイド粒子;金属キレート;補酵素;電気活性基;オリゴヌクレオチド、安定なラジカルなどを含む多種多様な検出可能な標識が使用されている。このような検出可能な標識は、遊離トレーサーと結合トレーサーの分離後に、または結合イベントがトレーサーによって生成されるシグナルの変化をもたらすように系を設計することによって、結合イベントの検出および定量化を可能にする。
しばしば分離イムノアッセイまたは不均一イムノアッセイと呼ばれる、分離ステップを要するイムノアッセイは、複数のステップ、例えば、未結合トレーサーからその結合パートナーに結合しているトレーサーを分離するための表面の慎重な洗浄を頻繁に要する。シグナルが結合によって影響を受けるイムノアッセイは、しばしば分離ステップなしで実行することができる。このようなアッセイは、単に試薬と試料を混合し、物理的測定を行うことによって頻繁に行うことができる。このようなアッセイは均一イムノアッセイと呼ばれ、不均一イムノアッセイよりも実施するのが容易である。
使用される方法にかかわらず、イムノアッセイで生成されるシグナルの解釈には、試料媒体の特性を模倣した標準を参照することが要求される。定性的アッセイの場合、標準は、分析物を含まない参照試料および検出可能と考えられる最低濃度の分析物を有する陽性試料からなり得る。定量的アッセイには、公知の分析物濃度を有する追加の標準が要求される。試験試料のアッセイ反応と標準によって生成されるアッセイ反応の比較によって、試料中の分析物の存在または濃度に関してシグナル強度を解釈することが可能になる。
イムノアッセイは競合であっても非競合であってもよい。競合イムノアッセイでは、試料中の抗体が、抗原と結合するのにトレーサー(すなわち、検出可能な標識に連結した抗体)と競合する。そのため、抗体に結合したトレーサーの量を測定する。競合イムノアッセイでは、抗体に結合したトレーサーの量が、試料中の抗体の濃度に反比例する。これは、試料中に大量の抗体がある場合、より多くの抗原が試料中の抗体に結合し、トレーサーに結合するために利用可能な抗原が少なくなるからである。
非競合イムノアッセイでは、試料中の抗原が抗体に特異的に結合しているか、または試料中の抗体が抗原に特異的に結合している。そのため、抗原または抗体の量を測定する。競合イムノアッセイと異なり、非競合イムノアッセイでは、反応が試料中の抗原の濃度に正比例する。これは、抗原が試料中に存在しない場合、二次抗体上の検出可能な標識は結合しないからである。
蛍光偏光は、例えば、試料中の抗体または抗原の濃度を決定するための検出技術として使用されている。蛍光偏光技術は、直線偏光の光によって励起されると蛍光を発する基を含有する化合物(すなわち、蛍光トレーサー)が、その回転速度に反比例した偏光度を有する蛍光を発するという原理に基づく。したがって、蛍光抗原-抗体複合体は、そのサイズのために、光が吸収される時間と放出される時間との間で回転を制限されるので、抗体に結合している蛍光抗原が直線偏光の光により励起されると、放出される光は高度に偏光したままである。未結合蛍光抗原(すなわち、抗体に結合していない)が直線偏光の光によって励起されると、その回転は対応する蛍光抗原-抗体複合体の回転よりもはるかに速く、未結合蛍光抗原分子はよりランダムに配向され、したがって、放出される光は偏光解消している。蛍光偏光は、イムノアッセイで生成される蛍光抗原-抗体複合体の量を測定するための定量的手段を提供する。
蛍光消光技術も蛍光トレーサーの使用を伴うが、蛍光抗原が抗体に結合していると、蛍光抗原の蛍光が消光されるという原理に基づく。したがって、抗体に結合している蛍光抗原が光により励起されると、未結合蛍光抗原から放出される光の強度と比較して、放出される光の強度が減少する。よって、蛍光消光もイムノアッセイで生成される蛍光抗原-抗体複合体の量を測定する定量的手段を提供する。典型的なアッセイでは、濃度を決定する抗体を含有する試験試料を蛍光抗原と混合し、得られた混合物を光により励起し、放出される光の強度を測定する。試料中に存在する抗体は蛍光抗原に結合する。対照(抗体を含まない)と比較した混合物の放出される光の強度の減少は、試料中の抗原の濃度に反比例する。
別の蛍光消光アッセイでは、濃度を決定する抗原を含有する試験試料を蛍光抗原と蛍光抗原の抗原部分に特異的な抗体の混合物と合わせる。試験試料中に存在する抗原と蛍光抗原が限られた数の抗体について競合する。試験試料中の抗原の濃度が高いほど、試験試料からの抗原に結合する抗体が多くなり、蛍光抗原に結合する抗体が少なくなる(すなわち、より多くの未結合蛍光抗原をもたらす)。蛍光抗原および抗体の濃度を一定に維持することによって、試料抗原-抗体複合体と蛍光抗原-抗体複合体の比が試料中に存在する抗原の量に正比例する。同様に、未結合蛍光抗原の量が試料中に存在する抗原の量に正比例する。したがって、混合物を光により励起し、放出される光の強度を測定することによって、試料中の抗原の量を定量的に決定することができる。試験試料中の抗原の濃度は放出される光の強度に正比例する。
これらの技術は抗体-抗原結合パートナーに限定されない。同様のアッセイを、タンパク質(抗体ではない)を使用して実施して、タンパク質に特異的に結合する基質の存在または濃度を決定することができる。これらのアッセイにおけるトレーサーは、例えば、タンパク質に連結した検出可能な標識またはタンパク質に結合する分子に連結した検出可能な標識であり得る。
イムノアッセイは、例えば、ガスクロマトグラフィー(GC)および高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などの、試験試料中の物質の存在または濃度を測定する他の分析方法にしばしば関連する抽出および他の複雑な試料後処理手順および長いアッセイ時間を回避するので、これらの他の分析方法よりも有利である。
しかしながら、より高い感度を示し、実施がより容易であり、実施があまり高価でないイムノアッセイが当技術分野で依然として必要とされている。
本出願におけるいずれの参考文献の引用も、このような参考文献が本出願に対する先行文献であるものと解釈されるべきではない。
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、本開示の残りの部分、特にその全てが本発明の原理を例として示す好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
本発明は、試料中の分析物の存在または量を決定する方法に関する。本方法は、
(i)分析物を含有することが疑われる試料を用意するステップと;
(ii)試料を蛍光トレーサーおよび結合パートナーと接触させてアッセイ組成物を得るステップであって、結合パートナーは分析物および蛍光トレーサーに特異的である、ステップと;
(iii)アッセイ組成物を直線偏光されていない第1の波長の光で照射するステップと;
(iv)第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
を伴い、
第2の波長で放出される光の強度が試料中の分析物の濃度に比例する。
本方法は溶液中でまたは乾式スライドアッセイとして実施され得る。一実施形態では、分析物がSDMAである。一実施形態では、本方法が分離ステップを伴わない。
本発明はまた、本発明の方法に使用することができる蛍光トレーサーを包含する。一実施形態では、蛍光トレーサーが、
Figure 2023521886000001

(式中、X=-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、または-SOHである)
からなる群から選択される。
本発明はまた、本方法に使用することができるスライドを包含する。
本発明はまた、本発明の方法に使用することができる置換蛍光トレーサーを合成するための中間体として有用な誘導体化フルオレセイン分子を包含する。
本方法の一般原理を示す概略図である。 フルオレセイン分子の4’位を官能化するための合成スキームを示す概略図である。 実施例15に記載される、様々なMel-トレーサーについての[抗Mel-Ab]/[Mel-トレーサー]の比の関数としての蛍光変化パーセントのプロットである。 実施例16に記載される、メラミンをMel-Fおよび抗Mel-Abの溶液に添加した場合の、蛍光強度対メラミン濃度のプロットである。 実施例17に記載される、様々な液体中のMel-F、Mel-F+抗Mel-AB、およびMel-F+抗Mel-AB+Mel溶液についての蛍光強度のプロットである。 実施例18に記載される、メラミン濃度の関数としてのメラミンを含有する牛乳を添加したMelと抗Mel-Abの混合物の蛍光のプロットである。 実施例19に記載される、ストレプトアビジンをビオチン-Fの溶液およびビオチン-EDの溶液に添加した場合の、蛍光変化パーセンテージ対ストレプトアビジンとトレーサーのモル比のプロットである。 実施例20に記載される、T3-F(コンジュゲートのみ);T3-Fおよび抗T4-Mab(コンジュゲートとモノクローナル抗体);およびT3-F、抗T4-Mab(コンジュゲートとモノクローナル抗体)、およびT4の溶液の相対蛍光のプロットである。 実施例20に記載される、時間の関数としての、T3-FをPBSおよびPBS+抗T4-Mab(すなわち、AB)に添加した場合の蛍光変化パーセンテージならびにT4添加後(PBS+Ab+T4)の消光回復のプロットである。 実施例21に記載される、様々な濃度のT4をT3-Fおよび抗T4-Mabの溶液に添加した場合の、蛍光強度対T4濃度のプロットである。 実施例22に記載される、凍結乾固前および後のT3-FまたはT3-Fと抗T4-Mabの様々な溶液についての蛍光強度のプロットである。 実施例22に記載される、T4-5とAb-Cy5の比の関数としての、T4-5およびAb-Cy5を含有する溶液に蛍光強度のプロットである。 実施例23に記載される、T4-5とAb-Cy5の比の関数としての、T4-5およびAb-Cy5を含有する溶液の蛍光変化パーセンテージのプロットである。 実施例23に記載される、T4を添加したT4-FおよびAb-Cy5の溶液の蛍光強度対T4濃度のプロットである。 実施例23に記載される、T4を添加したT4-FおよびAb-Cy5の蛍光回復パーセンテージ対T4濃度のプロットである。 実施例24に記載される、T4を添加したT3-FおよびAb-Cy3を含有する様々な溶液の蛍光強度対T4濃度のプロットである。 実施例24に記載される、T4を添加したT4-FおよびAb-Cy3を含有する様々な溶液の蛍光強度対T4濃度のプロットである。 実施例24に記載される、溶液を490nmで励起し、発光を615nmで測定した場合の、T4を添加したT4-FおよびAb-Cy3を含有する様々な溶液の蛍光強度対T4濃度のプロットである。 実施例25に記載される、蛍光トレーサーに連結した様々なベータ-ラクタム抗生物質の溶液;トレーサーおよび抗体(すなわち、Ab)の溶液;ならびにトレーサー、抗体、およびアンピシリンまたはセフォタキシムの溶液の蛍光変化パーセンテージのプロットである。 実施例26に記載される、SDM-FまたはSDM-Su-Fの溶液;SDM-FまたはSDM-Su-Fおよび抗スルファジメトキシンモノクローナル抗体(Ab)の溶液;ならびにSDM-FまたはSDM-Su-F、Ab、およびSDMの溶液の相対蛍光パーセンテージのプロットである。 実施例27に記載される、T3-Fおよびモノクローナル抗T4-Mabの様々な溶液の蛍光強度対モノクローナル抗T4-MabとT3-Fのモル比のプロットである。 本明細書に記載される乾式スライドアッセイ方法に使用されるスライドの様々な実施形態の構造を示す図である。 同上。 同上。 本明細書に記載される乾式スライドアッセイ方法に使用されるスライドの例示的な実施液体を示す図である。 同上。 本明細書に記載される乾式スライドアッセイ方法を図18Cに示される乾式スライドを使用してどのように実施するかを示す図である。 実施例28に記載される、抗体:コルチゾール-4-Flの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 実施例28に記載される、抗体:コルチゾール-4-Flの比に対する、および抗体:コルチゾール-5-Flの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 抗体にコンジュゲートしたBHQ10クエンチャーの当量の関数としての、蛍光トレーサーA3がSDMAに対する抗体と複合体を形成した場合の蛍光の減少を示す図である。 試料が様々な濃度のアッセイに潜在的に干渉し得る化合物(すなわち、干渉物質)を含む、一定量のSDMA(μg/dL)を含有する試料中のSDMAの濃度を決定するためのアッセイ(フィルタリング層を有するスライドを使用)の結果を示す図である。干渉物質は(A)溶血(0~500mg/dL)、(B)ビリルビン(0~30mg/dL)、(C)イントラリピッド(0~1000mg/dL)および(D)全血(0~10%)である。 同上。 同上。 同上。 実施例33に記載される、DFF、SDMA-DFF、DCF、SDMA-DCF、Fl、およびSDMA-FLの吸収スペクトルを示す図である。 実施例33に記載される、SDMA-DFF、SDMA-DCF、Fl、およびSDMA-FLの発光スペクトルを示す図である。 実施例34に記載される、増加する抗体濃度の関数としての異なるSDMAトレーサーについての蛍光消光パーセントを示す図である。 実施例34に記載される、BHQ10(4当量)にコンジュゲートした増加する濃度の抗SDMA抗体の関数としての異なるSDMAトレーサーについての蛍光消光パーセントを示す図である。 実施例34に記載される、SDMAをSDMA-DFFトレーサー/SDMA抗体溶液と合わせた場合の、SDMA濃度の関数としての蛍光強度の増加を示す図である。 実施例34に記載される、SDMAをSDMA-DCFトレーサー/SDMA抗体溶液と合わせた場合の、SDMA濃度の関数としての蛍光強度の増加を示す図である。 実施例34に記載される、SDMAをSDMA-DCFトレーサー/SDMA抗体溶液と合わせた場合の、SDMA濃度の関数としての蛍光強度の増加を示す図である。 実施例36に記載される、リボフラビン結合タンパク質の関数としての牛乳におけるリボフラビン蛍光を示す図である。 実施例37に記載される乾式スライドを使用したSMDA分析からの出力を示す図である。 実施例40に記載される、蛍光消光パーセント対抗体:CA-Flの比のプロットである。 実施例40に記載される、コール酸をCA-Flおよびα-コール酸抗体のPBS中溶液に添加した場合の、蛍光強度対コール酸濃度のプロットである。 実施例40に記載される、タウロコール酸をCA-Flおよびα-コール酸抗体のPBS中溶液に添加した場合の、蛍光強度対コール酸濃度のプロットである。 実施例42に記載される、異なる濃度のコール酸を含有するCA-Flおよびα-コール酸抗体の溶液の蛍光対胆汁酸の濃度のプロットである。 実施例42に記載される、異なる濃度のタウロコール酸を含有するCA-Flおよびα-コール酸抗体の溶液の蛍光対胆汁酸の濃度のプロットである。 実施例47に記載される、蛍光強度(λex=470nm、λem=520nm)対CysB濃度(μg/mL)のプロットである。 実施例48に記載される、乾式スライドフォーマットでの蛍光強度の増加率(時間間隔30~100秒にわたって測定される)対CysBの濃度のプロットである。 実施例51に記載される、抗CysB抗体とCysBペプチドP6-Flの比に対する、および抗体とP7-Flの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 実施例51に記載される、抗CysB抗体とCysBペプチドP6-DFFの比に対する、および抗体とP7-DFFの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、抗CysB抗体とCysBペプチドP6-FlまたはP6-DFFの比に対する、および抗体とP6-4-FlまたはP-4-DFFの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 抗CysB抗体(Ab)とCysBペプチドP6-Flの比に対する、および抗体-BHQ10(Ab-BHQ10)とP6-Flの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 抗CysB抗体とCysBペプチドP6-DFFの比に対する、および抗体-BHQ10(Ab-BHQ10)とP6-DFFの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 実施例51に記載される、CysBペプチドP6、P7またはP14濃度の関数としての、P6、P7、またはP14をP6-Flおよび抗CysB抗体の溶液、またはP6-DFFおよび抗CysB抗体の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例51に記載される、CysBタンパク質濃度の関数としての、CysB完全長タンパク質を洗浄剤サルコシルの存在下でP6-Flおよび抗CysB抗体の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例51に記載される、CysBタンパク質濃度の関数としての、CysB完全長タンパク質を洗浄剤サルコシルの存在下でP6-DFFおよび抗CysB抗体の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例51に記載される、CysBタンパク質濃度の関数としての、血清中に添加されたCysB完全長タンパク質を洗浄剤サルコシルの存在下でP6-Flおよび抗CysB抗体(Ab)の溶液、またはP6-FlおよびBHQ10にコンジュゲートした抗CysB抗体(Ab-BHQ10)の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例51に記載される、CysBタンパク質濃度の関数としての、血清中に添加されたCysB完全長タンパク質を洗浄剤サルコシルの存在下でP6-DFFおよび抗CysB抗体(Ab)の溶液、またはP6-DFFおよびBHQ10にコンジュゲートした抗CysB抗体(Ab-BHQ10)の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、抗NT-プロBNP抗体とNT-プロBNPペプチドP1-Fl(Ab)の比に対する、および抗NT-プロBNP抗体-BHQ10とペプチドP1-Flの比に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、抗NT-プロBNP抗体とNT-プロBNPペプチドP1-DFFの比(Ab)に対する、および抗NT-プロBNP抗体-BHQ10とP1-DFFの比(Ab-BHQ10)に対する蛍光消光パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、P1濃度の関数としての、NT-プロBNPペプチドP1をP1-Flおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液(Ab)、またはP1-Flおよび抗体-BHQ10の溶液(Ab-BHQ10)に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、P1濃度の関数としての、NT-プロBNPペプチドP1をP1-DFFおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液(Ab)、またはP1-DFFおよび抗NT-プロBNP抗体-BHQ10の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、P1濃度の関数としての、チャコール処理血清(charcoal stripped serum)に添加されたNT-プロBNPペプチドP1をP1-Flおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、P1濃度の関数としての、チャコール処理血清に添加されたNT-プロBNPペプチドP1をP1-DFFおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、NT-プロBNPタンパク質濃度の関数としての、PBS中NT-プロBNP完全長タンパク質をP1-Flおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液(P1-Fl/Ab=1:1)に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、NT-プロBNPタンパク質濃度の関数としての、PBS中NT-プロBNP完全長タンパク質をP1-DFFおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液(P1-DFF/Ab=1:1)に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、NT-プロBNPタンパク質濃度の関数としての、血清中NT-プロBNP完全長タンパク質をP1-Flおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液(P1-Fl/Ab=2:1)に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 実施例52に記載される、NT-プロBNPタンパク質濃度の関数としての、血清中NT-プロBNP完全長タンパク質をP1-DFFおよび抗NT-プロBNP抗体の溶液(P1-DFF/Ab=2:1)に添加した場合の蛍光回復パーセントのプロットである。 本明細書に記載される乾式スライドアッセイ方法に使用されるスライドの例示的な実施形態を示す図である。 本明細書に記載される乾式スライドアッセイ方法に使用されるスライドの例示的な実施形態を示す図である。
本発明は、試料中の分析物の存在または量を決定する方法に関する。
本発明はまた、本方法に使用することができるスライドを包含する。
本発明はまた、本発明の方法に使用することができる置換蛍光トレーサーを包含する。
本発明はまた、本発明の方法に使用することができる置換蛍光トレーサーを合成するための中間体として有用な誘導体化フルオレセイン分子を包含する。
1.定義
「分析物」という用語は、この用語が本明細書で使用される場合、試料中のその存在または濃度を決定することを意図しており、結合パートナー(例えば、抗原または抗体)に結合する(すなわち、これと複合体を形成する)、生体液などの試料中に存在する分子(例えば、抗体または抗原)を指す。分析物は、例えば、タンパク質、糖タンパク質、糖類、多糖、アミノ酸、置換アミノ酸、メチル化アミノ酸、ホルモン、抗生物質、核酸、代謝産物、または前記のいずれかの誘導体であり得る。
「複合体」は、この用語が本明細書で使用される場合、分子実体間の共有結合を伴わない2つ以上の分子実体(イオン性であっても帯電していなくてもよい)の会合によって形成される種である。複合体の例は、抗体と抗原(または抗原誘導体)の会合およびペプチドと受容体の会合である。
「ハプテン」という用語は、この用語が本明細書で使用される場合、動物に注射した場合に抗体形成を誘導しないが、動物に注射した場合に担体タンパク質に連結して免疫応答を誘発する抗原(免疫原)を提供して、抗体の形成をもたらすことができる分子である。得られた抗体は、公知の抗体単離技術によって単離され得る。ハプテンは得られた抗体に結合する。
「抗原」という用語は、本明細書で使用される場合、当技術分野で認識されている意味を有する、すなわち、体に導入した場合に、抗体の産生を刺激する物質である。
「抗体」という用語は、本明細書で使用される場合、当技術分野で認識されている意味を有する、すなわち、抗原の体への導入のために産生されるタンパク質である。抗体はインビボで、インビトロで、組換え的に、または合成的に産生され得る。「抗体」という用語は、本明細書で使用される場合、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、一本鎖抗体(scFv)、または抗体の抗原結合フラグメントを含む。抗体の抗原結合フラグメントは、インタクト抗体の抗原結合部位または可変領域を含むインタクト抗体の一部であって、インタクト抗体のFc領域の定常重鎖ドメインを含まない一部である。抗原結合抗体フラグメントの例としては、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)およびFフラグメントが挙げられる。抗体は、例えば、IgG、IgM、IgA、IgDおよびIgEを含む任意の抗体クラスであり得る。
「mAb」または「Mab」という用語は、本明細書で使用される場合、モノクローナル抗体の略語である。
「結合パートナー」という句は、この句が本明細書で使用される場合、特異性を有して第2の分子に結合する分子を意味する。例えば、第2の分子が抗原/抗体であり得、「結合パートナー」が抗体/抗原であり得る。同様に、第2の分子が受容体の基質であり得、「結合パートナー」が受容体であり得るか、または第2の分子が受容体であり得、「結合パートナー」が基質であり得る。さらに、結合パートナーがアプタマーであり得る。結合パートナーがレクチンであり得、第2の分子が炭水化物であり得る。第2の分子が分析物であり得る。
「特異性を有して」、「特異的に結合する」、「特異性を有して分析物に結合する」、「分析物に特異的である」という句、および同様の句は、本明細書で使用される場合、当技術分野で認識されている意味を有する、すなわち、結合パートナーが、分析物(または分析物のクラス)を認識し、他の非特異的分子に結合するよりも高い親和性でこれに結合する。例えば、他の非特異的分子よりも効率的に抗原に結合する、抗原に対して産生される抗体は、抗原に特異的に結合すると記載され得る。結合特異性は、例えば、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、またはウエスタンブロットアッセイなどの当技術分野で公知の方法論を使用して試験することができる。非特異的分子は、結合パートナーとその対応する分析物との間で示される反応性の25%未満、好ましくは10%未満、より好ましくは5%未満、最も好ましくは1%未満で結合パートナーに結合する分子である。
「分析物-コンジュゲート」という用語は、本明細書で使用される場合、第2の分子に連結している結合パートナー(例えば、抗体または抗原)によって認識され、これに結合する分子(例えば、抗原または抗体)を指す。分析物-コンジュゲートの特性は、これが分析物に対する結合パートナーによって認識され、これに結合するように、目的の分析物に対する十分な構造類似性を有することである。
例えば、分析物が抗原である場合、かなりの割合の分析物-コンジュゲートが、分析物-コンジュゲートが抗体の結合部位(複数可)について抗原と競合することができるように、1つまたは複数の決定基またはエピトープ部位(以下、「エピトープ部分」と呼ばれる)を定義するような抗原と実質的に同じ構造、空間、および極性配置を有する。ほとんどの場合、分析物-コンジュゲートは、試料中のアッセイされる分析物と、かなりの割合の分子表面について同じまたは実質的に同じ構造および電荷分布(空間的および極性配置)を有する。
分析物-コンジュゲートは、「トレーサー」を提供するように検出可能な標識に連結しているエピトープ部分であり得る(すなわち、第2の分子部分が検出可能な標識である)。
分析物-コンジュゲートは、トレーサーを提供するように検出可能な標識に連結したハプテンであり得る。換言すれば、トレーサーを提供するように検出可能な標識に連結しているエピトープ部分がハプテンの部分、すなわち、免疫応答をもたらすために使用されたハプテンの部分である。ハプテン上の官能基を化学修飾してハプテンを検出可能な標識に連結することができる。
分析物-コンジュゲートは、トレーサーを提供するように検出可能な標識に連結している抗体などの結合タンパク質であり得る。
「トレーサー」は、この用語が本明細書で使用される場合、検出可能な標識を含む分析物-コンジュゲートである。
フルオレセインは、以下の構造:
Figure 2023521886000002

を有する分子である。以下に示されるように、フルオレセインは開いた形態および閉じた形態で存在することができ、開いた形態は回転異性体のペアとして存在することが認識されるだろう:
Figure 2023521886000003

フルオレセインという用語は、本明細書で使用される場合、開いた形態および閉じた形態ならびに開いた形態の両回転異性体を含む。フルオレセインという用語は、本明細書で使用される場合、イオン形態および/または塩形態も含む。フルオレセイン分子の炭素原子のナンバリングは、分子の開いた形態を考慮するか閉じた形態を考慮するかに応じて、当技術分野で変化する。したがって、フルオレセインおよびフルオレセインの誘導体に関する文献は、炭素原子ナンバリングに関して均一ではない。上に示されるナンバリングが本開示の目的のために使用される。
「蛍光トレーサー」という用語は、この用語が本明細書で使用される場合、エピトープ部分が、直接または連結基により蛍光を発する分子に連結している、分析物-コンジュゲートを意味する。ある実施形態では、エピトープ部分がフルオレセインから誘導される分子に連結している。好ましくは、エピトープ部分がフルオレセインまたはジフルオロフルオレセインに連結している。
「エピトープ部分」という句は、本明細書で使用される場合、分析物がその結合パートナーによって認識され、これに特異的に結合することができるように、分析物の1つまたは複数の決定基またはエピトーブ部位を定義するような構造、空間、および極性配置を有する分析物の一部を意味する。「エピトープ部分」という句は、本明細書で使用される場合、エピトープ部分またはエピトープ部分を含む分子実体を意味する。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、
Figure 2023521886000004

(式中、Tはエピトープ部分をフルオレセイン分子に連結する結合または二価基(すなわち、連結基)であり、くねった線はT-エピトープ部分がフルオレセイン分子の炭素に結合した任意の水素に取って代わることができることを示す)
である。
「クエンチャー」という用語は、本明細書で使用される場合、蛍光消光イムノアッセイにおいて、結合パートナーに連結すると、同じ結合パートナーに複合体化しているが、クエンチャーに連結していない場合に蛍光トレーサーによって放出される光の強度と比較して、結合パートナーに複合体化している蛍光トレーサーによって放出される光の強度を低下させる部分を意味する。
「約」という用語は、本明細書で使用される場合、±10%、好ましくは±5%、より好ましくは±2%、最も好ましくは±1%を意味する。
「実質的に含まない」という句は、本明細書で使用される場合、10%未満、好ましくは5%未満、より好ましくは2%未満、最も好ましくは1%未満を意味する。
「比例する」という句は、本明細書で使用される場合、測定された値と何かの量との間の対応または関係が存在することを意味する。例えば、「第2の波長で放出される光の強度が試料中の分析物の濃度に比例する」という句は、第2の波長で放出される光の強度が試料中の分析物の濃度に対応することを意味する。測定された値および量は線形相関し得る。
「高分子」という用語は、本明細書で使用される場合、約500ダルトンより高い分子量を有する化合物を意味する。一実施形態では、分子量が約2200ダルトンより高い。一実施形態では、分子量が約5500ダルトンより高い。一実施形態では、分子量が約11000ダルトンより高い。高分子の分子量は典型的には約200キロダルトン未満である。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約3アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約5アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約10アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約20アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約50アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約100アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約200アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約300アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約400アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約500アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約600アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約700アミノ酸より長いポリペプチドである。一実施形態では、高分子が、アミノ酸長が約800アミノ酸より長いポリペプチドである。高分子がポリペプチドである場合、アミノ酸長は典型的には約1000アミノ酸未満である。ポリペプチドはグリコシル化されていてもよい。ポリペプチドは抗体であり得る。他の実施形態では、高分子が炭水化物、多糖、脂質または核酸であり得る。
「SDMA」という用語は、遊離SDMAとしても公知である、対称性ジメチルアルギニン、およびその誘導体を意味する。SDMAの誘導体の例としては、アルキル化SDMAおよびアシル化SDMAが挙げられる。SDMAに特異的な一定の抗体は米国特許第9970927号に記載されている。
2.方法の説明
本発明の方法は、
(i)分析物を含有することが疑われる試料を用意するステップと;
(ii)試料を蛍光トレーサーおよび結合パートナーと接触させてアッセイ組成物を得るステップであって、結合パートナーは分析物および蛍光トレーサーに特異的である、ステップと;
(iii)アッセイ組成物を直線偏光されていない第1の波長の光で照射するステップと;
(iv)第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
を含み、
第2の波長で放出される光の強度が試料中の分析物の濃度に比例する。
本発明の別の実施形態では、本方法が、
(i)分析物を含有することが疑われる試料を用意するステップと;
(ii)試料を蛍光トレーサーおよび結合パートナーと接触させてアッセイ組成物を得るステップであって、結合パートナーは分析物および蛍光トレーサーに特異的である、ステップと;
(iii)アッセイ組成物を直線偏光されていない第1の波長の光で照射するステップと;
(iv)第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
を含み、
第2の波長で放出される光の強度が試料中の分析物の濃度に比例する。
よって、一実施形態では、第1の波長の光が直線偏光されておらず、別の実施形態では、第1の波長の光が直線偏光されている。
一実施形態では、第2の波長で放出される光の強度と試料中の分析物の濃度との間に線形関係が存在する。
理論によって拘束されることを望むものではないが、本方法の基礎は、トレーサーが結合パートナーに結合している場合に、蛍光トレーサーの蛍光が消光されることである。したがって、蛍光トレーサーが結合パートナーに結合している場合、これが第1の波長の光により励起されると、第2の波長で放出される光の強度が、トレーサーが結合パートナーに結合していない場合に放出される強度と比較して、低下する(消光される)。試料中に存在する分析物および蛍光トレーサーは結合パートナー上の限られた数の結合部位について競合して、分析物-結合パートナー複合体およびトレーサー-結合パートナー複合体の形成をもたらす。試料中の分析物の濃度が高いほど、結合パートナーに結合することができる蛍光トレーサー分子の数が少なくなり、したがって、未結合になる蛍光トレーサー分子が多くなる。したがって、第2の波長で放出される光の強度は、試料中の分析物の量に正比例する。この一般原理を図1に示す。分析物に対する結合パートナーの親和性および蛍光トレーサーに対する結合パートナーの親和性は異なり得る。
一実施形態では、分析物が抗原であり、蛍光トレーサーが、蛍光標識に連結した抗原のエピトープ部分を含む分析物-コンジュゲートであり、結合パートナーが抗原に対する抗体である。
一実施形態では、蛍光トレーサーが4’-置換蛍光トレーサー、4’-置換蛍光トレーサー誘導体、5-置換蛍光トレーサー、および5-置換蛍光トレーサー誘導体からなる群から選択される。
一実施形態では、蛍光トレーサーが4’-置換蛍光トレーサーである。
一実施形態では、蛍光トレーサーが4’-置換蛍光トレーサー誘導体である。
好ましくは、蛍光トレーサーが4’-置換蛍光トレーサーまたは4’-置換蛍光トレーサー誘導体であり、最も好ましくは、蛍光トレーサーが4’-置換蛍光トレーサーである。
一実施形態では、4’-置換蛍光トレーサーが構造A1である。
一実施形態では、4’-置換蛍光トレーサーが構造A2である。
一実施形態では、4’-置換蛍光トレーサーが構造A3である。
一実施形態では、蛍光トレーサーが5-置換蛍光トレーサーである。
一実施形態では、蛍光トレーサーが5-置換蛍光トレーサー誘導体である。
一実施形態では、5-置換蛍光トレーサーが構造A4である。
一実施形態では、5-置換蛍光トレーサーが構造A5である。
一実施形態では、5-置換蛍光トレーサーが構造A6である。
一実施形態では、トレーサーが以下の構造:
Figure 2023521886000005

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体である。
一実施形態では、トレーサーが以下の構造:
Figure 2023521886000006

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体である。
一実施形態では、トレーサーが以下の構造:
Figure 2023521886000007

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体である。
一実施形態では、トレーサーが以下の構造:
Figure 2023521886000008

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体である。
一実施形態では、トレーサーが以下の構造:
Figure 2023521886000009

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体である。
一実施形態では、トレーサーが以下の構造:
Figure 2023521886000010

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体である。
分析物の分子量は広範囲にわたって変化し得る。典型的には、分析物の分子量が50ダルトンより高い。低分子である分析物については、分析物の分子量が典型的には約50~約4000ダルトン、好ましくは約100~約2000ダルトンの間である。分析物がタンパク質などのより大型の分子である場合、分子量は2000ダルトンより高くてもよい。分析物がタンパク質などのより大型の分子である場合、分子量は4000ダルトンダルトンより高いこともあり得る。
本発明の方法を使用して多種多様な分析物をアッセイすることができる。例示的な分析物には、それだけに限らないが、低分子(例えば、対称性ジメチルアルギニン(SDMA)、非対称性ジメチルアルギニン(ADMA)、モノメチルアルギニン(MMA)、メラミン、抗生物質、T4、β-ラクタム抗生物質(ペニシリンなど)、サルファ薬、セファロスポリン、およびステロイド(例えば、プロゲステロンおよびコルチゾール)、ならびにタンパク質(例えば、シスタチン-B)および抗体などの高分子が含まれる。
一実施形態では、分析物がSDMAである。
一実施形態では、分析物がメラミンである。
一実施形態では、分析物がT4である。
一実施形態では、分析物がコルチゾールである。別の実施形態では、分析物が胆汁酸である。
一実施形態では、分析物がプロゲステロンである。
一実施形態では、分析物がシスタチン-Bである。特定の実施形態では、分析物がイヌまたはネコシスタチン-Bである。一実施形態では、分析物がNT-プロBNPである。特定の実施形態では、分析物がイヌまたはネコNT-プロBNPである。
一実施形態では、分析物が抗生物質である。
例示的な抗生物質には、それだけに限らないが、アモキシシリン、アンピシリン、セファセトリル、セフキノム、セファゾリン、セフォペラゾン、セフチオフル、セファレキシン、セファロニウム、クロキサシリン、デスアセチルセファピリン、ジクロキサシリン、ナフシリン、オキサシリン、セファピリン、デスフロイルセフチオフル、セフロキシム、およびペニシリンが含まれる。
一実施形態では、分析物が、欧州連合によって要求される、牛乳において試験しなければならない抗生物質からなる群から選択される1種または複数の抗生物質である。
一実施形態では、分析物が、ペニシリンG(ベンジルペニシリン)、アンピシリン、アモキシシリン、オキサシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、ナフシリン、セファピリン、デスアセチルセファピリン、セフチオフル、デスフロイルセフチオフル、セフキノム、セファロニウム、セファゾリン、セファセトリル、セファレキシン、セフロキシム、およびセフォペラゾンからなる群から選択される1種または複数の抗生物質である。
一実施形態では、分析物が、米国食品医薬品局によって要求される、牛乳において試験しなければならない抗生物質からなる群から選択される1種または複数の抗生物質である。
一実施形態では、分析物が、ペニシリンG(ベンジルペニシリン)、アンピシリン、アモキシシリン、クロキサシリン、セファピリン、セフチオフル、およびデスフロイルセフチオフルからなる群から選択される1種または複数の抗生物質である。
一実施形態では、分析物が高分子である。一実施形態では、高分子がポリペプチドである。
一実施形態では、アッセイ組成物が溶液である。一実施形態では、アッセイ組成物が水溶液である。
試料は、典型的には液体であり、一般的にはそれだけに限らないが、尿、血清、牛乳、唾液、血漿、全血、汗、涙、および脊髄液などの生体液である。試料は、典型的には液体であるが、固体試料も本発明の方法に使用され得る。固体材料には、それだけに限らないが、糞便試料および固形組織試料、固体材料の抽出物、および乾燥液体試料が含まれる。一実施形態では、固体試料が液体に溶解または懸濁される。
一実施形態では、試料が水溶液である。
一実施形態では、試料が尿である。
一実施形態では、試料が血清である。
一実施形態では、試料が牛乳である。
一実施形態では、試料が唾液である。
一実施形態では、試料が血漿である。
一実施形態では、試料が全血である。
一実施形態では、試料が汗である。
一実施形態では、試料が涙である。
一実施形態では、試料が脊髄液である。
一実施形態では、試料が糞便試料または糞便抽出物である。
典型的には、試料サイズが約1μL~約5mLの範囲である。一実施形態では、試料サイズが好ましくは約2μL~約20μL、より好ましくは約2μL~約15μL、最も好ましくは約2μL~約10μLである。一実施形態では、試料サイズが約50μL~約200μLの範囲である。一実施形態では、試料サイズが約75μL~約150μLである。一実施形態では、試料サイズが約100μLである。
アッセイ溶液中の分析物の濃度は広範囲にわたって変化し得る。一般的に、アッセイ溶液中の分析物の濃度は約0.1nM~約1000nMの範囲であり、典型的には約10nM~約100nMである。より濃縮された試料を適切な希釈剤で簡単に希釈してアッセイに適した濃度を有する希釈された試料を得ることができることが容易に理解されるだろう。本発明の方法は極めて感受性であり、一部の分析物については、4ppbという低い濃度の分析物を検出するために使用することができる。
アッセイ溶液中の結合パートナーの濃度は、典型的には約0.1nM~約2000nMの範囲である。一実施形態では、アッセイ溶液中の結合パートナーの濃度が約1nM~約1000nMの範囲である。一実施形態では、アッセイ溶液中の結合パートナーの濃度が約5nM~約500nMの範囲である。一実施形態では、アッセイ溶液中の結合パートナーの濃度が約10nM~約200nMの範囲である。
様々な実施形態では、結合パートナーが固体支持体に連結している。固体支持体の例としては、それだけに限らないが、反応容器、粒子、微粒子、マイクロビーズ、バーコードビーズ、磁性粒子、または磁性バーコードビーズが挙げられる。
アッセイ溶液中の蛍光トレーサーの濃度は、典型的には約0.1~約1000nMの範囲である。一実施形態では、アッセイ溶液中の蛍光トレーサーの濃度が約1nM~約500nMの範囲である。一実施形態では、アッセイ溶液中の蛍光トレーサーの濃度が約10nM~約200nMの範囲である。
典型的には、アッセイ溶液中の結合パートナーと蛍光トレーサーの比が約0.05~約10の範囲である。一実施形態では、アッセイ溶液中の結合パートナーと蛍光トレーサーの比が約0.1~約8の範囲である。一実施形態では、アッセイ溶液中の結合パートナーと蛍光トレーサーの比が約0.5~約5の範囲である。しかしながら、アッセイの精度は、結合パートナーとトレーサーについて、および結合パートナーと分析物についての正確な比を有することに依存することが理解されよう。適切な比は、結合パートナーに対する分析物(およびトレーサー)の親和性に依存する。当業者であれば、適切な比が何であるかを容易に決定することができるだろう。
一実施形態では、結合パートナーと蛍光トレーサーの比が約1:1である。一実施形態では、結合パートナーとトレーサーが、複合体中の結合パートナーと蛍光トレーサーの比が約1:1である複合体として提供される。一実施形態では、複合体が固体として提供される。例えば、結合パートナーと蛍光トレーサーを水性溶媒中で合わせて、複合体の水溶液を得て、複合体を固体として提供するように凍結乾燥によって溶液から水を除去する。
典型的には、試料を、前もって合わせた結合パートナーおよび蛍光トレーサーと混合することによってアッセイを行う。典型的には、約25μlの結合パートナーの溶液を約25μlの蛍光トレーサーの溶液と合わせ、次いで、得られた溶液を約50μlの、分析物を含有することが疑われる試料の溶液に添加して、アッセイ組成物を得る。しかしながら、結合パートナーの溶液、蛍光トレーサーの溶液、および試料溶液の体積は広範囲にわたって変化し得る。蛍光トレーサーを、前もって合わせた結合パートナーおよび試料と混合することによってアッセイを行うこともできる。結合パートナーを、前もって合わせた蛍光トレーサーおよび試料と混合することによってアッセイをさらに行うことができる。
一実施形態では、試料および蛍光トレーサーおよび結合パートナーを穏やかに回旋または振盪することによって混合して、溶液としてのアッセイ組成物を調製する。試料、蛍光トレーサー、および結合パートナーを混合したら、得られたアッセイ溶液は、典型的には、アッセイ溶液を第1の波長の光で照射する前に短期間だけ平衡化しなければならない。一般的に、アッセイ溶液を1分間未満平衡化することが必要である。ほとんどの場合、アッセイ溶液を15秒間未満平衡化することが必要である。
第1の波長および第2の波長は、蛍光トレーサーの励起スペクトルおよび発光スペクトルに依存する。当業者であれば、適切な第1の波長および適切な第2の波長が何であるかを容易に決定することができるだろう。第1の波長という用語は、本明細書で使用される場合、波長の範囲を包含することができる。同様に、第2の波長という用語は、本明細書で使用される場合、波長の範囲を包含することができる。典型的には、第1の波長および第2の波長はそれぞれ約200nm~約900nmの間である。一実施形態では、第1の波長(λex)が約490nmであり、第2の波長(λem)が約520nmである。
一実施形態では、試料が牛乳である。一実施形態では、試料が、リボフラビン結合タンパク質(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)と接触させた牛乳である。理論によって拘束されることを望むものではないが、牛乳をリボフラビン結合タンパク質で処理すると、牛乳試料に関連する自己蛍光が減少すると考えられる。理論によって拘束されることを望むものではないが、牛乳試料で観察される自己蛍光は牛乳中のリボフラビンによって引き起こされ、リボフラビン結合タンパク質が、リボフラビンに結合することによって、自己蛍光を減少させると考えられる。自己蛍光を減少させることにより、第2の波長で放出される光のより正確な測定が有利に提供される。典型的には、リボフラビン結合タンパク質は、約100μg/mLより高い、好ましくは約100μg/mL~約300μg/mLのアッセイ溶液中のリボフラビン結合タンパク質の濃度を提供するのに十分な量で牛乳に添加される。
一実施形態では、試料が牛乳であり、牛乳が試料の第1の側で第1の波長の光で照射され、第2の波長で放出される光の強度が第1の側とは異なる試料の第2の側から測定される。
一実施形態では、試料が牛乳であり、牛乳が試料の一方の側で第1の波長の光で照射され、第2の波長で放出される光の強度が試料の反対側から測定される。
一実施形態では、試料が牛乳であり、牛乳が試料の一方の側で第1の波長の光で照射され、第2の波長で放出される光の強度が試料の同じ側から測定される。
試料が牛乳である場合、牛乳は全乳(生乳)または脱脂乳(すなわち、脂肪が除去された牛乳)であり得る。試料が牛乳である場合、例えば、遠心分離によって、牛乳からクリームを除去するための前処理ステップの要件はない。
一実施形態では、試料が牛乳であり、分析物がメラミンである。
一実施形態では、試料が牛乳であり、分析物が抗生物質である。例示的な抗生物質には、それだけに限らないが、β-ラクタム抗生物質(ペニシリンなど)、セファロスポリン、サルファ薬、フルオロキノロン、クロラムフェニコール、およびフルオラムフェニコールが含まれる。
一実施形態では、試料が牛乳であり、分析物が、欧州連合によって要求される、牛乳において試験しなければならない抗生物質からなる群から選択される1種または複数の抗生物質である。
一実施形態では、抗生物質がペニシリンG(ベンジルペニシリン)、アンピシリン、アモキシシリン、オキサシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、ナフシリン、セファピリン、デスアセチルセファピリン、セフチオフル、デスフロイルセフチオフル、セフキノム、セファロニウム、セファゾリン、セファセトリル、セファレキシン、セフロキシム、およびセフォペラゾンからなる群から選択される。
一実施形態では、試料が牛乳であり、分析物が、米国食品医薬品局によって要求される、牛乳において試験しなければならない抗生物質からなる群から選択される1種または複数の抗生物質である。
一実施形態では、試料が牛乳であり、分析物が、ペニシリンG(ベンジルペニシリン)、アンピシリン、アモキシシリン、クロキサシリン、セファピリン、セフチオフル、およびデスフロイルセフチオフルからなる群から選択される1種または複数の抗生物質である。
アッセイを行うために使用することができる適切な計装には、Fluoromax+分光計(日本のHoriba Instruments Inc.から商業的に入手可能)およびSynergy 4 Microplate Reader(バーモント州ウィヌースキのBiotek Instruments Inc.から商業的に入手可能)などの任意の商業的に入手可能な蛍光分光計が含まれる。
本方法は、ただ1つのステップのみ(すなわち、試料を蛍光トレーサーおよび結合パートナーと合わせる)を伴い、有利には、洗浄ステップなどの、いずれの分離ステップ(すなわち、未結合トレーサーからその結合パートナーに結合しているトレーサーを分離するステップ)も要しない。
3.乾式スライドアッセイ法
一実施形態では、本方法が、本明細書で「スライド」とも呼ばれる、乾式スライド上の試料中の分析物の存在または量を決定するステップを伴う。本方法は、単純に、試料をスライドに適用するステップと、スライドを第1の波長の光で照射するステップと、第2の波長で放出される光の強度を測定するステップとを伴う。本発明はまた、本方法に使用されるスライドを包含する。スライドは2つ以上の層を含む。
スライドの一般的な構造を図18Aに示す。スライドは、インジケーター層が上に適用されている支持層を含む。
支持層は、スライドに支持を提供する固体である。支持層は、第1の波長および第2の波長に対して光学的に透明である、すなわち、第1および第2の波長の光を実質的に吸収しない。好ましくは、支持層は水不溶性であり、水不透過性である。好ましくは、支持層は機械的および熱的に安定性であり、耐引っかき性である。支持層は、これらの基準を満たす任意の適切なポリマーであり得る。
例示的な支持層には、それだけに限らないが、ガラス、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、セルロース誘導体(酢酸セルロースなど)、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物が含まれる。
一実施形態では、支持層がポリエチレンテレフタレート層である。
一実施形態では、支持層がポリエステル層である。一実施形態では、支持層が、商品名Melinex(登録商標)(ウィスコンシン州ベルリンのEIS,Inc.の事業部、Tekraから商業的に入手可能)で商業的に入手可能なポリエステルである。一実施形態では、支持層が、商品名ESTAR(商標)(ニューヨーク州ロチェスターのEastman Kodak Companyから商業的に入手可能)で商業的に入手可能なポリエステルである。
支持層の厚さは、典型的には約15μm~約200μm、好ましくは約50μm~約150μm、より好ましくは約70μm~約130μmの範囲である。一実施形態では、支持層の厚さが約125μmである。一実施形態では、支持層の厚さが約75μmである。
インジケーター層は、ポリマーに分散した蛍光トレーサーおよび結合パートナーを含む。蛍光トレーサーと結合パートナーは複合体として存在し得る。
一実施形態では、蛍光トレーサーおよび結合パートナーを液体中で合わせ、液体を除去して固体を得て、得られた固体をポリマーに分散または溶解し、これを使用してインジケーター層を得る。一実施形態では、蛍光トレーサーおよび結合パートナーを水中で合わせ、水を凍結乾燥によって除去し、得られた固体凍結乾燥物をポリマーに溶解または分散してインジケーター層を得る。一実施形態では、蛍光トレーサーと結合パートナーが前もって形成された複合体として提供される。
一実施形態では、蛍光トレーサーおよび結合パートナー(好ましくは前もって形成された複合体として)ならびにポリマーを溶媒に溶解または懸濁してコーティング液を得て、コーティング液を支持層上にコーティングして湿潤インジケーター層を得て、次いで、溶媒を除去して蛍光トレーサーおよび結合パートナーがポリマーに分散した乾燥インジケーター層を得ることによって、インジケーター層が得られる。好ましくは、溶媒が水性溶媒である。
湿潤インジケーター層の厚さは、典型的には約30μm~約200μm、好ましくは約50μm~約150μm、より好ましくは約80μm~約120μmの範囲である。乾燥している場合、インジケーター層の厚さは、典型的には約15μm~約100μm、好ましくは約10~約75μm、より好ましくは約20μm~約60μmの範囲である。一実施形態では、乾燥インジケーター層の厚さが約30μm~約40μmである。一実施形態では、乾燥インジケーター層の厚さが約50μmである。インジケーター層の厚さは、一部は、試料体積に依存する。例えば、試料が分析物の非常に希薄な溶液である場合、アッセイはより大きな試料体積を要し、より大きな試料体積を収容するようにより厚いインジケーター層が好まれる。
一実施形態では、結合パートナーが抗体である。湿潤インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度は、典型的には、それぞれ、層の約4×10-6重量%~約4×10-2重量%および約4×10-4重量%~約4重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度が、それぞれ、層の約8×10-6重量%~約2×10-2重量%および約8×10-4重量%~約2重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度が、それぞれ、層の約1.6×10-5重量%~約1×10-2重量%および約1.6×10-3重量%~約1重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度が、それぞれ、層の約4×10-5重量%~約4×10-3重量%および約4×10-3重量%~約4×10-1重量%の範囲である。乾燥インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度は、典型的には、それぞれ、層の約1×10-5重量%~約1×10-1重量%および約1×10-4重量%~約1重量%の範囲である。一実施形態では、乾燥インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度が、それぞれ、層の約2×10-5重量%~約5×10-2重量%および約2×10-4重量%~約5×10-1重量%の範囲である。一実施形態では、乾燥インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度が、それぞれ、層の約4×10-5重量%~約2.5×10-2重量%および約4×10-4重量%~約2.55×10-1重量%の範囲である。一実施形態では、乾燥インジケーター層中の蛍光トレーサーおよび抗体の濃度が、それぞれ、層の約1×10-4重量%~約1×10-2重量%および約1×10-3重量%~約1×10-1重量%の範囲である。
インジケーター層は水透過性である。インジケーター層に適したポリマーには、それだけに限らないが、セルロースおよびセルロース誘導体(例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、およびヒドロキシプロピルメチルセルロース)、多糖(デキストラン、アラビアガム、アガロース、およびプルランなど)、ゼラチンおよびゼラチン誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミドポリマー、ポリウレタン、アルギネート、キサンタム、ならびにこれらの混合物が含まれる。
一実施形態では、インジケーター層が多糖を含む。一実施形態では、インジケーター層が直鎖状のポリグルカンを含む。一実施形態では、多糖がマルトトリオース単位を含む。好ましい実施形態では、インジケーター層がプルランを含む。理論によって拘束されることを望むものではないが、多糖はインジケーター層に安定性および完全性を提供する結合剤として作用すると考えられる。
多糖は、典型的には湿潤層の約0.5重量%~約40重量%、好ましくは約1重量%~約30重量%、より好ましくは約5重量%~約20重量%、最も好ましくは約6重量%~約15重量%の範囲の量で湿潤インジケーター層中に存在する。乾燥インジケーター層中、多糖は、典型的には乾燥層の約1重量%~約60重量%、好ましくは約5重量%~約50重量%、より好ましくは約10重量%~約40重量%、最も好ましくは約20重量%~約35重量%の範囲の量で存在する。
好ましくは、インジケーター層がプルランを含む。一実施形態では、インジケーター層がプルラン、セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、およびこれらの混合物を含む。
一実施形態では、インジケーター層がプルラン、セルロース、界面活性剤、緩衝液、ならびに蛍光トレーサーおよび結合パートナーを含む。
プルランは、構造:
Figure 2023521886000011

を有するマルトトリオース単位からなる多糖ポリマーである。
プルランは、典型的には湿潤層の約0.5重量%~約40重量%、好ましくは約1重量%~約30重量%、より好ましくは約5重量%~約20重量%、最も好ましくは約6重量%~約15重量%の範囲の量で湿潤インジケーター層中に存在する。乾燥インジケーター層中、プルランは、典型的には乾燥層の約1重量%~約60重量%、好ましくは約5重量%~約50重量%、より好ましくは約10重量%~約40重量%、最も好ましくは約20重量%~約35重量%の範囲の量で存在する。
理論によって拘束されることを望むものではないが、プルランはインジケーター層に安定性を提供し、有利には、蛍光トレーサーと結合パートナーの複合体、蛍光トレーサー、または結合パートナーの分解をもたらさない結合剤として作用すると考えられる。プルランは、水溶性であり、したがって、最小量の、蛍光トレーサーおよび/または結合パートナーの分解をもたらし得る有機溶媒(例えば、エタノール)と、主に水性である溶液を使用してインジケーター層を形成することを可能にするので、インジケーター層を形成するのに特に有利なポリマーである。プルランは、タンパク質などの生物試薬を安定化する。一実施形態では、プルランが約25kDaの分子量を有する。
界面活性剤は任意である。好ましくは、インジケーター層が界面活性剤を含む。好ましくは、界面活性剤が非イオン性界面活性剤である。例示的な界面活性剤には、それだけに限らないが、Igepal(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)またはMerpol A(イリノイ州ノースフィールドのStepan Companyから商業的に入手可能)が含まれる。界面活性剤は、典型的には湿潤インジケーター層の約0.05重量%~約2.0重量%、好ましくは約0.1重量%~約1.0重量%、より好ましくは約0.2重量%~約0.6重量%、最も好ましくは約0.3重量%~約0.5重量%の範囲の量で湿潤インジケーター層中に存在する。乾燥インジケーター層中、界面活性剤は、典型的には乾燥インジケーター層の約0.1重量%~約4.0重量%、好ましくは約0.2重量%~約3.0重量%、より好ましくは約0.4重量%~約2.5重量%、最も好ましくは約0.5重量%~約2.0重量%の範囲の量で存在する。理論によって拘束されることを望むものではないが、界面活性剤はより均一な層を提供するようにインジケーター層のより良好な湿潤を提供すると考えられる。
例示的な緩衝液には、それだけに限らないが、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)および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)が含まれる。緩衝液は、典型的には約10mM~約300mM、好ましくは約25mM~約250mM、より好ましくは約50mM~約200mM、最も好ましくは約75mM~約175mMの範囲の量で湿潤インジケーター層中に存在する。好ましくは、緩衝液が、約4.5~約9.5、より好ましくは約5~約9、最も好ましくは約6~約8.5の間の水溶液のpH値を提供する緩衝液である。一実施形態では、緩衝液が、約8の水溶液のpH値を提供する緩衝液である。
セルロースは、典型的には湿潤インジケーター層の約2重量%~約40重量%、好ましくは約5重量%~約35重量%、より好ましくは約10重量%~約30重量%、最も好ましくは約15重量%~約25重量%の範囲の量で湿潤インジケーター層中に存在する。乾燥インジケーター層中、セルロースは、典型的には乾燥層の約30重量%~約90重量%、好ましくは約40重量%~約85重量%、より好ましくは約45重量%~約85重量%、最も好ましくは約50重量%~約75重量%の範囲の量で存在する。一実施形態では、セルロースが約350kDaの分子量を有する微結晶セルロースである。好ましくは、セルロースの粒径が約5μm~約30μm、好ましくは約10μm~約25μmの範囲である。一実施形態では、セルロースの粒径が約20μmである。理論によって拘束されることを望むものではないが、セルロースポリマーの量および粒径は本方法の感度を最大化するのに重要であると考えられる。
インジケーター層はヒドロキシプロピルセルロース(HPC)をさらに含有し得る。HPCは、存在する場合、典型的には湿潤層の約2重量%~約10重量%、好ましくは、約3重量%~約7.5重量%、より好ましくは約5重量%の範囲の量で湿潤層中に存在する。理論によって拘束されることを望むものではないが、HPCが層の拡散を改善するように湿潤層の粘度を増加させると考えられる。HPCがインジケーター層の完全性を改善するとも考えられる。
一実施形態では、約18重量%のセルロース、約9重量%のプルラン、約0.4重量%のMerpol A、約52重量%のHEPESの水溶液(脱イオン水中250mM、pH8)、約20重量%のクエンチャーにコンジュゲートした抗体の溶液(250mM HEPES緩衝液中2.31mg/mL、pH8)および約1.5重量%の蛍光トレーサーの溶液(脱イオン水中0.25mg/mL)を含有する溶液/懸濁液を支持層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、インジケーター層を形成した。得られた乾燥インジケーター層は、約57.0重量%のセルロース、約28.5重量%のプルラン、約1.2重量%のMerpol A、約0.14重量%のクエンチャーにコンジュゲートした抗体、約1.1×10-3重量%の蛍光トレーサー、および約13.2重量%のHEPES緩衝液を含有する。一実施形態では、蛍光トレーサーが構造A3を有し、抗体がSDMAに対する抗体であり、クエンチャーがBHQ10である。SDMAに対する抗体は、例えば、米国特許第8481690号に記載されている。
インジケーター層を形成するために使用される溶液/懸濁液は、溶液/懸濁液中の細菌増殖を防止するのに適した量の保存剤をさらに含有し得る。一実施形態では、保存剤が、溶液/懸濁液中0.05重量%の濃度のProclin(商標)300(MilliporeSigma、マサチューセッツ州バーリントン)である。当業者であれば、他の適切な保存剤を容易に識別することができるだろう。
典型的には、成分を溶媒、好ましくは水性溶媒中で合わせ、これらを混合することを可能にすることによってインジケーター層を調製する。添加の順序は特に重要ではない。一般的に、各成分を添加した後、得られた溶液/懸濁液を混合する。典型的には、最終溶液を支持層上にコーティングする前に約1/2時間混合する。次いで、溶液を支持層に適用し、支持層の上にインジケーター層を提供するように溶媒を除去する。蛍光トレーサーおよび結合パートナーを個別にまたは蛍光トレーサーと結合パートナーの予め形成された複合体として溶液に添加することができる。好ましくは、蛍光トレーサーと結合パートナーの予め形成された複合体を溶液に添加する。
一実施形態では、スライドが拡散層をさらに含む。拡散層はインジケーター層の上にコーティングされる。拡散層は水透過性である。拡散層は水透過性であり、等方的で多孔性である、すなわち、層内のあらゆる方向に多孔性である。
一実施形態では、スライドがフィルタリング層をさらに含む。フィルタリング層はインジケーター層の上にコーティングされる。
一実施形態では、スライドが拡散層およびフィルタリング層をさらに含む。スライドが拡散層およびフィルタリング層をさらに含む場合、フィルタリング層がインジケーター層の上にコーティングされ、次いで、拡散層がフィルタリング層の上にコーティングされる。拡散層およびフィルタリング層をさらに含むスライドの一般的な構造を図18Bに示す。
拡散層およびフィルタリング層はインジケーター層が提供される方法と同様に提供される、すなわち、層の成分を混合しながら溶媒中で合わせて溶液/懸濁液を得て、溶液/懸濁液をスライドの適切な層に適用し、適切な層の上に拡散層またはフィルタリング層を提供するように溶媒を除去する。
湿潤拡散層の厚さは、典型的には約100μm~約500μm、好ましくは約150μm~約450μm、より好ましくは約200μm~約400μm、最も好ましくは約250μm~約350μmの範囲である。乾燥の場合、拡散層の厚さは、典型的には約25μm~約250μm、好ましくは約50μm~約200μm、より好ましくは約75μm~約150μmの範囲である。拡散層の厚さは、一部は、試料体積に依存する。例えば、試料が分析物の非常に希薄な溶液である場合、アッセイはより大きな試料体積を要し、より大きな試料体積を収容するようにより厚い拡散層が好まれる。
拡散層は、典型的には親水性ポリマーマトリックス中のセルロースの混合物である。適切な親水性ポリマーには、それだけに限らないが、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリエチレンイミンが含まれる。拡散層は、有利には液体試料をスライド上に均一に拡散および分散させる。
湿潤拡散層中のセルロースの量は、典型的には層の約1重量%~約20重量%、好ましくは5重量%~約15重量%、より好ましくは約10重量%の範囲である。乾燥の場合、湿潤拡散層中のセルロースの量は、典型的には層の約50重量%~約98重量%、好ましくは約60重量%~約95重量%、より好ましくは約70重量%~約90重量%の範囲である。一実施形態では、拡散層が100%セルロースである。一実施形態では、セルロースが約300μmの粒径を有する。
拡散層はポリビニルピロリドン(PVP)を含み得る。湿潤拡散層中の重量によるPVPの量は、典型的には層の約0.5重量%~約10重量%、好ましくは約1重量%~約5重量%、より好ましくは約1.5重量%~約3重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤拡散層中のPVPの量が約2重量%である。乾燥拡散層中の重量によるPVPの量は、典型的には層の約1重量%~約30重量%、好ましくは約5重量%~約25重量%、より好ましくは約10重量%~約20重量%の範囲である。一実施形態では、乾燥拡散層中のPVPの量が約17重量%である。
拡散層はテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)または他の適切な塩基を含み得る。TMAHは拡散層のpHを調整するのに役立ち得る。理論によって拘束されることを望むものではないが、TMAHが、拡散層がスライド全体にわたって試料を迅速に吸収および拡散する能力を増加させると考えられる。湿潤拡散層中の重量によるTMAHの量は、典型的には約0.01重量%~約0.5重量%、好ましくは約0.025重量%~約0.25重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤拡散層中のTMAHの量が約0.05重量%である。乾燥拡散層中の重量によるTMAHの量は、典型的には約0.08重量%~約4重量%、好ましくは約0.2重量%~約2重量%、より好ましくは約10重量%の範囲である。一実施形態では、乾燥拡散層中のTMAHの量が約0.4重量%である。
一実施形態では、約10重量%のセルロース、約2重量%のポリビニルピロリドン(PVP)、約68重量%の水、約20重量%のエタノール、約0.06重量%のポリアクリル酸(PAA)、および約0.05重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)を含有する溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、拡散層を形成する。得られた乾燥拡散層は、約82.6重量%のセルロース、約16.5重量%のPVP、約0.5重量%のPAA、および約0.4重量%のTMAHを含有する。
フィルタリング層は、アッセイに潜在的に干渉し得る分析物以外の試料中に存在する化合物に結合し、これらの他の化合物がインジケーター層に拡散するのを防ぐ。
湿潤フィルタリング層の厚さは、典型的には約50μm~約250μm、好ましくは約75μm~約225μm、より好ましくは約100μm~約200μmの範囲である。乾燥の場合、フィルタリング層の厚さが、典型的には約5μm~約50μm、好ましくは約7μm~約40μm、より好ましくは約10μm~約30μmの範囲である。フィルタリング層の厚さは、一部は、試料体積に依存する。例えば、試料が分析物の非常に希薄な溶液である場合、アッセイはより大きな試料体積を要し、より大きな試料体積を収容するようにより厚いフィルタリング層が好まれる。
フィルタリング層は、典型的には水分を保持する別の親水性ポリマー(複数可)と組み合わせてポリウレタンを含む。一実施形態では、フィルタリング層はポリウレタンおよびセルロースを含む。適切なポリウレタンはHydroMed D4(マサチューセッツ州ウィルミントンのAdvanSource Biomaterials Corpから商業的に入手可能)である。一実施形態では、ポリウレタンが低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物である。一実施形態では、ポリウレタンがほぼ等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物である。
湿潤フィルタリング層中のポリウレタンの量は、典型的には層の約2重量%~約40重量%、好ましくは約5重量%~約30重量%、より好ましくは約10重量%~約20重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤フィルタリング層中のポリウレタンの量が層の約15重量%である。乾燥の場合、フィルタリング層中のポリウレタンの量が、典型的には層の約40重量%~約95重量%、好ましくは約50重量%~約80重量%、より好ましくは約55重量%~約75重量%の範囲である。一実施形態では、乾燥フィルタリング層中のポリウレタンの量が層の約65重量%である。
湿潤フィルタリング層中のセルロースの量は、典型的には層の約2重量%~約60重量%、好ましくは約4重量%~約50重量%、より好ましくは約6重量%~約40重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤フィルタリング層中のセルロースの量が約8重量%である。乾燥の場合、フィルタリング層中のセルロースの量は、典型的には層の約10重量%~約60重量%、好ましくは約20重量%~約50重量%、より好ましくは約25重量%~約45重量%の範囲である。一実施形態では、乾燥フィルタリング層中のセルロースの量が層の約35重量%である。
図24は、試料が様々な濃度のアッセイに潜在的に干渉し得る化合物(すなわち、干渉物質)を含む、一定量のSDMA(μg/dL)を含有する試料中のSDMAの濃度を決定するためのアッセイ(以下に記載される、約20重量%のセルロース、約42重量%の二酸化チタン、および約38重量%のHydroMed D4を含有するフィルタリング層を有するスライドを使用)の結果を示す。干渉物質は(A)溶血(0~500mg/dL)、(B)ビリルビン(0~30mg/dL)、(C)イントラリピッド(0~1000mg/dL)および(D)全血(0~10%)である。実験を実施例39に記載する。
一実施形態では、フィルタリング層が酸化チタン(TiO)をさらに含む。典型的には、二酸化チタンが、湿潤フィルタリング層の約2重量%~約30重量%、好ましくは約5重量%~約20重量%、より好ましくは約10重量%~約20重量%の範囲の量で湿潤フィルタリング層中に存在する。一実施形態では、酸化チタンが、湿潤フィルタリング層の約14重量%の量で湿潤フィルタリング層中に存在する。典型的には、二酸化チタンが、乾燥フィルタリング層の約20重量%~約60重量%、好ましくは約25重量%~約55重量%、より好ましくは約30重量%~約50重量%の範囲の量で乾燥フィルタリング層中に存在する。一実施形態では、酸化チタンが、湿潤フィルタリング層の約42重量%の量で湿潤フィルタリング層中に存在する。
酸化チタン粒子の平均粒径は、典型的には約10μm未満、好ましくは約5μm未満である。一実施形態では、酸化チタン粒子の平均粒径が約0.35μmである。
スライドが以下に記載されるカーボンブラック層を含む場合、カーボンブラック層が散乱光を吸収するので、酸化チタンを含むフィルタリング層が特に有利である。酸化チタン層は、有利にはカーボンブラック層が散乱光を吸収するのを防ぎ、感度の改善をもたらすように、カーボンブラック層から離れて検出器に戻る光を反射する。
一実施形態では、約7重量%のセルロース、約14重量%の二酸化チタン、および約79重量%のD4ヒドロゲル溶液(約16重量%の等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物、約90重量%のエタノール、および約10重量%の水を含有する)を含有する溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、フィルタリング層を形成する。得られた乾燥フィルタリング層は、約20重量%のセルロース、約42重量%の二酸化チタン、および約38重量%のHydroMed D4を含有する。
一実施形態では、スライドがプライマー層をさらに含む。プライマー層は支持層の上に積層され、支持層とインジケーター層との間に配置される。支持層およびインジケーター層に加えて、拡散層、フィルタリング層、およびプライマー層をさらに含むスライドの一般的な構造を図18Cに示す。
プライマー層は、有利には支持層の上へのインジケーター層のコーティングを促進する。理論によって拘束されることを望むものではないが、支持層は疎水性であり、インジケーター層は親水性であるので、結果として両者は特に適合性ではないと考えられる。プライマー層はこの不適合性を克服する。プライマー層は、好ましくはHydroMed D4などのポリウレタンを含む。一実施形態では、ポリウレタンが低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物である。一実施形態では、ポリウレタンがほぼ等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物である。
湿潤プライマー層の厚さは、典型的には約5μm~約60μm、好ましくは約10μm~約55μm、より好ましくは約20μm~約50μmの範囲である。一実施形態では、プライマー層の湿潤厚さが約40μmである。乾燥の場合、プライマー層の厚さは、典型的には約1μm~約20μm、好ましくは約1.5~約15μm、より好ましくは約2μm~約10μmの範囲である。一実施形態では、プライマー層の乾燥厚さが約4μmである。
一実施形態では、約90重量%のエタノールおよび約10重量%の水の溶媒中、約10重量%の等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物を含有する溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、プライマー層を形成する。得られた乾燥プライマー層は約100重量%のHydroMed D4を含有する。
一実施形態では、スライドがカーボンブラック層をさらに含む。カーボンブラック層はフィルタ層の上にコーティングされ、フィルタ層と拡散層との間に配置される。カーボンブラック層は、有利には第2の波長の放出される光の測定に干渉する環境からの迷光をフィルタリングする光バリアとして作用する。カーボンブラック層はまた、潜在的にアッセイに干渉し得る分析物以外の試料中に存在する化合物に結合するように機能し、これらの他の化合物がインジケーター層に拡散するのを防ぐ。よって、カーボンブラック層の機能はフィルタリング層の機能と同様である。
カーボンブラックは、迷光をフィルタリングするための他の材料で置き換えることができるか、またはこれと組み合わせて使用することができる。例示的な他の材料には、それだけに限らないが、黒ラテックスビーズ、黒シリカビーズ、活性炭、C60、グラフェン、または赤ラテックスビーズなどの他の有色材料が含まれる。
カーボンブラック層はポリマーに分散したカーボンブラックを含む。カーボンブラック層に適したポリマーには、それだけに限らないが、ポリウレタン(HydroMed D4など)、ポリエチレンオキシド、シリコーン、ポリビニルアルコール、およびポリアクリルアミドが含まれる。一実施形態では、ポリマーがHydroMed D4である。
湿潤カーボンブラック層中のカーボンブラックの量は、典型的には層の約1重量%~約20重量%、好ましくは約1.5重量%~約15重量%、より好ましくは約2重量%~約10重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤カーボンブラック層中のカーボンブラックの量が層の約5重量%である。乾燥の場合、カーボンブラック層中のカーボンブラックの量は、典型的には層の約10重量%~約40重量%、好ましくは約15重量%~約35重量%、より好ましくは約20重量%~約30重量%の範囲である。一実施形態では、湿潤カーボンブラック層中のカーボンブラックの量が層の約25重量%である。
湿潤カーボンブラック層の厚さは、典型的には約50μm~約300μm、好ましくは約75μm~約250μm、より好ましくは約100μm~約200μmの範囲である。一実施形態では、湿潤カーボンブラックの厚さが約140μmである。乾燥の場合、カーボンブラック層の厚さは、典型的には約5μm~約30μm、好ましくは約7.5μm~約25μm、より好ましくは約10μm~約20μmの範囲である。一実施形態では、湿潤カーボンブラックの厚さが約14μmである。
一実施形態では、約4.7重量%のカーボンブラック、約95.3重量%のD4ヒドロゲル溶液(約16重量%の等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物、約90重量%のエタノール、および約10重量%の水を含有する)を含有する溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、カーボンブラック層を形成する。得られた乾燥カーボンブラック層は、約24重量%のカーボンブラックおよび約76重量%のHydroMed D4を含有する。
上記のように、スライドがカーボンブラック層を含む場合、スライドが好ましくはフィルタリング層中に酸化チタンを含む。
あるいは、スライドがフィルタリング層中に酸化チタンを含むのではなく、スライドがカーボンブラック層を含む場合、スライドはインジケーター層とフィルタリング層との間、またはフィルタリング層とカーボンブラック層との間に配置された別個の酸化チタン層を含むことができる。スライドが別個の酸化チタン層を含む場合、湿潤酸化チタン層の厚さは、典型的には約50μm~約250μm、好ましくは約75μm~約225μm、より好ましくは約100μm~約200μmの範囲である。乾燥の場合、二酸化チタン層の厚さが、典型的には約5μm~約50μm、好ましくは約7μm~約40μm、より好ましくは約10μm~約30μmの範囲である。
酸化チタン層はポリマーに分散した酸化チタンを含む。酸化チタン層に適したポリマーには、それだけに限らないが、ポリウレタンポリマー(例えば、HydroMed D4)、ポリエチレンオキシド、シリコーン、ポリビニルアルコール、およびポリアクリルアミドが含まれる。一実施形態では、酸化チタンが、HydroMed D4などのポリウレタンポリマーに分散している。一実施形態では、ポリウレタンが低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物である。一実施形態では、ポリウレタンがほぼ等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物である。
スライドが別個の酸化チタン層を含む場合、二酸化チタンは、典型的には湿潤二酸化チタン層の約2重量%~約30重量%、好ましくは約5重量%~約25重量%、より好ましくは約10重量%~約20重量%の範囲の量で湿潤二酸化チタン層中に存在する。一実施形態では、酸化チタンが、湿潤層の約14重量%の量で湿潤層中に存在する。典型的には、二酸化チタンは、乾燥層の約20重量%~約60重量%、好ましくは約25重量%~約55重量%、より好ましくは約30重量%~約50重量%の範囲の量で乾燥層中に存在する。一実施形態では、酸化チタンが乾燥層の約42重量%の量で乾燥層中に存在する。
酸化チタン粒子の平均粒径は、典型的には約20μm未満、好ましくは約15μm未満、より好ましくは約10μm未満、最も好ましくは約5μm未満である。
酸化チタンは、他の反射材料で置き換えることができるか、またはこれと組み合わせて使用することができる。例示的な他の反射材料には、それだけに限らないが、硫酸バリウム、酸化亜鉛、粘土、およびケイ酸アルミニウムが含まれる。一実施形態では、反射材料が完全または部分的金属コーティング粒子である。適切な金属には、それだけに限らないが、アルミニウム、金、ニッケルまたは銀が含まれる。銀が好ましいコーティングである。これらの粒子は単独で、またはTiOなどの他の光反射材料と組み合わせて使用することができる。粒子(すなわち、コーティングされるコア)は、それだけに限らないが、固体および中空ガラス、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ならびにシリカを含む様々な材料であり得る。適切な金属コーティング粒子は、例えば、Cospheric LLC(米国カリフォルニア州サンタバーバラ)から商業的に入手可能である。好ましい粒子は、例えばCospheric LLC製の銀コーティングシリカミクロスフェアである。
別の実施形態では、スライドが別個のカーボンブラック層を含まない。むしろ、カーボンブラックが拡散層に含まれる。拡散層に含まれるカーボンブラックの量は、別個のカーボンブラック層に含まれるカーボンブラックの量と同様である。
支持層で始めて、支持層の上に各層を順次コーティングすることによってスライドを調製する。各層の成分を適切な溶媒に溶解または懸濁して溶液または懸濁液を得て、次いで、得られた溶液または懸濁液を前の層に適用して所望の湿潤層を得て、所望の乾燥層を提供するように溶媒を除去する。好ましくは、溶液が水溶液である。任意のコーティング方法を使用して、所望の厚さでスライドの各層を提供することができる。適切なコーティング技術は、「Liquid Film Coating:Scientific principles and their technological implications」、編者Stephan F.KistlerおよびPeter M.Schweizer、第1版、著作権1997 Springer Science+Business Media Dordrechtに記載されている。
典型的には、スライドの厚さは約300μmを超えず、好ましくは、スライドの厚さは約250μmを超えず、より好ましくは、スライドの厚さは約200μmを超えない。一実施形態では、スライドの厚さが約185μmである。
図19はスライドの例示的な実施形態を示す。
図19Aは、Melinex支持層がプライマー層、インジケーター層、酸化チタンも含むフィルタリング層、カーボンブラック層、および拡散層で順次コーティングされている実施形態を示す。一実施形態では、図19Aに示されるように、約10重量%のセルロース、約2重量%のポリビニルピロリドン(PVP)、約0.1重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、約0.01重量%のポリアクリル酸(PAA)、および約68重量%の水、および20重量%のエタノールを含有する水性エタノール溶液/懸濁液を適用し、次いで、溶液/懸濁液から水およびエタノールを除去することによって、拡散層を形成する。湿潤拡散層は約310μmの厚さを有する。得られた乾燥拡散層は、約82.6重量%のセルロース、約16.5重量%のPVP、約0.42重量%のTMAH、および約0.46重量%のPAAを含有する。乾燥拡散層は約100μmの厚さを有する。
約95重量%のD4ヒドロゲル溶液(約90重量%のエタノールおよび約10重量%の水の溶媒に溶解/懸濁した、約16重量%の等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物を含有する)および約5重量%のカーボンブラックを含有する水溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、カーボンブラック層を形成する。湿潤カーボンブラック層は約140μmの厚さを有する。得られた乾燥カーボンブラック層は、約76.3重量%のHydroMed D4および23.7重量%のカーボンブラックを含有する。乾燥カーボンブラック層は約14μmの厚さを有する。
約79重量%のD4ヒドロゲル溶液(約90重量%のエタノールおよび約10重量%の水の溶媒に溶解/懸濁した、約16重量%の等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4の混合物を含有する)、約7重量%のセルロース、および約14重量%の酸化チタンを含有する溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、フィルタリング層を形成する。湿潤フィルタリング層は約130μmの厚さを有する。得られた乾燥フィルタリング層は、約37.9重量%のHydroMed D4、約20.0重量%のセルロース、および約42.1重量%の酸化チタンを含有する。乾燥フィルタリング層は約20μmの厚さを有する。
約18.7重量%のセルロース、約9.3重量%のプルラン、約0.4重量%のMerpol A、約4.3重量%のHEPES緩衝液(52重量%の250mM水溶液として添加)、約4.0×10-4重量%の蛍光トレーサー、および約0.04重量%のクエンチャーにコンジュゲートした抗体を含有する水溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、インジケーター層を形成する。湿潤インジケーター層は約93μmの厚さを有する。得られた乾燥インジケーター層は、約57.0重量%のセルロース、約28.5重量%のプルラン、約1.2重量%のMerpol A、約13.2重量%のHEPES緩衝液、約0.14重量%のクエンチャーにコンジュゲートした抗体、および約1.1×10-3重量%の蛍光トレーサーを含有する。乾燥インジケーター層は約30~40μmの厚さを有する。一実施形態では、蛍光トレーサーがA4であり、抗体がBHQ10にコンジュゲートしたSDMAに対する抗体であり、A4を20当量のBHQ10と合わせることによって得られる。
約90重量%のエタノールおよび約10重量%の水の溶媒に溶解/懸濁した、約10重量%のD4ヒドロゲル(等量の低粘度HydroMed D4と高粘度HydroMed D4を含有する)を含有する水溶液/懸濁液を適用することによって、プライマー層を形成する。湿潤プライマー層は約40μmの厚さを有する。乾燥プライマー層は100重量%のHydroMed D4である。乾燥プライマー層は約4μmの厚さを有する。
図19Bは、Melinex支持層がプライマー層、インジケーター層、酸化チタン含有層、フィルタリング層、カーボンブラック層、および拡散層で順次コーティングされている実施形態を示す。一実施形態では、図19Bに示されるように、約10重量%のセルロース、約1重量%のPVP、約1重量%のTMAH、約0.01重量%のPAA、および約88重量%の水を含有する水溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から水を除去することによって、拡散層を形成する。湿潤拡散層は約350μmの厚さを有する。得られた乾燥拡散層は、約83.2重量%のセルロース、約8.3重量%のPVP、約8.3重量%のTMAH、および約0.1重量%のPAAを含有する。
約95重量%のHydroMed D4の(90重量%の水および10重量%のエタノール中)10%溶液および約5重量%のカーボンブラックを含有する溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、カーボンブラック層を形成する。湿潤カーボンブラック層は約250μmの厚さを有する。得られた乾燥カーボンブラック層は、約65.5重量%のHydroMed D4および34.5重量%のカーボンブラックを含有する。
約95重量%のHydroMed D4の(90重量%の水および10重量%のエタノール中)10%溶液および約5重量%のセルロースを含有する水溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、フィルタリング層を形成する。湿潤フィルタリング層は約250μmの厚さを有する。得られた乾燥フィルタリング層は、約65.5重量%のHydroMed D4および約34.5重量%のセルロースを含有する。
約95重量%のHydroMed D4の(90重量%の水および10重量%のエタノール中)9.13%溶液および約5重量%の酸化チタンを含有する水溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、酸化チタン含有層を形成する。湿潤酸化チタン含有層は約100μmの厚さを有する。得られた乾燥酸化チタン含有層は、約63.5重量%のHydroMed D4および約36.5重量%の酸化チタンを含有する。
約14重量%のセルロース、約14重量%のプルラン、約0.1重量%のIgepal CA-630、約58重量%のPBS水溶液(100mM)、および約14.5重量%の蛍光トレーサーとその結合パートナーとの間の複合体を含有する水溶液/懸濁液を適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、インジケーター層を形成した。湿潤インジケーター層は約100μmの厚さを有する。得られた乾燥インジケーター層は、約32.8重量%のセルロース、約32.8重量%のプルラン、約0.2重量%のIgepal CA-630、約34.0重量%の複合体、およびリン酸緩衝液を含有する。一実施形態では、複合体が、A4と、BHQ10とコンジュゲートしたSDMAに対する抗体の複合体であり、抗体を4当量のBHQ10と合わせることによって得られる。
湿潤プライマー層の厚さは約35μmである。乾燥プライマー層は100%のHydroMed D4である。
単純に目的の分析物を含有する試料をスライドの上部(すなわち、支持層から最も遠いスライドの層)に添加し、スライドをスライドの底部(すなわち、支持層を有するスライドの層)から第1の波長の光で照射し、スライドの底部から第2の波長で放出される光の強度を測定することによって、アッセイを実施する。図20は、図18Cに示されるスライドを使用したアッセイ方法を示す。
典型的には、試料を、中に溶解した分析物を含有する液体としてスライドの上部に添加する。典型的には、試料サイズが約0.5μL~約30μLの範囲である。一実施形態では、試料サイズが約1μL~約20μLの範囲である。一実施形態では、試料サイズが約2μL~約15μLの範囲である。一実施形態では、試料サイズが約3μL~約12μLの範囲である。
一実施形態では、スライドが「ポップオフ」層(pop-off layer)をさらに含む。ポップオフ層は、分析物が結合タンパク質などの別の分子と複合体化すると、分析物を遊離する試薬を含む。分析物(例えば、コルチゾール)はしばしば結合タンパク質(例えば、コルチゾール結合タンパク質)に複合体化される。ポップオフ層は、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬を含む。一実施形態では、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。サルコシルの構造は、
Figure 2023521886000012

である。分析物がコルチゾールである場合、サルコシルが特に有用である。コルチゾール結合タンパク質からコルチゾールを遊離するために潜在的に使用することができる他の試薬には、プレドニゾロン、プレドニゾン、11-デオキシコルチコステロン、コルチゾン、および11-デオキシコルチゾールが含まれる。別の実施形態では、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がドクサート(ジオクチルソジウムスルホサクシネート)である。分析物がコルチゾールである場合、サルコシルが好ましい。
一実施形態では、スライドが追加のポップオフ層を含まないが、スライド上に既に存在する層の1つまたは複数、例えば拡散層、フィルタリング層、および/またはインジケーター層に結合タンパク質から分析物を遊離する試薬を含む。
結合タンパク質から分析物を遊離する試薬を含むスライド構成の例示的な例を以下に記載する。分析物がコルチゾールである場合に、これらの実施形態が特に有用である。
図57に示される、一実施形態では、支持層(例えば、Melinex)がプライマー層、インジケーター層(蛍光トレーサーと結合パートナーを含む)、フィルタリング層(場合により二酸化チタンまたは他の反射材料を含む)、ポップオフ層、および拡散層で順次コーティングされる。
一実施形態では、約9~10%のHydroMed D4(マサチューセッツ州ウィルミントンのAdvanSource Biomaterials Corpから商業的に入手可能)を含有する溶液/懸濁液を支持層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによってプライマー層を形成し;約12%のポリビニルピロリドン、約6%のセルロース、約1%のTween-20、ならびに蛍光トレーサーおよび結合パートナーを含有する溶液/懸濁液をプライマー層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、インジケーター層を形成し;約10%のHydroMed D4、約10%のTiO、および約5%のセルロースを含有する溶液/懸濁液を検出層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、フィルタリング層を形成し;約12%のプルラン、約6%のセルロース、約1%の、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬、および約1%のMerpol Aを含有する溶液/懸濁液をフィルタリング層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、ポップオフ層を形成し;拡散層に適した成分を含有する溶液/懸濁液をポップオフ層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、拡散層を形成する。
一実施形態では、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。一実施形態では、分析物がコルチゾールであり、結合パートナーがコルチゾールに対する抗体であり、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。
図58に示される、一実施形態では、支持層(例えば、Melinex)がプライマー層、検出層、フィルタリング層(場合により二酸化チタンまたは他の反射材料を含む)、インジケーター層、および拡散層で順次コーティングされる。この実施形態では、拡散層が、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬を含む。
一実施形態では、約9~10%のHydroMed D4(マサチューセッツ州ウィルミントンのAdvanSource Biomaterials Corpから商業的に入手可能)を含有する溶液/懸濁液を支持層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、プライマー層を形成し;約12%のポリビニルピロリドン、約6%のセルロース、および約1%のTween-20を含有する溶液/懸濁液をプライマー層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、検出層を形成し;約10%のHydroMed D4、約10%のTiO、および約5%のセルロースを含有する溶液/懸濁液を検出層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、フィルタリング層を形成し;約12%のプルラン、約6%のセルロース、約1%のTween-20、ならびに蛍光トレーサーおよび結合パートナーを含有する溶液/懸濁液をフィルタリング層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、インジケーター層を形成し;約1%の、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬、約1%のMerpol A、および適切な拡散層の成分を含有する溶液/懸濁液をインジケーター層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、拡散層を形成する。
一実施形態では、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。一実施形態では、分析物がコルチゾールであり、結合パートナーがコルチゾールに対する抗体であり、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。
図58に示される、別の実施形態では、インジケーター層が、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬を含む。
一実施形態では、約9~10%のHydroMed D4を含有する溶液/懸濁液を支持層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、プライマー層を形成し;約12%のポリビニルピロリドン、約6%のセルロース、および約1%のTween-20を含有する溶液/懸濁液をプライマー層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、検出層を形成し;約10%のHydroMed D4、約10%のTiO、および約5%のセルロースを含有する溶液/懸濁液を検出層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、フィルタリング層を形成し;約12%のプルラン、約6%のセルロース、約1%のサルコシル、約1%のMerpol A、ならびに蛍光トレーサーおよび結合パートナーを含有する溶液/懸濁液をフィルタリング層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、インジケーター層を形成し;適切な拡散層の成分を含有する溶液/懸濁液をインジケーター層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、拡散層を形成する。
一実施形態では、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。一実施形態では、分析物がコルチゾールであり、結合パートナーがコルチゾールに対する抗体であり、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。
図58に示される、別の実施形態では、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬が拡散層と検出層の両方に含まれる。一実施形態では、約9~10%のHydroMed D4を含有する溶液/懸濁液を支持層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、プライマー層を形成し;約12%のポリビニルピロリドン、約6%のセルロース、および約1%のTween-20を含有する溶液/懸濁液をプライマー層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、検出層を形成し;約10%のHydroMed D4、約10%のTiO、および約5%のセルロースを含有する溶液/懸濁液を検出層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、フィルタリング層を形成し;約12%のプルラン、約6%のセルロース、約0.5%のサルコシル、約0.5%のMerpol A、ならびに蛍光トレーサーおよび結合パートナーを含有する溶液/懸濁液をフィルタリング層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、インジケーター層を形成し;適切な拡散層の成分、約0.5%のサルコシル、および約0.5%のMerpol Aを含有する溶液/懸濁液をインジケーター層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、拡散層を形成する。
一実施形態では、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。一実施形態では、分析物がコルチゾールであり、結合パートナーがコルチゾールに対する抗体であり、結合タンパク質から分析物を遊離する試薬がサルコシルである。
さらなる実施形態では、プライマー層と検出層を合わせる。約9~10%のHydroMed D4および約10%のセルロースを含有する溶液/懸濁液を支持層に適用し、溶液/懸濁液から溶媒を除去することによって、合わせたプライマー/検出層を形成する。一実施形態では、図58に示されるスライドのプライマー層と検出層を合わせる。
一部の実施形態では、層の1つまたは複数がガラスビーズを含んでもよい。ガラスビーズを含有する層を形成するために、この層を形成するために使用される溶液/懸濁液は約6%のガラスビーズを含有する。好ましい実施形態では、ガラスビーズがインジケーター層および/またはフィルタリング層に含まれる。
層の1つまたは複数がMepol Aを含んでもよい。分析物を遊離する試薬がサルコシルである場合に、Merpol Aの添加が好ましい。サルコシルが分析物を遊離する試薬として使用される場合、Merpol Aを、少なくともサルコシルを含有する層に含めることが好ましい。
試料は、それだけに限らないが、尿、血清、牛乳、唾液、血漿、全血、汗、涙、糞便、および脊椎液を含む上記の試料のいずれかであり得る。
分析物は、それだけに限らないが、SDMA、メラミン、抗生物質、T4、β-ラクタム抗生物質(ペニシリンなど)、サルファ薬、セファロスポリン、プロゲステロン、コルチゾール、胆汁酸、タンパク質、NT-プロBNP、およびシスタチン-Bを含む上記の分析物のいずれかであり得る。
一実施形態では、乾式スライドが、目的の分析物を含有する液体試料を装置の開口部に適用し、次いで、液体を、毛管輸送ゾーンを介して乾式スライドに運搬する装置の一部である。このような装置の例示的な例は、米国特許第4323536号および同第5726010号に記載される。スライドは、スライドがフレーム、ハウジングまたはケースによって規定される開口または空洞内に配置されている装置の一部であり得る。一実施形態では、スライドが、米国特許第9933428号に開示されるようにハウジングまたはケース内に配置される。ハウジングまたはケースを含む乾式スライド装置の他の例は、Catalyst(登録商標)スライド、例えばCatalyst(登録商標)FructosamineスライドまたはCatalyst(登録商標)Total T4(TT4)スライド(メイン州ウェストブルックのIDEXX Laboratories,Inc.から商業的に入手可能)である。
一実施形態では、アッセイが、乾式化学分析計器、例えば、Catalyst One(登録商標)またはCatalyst Dx(登録商標)分析装置(メイン州ウェストブルックのIDEXX Laboratories,Inc.から商業的に入手可能)を使用して実施される。
4.蛍光トレーサー
蛍光を放出し、T-エピトープ部分に連結され得る任意の分子を使用して蛍光トレーサーを得ることができる。蛍光を発する適切な分子の例としては、それだけに限らないが、フルオレセイン、クマリン、およびローダミン色素が挙げられる。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、フルオレセイン分子に連結したT-エピトープ部分を有する。好ましくは、T-エピトープ部分がフルオレセイン分子の4’位または5’位に連結している。より好ましくは、T-エピトープ部分がフルオレセイン分子の4’位に連結している。
具体的には、本発明は、4’-置換フルオレセイントレーサー、すなわち、T-エピトープ部分がフルオレセイン分子の4’位に付着している蛍光トレーサーを企図する。4’-置換フルオレセイントレーサーの一般的な構造は、
Figure 2023521886000013

(式中、Tは結合または連結基である)
である。
本発明はまた、4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体を企図する。「4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体」という句は、本明細書で使用される場合、フルオレセインコア構造の炭素に結合している水素原子の1個または複数が別の官能基で置き換えられている、4’-置換フルオレセイントレーサー分子を意味する。一実施形態では、フルオレセインコア構造の炭素に結合している水素原子の1個または複数が、それだけに限らないが、-CH、-OCH、および-OHなどの電子供与基で置き換えられている。一実施形態では、フルオレセインコア構造の炭素に結合している水素原子の1個または複数が、それだけに限らないが、-F、-NO、-CN、-COOH、-SOH、および-Clなどの電子求引基で置き換えられている。一実施形態では、官能基がフルオレセイン分子の2’位および/または7’位の水素に取って代わる。
例示的な4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体は、
Figure 2023521886000014

である。
本発明はまた、5-置換フルオレセイントレーサー、すなわち、T-エピトープ部分がフルオレセイン分子の5位に付着しているフルオレセイントレーサーを企図する。5-置換フルオレセイントレーサーの一般的な構造は、
Figure 2023521886000015

である。
本発明はまた、5-置換フルオレセイントレーサー誘導体を企図する。「5-置換フルオレセイントレーサー誘導体」という句は、本明細書で使用される場合、フルオレセインコア構造の炭素に結合している水素原子の1個または複数が別の官能基で置き換えられている、5-置換フルオレセイントレーサー分子を意味する。一実施形態では、フルオレセインコア構造の炭素に結合している水素原子の1個または複数が、それだけに限らないが、-CH、-OCH、および-OHなどの電子供与基で置き換えられている。一実施形態では、フルオレセインコア構造の炭素に結合している水素原子の1個または複数が、それだけに限らないが、-F、-NO、-CN、-COOH、-SOH、および-Clなどの電子求引基で置き換えられている。一実施形態では、官能基がフルオレセイン分子の2’位および/または7’位の水素に取って代わる。
例示的な5-置換フルオレセイントレーサー誘導体は、
Figure 2023521886000016

である。
エピトープ部分はフルオレセインコア構造に直接結合していてもよいし、リンカーTによってフルオレセインコア構造から分離されていてもよい。一般的に、エピトープ部分は、リンカーによってフルオレセインコア構造から分離されている。一般的に、リンカーは8原子長未満、好ましくは6原子長未満、より好ましくは4原子長未満、最も好ましくは2原子長未満である。一実施形態では、リンカーは1原子長である。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、クマリン分子に連結したT-エピトープ部分を有する。
例示的なリンカーには、それだけに限らないが、-CH-、-C(O)-、-CH-NH-CH-CH-、-NH-CH-CH-、-CH-NH-C(O)-CHCH-C(O)-、-NH-、-CH-NH-、-CHN(CH)-、および-NH-C(O)-CHCH-C(O)-が含まれる。
一実施形態では、以下に示されるように、フルオレセインの4’位をアルデヒド基で官能化し、次いで、これをエピトープ部分上の官能基(アミンなど)と反応させて、連結基が-CH-部分である4’-置換フルオレセイントレーサーを得ることによって、4’-置換フルオレセイントレーサーを得る:
Figure 2023521886000017
別の実施形態では、アルデヒド基を、図2に示されるように、当業者に周知の化学を使用して別の官能基に変換し、次いで、得られた4’-置換フルオレセイン分子を、当業者に公知の化学を使用して、アミンまたはカルボン酸基などの、エピトープ部分上の官能基と反応させて、4’-置換フルオレセイントレーサーを得る。
別の実施形態では、以下に示されるように、アルデヒドをカルボン酸に変換し、得られたカルボン酸をN-ヒドロキシスクシンイミドと反応させ、次いで、得られたN-ヒドロキシスクシンイミドエステルをエピトープ部分上の官能基(アミンなど)と反応させて、連結基が-C(O)-部分である4’-置換フルオレセイントレーサーを得る:
Figure 2023521886000018

アルデヒドをカルボン酸に変換するのに適した試薬には、それだけに限らないが、過マンガン酸カリウムおよび二クロム酸ナトリウムが含まれる。
別の実施形態では、以下に示されるように、エピトープ部分上のアミン基を2,2-ジメトキシアセトアルデヒドと反応させてアセタール誘導体化エピトープ部分を得て、アセタール誘導体化エピトープ部分のアセタール基をアルデヒドに変換し、次いで、得られたアルデヒド誘導体化エピトープ部分を、4’位が-CH-NH-基または-NH基で置換されているフルオレセイン誘導体と縮合して、連結基が-CHNHCHCH-または-NHCHCH-部分である4’-置換フルオレセイントレーサーを得る:
Figure 2023521886000019
アルデヒド基で4’位において置換されているフルオレセイン(実施例1に記載されるように調製)の3位のカルボン酸基を最初に保護し(例えば、エステルとして)、アルデヒド基をカルボン酸に変換して、4’位にカルボン酸基および3位に保護カルボン酸を有するフルオレセインを得ることによって、-NH基で4’位において置換されているフルオレセイン分子を調製することができる。次いで、4位のカルボン酸を酸塩化物に変換し(例えば、塩化チオニルとの反応によって)、酸塩化物をアンモニアと反応させてアミドを得て、アミドをBr/NaOHと反応させてアミンを得る(すなわち、ホフマンブロモアミド分解)。次いで、酸保護基を除去する。一般的な反応スキームを以下に示す。
Figure 2023521886000020

Figure 2023521886000021
別の実施形態では、以下に示されるように、エピトープ分子上のアミン基を無水コハク酸(ジヒドロフラン-2,5-ジオン)と反応させて-C(O)-CHCHC(O)OH誘導体化エピトープ部分を得て、次いで、誘導体化エピトープ部分をN-ヒドロキシスクシンイミドと反応させて無水物を得て、次いで、無水物を、4’位が-CH-NH-基または-NH基で置換されているフルオレセイン誘導体と反応させて、連結基が-CHNHC(O)CHCHC(O)-または-NHC(O)CHCHC(O)-である4’-置換フルオレセイントレーサーを得る:
Figure 2023521886000022
別の実施形態では、以下に示されるように、エピトープ分子上の酸基をN-ヒドロキシスクシンイミドと反応させて無水物を得て、次いで、無水物を、4’位が-CH-NH-基(カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)または-NH基で置換されているフルオレセイン誘導体と反応させて、連結基が-CH-NH-基または-NH基である4’-置換蛍光トレーサーを得る:
Figure 2023521886000023
4’-置換フルオレセイントレーサーを合成する場合、一定の官能基が望ましくない反応を受けるのを防ぐために慣用的な保護基が必要となり得ることが理解される。特定の官能基に適した保護基ならびに保護および脱保護に適した条件の選択は当技術分野で公知である。例えば、多数の保護基、ならびにその導入および除去は、T.W.GreeneおよびP.G.M.Wuts、Protecting Groups in Organic Synthesis、第2版、Wiley、ニューヨーク、1991、およびその中に引用されている参考文献に記載されている。
同様の化学を使用して4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体を得ることができる。
一実施形態では、-NH基を有するエピトープ分子が対称性ジメチルアルギニン(SDMA)である。SDMAの構造は、
Figure 2023521886000024

である。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000025

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体に関する。
一実施形態では、本発明は、上で同定される構造から選択される4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体とSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000026

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体に関する。
一実施形態では、本発明は、上で同定される構造から選択される4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体とSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000027

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体に関する。
一実施形態では、本発明は、上で同定される構造から選択される4’-置換フルオレセイントレーサーまたは4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体とSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000028

を有する4’-置換フルオレセイントレーサーに関する。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000029

を有する4’-置換フルオレセイントレーサーに関する。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000030

を有する4’-置換フルオレセイントレーサーに関する。
一実施形態では、本発明は、構造A1の4’-置換トレーサーとSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、構造A2の4’-置換トレーサーとSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、構造A3の4’-置換トレーサーとSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
同様に、以下に示されるように、フルオレセインの5位をアルデヒド基で官能化し、次いで、これをエピトープ部分上の官能基(アミンなど)と反応させて、連結基が-CH-部分である5-置換フルオレセイントレーサーを得ることによって、5-置換フルオレセイントレーサーを得る:
Figure 2023521886000031
カルボン酸基で5位において置換されたフルオレセイン分子のカルボン酸基をアルコール(-CHOH)に還元し、次いで、得られたアルコールをアルデヒドに酸化することによって、アルデヒド基で5位において官能化されたフルオレセインを得ることができる。カルボン酸基で5位において官能化されたフルオレセインは、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能である。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000032

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体に関する。
一実施形態では、本発明は、上で同定される構造から選択される5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体とSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000033

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体に関する。
一実施形態では、本発明は、上で同定される構造から選択される5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体とSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、以下の構造:
Figure 2023521886000034

(式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
を有する5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体に関する。
一実施形態では、本発明は、上で同定される構造から選択される5-置換フルオレセイントレーサーまたは5-置換フルオレセイントレーサー誘導体とSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は構造A4の5-置換フルオレセイントレーサーに関する。
Figure 2023521886000035
一実施形態では、本発明は構造A5の5-置換フルオレセイントレーサーに関する。
Figure 2023521886000036
一実施形態では、本発明は構造A6:
Figure 2023521886000037

の5-置換フルオレセイントレーサーに関する。
一実施形態では、本発明は、構造A4の5-置換フルオレセイントレーサーとSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、構造A5の5-置換フルオレセイントレーサーとSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、構造A6の5-置換フルオレセイントレーサーとSDMAに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
メラミンについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000038

である。
一実施形態では、本発明は、Mel-FまたはMel-Su-Fとメラミンに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
ビオチンについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000039

である。
一実施形態では、本発明は、ビオチン-Fとビオチンに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
チロキシンについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000040

である。
一実施形態では、本発明は、T2-F、T3-F、T4-F、またはT3-E-Fとチロニンに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
アモキシシリンについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000041

である。
一実施形態では、本発明は、AMO-Fとアモキシシリンに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
アンピシリンについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000042

である。
一実施形態では、本発明は、AMP-Fとアンピシリンに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
セフォタキシムについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000043

である。
一実施形態では、本発明は、CEF-Fとセフォタキシムに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
スルファジメトキシンについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000044

である。
一実施形態では、本発明は、SDM-Su-FまたはSDM-Fとスルファジメトキシンに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
コルチゾールについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000045

である。
一実施形態では、本発明は、コルチゾール-4-Flとコルチゾールに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
プロゲステロンについてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000046

である。
一実施形態では、本発明は、プロゲステロン-4-Flとプロゲステロンに対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
胆汁酸についてのアッセイに使用することができる例示的な4’-置換フルオレセイントレーサーは、
Figure 2023521886000047

である。
一実施形態では、本発明は、CA-Flと胆汁酸に対する抗体とを含む複合体に関する。一実施形態では、抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
例示的な胆汁酸には、それだけに限らないが、コール酸およびタウロコール酸が含まれる。
Figure 2023521886000048
一実施形態では、蛍光を発する分子が、以下に示される、例えば、アルデヒド基、-COOH基、または-CHNH基で、4’位と5’位の両方において官能化されているフルオレセインである:
Figure 2023521886000049

(式中、Xは-C(O)H、-COOH、または-CHNHである)。
T-エピトープ部分は、4’位、5’位のいずれか、または4’位と5’位の両方でフルオレセインコア構造に付着することができる。T-エピトープ部分は、上記の化学を使用してフルオレセインコア構造に付着することができる。
一実施形態では、本発明は、AMO-F、AMP-F、またはCEF-Fとペニシリン結合タンパク質を含む複合体に関する。一実施形態では、ペニシリン結合タンパク質が、クエンチャーにコンジュゲートしている。
5.結合パートナー
分析物および蛍光トレーサーに特異的な結合パートナーは、例えば、抗体であり得る。当技術分野で認識されている技術を使用して、分析物に対する動物での免疫応答を発生させることによって抗体を得ることができる。典型的には、ハプテン(目的の分析物と共通のエピトープ部分を有する)をウシ血清アルブミンなどの担体タンパク質にコンジュゲートして免疫原(抗原)を得て、これを、一連の注射によって、ウサギ、マウス、またはヒツジなどの動物に投与し、次いで、慣用的な技術を使用して得られた抗体を単離する。免疫原を形成するために使用することができる他の例示的なタンパク質担体には、それだけに限らないが、キーホールリンペットヘモシアニン、卵オボアルブミン、ウシガンマ-グロブリン、およびチロキシン結合グロブリンが含まれる。あるいは、ハプテンを、ハプテンと反応性の官能基を含有する合成または天然ポリマー材料にコンジュゲートすることによって、抗原を形成することができる。
結合パートナーはまた、抗体ではないタンパク質であり得る。タンパク質は慣用的な技術によって単離することができる。分析物は、タンパク質に特異的な基質である。例えば、分析物はペニシリン、エストラジオール、およびプロゲステロンからなる群から選択され得、結合パートナーはそれぞれペニシリン結合タンパク質、エストラジオール結合タンパク質、およびプロゲステロン結合タンパク質からなる群から選択され得る。
一実施形態では、結合パートナーが磁気バーコードビーズに連結している。
一実施形態では、結合パートナーが、クエンチャーにコンジュゲートしている。理論によって拘束されることを望むものではないが、蛍光トレーサーが結合パートナーに結合しており、結合パートナーが、クエンチャーにコンジュゲートしており、第1の波長の光で照射することによって蛍光トレーサーが励起される場合、エネルギーが蛍光トレーサーからクエンチャーに移動し、次いで、クエンチャーがエネルギーを熱的に、または第2の波長以外の波長の光を発することによって失うと考えられる。よって、クエンチャーは、結合パートナーが、クエンチャーにコンジュゲートしていない場合に観察されるよりも大きな蛍光強度の減少をもたらす。
クエンチャーにコンジュゲートしている結合パートナーと複合体を形成した場合の蛍光トレーサーの蛍光の減少は、結合パートナーにコンジュゲートしているクエンチャー分子の当量の関数である。クエンチャー分子が結合パートナーに結合すればするほど、蛍光の減少が大きくなる。これは、2、4、6、および8個のBHQ10クエンチャー分子にコンジュゲートしている抗体についての蛍光対抗体:蛍光トレーサーの比のプロットとして図23に示される。図23は、蛍光トレーサーA3がSDMAに対する抗体と複合体を形成すると、蛍光が減少し、蛍光の最大の減少は、抗体にコンジュゲートしたクエンチャー分子(BHQ10)の当量に比例することを示している。図23は、抗体が2当量のBHQ10にコンジュゲートしている場合、蛍光の最大の減少が約50%であり、抗体が8当量のBHQ10にコンジュゲートしている場合、蛍光の最大の減少が約70%であることを示している。
結合パートナーに結合し得る適切なクエンチャーには、それだけに限らないが、以下に示されるものが含まれる:
Figure 2023521886000050

(式中、対イオンは上記構造に示されておらず、結合パートナーは、
Figure 2023521886000051

でクエンチャーに連結している)。
追加の適切なクエンチャーには、それだけに限らないが、DABCYLおよびDABCYL-Plus(商標)(カリフォルニア州フリーモントのAnaSpec Inc.から商業的に入手可能);Procion(登録商標)MX-5B、Reactive Red 4、およびReactive Red 120(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能);DylightQ543(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能);TIDE QUENCHER(商標)2WS(カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能);PADA(ピリジン-2-アゾ-p-ジメチルアニリン)(マサチューセッツ州ケンブリッジのTCI Americaから商業的に入手可能);QSY(商標)クエンチャー(QSY7、QSY9、およびQSY21を含む、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Fisher Scientificから商業的に入手可能);QXL(商標)クエンチャー(QXL490、QXL570、QXL610、およびQXL670を含む、カリフォルニア州フリーモントのAnaSpec,Inc.から商業的に入手可能);Iowa Black(登録商標)クエンチャー(Iowa Black FQおよびIowa Black RQを含む、アイオワ州コーラルビルのIntegrated DNA Technologies,Inc.から商業的に入手可能);ならびにジュロリジン誘導体(BlackBerry(登録商標)Quencher 650を含む、ミシガン州デクスターのBerry&Associates,Inc.から商業的に入手可能)が含まれる。
結合パートナー-クエンチャーコンジュゲートは、商業的に入手可能な試薬を使用して調製される。例えば、Cy3およびCy5に結合した結合パートナーは、結合パートナーを、それぞれ、イリノイ州シカゴのGE Healthcareから商業的に入手可能な
Figure 2023521886000052

(対イオンは示していない)
と反応させることによって調製され;IRDyeQC1に結合した結合パートナーは、結合パートナーを、ネブラスカ州リンカーンのLi-Cor Biosciencesから商業的に入手可能な
Figure 2023521886000053

(対イオンは示していない)
と反応させることによって調製され;BHQ1に結合した結合パートナーは、結合パートナーを、カリフォルニア州ペタルーマのLGC Biossearch Technologiesから商業的に入手可能な
Figure 2023521886000054

(対イオンは示していない)
と反応させることによって調製され;BHQ10の結合パートナーは、結合パートナーを、カリフォルニア州ペタルーマのLGC Biossearch Technologiesから商業的に入手可能な
Figure 2023521886000055

(対イオンは示していない)
と反応させることによって調製される。
結合パートナーは、結合パートナーを供給業者の指示に従ってN-ヒドロキシスクシンイミドエステルと反応させることによってクエンチャーにコンジュゲートされる。あるいは、N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを対応するカルボン酸から調製することができる。
N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合パートナーの比は、典型的には約1~約30、好ましくは約1~約20、より好ましくは約1~約12の範囲である。この比は、蛍光トレーサーを調製するために使用される蛍光分子、クエンチャー、分析物、および結合パートナーの選択に応じて変化する。好ましい比は、異なる濃度のこれらの分子の各々の蛍光の消光を測定することによって決定される。
理論によって拘束されることを望むものではないが、N-ヒドロキシスクシンイミドエステルは、アミン基などの結合パートナー上の1つまたは複数の基をアシル化して、クエンチャーCY3について以下に示されるような構造をもたらすと考えられる:
Figure 2023521886000056
好ましくは、クエンチャーがCY3、CY5、BHQ1、またはBHQ10である。より好ましくは、クエンチャーがBHQ10である。
クエンチャーは、蛍光トレーサーから放出される光がクエンチャーを励起し得るか、またはクエンチャーによって吸収され得るように選択される。クエンチャーは、クエンチャーによって放出される光の波長が照射光の波長と実質的に重複しないように選択される。
一実施形態では、分析物が抗原であり、蛍光トレーサーが蛍光標識に連結した抗原のエピトープ部分を含む分析物-コンジュゲートであり、結合パートナーが抗原に対する抗体である。
一実施形態では、分析物がSDMAであり、蛍光トレーサーがSDMAのエピトープ部分を含む分析物-コンジュゲートであり、結合パートナーがBHQ10にコンジュゲートしているSDMAに対する抗体である。好ましくは、BHQ10と抗体の比が20:1である。一実施形態では、BHQ10と抗体の比が12:1である。
一実施形態では、分析物がSDMAであり;蛍光トレーサーがA1、A2、A3、A4、A5、およびA6からなる群から選択され;結合パートナーがBHQ10にコンジュゲートしているSDMAに対する抗体である。一実施形態では、分析物がSDMAであり;蛍光トレーサーがA1、A2、およびA3からなる群から選択され;結合パートナーがBHQ10にコンジュゲートしているSDMAに対する抗体である。一実施形態では、分析物がSDMAであり、蛍光トレーサーがA3であり;結合パートナーがBHQ10にコンジュゲートしているSDMAに対する抗体である。
6.分析物が高分子である蛍光消光アッセイの例示的な実施形態
一実施形態では、分析物がタンパク質などの高分子である。例示的なタンパク質はシスタチンである。
一実施形態では、分析物がシスタチン-B(すなわち、Cys-BまたはCysB)であり;蛍光トレーサーがCysBに付着した蛍光部分であり;結合パートナーが1つまたは複数のクエンチャーにコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体(すなわち、抗Cys-Bまたは抗CysB抗体)である。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、1個または複数のリジン残基を通してフルオレセインにコンジュゲートしたCysBである。1個または複数のリジン残基を通してフルオレセインにコンジュゲートした蛍光トレーサーを提供するために、CysBを様々な当量のフルオレセイン-NHS(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能なフルオレセインのN-ヒドロキシスクシンイミドエステル(すなわち、5-(および6-)カルボキシフルオレセイン、スクシンイミジルエステル))と反応させて、リジン残基を通してFLにコンジュゲートしたCysB-Flを得る。理論によって拘束されることを望むものではないが、フルオレセイン-NHSはCysB上のリジン残基と反応して、リジン残基を通してFLにコンジュゲートしたCysB-FLをもたらすと考えられる。典型的には、リジン残基を通してFLにコンジュゲートしたCysB-FLは、CysBを1~4当量の間のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、リジン残基を通してFLにコンジュゲートしたCysB-Flが、CysBを2当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、リジン残基を通してFLにコンジュゲートしたCysBが、CysBを4当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、1個または複数のシステイン残基を通してフルオレセインにコンジュゲートしたCysBである。1個または複数のシステイン残基を通してフルオレセインにコンジュゲートした蛍光トレーサーを提供するために、CysBを様々な当量のフルオレセイン-5-マレイミド(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)と反応させる。理論によって拘束されることを望むものではないが、フルオレセイン-5-マレイミドがCysB上のシステイン残基と反応して、システイン残基を通してフルオレセインにコンジュゲートしたCysB-FLをもたらすと考えられる。典型的には、システイン残基を通してFLにコンジュゲートしたCysBは、CysBを1~4当量の間のフルオレセイン-5-マレイミドと反応させることによって得られる。一実施形態では、システイン残基を通してコンジュゲートしたCysB-FLは、CysBを2当量のフルオレセイン-5-マレイミドと反応させることによって得られる。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、フルオレセインにコンジュゲートしたCysB-ペプチド9、すなわち、CysB-ペプチド9-FLである。CysB-ペプチド9-FLは、CysB-ペプチド9をフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。理論によって拘束されることを望むものではないが、フルオレセイン-NHSはCysB-ペプチド9上のリジン残基と反応して、CysB-ペプチド9-FLをもたらすと考えられる。典型的には、CysB-ペプチド9-FLは、CysB-ペプチド9を1~4当量の間のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、CysB-ペプチド9-FLは、CysB-ペプチド9を4当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。
一実施形態では、結合パートナーが、1個または複数のBHQ10分子にコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体(すなわち、抗CysB抗体)、すなわち、抗CysB-BHQである。抗CysB-BHQは、抗CysB抗体をBHQ10-NHS(BHQ10のN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、カリフォルニア州ペタルーマのLGC Biosearch Technologiesから商業的に入手可能)と反応させることによって得ることができる。理論によって拘束されることを望むものではないが、BHQ10-NHSは抗CysB抗体上のリジン残基と反応して抗CysB-BHQをもたらすと考えられる。典型的には、抗CysB-BHQは、CysBを1~16当量の間のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。CysB抗体の例示的な例としては、それだけに限らないが、3H4-抗シスタチン-B抗体、Ra355ポリクローナル-抗CysB抗体、および7C2-抗CysB抗体(これらの抗体の各々はカスタムメイドであり;Ra355は、ニューアーク、デラウェア19702所在のSDIXによって作製されたウサギポリクローナル抗CysB抗体であり、3H4-抗シスタチン-B抗体および7C2-抗CysB抗体は、カナダ、ブリティッシュコロンビア州バンクーバー所在のImmunoprecise Antibodies LLCによって作製されたマウスモノクローナル抗CysB抗体である)が挙げられる。一実施形態では、抗CysB-BHQが、3H4-抗シスタチン-B抗体を2当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-BHQが、3H4-抗シスタチン-B抗体を4当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-BHQは、Ra355ポリクローナル-抗CysB抗体を4当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-BHQが、7C2-抗CysB抗体を4当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。
一実施形態では、結合パートナーが、1個または複数のホウ素-ジピロメテン(BODIPY)分子にコンジュゲートしている抗CysB抗体、すなわち、抗CysB-BODIPYである。抗CysB-BODIPYは、抗CysB抗体をBODIPY-NHS(BODIPYのN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)と反応させることによって得ることができる。典型的には、抗CysB-BODIPYは、CysBを1~4当量の間のBODIPY-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-BODIPYが、3H4-抗シスタチン-B抗体を2当量のBODIPY-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-BODIPYが、3H4-抗シスタチン-B抗体を4当量のBODIPY-NHSと反応させることによって得られる。好ましくは、抗CysB-BODIPYは、3H4-抗CysB抗体を4当量のBODIPY-NHSと反応させることによって得られる。
一実施形態では、分析物がCysBであり;蛍光トレーサーが抗CysB抗体に付着した蛍光部分であり;結合パートナーが1つまたは複数のクエンチャーにコンジュゲートしているCysBである。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、抗CysB-FLを提供するために様々な当量のフルオレセイン-NHSと反応させられた抗CysB抗体である。理論によって拘束されることを望むものではないが、フルオレセイン-NHSは抗CysB抗体上のリジン残基と反応して抗CysB-FLをもたらすと考えられる。典型的には、抗CysB-FLが、抗CysB抗体を1~4当量の間のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-FLが、3H4-抗CysB抗体をフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。CysB抗体の例示的な例としては、それだけに限らないが、3H4-抗シスタチン-B抗体、Ra355ポリクローナル-抗CysB抗体、および7C2-抗CysB抗体が挙げられる。一実施形態では、抗CysB-FLが、3H4-抗CysB抗体を2当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。好ましくは、抗CysB-FLが、3H4-抗CysB抗体を2当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-FLが、3H4-抗CysB抗体を4当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-FLが、Ra355ポリクローナル-抗CysB抗体を2当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、抗CysB-FLが、7C2-抗CysB抗体を2当量のフルオレセイン-NHSと反応させることによって得られる。
一実施形態では、蛍光トレーサーが、フルオレセインアルデヒドとコンジュゲートした抗CysB-FLを提供するために、様々な当量のフルオレセインアルデヒド、すなわち、アルデヒド基で4’位において官能化されているフルオレセインと反応させられた抗CysB抗体、すなわち、抗CysB-FL-Aldである。理論によって拘束されることを望むものではないが、フルオレセインアルデヒドは抗CysB抗体上のリジン残基と反応して抗CysB-FL-Aldをもたらすと考えられる。一実施形態では、抗CysB-FL-Aldが、3H4-抗CysB抗体を2当量のフルオレセインアルデヒドと反応させることによって得られる。好ましくは、抗CysB-FL-Aldが、3H4-抗CysB抗体を2当量のフルオレセインアルデヒドと反応させることによって得られる。
一実施形態では、結合パートナーが、1個または複数のBHQ10分子にコンジュゲートしているCysB、すなわち、CysB-BHQである。CysB-BHQは、CysBをBHQ10-NHSと反応させることによって得ることができる。理論によって拘束されることを望むものではないが、BHQ10-NHSはCysB上のリジン残基と反応してCysB-BHQをもたらすと考えられる。典型的には、CysB-BHQが、CysBを1~16当量の間のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、CysB-BHQが、CysBを4当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、CysB-BHQが、CysBを8当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。好ましくは、CysB-BHQが、CysBを8当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。一実施形態では、CysB-BHQが、CysBを12当量のBHQ10-NHSと反応させることによって得られる。
一実施形態では、分析物がポリペプチドであり、蛍光トレーサーがポリペプチドのアミノ酸長より短いアミノ酸長を有するペプチド鎖に連結した蛍光を発する分子である。一実施形態では、ペプチド鎖が20アミノ酸未満のアミノ酸長を有する。一実施形態では、ペプチド鎖が15アミノ酸未満のアミノ酸長を有する。一実施形態では、ペプチド鎖が10アミノ酸未満のアミノ酸長を有する。一実施形態では、ペプチド鎖が7アミノ酸未満のアミノ酸長を有する。一実施形態では、ポリペプチドが高分子(例えば、タンパク質)である。一実施形態では、ペプチド鎖のアミノ酸配列が、ポリペプチド上のエピトープ部分のアミノ酸配列に対応する。
一実施形態では、分析物がタンパク質などの高分子であり;蛍光トレーサーが、タンパク質のアミノ酸長より短いアミノ酸長を有するアミノ酸鎖に付着した蛍光部分である。アミノ酸鎖のアミノ酸配列は、結合パートナーとの複合体化を担うタンパク質上のエピトープのアミノ酸配列に対応する。一実施形態では、結合パートナーが、クエンチャーにコンジュゲートしている。
蛍光トレーサーを完全なタンパク質に連結するのではなく、蛍光部分をタンパク質のアミノ酸長より短いアミノ酸長を有するアミノ酸鎖に連結することの利点は、これにより、蛍光を発する分子とクエンチャーとの間の距離が、効率的な消光が存在するのに十分に近くなることが保証されるということである。蛍光トレーサーが完全なタンパク質に付着している場合、完全なタンパク質上のエピトープ部位のみが結合パートナーと相互作用する。したがって、タンパク質上の蛍光部分がエピトープ部位に近くなければ、複合体を形成する場合のタンパク質上の蛍光部分と結合パートナー上のクエンチャーとの間の分離が、有効な消光が存在するには大きくなりすぎる可能性がある。蛍光部分をタンパク質のアミノ酸長より短いアミノ酸長を有するアミノ酸鎖に連結することによって、この問題が最小化される。
一実施形態では、アミノ酸配列(すなわち、アミノ酸配列を有するポリペプチド)がフルオレセインの5位に付着される。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着される。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。
一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
例として、分析物はイヌCysBであり;蛍光トレーサーは5~15個の間のアミノ酸、好ましくは5~10個の間のアミノ酸のアミノ酸配列に付着した蛍光部分であり;結合パートナーは場合により1つまたは複数のクエンチャーにコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体(すなわち、抗Cys-Bまたは抗CysB抗体)である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列QTNKAKHDELAYF(P9)[配列番号:2]に付着している(すなわち、アミノ酸配列を有するポリペプチドに付着している)。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:YQTNKAKHDELAYF(P14)[配列番号:3]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:GHDELAYF(P7)[配列番号:4]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:GDELAYF(P6)[配列番号:5]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:GELAYF(P5)[配列番号:6]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:GLAYF(P4)[配列番号:7]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:MMCGAPSASQPATADTQAIADQVKAQLEERENKKYTTFKAVTFRSQVVAGTPYFIKVQVDDDEFVHLRVFQSLPHENKPLALSSYQTNKAKHDELAYF[配列番号:1]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
別の例としては、分析物がイヌNT-プロBNP(NT-プロ-B型ナトリウム利尿タンパク質)であり;蛍光トレーサーが5~15個の間のアミノ酸、好ましくは5~10個の間のアミノ酸のアミノ酸配列に付着した蛍光部分であり;結合パートナーが場合により1つまたは複数のクエンチャーにコンジュゲートしている抗NT-プロBNP Mabである。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:AEQLALEPLHRS(P1)[配列番号:8]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:AEQLAL(P2)[配列番号:9]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:EPLHRS(P3)[配列番号:10]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:LALEPL(P4)[配列番号:11]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:AEQLALE(P5)[配列番号:12]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:LEPLHRS(P6)[配列番号:13]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:GRSPASEASEASEASGLWAVQ[配列番号:15]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:SHSPAEAPEAGGTPRGVLAPHDSVLQ[配列番号:16]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
一実施形態では、蛍光部分がアミノ酸配列:HPLGGRSPASEASEASEASGLWAVQELLGRLKDAVSELQAEQLALEPLHRSHSPAEAPEAGGTPRGVLAPHDSVLQALR[配列番号:14]に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの5位に付着している。一実施形態では、リンカーが-NH-C(O)-である。一実施形態では、アミノ酸配列がフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、アミノ酸配列がリンカーによりフルオレセインの4’位に付着している。一実施形態では、リンカーが-CH-である。
蛍光部分は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8628973号;同第8778699号;同第9605068号;同第9005984号;および同第10725052号に開示されるポリペプチドのいずれかに付着され得る。各得られたポリペプチドトレーサーは、米国特許第8628973号;同第8778699号;同第9605068号;同第9005984号;および同第10725052号に開示される対応する抗体のいずれかから選択される結合パートナーと合わせて本発明の方法に使用され得る。
実施例
本発明は、本発明の数個の態様の例示として意図されている実施例に開示される具体的な実施形態によって範囲が限定されるものではなく、機能的な等価ないずれの実施形態も本発明の範囲内にある。実際、本明細書に示され、記載されるものに加えた本発明の様々な修正が当業者に明らかであり、添付の特許請求の範囲の範囲に入ることが意図されている。当業者の眼内にある、現在公知であるまたは後に開発される全ての等価物の置換を含む、本発明のこのようなバリエーション、および実験設計における配合の変更または微量の変更は、本明細書に組み込まれる本発明の範囲に入ると考えられる。
フルオレセインアルデヒドの調製
フルオレセインアルデヒドを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000057
フルオレセイン(4g、12mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)を水酸化ナトリウム溶液(1M)40mLに溶解し、次いで、70℃に加熱した。加温した溶液に、クロロホルム(8mL、45mmol)を1滴ずつ添加し、得られた混合物を同じ温度で3時間維持した。室温に冷却した後、反応混合物を1M HCl溶液250mLに注ぎ入れて沈殿を得た。沈殿を濾過によって回収し、水で数回洗浄し、乾燥させ、光から保護した。
次いで、得られた粗生成物を、ジクロロメタン/アセトニトリル(15:1)で溶出するシリカゲルカラム(2.5cm×30cm)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。フルオレセインアルデヒドを含有する画分を、1%酢酸を含有する水中40%~80%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラムを装備したLC/MSを使用して同定した。フルオレセインアルデヒドを含有する画分を合わせ、溶媒を減圧下で除去し、得られた残留物を高真空下で乾燥させると、淡黄色結晶0.28gが得られた。質量スペクトルm/z=361.1(M+H)
メラミン-フルオレセイン(Mel-F)の調製
Mel-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000058
2-クロロ-4,6-ジアミノ-1,3,5-トリアジン(4.5mg、0.03mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)および4’-アミノメチルフルオレセイン(7.9mg、0.02mmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)を無水ジメチルスルホキシド(DMSO)(1mL)に溶解した。得られた溶液に、無水炭酸カリウム(5.5mg、0.04mmol)を添加し、溶液を95℃に加熱し、溶液をこの温度で一晩撹拌させた。次いで、溶媒を減圧下で除去し、得られた残留物を、0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)を含有する30%アセトニトリル水溶液に溶解した。得られた溶液を、0.1%TFAを含有するアセトニトリル水溶液で溶出するC18逆相カラム(10g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。30%アセトニトリルから60%アセトニトリルの勾配を勾配に使用した。純粋なMel-Fを含有する画分を合わせ、凍結乾燥するとMel-Fが黄色粉末として得られた。質量スペクトルm/z=471.7(M+H)
メラミン-コハク酸-フルオレセイン(Mel-Su-F)の調製
Mel-Su-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000059
メラミン(416mg、3.3mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)および無水コハク酸(0.5g、5.0mmol)を無水ジメチルホルムアミド(DMF)(8mL)に溶解した。得られた溶液を100℃に加熱し、この温度で一晩撹拌させた。次いで、溶媒を減圧下で除去すると、メラミン-コハク酸誘導体(Mel-Su)が得られた。
Mel-Su(270mg、1.2mmol)、N’,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(268mg、1.3mmol)、およびN-ヒドロキシスクシンイミド(0.15g、1.30mmol)を無水ジメチルスルホキシド(DMSO)(5mL)に溶解し、得られた溶液を室温で一晩撹拌した。次いで、溶媒を減圧下で除去すると、(Mel-Su-NHS)が得られ、これをさらに精製することなく使用した。
Mel-Su-NHS(8mg、0.025mmol)および4’-アミノメチル-フルオレセイン(10mg、0.025mmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)を無水DMF(0.5mL)に溶解した。得られたDMF溶液にN’N’-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(10μL)を添加し、溶液を室温で2時間撹拌し、溶媒を高真空下で除去して残留物を得た。得られた残留物を、40%から60%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(10g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製すると、Mel-Su-Fが得られた。質量スペクトルm/z=570.2(M+H)
ビオチン-フルオレセイン(ビオチン-F)の調製
ビオチン-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000060
4’-アミノメチルフルオレセイン(3mg、7.54μmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)およびN-ヒドロキシスクシンイミドビオチン(2.5mg、7.54μmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を無水DMF(0.5mL)に溶解した。DMF溶液にN,N-ジイソプロピルエチルアミン(4μL)を添加し、得られた溶液を室温で2時間撹拌させた。次いで、溶液を、0.1%ギ酸を含有する水中40%アセトニトリルで希釈し、0.1%ギ酸を含有する水中40%アセトニトリルの移動相で溶出するC18逆相カラム(1g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製すると、ビオチン-F 3mgが黄色固体(収率:68%)として得られた。質量スペクトルm/z=588.4(M+H)
スルファジメトキシン-コハク酸-フルオレセイン(SDM-Su-F)の調製
SDM-Su-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000061
スルファジメトキシン(SDM、1.0g、3.2mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)および無水コハク酸(0.49g、4.9mmol)を無水DMF(6mL)に溶解した。得られた溶液を100℃に加熱し、この温度で2時間維持し、その後、溶媒を減圧下で除去して残留物を得た。得られた残留物をエタノール:水(1:1)から再結晶すると、SDM-コハク酸(SDM-Su)1gが得られた。
SDM-Su(0.51g、1.24mmol)、N’,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(0.28mL、1.36mmol)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(0.15g、1.30mmol)を合わせ、アルゴン雰囲気下で無水DMF(5mL)に溶解した。得られた溶液を室温で一晩撹拌した。次いで、溶媒を減圧下で除去し、得られた生成物(SDM-Su-NHS)をさらに精製することなく使用した。
SDM-Su-NHS(15.2mg、0.03mmol)および4’-アミノメチル-フルオレセイン(8mg、0.02mmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)を無水DMF(0.5mL)に溶解した。DMF溶液にN’N’-ジイソプロピルエチルアミン(7μL、0.04mmol)を添加し、溶液を室温で2時間撹拌した。次いで、溶媒を高真空下で除去し残留物を得た。得られた残留物を、40%アセトニトリルで溶出するC18逆相カラム(10g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製すると、SDM-Su-Fが黄色粉末として得られた。質量スペクトルm/z=754.8(M+H)
T3-エチル-フルオレセイン(T3-E-F)の調製
T3-E-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000062
トリヨードチロニン(100mg、0.154mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)をメタノール(5mL)に溶解した。次いで、メタノール溶液に水酸化ナトリウム(45μL、10M)およびジメトキシアセタールアルデヒド(230mL、60%水溶液、1.5mmol)を添加し、溶液を室温で30分間維持した。次いで、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(50mg、0.77mmol)を添加し、得られた反応混合物を2時間撹拌させた。次いで、水酸化ナトリウム(0.1mL、1M)を添加し、得られた反応混合物をさらに2時間撹拌させた。次いで、1M HClを反応混合物に添加してT3-エチルアセタール(100mg)、質量スペクトルm/z=740.3(M+H)を沈殿させ、これをさらに精製することなく使用した。
T3-エチルアルデヒド
T3-エチルアセタールをテトラヒドロフランおよび硫酸(THF/HSO)中で一晩加水分解した。次いで、溶媒を減圧下で除去して残留物を得た。得られた残留物を、1%酢酸を含有する20%アセトニトリル水溶液に溶解し、水中20%から50%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。T3-エチル-アルデヒドを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると白色粉末が得られた。
T3-E-F
T3-エチルアルデヒド(3mg、0.0042mmol)および4’-アミノメチルフルオレセイン(0.9mg、0.002mmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)をTHF(1mL)および酢酸(12μL)に溶解し、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド(NaBH(OAc))(2mg)を添加した。得られた溶液を室温で一晩撹拌した。翌日、溶媒を減圧下で除去し、得られた残留物を、水中20%から60%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラムを使用したカラムクロマトグラフィーによって精製すると、T3-E-Fが得られた。質量スペクトルm/z=1039.4(M+H)
スルファジメトキシン-フルオレセイン(SDM-F)の調製
SDM-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000063
スルファジメトキシン(8.6mg、0.028mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)およびフルオレセインアルデヒド(8mg、0.022mmol)をメタノール(2mL)に溶解した。ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド(15mg、0.15mmol)および酢酸(4μL)を添加し、得られた溶液を室温で一晩撹拌した。次いで、反応溶液を、0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)を含有する水中40%アセトニトリルで希釈し、0.1%TFAを含有する水中40%から60%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。SDM-F生成物を含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、SDM-F 1mgが黄色粉末として得られた。質量スペクトルm/z=623.7(M+H)
T3-Fの調製
T3-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000064
重炭酸ナトリウム緩衝液40ml(pH8.0で100mM)とジオキサン20mLの混合物を含有する100mLフラスコに、フルオレセインアルデヒド(180mg、0.5mmol)およびトリヨードチロキシン(390mg、0.6mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)を添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌させた。次いで、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(400mg、5mmol)を溶液に添加し、得られた混合物を暗所中、室温で一晩撹拌した。次いで、1M HClを使用して、得られた混合物のpHをpH5.0に調整し、溶媒を凍結乾燥によって除去した。
C18逆相シリカ100gを使用して、直径38mmおよび長さ200mmを有するフラッシュカラムを調製した。少なくとも3カラム体積の0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルを使用してカラムを平衡化した。次いで、粗T3-F生成物を、0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルに溶解し、カラムに適用し、カラムを、0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルで溶出した。溶出した画分を、220nmで操作されるUV検出器を装備したHPLC(4.6mm×100mm XTerrao C18逆相カラム)を使用して、T3-Fの存在について監視した。T3-Fを含有する画分を合わせた。合わせた画分は、220nmでのUV検出を使用したHPLC分析に基づいて、95%より高い純度を示す。合わせた画分を凍結乾燥すると、生成物350mgが得られた。質量スペクトルm/z=996.6(M+H)。全体的な収率は約50%であった。
同様の方法を使用してT2-FおよびT4-Fを調製した。生成物をその質量スペクトルによって特徴付けた。T2-F、m/z=869.8(M+H)およびT4-F、m/z=1122.1(M+H)
アモキシシリン-フルオレセイン(AMO-F)の調製
AMO-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000065
重炭酸ナトリウム緩衝液40ml(pH8.0で100mM)とジオキサン20mlの混合物を含有する100mLフラスコに、フルオレセインアルデヒド(360mg、1mmol)およびアモキシシリン(547mg、1.5mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)を添加し、得られた溶液を、氷浴を使用して4℃に冷却し、40分間撹拌した。次いで、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(314mg、5mmol)を添加し、反応混合物を暗所中4℃で撹拌させた。約2時間後、さらなるシアノ水素化ホウ素ナトリウム(125mg、2mmol)を添加し、反応混合物を暗所中4℃で撹拌させた。HPLCを使用して反応混合物を監視した。反応が完了したら(少なくとも90%の生成物形成によって示される)、1M HClにより反応混合物のpHをpH5.5に調整し、次いで、溶媒を凍結乾燥によって除去して粗生成物を得た。粗生成物の3分の1を、0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリル50mLに溶解すると、pH5.4を有する透明な黄色溶液が得られ、得られた溶液を、0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルの移動相で溶出するC18逆相カラムを使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。AMO-Fを含有する画分を合わせた。合わせた画分を、220nmで操作するUV検出器を装備したHPLCによって分析すると、220nmでの吸収に基づいて、95%より高い純度を示した。次いで、合わせた画分を凍結乾燥すると、生成物61mgが得られた。生成物の全体的な収率は約42%であった。質量スペクトルm/z=710.1795(M+H)
同様の方法を使用してアンピシリン-フルオレセイン(AMP-F)を調製した。質量スペクトルm/z=694.2(M+H)
AMO-FITCの調製
AMO-FITCを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000066
アモキシシリン(9.4mg、0.026mmol、Sigmaから商業的に入手可能)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)(10mg、0.026mmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)、およびトリエチルアミン(5.6μL、0.75mmol)をDMF(1mL)に溶解し、得られた溶液を室温で一晩撹拌させた。次いで、溶液を、0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルで希釈し、C18逆相カラムに適用した。カラムを、0.1%酢酸を含有する水中30%から50%アセトニトリルの勾配で溶出した。AMO-FITCを含有する画分を合わせ、合わせた画分を凍結乾燥すると、黄色粉末が得られた。質量スペクトルm/z=755.2(M+H)
セフォタキシム-フルオレセイン(CEF-F)の調製
CEF-Fを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000067
セフォタキシム酸(63mg、0.138mmol、ミネソタ州セントポールのLKT Laboratories Inc.から商業的に入手可能)、4’-アミノメチルフルオレセイン(50mg、0.126mmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)、および無水炭酸カリウム(52mg、0.378mmol)を無水DMF(10mL)に溶解し、得られた溶液を室温で10分間撹拌した。2-(1H-7-アザベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルアミニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)(53mg、0.15mmol)を溶液に添加し、得られた混合物を室温で6時間撹拌させた。次いで、溶媒を減圧下で除去して残留物を得た。次いで、残留物を、0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルに溶解し、得られた溶液をC18逆相カラム(100g)に適用し、0.1%酢酸を含有する水中40%から50%アセトニトリルの勾配で溶出した。CEF-F生成物を含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、生成物105mgが得られた。質量スペクトルm/z=799.1477(M+H)
CY3-、CY5-、IRDyeQC1、およびBHQ1-標識抗T4-Mabの調製
モノクローナル抗T4抗体(抗T4-Mab)(4mg、テネシー州メンフィスのMeridian Life Sciences Inc.(Biodesign)から商業的に入手可能)を、DMSO(0.25mL)中0.5mgのCys3-NHS(すなわち、Cy3のN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、イリノイ州シカゴのGE Healthcareから商業的に入手可能)、Cy5-NHS(Cy5のN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、イリノイ州シカゴのGE Healthcareから商業的に入手可能)、IRDyeQC1-NHS(IRDyeQC1のN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、ネブラスカ州リンカーンのLi-Cor Biosciencesから商業的に入手可能)、またはBHQ1-NHS(BHQ1のN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、カリフォルニア州ペタルーマのLGC Biossearch Technologiesから商業的に入手可能)と混合して溶液を得た。得られた溶液を4℃で一晩撹拌した。次いで、クエンチャー標識抗体を、PBS移動相で溶出するSephadex G-25カラムを使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。BCAキット(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を使用してタンパク質濃度を決定した。
T3-FITCの調製:
T3-FITCを以下に提供される反応スキームに示されるように調製した:
Figure 2023521886000068
トリヨードチロキシン(16.7mg、0.025mmol)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC、10mg、0.026mmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)、およびトリエチルアミン(5.6μL、0.75mmol)をDMF(1mL)に溶解し、得られた溶液を室温で一晩撹拌させた。次いで、溶液を、0.1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルで希釈し、得られた溶液を、0.1%酢酸を含有する水中30%から70%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラムを使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。T3-FITCを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、黄色粉末が得られた。質量スペクトルm/z=1040.8295(M+H)
メラミン-ED-Fおよびメラミン-OGの調製:
Figure 2023521886000069
2-クロロ-4,6-ジアミノ-1,3,5-トリアジン(36mg、0.24mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)およびエチレンジアミン(30mg、0.5mmol)を無水DMSO(2mL)に溶解し、無水炭酸カリウム(82mg、0.6mmol)を添加し、得られた懸濁液を95℃に加熱し、アルゴン雰囲気下、この温度で一晩維持した。次いで、溶媒を減圧下で除去して残留物を得た。得られた残留物を、水中50%アセトニトリルで溶出するC18逆相カラム(10g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製すると、メラミン-エチルアミンが得られた。
メラミン-エチルアミン(0.5mg、0.003mmol)およびOregon Green-NHSエステル(1mg、0.002mmol、カリフォルニア州カールスバッドのInvitrogen Life Technologiesから商業的に入手可能)または5-カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(1mg、0.002mmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を、トリエチルアミン(8μL)を含有するDMF(0.5mL)に溶解し、室温で6時間インキュベートした。得られた溶液を、1%酢酸を含有する水中30%アセトニトリルで希釈し、C18逆相カラムを使用したカラムクロマトグラフィーによって精製すると、メラミン-ED-Fまたはメラミン-OGが得られた。メラミン-ED-F、m/z=528.2(M+H);メラミン-OG、m/z=564.1(M+H)
様々な蛍光トレーサーと抗メラミン抗体の混合物の蛍光
メラミンがフルオレセインにコンジュゲートしている様々な置換蛍光トレーサーをDMSO(1mM)に溶解し、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)(pH=7.3)に希釈して、メラミントレーサー溶液(1.2μM)を得た。以下のメラミントレーサーを使用した:
Figure 2023521886000070
ポリクローナル抗メラミン抗体(抗Mel-Ab、4.65mg/ml、テネシー州メンフィスのMeridian Life Sciences Inc.(Biodesign)から商業的に入手可能)をPBSに希釈し、段階希釈して、0~300nMの範囲の抗Mel-Ab濃度を有する抗Mel-Ab溶液を得た。メラミントレーサー溶液(5μL)を、非結合表面を有する96ウェル黒色アッセイプレート(ニューヨーク州コーニングのCorning Inc.から商業的に入手可能)中で各抗Mel-Ab溶液(195μl)と混合して、異なるモル比の抗Mel-Abとメラミントレーサーを有する溶液を得た。メラミントレーサーの濃度は30nMであった。プレートを室温で30分間穏やかに振盪した。次いで、490nmの励起波長および520nmでの発光読み取りを使用して、蛍光プレートリーダー(Synergy 4 Microplate Reader、バーモント州ウィヌースキのBioTek Instruments,Inc.から商業的に入手可能)を使用して各溶液の蛍光強度を測定した。結果を図3に示す。
図3は、異なるメラミン-フルオレセインコンジュゲートが蛍光を異なる程度に消光し、消光の量が抗Mel-Abとメラミントレーサーのモル比の関数であることを示している。抗Mel-Abとメラミントレーサーの比が高いほど、消光の量が大きくなる。これらの結果はまた、他のメラミントレーサーと比較して、4’-置換トレーサー(すなわち、MelF)が最高の消光度を示し、抗Mel-Abとメラミントレーサーのモル比が6:1である場合に、飽和点に達したことを実証している。これらの結果は、消光効率(すなわち、抗体の非存在下での蛍光と比較した、1:1の蛍光抗体:抗原比での蛍光の減少パーセンテージ)が、リガンドがフルオレセイン分子に付着している位置に依存し、4’-置換トレーサーが5-置換トレーサーよりも優れた消光効率を示すことを示している。これらの結果はまた、リンカーが短い場合に、消光効率が高いことを実証している。
特に指示しない限り、490nmの励起波長および520nmでの発光読み取りを、実施例全体を通して使用した。特に指示しない限り、全ての結果は3連測定の平均である。
メラミン濃度の関数としてのMel-Fおよび抗Mel-Abの溶液の蛍光
PBS中Mel-Fのアリコート(1.2μM、5μL)および抗Mel-Ab溶液(6μM、5μL)を96ウェル黒色アッセイプレートに添加し、穏やかに振盪しながら室温で30分間インキュベートした。メラミン標準溶液を、0~20ng/mlの範囲の濃度でPBS中に調製した。次いで、各メラミン標準溶液を、96ウェルアッセイプレート中MelFおよび抗Mel-Abの溶液に添加した。次いで、プレートを室温で1時間インキュベートし、蛍光強度を測定した。結果を、メラミン濃度の関数としての蛍光回復を示す図4に示す。図4中、Mel-Fの濃度は30nMであり、抗Mel-Abの濃度は150nMである。結果は、メラミンのダイナミックレンジがPBS溶液中約0~8ng/mLであることを示している。
メラミンの存在下および非存在下でのMel-Fおよび抗Mel-Abの血清溶液の蛍光
リン酸緩衝液を使用して、未処理イヌ血清をpH7.3に調整し、PBSで10倍希釈した。Mel-FのPBS中溶液(1μM、6μL)およびPBS中Mel-F(1μM、6μL)と抗Mel-Ab(1μM、6μL)の混合物に、メラミン(2μM、6μL)の非存在下および存在下で、PBS、血清、または希釈血清(すなわち、PBSで10分の1に希釈した血清)を添加して最終体積200μLにした。得られた溶液を室温で1時間インキュベートし、次いで、蛍光強度を測定した。結果を図5に示す。
これらの結果は、各溶液について、Mel-Fの蛍光が抗Mel-Abによって元の値の約2分の1まで消光され、メラミンの添加によって蛍光が回復することを実証している。
メラミンの存在下での抗Mel-AbおよびMel-Fの牛乳溶液の蛍光
生乳試料をPBSで10倍希釈した。0~250μMの範囲のメラミン濃度を有する、PBSで10倍希釈した生乳中メラミン標準溶液を段階希釈によって調製した。96ウェル黒色アッセイプレートのウェルに、PBS中Mel-F(2μM、5μL)および抗Mel-Ab(10μM、5μL)を添加した。次いで、各ウェルにメラミン標準溶液(190μL)を添加し、プレートを室温で1時間インキュベートし、蛍光強度を記録した。結果を図6に示す。
図6は、様々な濃度のメラミンでの抗Mel-Ab(250nM)の存在下でのMel-F(50nM)の溶液(PBS中10%生乳)についての蛍光強度を示す。結果は、メラミン検出についてのダイナミックレンジが約0~30μg/Lであることを示している。
ビオチン-Fまたはビオチン-EDおよびストレプトアビジンの存在下での溶液の蛍光
ビオチン-Fまたはビオチン-ED(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)をDMSOに溶解してDMSO溶液(8.5μM)を得た。ビオチンEDの構造は、
Figure 2023521886000071

である。
次いで、DMSO溶液をPBSで希釈して、100nMのビオチン-Fまたはビオチン-ED濃度を有する溶液を得た。次いで、得られたPBS中ビオチン-Fまたはビオチン-ED溶液の20μLアリコートを96ウェル黒色アッセイプレートのウェルに添加した。0~100nMの範囲のストレプトアビジン濃度を有するストレプトアビジンのPBS中溶液を調製し、プレート中のビオチン-Fまたはビオチン-ED溶液に添加した(180μL)。プレートを室温で30分間インキュベートし、次いで、蛍光強度を記録した。結果を、ストレプトアビジンとトレーサーのモル比の関数としての蛍光強度の変化パーセンテージを示す図7に示す。
図7の結果は、ビオチンFの蛍光がビオチンEDの蛍光よりも効率的に消光されることを示している。飽和点(1:1モル比)で、ビオチン-Fの消光効率はビオチン-EDの消光効率より70%高い。結果は、4’-置換蛍光トレーサーについての蛍光の変化が5-置換蛍光トレーサーより大きいことを示している。
T4の存在下でのT3-Fおよび抗T4-Mabの溶液の蛍光
PBS中T3-F(1μM、6μL)と抗モノクローナル抗チロキシン抗体(抗T4-Mab(コロラド州デンバーのBiodesign Inc.から商業的に入手可能)(1μM、6μL)の混合物を、L-チロキシン(T4、2μM、6μL、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)の非存在下および存在下でPBSに添加して最終体積200μLにした。得られた溶液を室温で1時間インキュベートし、次いで、蛍光強度を測定した。
T3-FをT3-5-F、T3-E-FおよびT3-FITCで置き換えたことを除いて、同様に溶液を調製し、蛍光を測定した。
以下の手順を使用してT3-5-Fを合成した:
T3-5-フルオレセイン(T3-5-F)の調製
Figure 2023521886000072
トリヨードチロキシン(8.2mg、0.013mmol)、5-カルボキシルフルオレセインN-ヒドロキシスクシンイミド(「NHS」)(5.9mg、0.013mmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(6.5μL、0.04mmol)をDMF(1mL)に溶解し、得られた溶液を室温で一晩撹拌させた。溶液を、0.1%酢酸を含む水中40%アセトニトリルで溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製すると、T3-5-Fが得られた。
各トレーサーについての構造を以下に示す:
Figure 2023521886000073
結果を図8に示す。図8は、T3-FITCとT3-5-Fの両方について、蛍光が抗T4-Mabによって消光されなかったことを示している。T3-E-FおよびT3-Fについて、蛍光は抗T4-Mabによって消光された。これは、消光が5-置換蛍光トレーサーより4’-置換蛍光トレーサーについて効率的であることを示している。
図9は、T3-Fを抗T4-Mabに添加した場合の消光の量および時間の関数としてのT4の添加後の消光回復を示す。結果は、安定な蛍光シグナルが10分以内に得られることを示している。
PBS中でのT4用量反応
PBS中T3-F(1.0μM、8μL)とPBS中抗T4-Mab(1μM、8μL)の混合物を、96ウェル黒色アッセイプレートのウェル中、室温で30分間インキュベートした。次いで、0~32μg/dLの範囲のT4濃度を有する一連のT4標準溶液(184μL)をPBS中T3-Fと抗T4 Mabの混合物に添加した。次いで、プレートを室温で30分間インキュベートし、蛍光強度を記録した。結果を図10に示す。
図10は、T4をT3-F(50nM)および抗T4-Mab(50nM)の溶液に添加した場合に、蛍光が記録されることを示している。結果は、PBS中でのT4検出についてのダイナミックレンジが約0~15μg/dLの範囲であることを示している。
凍結乾燥後のT4の存在下でのT3-Fおよび抗T4-Mabの溶液の蛍光
T3-F(1.7mg)をDMSO 0.85mlに溶解してストック溶液(2mM)を得た。次いで、T3-Fストック溶液をPBSに希釈して1μM作業溶液を得て、これを2つのバイアルに分離した(それぞれ1mL)。第1のバイアルにPBS(9mL)を添加し、第2のバイアルにPBS(8.9mL)+抗T4 Mab(15μM、0.1mL)を添加した。バイアルをよく混合し、室温で30分間インキュベートした。各溶液(200μL)についての蛍光強度を決定した。次いで、各溶液(200μL)のアリコートを96ウェル黒色アッセイプレートのウェルに入れ、凍結乾固した。乾燥残留物にPBS200μL、チャコールで処理したウマ血清(すなわち、血清を、チャコールを含有するPBS緩衝液に少なくとも3回の緩衝液交換にわたって透析して血清から小分子を除去することによって血清を「チャコール処理」した)、またはチャコール含有T4(10μg/dL)で処置したウマ血清を添加し、プレートを室温で30分間インキュベートした。次いで、蛍光強度を再度記録した。結果を図11に示す。
図11は、T3-Fおよび/または抗T4-Mabを凍結した場合でさえ、アッセイが有効であることを示している。
T4の存在下でのT4-FとAb-Cy5の混合物の蛍光
T4-FをDMSOに溶解し(1mM)、PBSで希釈してストック溶液(4μM)を得た。0~400nMの範囲のAb-Cy5濃度を有するCy5コンジュゲート抗体(Ab-Cy5、実施例12のように調製)の一連のPBS溶液を段階希釈によって調製した。96ウェル黒色アッセイプレートのウェル中でPBS中T4-F(5μL)および段階希釈Ab-Cy5溶液(95μL)を合わせ、プレートを室温で30分間振盪した。490nmの励起波長および520nmの発光波長を使用して蛍光強度を測定した。図12Aおよび図12Bは、T4-Fの蛍光がAb-Cy5の存在下で消光されることを示している(約1:1のT4-F:Ab-Cy5の比で消光効率約70%)。Cy5単独(すなわち、抗T4-Mabにコンジュゲートしていない)では蛍光を消光しなかった。
蛍光がT4の存在下で回復され得ることを実証する実験のために、PBS中T4-F(5μL、4μM)とAb-Cy5溶液(5μl、8μM)の混合物のアリコートを96ウェル黒色アッセイプレートのウェルに添加した。次いで、各ウェルにPBS中T4溶液90μL(0、1、2、4、6、8、10、12μg/dL)を添加した。得られた100μL溶液を30分間インキュベートし、蛍光を測定した。結果を図13に示す。
図13Aは、T4をT4-FおよびAb-Cy5の溶液(Ab-Cy5:T4-F約2:1)に添加すると蛍光が増加し、蛍光の増加が添加されるT4の量に比例することを示している。ダイナミックレンジは約0~12μg/dLである。図13Bは、T4-F濃度の関数としての蛍光回復パーセンテージを示す。
T4の存在下でのT3-FまたはT4-FとAb-Cy3の混合物の蛍光
チャコールで処理したウマ血清(50μL)に8-アミノ-ナフタレンスルホン酸(ANS)を添加して0.5mMのANS濃度を得て、水酸化ナトリウムによりpHを7.3に調整した。段階希釈によって、0~64μg/dLの範囲の濃度を有する一連のPBSまたは血清中T4標準溶液を調製した。96ウェル黒色アッセイプレートで、各T4標準(PBSまたは血清中、80μL)をPBS中T3-F(またはT4-F)(4μM、5μL)とPBS中Cy3にコンジュゲートした抗T4-Mab(Ab-Cy3、実施例12に記載されるように調製)(4μM、5μL)の混合物に添加した。得られた溶液を室温で30分間インキュベートし、次いで、蛍光強度を測定した。結果を図14に示す。
図14Aは、T4をT3-F(200nM)およびAb-Cy3(200nM)のPBSおよび血清中溶液に添加した場合のT4濃度の関数としての蛍光強度を示している。結果は、PBSおよび血清中でのT4検出についてのダイナミックレンジが約0~64μg/Lであることを示している。
図14Bは、T4をT4-F(200nM)およびAb-Cy3(200nM)のPBSおよび血清中溶液に添加した場合のT4濃度の関数としての蛍光強度を示している。結果は、PBSおよび血清中でのT4検出についてのダイナミックレンジが約0~64μg/Lであることを示している。
図14Cは、試料を490nmで励起し、発光を615nmで測定する場合、T4をT4-F(200nM)およびAb-Cy3(200nM)のPBS中溶液に添加した場合のT4濃度の関数としての蛍光強度を示している。発光のこの減少は蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の喪失に起因する。FRETは、非放射手段を通して励起状態のドナー色素からアクセプター色素へのエネルギー移動を伴う。この例では、490nmでのドナー(T4-F)の励起が、アクセプター色素(Ab-Cy3)への効率的なエネルギー移動をもたらし、615nmでの励起をもたらした。FRETプロセスは、極めて距離依存性であり、Ab-Cy3がT4-Fに結合している場合にのみ起こる。T4を添加すると、T4-Fに結合したAb-Cy3の解離が、ドナー(T4-F)とアクセプター(Ab-Cy3)との間の距離増加によりFRET効率の低下をもたらす。
遊離抗生物質の存在下でのフルオレセインにコンジュゲートしたベータラクタム抗生物質と抗体の混合物の蛍光
PBS中フルオレセインにコンジュゲートしたベータラクタム抗生物質(すなわち、AMO-FITC、AMO-F、AMP-F、およびCEF-F)(400nM、100μL)を、96ウェル黒色アッセイプレート中、遊離ベータラクタム抗生物質の非存在下および存在下で抗ペニシリンまたは抗セフォタキシムポリクローナル抗体(400nM、100μL、コロラド州センテニアルのNovus Biologicals,LLCから商業的に入手可能)と混合した(アンピシリン(400nM)をAMP-Fに添加し、セフォタキシム(400nM)をCEF-Fに添加した)。溶液は200nMのトレーサーおよび抗体の濃度を有していた。溶液を室温で5分間インキュベートし、蛍光強度を測定した。結果を図15に示す。
これらの結果は、抗ペニシリン抗体を添加することによって、AMO-FITCの蛍光は消光されなかったが、AMO-FおよびAMP-Fの蛍光が同抗体によって消光されたことを示している。結果はまた、アンピシリンを抗ペニシリン抗体およびAMP-Fの溶液に添加すると、蛍光強度の増加(すなわち、回復)が引き起こされることを示している。同様に、CEF-Fの蛍光は抗セフォタキシム抗体によって消光され、セフォタキシムを抗セフォタキシム抗体およびCEF-Fの溶液に添加すると、蛍光強度の増加(すなわち、回復)が引き起こされる。
スルファジメトキシンの存在下でのSDM-FまたはSDM-Su-Fと抗スルファジメトキシンモノクローナル抗体の混合物の蛍光
PBS中SDM-FまたはSDM-Su-F(400nM、100μL)を、スルファジメトキシン(SDM)(400nM)の非存在下および存在下で、抗スルファジメトキシンモノクローナル抗体(400nM、100μL、カリフォルニア州サンディエゴのGenway Biotechから商業的に入手可能)と混合した。得られた溶液を室温で5分間インキュベートし、次いで、蛍光強度を測定した。結果を図16に示す。
これらの結果は、SDM-FおよびSDM-Su-Fを抗スルファジメトキシンモノクローナル抗体と合わせると、これらの蛍光が消光されることを示している。SDM-Su-Fと比較してSDM-Fについての消光の量が大きいことは、リンカーの長さが消光に影響を及ぼすことを示している。結果はまた、抗スルファジメトキシン抗体およびSDM-FまたはSDM-Su-Fの溶液にSDMを添加することによって、蛍光強度の増加が引き起こされることを示している。
抗T4-MabによるT3-Fの蛍光消光
T3-FをDMSO(1mM)に溶解し、PBSで希釈してストック溶液(4μM)を得た。モノクローナル抗T4抗体(抗T4-Mab、テネシー州メンフィスのMeridian Life Sciences Inc.(Biodesign)から商業的に入手可能)(4.65mg/mL)をPBS緩衝液に段階希釈して、0~1000nMの範囲の抗T4-Mab濃度を有する溶液を得た。段階希釈抗T4-Mab溶液(195μL)を含有する96ウェル黒色アッセイプレートに、T3-F溶液(5μL)を添加し、よく混合し、30分間インキュベートし、蛍光強度を記録した。結果を図17に提供する。
図17は、T3-Fの蛍光が抗T4-Mabの存在下で消光されることを示している。約1:1の抗体とトレーサーのモル比で最大消光に達する。抗T4-Mabとトレーサーの比を20:1まで増加させても消光の量のさらなる増加を示さなかった。
別の実験では、トレーサーT2-F、T3-F、またはT4-FをDMSOに溶解して、1mMのトレーサー濃度のDMSO溶液を得た。次いで、DMSO溶液をリン酸緩衝生理食塩水(「PBS」)で希釈して、10μMの濃度の各トレーサーのストック溶液を得た。モノクローナル抗T4-Mabまたはクエンチャーにコンジュゲートした抗T4-Mab(Cy3-Ab、IRdyeQC1-Ab、Cy5-Ab、BHQ1-Ab)をPBSに段階希釈して、0~2μMの範囲の濃度の抗T4-Mabまたはクエンチャーにコンジュゲートした抗T4-Mabを有する溶液を得た。段階希釈した抗T4-Mabまたはクエンチャーにコンジュゲートした抗T4-Mab(95μL)を含有する96ウェル黒色アッセイプレートに、トレーサーT2-F、T3-F、またはT4-F溶液(5μL)を添加し、よく混合し、30分間インキュベートし、次いで、蛍光強度を485nmの励起波長および520nmの発光波長で記録した。異なるトレーサーおよびクエンチャー修飾抗体についての最大蛍光消光パーセンテージの結果を以下の表に提供する:
クエンチャーの標識有りまたは無しの抗T4抗体によるフルオレセイン-コンジュゲートの蛍光消光のパーセンテージ
Figure 2023521886000074
結果は、Cy3-Abが3種全てのフルオレセイン-コンジュゲート(T2-F、T3-F、およびT4-F)の蛍光の50%より多くを消光し、IRdyeQC1-AbがT3-FおよびT4-Fの蛍光の50%より多くを消光したことを示している。標識抗体とフルオレセイン-コンジュゲートのこれらの組合せは、これらをT4アッセイのための試薬として有用にする。データはまた、T3-Fが、T2-FおよびT4-Fと比較して、T4アッセイに最適なコンジュゲートであることを示した。
コルチゾール抗体によるコルチゾール-4-Flおよびコルチゾール-5-Flの蛍光消光
ヒドロコルチゾン-3-(カルボキシメチル)オキシム(30mg、0.069mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)、4’-アミノメチルフルオレセイン(25mg、0.063mmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム-3-オキシドヘキサフルオロホスフェート(HATU(29mg、0.075mmol、マサチューセッツ州バーリントンのEMD Milliporeから商業的に入手可能)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(24mg、0.189mmol)を無水ジメチルホルムアミド(DMF、1.5mL)に溶解することによって、コルチゾール-4-Fl、すなわち:
Figure 2023521886000075

を調製した。得られた混合物を室温で18時間より長い時間にわたって撹拌し、次いで、50%アセトニトリル水溶液(0.1%酢酸を含む)25mLに希釈し、水中60%から70%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。コルチゾール-4-Flを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M+1:779.4)によって確認される、黄色固体生成物が得られた。
ヒドロコルチゾン-3-(カルボキシメチル)オキシム(12mg、0.028mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)、5-アミノメチルフルオレセイン(10mg、0.025mmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)、HATU(11mg、0.030mmol、マサチューセッツ州バーリントンのEMD Milliporeから商業的に入手可能)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(10mg、0.075mmol)を無水DMF(1.0mL)に溶解することによって、コルチゾール-5-Fl、すなわち:
Figure 2023521886000076

を調製した。得られた混合物を室温で18時間より長い時間にわたって撹拌し、次いで、水中50%アセトニトリル(0.1%酢酸を含む)15mLに希釈し、水中60%から70%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。コルチゾール-5-Flを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M+1:779.4)によって確認される、黄色固体生成物が得られた。
コルチゾール-4-FLを、様々な当量のHyTest(フィンランド、トゥルク)、Abcam(英国、ケンブリッジ)、およびBio-Connect BV(Fitzgerald Industries)(オランダ)から商業的に入手可能な様々なα-コルチゾール抗体と合わせた。蛍光を抗体(Ab)とコルチゾール-4-FLの比の関数として測定した。結果を図21に示す。
結果は、コルチゾール-4-Flが抗体と複合体を形成すると、その蛍光が消光されることを示している。約1:1の抗体/コルチゾール-4-Flの比で最大消光が観察される。
図22は、コルチゾール-4-Flおよびコルチゾール-5-Flを様々な当量のHyTest(フィンランド、トゥルク)から商業的に入手可能なα-コルチゾール抗体と合わせた場合の蛍光の消光を示す。結果は、4’-置換フルオレセイントレーサーについての蛍光変化が5-置換フルオレセイントレーサーについての蛍光変化よりも大きいことを示している。
4’-アミノメチルジフルオロフルオレセイン(4-AMDFF)の合成
以下の合成スキームに従って、4-AMDFF、すなわち:
Figure 2023521886000077

を調製した:
Figure 2023521886000078
濃硫酸(1.5mL)中クロロアセトアミドメタノール0.1g(CLAM、0.82mmol)を2’,7’-ジフルオロフルオレセイン(スイスのChemodex Ltd.から商業的に、0.3g、0.82mmol)の硫酸(4mL)中溶液に添加した。光から保護して18時間撹拌した後、反応混合物を氷(25mL)上に注いで橙色着色沈殿を形成した。橙色沈殿を、濾過を介して溶けた氷から回収し、水で洗浄し、乾燥させると、生成物0.3gが得られた。生成物をLCMS([M+1]=474.5)によって特徴付けた。
上記生成物0.25gを約160℃で20時間、ジグリム(11mL)中濃HCl(3mL)で還流した。減圧下で溶媒を除去した後、残留物をDMF(2mL)に溶解し、水/アセトニトリル勾配で溶出する逆相クロマトグラフィーシステムを使用して精製した。適切な画分を回収し、真空下で蒸発乾固し、LCMS([M+1]=398.4)によって特徴付けた。
4’-アミノメチルジクロロフルオレセイン(4-AMDCF)の合成
以下の合成スキームに従って、4-AMDCF、すなわち:
Figure 2023521886000079

を調製した:
Figure 2023521886000080
濃硫酸(4mL)中クロロアセトアミドメタノール0.31g(CLAM、2.5mmol)を2’,7’-ジクロロフルオレセイン(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能、1g、2.5mmol)の硫酸(12mL)中溶液に添加した。光から保護して18時間撹拌した後、反応混合物を氷(100mL)上に注いで橙色着色沈殿を形成した。橙色沈殿を、濾過を介して溶けた氷から回収し、水で洗浄し、乾燥させると、生成物1gが得られた。生成物をLCMS(純度90%より高い、[M+1]=505.8)によって特徴付けた。
上記生成物1.0gを約160℃で20時間、ジグリム(11mL)中濃HCl(3mL)で還流した。減圧下で溶媒を除去した後、残留物をDMF(2mL)に溶解し、水/アセトニトリル勾配で溶出する逆相クロマトグラフィーシステムを使用して精製した。適切な画分を回収し、真空下で蒸発乾固し、LCMS([M+1]=430.4)によって特徴付けた。
SDMA-DFFの合成
以下の合成スキームに従って、SDMA-DFF、すなわち:
Figure 2023521886000081

を調製した:
Figure 2023521886000082

Figure 2023521886000083
Fmoc-SDMA(Boc)-DFFの合成
2mLガラスバイアルに、Fmoc-SDMA(Boc)-OH(9.6mg、0.0148mmol)、4’-アミノメチル2’,7’-ジフルオロフルオレセイン(5.6mg、0.0141mmol)、HATU(6.2mg、0.0162mmol)、DIPEA(8.56μL、0.045mmol)、および無水DMF(1.0mL)を添加した。得られた反応混合物をよく混合し、室温で18時間撹拌した。反応混合物を、逆相カラムを装備した自動精製システムにロードし、水/アセトニトリル勾配(0.1%ギ酸を含有する)で溶出した。適切な画分を回収し、溶媒を蒸発によって除去すると、生成物約10mgが赤色粉末として得られた。生成物を、LCMS([M+1]=1004.6)を使用して特徴付けた。
SDMA-DFFの合成
Fmoc-SDMA(Boc)-DFF(10mg、0.01mmol)に、DMF中20%ピペリジン5mLを添加し、得られた混合物を室温で2時間撹拌した。次いで、反応混合物を、逆相カラムを装備した自動精製システムにロードし、水/アセトニトリル勾配(0.1%ギ酸を含有する)で溶出した。適切な画分を回収し、溶媒を蒸発によって除去すると、赤色固体が得られた。赤色固体をジオキサン1mLおよびジオキサン中4M HCl 0.28mLと合わせ、室温で一晩撹拌し、溶媒を蒸発によって除去して粗生成物を得た。粗生成物を水に溶解し、逆相カラムを装備した自動精製システムを使用して精製し、水/アセトニトリル勾配(0.1%ギ酸を含有する)で溶出した。適切な画分を回収し、溶媒を蒸発によって除去すると、黄色着色結晶が得られ、これをLCMS([M+1]=582.2)によって特徴付けた。
SDMA-DCFの合成
以下の合成スキームに従って、SDMA-DCF、すなわち:
Figure 2023521886000084

を調製した:
Figure 2023521886000085
Fmoc-SDMA(Boc)-DCFの合成
2mLガラスバイアルに、Fmoc-SDMA(Boc)-OH(20mg、0.0308mmol)、4’-アミノメチル2’,7’-ジクロロフルオレセイン(12.6mg、0.0294mmol)、HATU(13mg、0.034mmol)、DIPEA(17.8μL、0.088mmol)、および無水DMF(1.0mL)を添加した。得られた反応混合物をよく混合し、室温で18時間撹拌した。反応混合物を、逆相カラムを装備した自動精製システムにロードし、水/アセトニトリル勾配(0.1%ギ酸を含有する)で溶出した。適切な画分を回収し、溶媒を蒸発によって除去すると、生成物約25mgが赤色粉末として得られた。生成物を、LCMS([M+1]=1036.5)を使用して特徴付けた。
SDMA-DCFの合成
Fmoc-SDMA(Boc)-DCF(15mg、0.0145mmol)にDMF中20%ピペリジン5mLを添加し、得られた混合物を室温で2時間撹拌した。反応混合物を、逆相カラムを装備した自動精製システムにロードし、水/アセトニトリル勾配(0.1%ギ酸を含有する)で溶出した。適切な画分を回収し、溶媒を蒸発によって除去すると、赤色固体が得られた。赤色固体をジオキサン1mLおよびジオキサン中4M HCl 0.28mLと合わせ、室温で一晩撹拌し、溶媒を蒸発によって除去して粗生成物を得た。粗生成物を水に溶解し、逆相カラムを装備した自動精製システムを使用して精製し、水/アセトニトリル勾配(0.1%ギ酸を含有する)で溶出した。適切な画分を回収し、溶媒を蒸発によって除去すると、橙色固体が得られ、これをLCMS([M+1]=615.6)によって特徴付けた。
DFF、SDMA-DFF、DCF、SDMA-DCF、Fl、およびSDMA-FLの吸収スペクトルおよび発光スペクトル
PBS緩衝液中のフルオレセイン(Fl)の最大吸収は489nmであり、最大蛍光発光は515nmである。フルオレセイン分子を、-CHNH-リンカーを介してSDMA分子とコンジュゲートする(すなわち、SDMA-Flを得る)場合、その最大吸収および発光がそれぞれ495nmおよび525nmにシフトする。フルオレセイン分子を2’位および7’位でフッ素によって置換する(すなわち、DFFを得る)場合、非置換フルオレセインと比較して最大吸収および発光の変化はない。フルオレセイン分子を2’位および7’位で塩素によって置換する(すなわち、DCFを得る)場合、最大吸収および発光はそれぞれ500nmおよび525nmに赤色シフトする。-CHNH-リンカーを介してDFFまたはDCFをSDMAにコンジュゲートしても(すなわち、それぞれSDMA-DFFおよびSDMA DCFを得る)、最大吸収および発光が赤色シフトする。フルオレセイン(FL)、2’,7’-ジフルオロフルオレセイン(DFF)、2’,7’-ジクロロフルオレセイン(DCF)、および-CH-NH-リンカーを介したSDMAとのコンジュゲート(すなわち、SDMA-Fl(すなわち、構造A3)、SDMA-DFF、およびSDMA-DCF)の最大吸収および発光波長を以下に提供される表に列挙する。DFF、SDMA-DFF、DCF、SDMA-DCF、Fl、およびSDMA-FLの吸収スペクトルを図25Aに示し、SDMA-DFF、SDMA-DCF、Fl、およびSDMA-FLの発光スペクトルを図25Bに示す。
Figure 2023521886000086
様々なSDMA蛍光トレーサーと抗SDMA抗体の混合物の蛍光
抗SDMA抗体またはBHQ10(4当量)にコンジュゲートした抗SDMA抗体のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中溶液を0、0.25、0.5、1、2、4、8、および16μMの濃度で調製した(抗体溶液)。SDMA蛍光トレーサー(すなわち、SDMA-Fl、SDMA-DFF、またはSDMA-DCF)のPBS中溶液を100nMの濃度で調製した(トレーサー溶液)。抗体溶液50μLとトレーサー溶液50μLを96ウェルUVプレート中で合わせ、室温で30分間インキュベートした。490nmの励起波長、ならびにSDMA-DFFおよびSDMA-Flコンジュゲートについては525nmの発光波長およびSDMA-DCFについては535nmの発光波長を使用して、各混合物の蛍光強度を読み取った。結果を図26および図27に示す。
図26は、増加する抗体濃度の関数としての異なるSDMAトレーサーについての蛍光消光パーセントを示す。図26は、抗SDMA抗体を添加することによって、SDMA-DFFトレーサーの蛍光の約50%が消光され、抗SDMA抗体を添加することによって、SDMA-Flトレーサーの蛍光の約30%が消光されることを示している。図26は、SDMA-DFFでは、抗体とSDMA-DFFのモル比が2:1より大きい場合に、消光効率がほぼ飽和していることを示している。抗SDMA抗体(クエンチャーにコンジュゲートしていない)およびSDMA-DFFトレーサーの消光効率は、SDMA-DFFトレーサーを、均一SDMAアッセイにアッセイ試薬として、クエンチャーにコンジュゲートしていない抗SDMA抗体と使用することができることを示している。
図27は、増加する濃度のBHQ10(4当量)にコンジュゲートした抗SDMA抗体の関数としての異なるSDMAトレーサーについての蛍光消光パーセントを示す。図27は、消光効率が、SDMA-Flと比較してSDMA-DFFについてわずかに大きいことを示している。
様々なSDMAトレーサー(SDMA-Fl、SDMA-DFF、およびSDMA-DCF)のPBS(0.1%Tweenを含む)中溶液を400nMの濃度で調製した。抗SDMA抗体またはBHQ10(4当量)にコンジュゲートした抗SDMA抗体のPBS中溶液をそれぞれ400nMおよび800nMの濃度で調製した。SDMAトレーサーの溶液を抗SDMA抗体またはBHQ10にコンジュゲートした抗SDMA抗体の溶液と1:1(v/v)の比で混合し、室温で60分間インキュベートしてSDMAトレーサー/SDMA抗体溶液を得た。
SDMAをPBS(0.1%Tweenを含む)に段階希釈して、100、50、25、12.5、6.26、0μg/dLの最終SDMA濃度にすることによって、SDMA標準溶液を調製した。
各SDMA標準溶液50μlを96ウェルUV透明プレートのウェルに添加した。次いで、SDMAトレーサー/SDMA抗体溶液50μlを各ウェルに添加し、得られた溶液を振盪によってよく混合し、室温で30分間インキュベートした。次いで、490nmの励起波長ならびにSDMA-DFFおよびSDMA-Flについては525nmの発光波長およびSDMA-DCFについては535nmの発光波長を使用して、プレートリーダーを使用して各溶液の蛍光を読み取った。
結果を図28~図30に示す。図28~図30は、SDMA濃度の関数としての蛍光強度の増加がある、すなわち、用量反応が観察されることを示している。
図28は、SDMAトレーサーがSDMA-DFFである場合の蛍光強度の増加を示している。図28は、SDMAトレーサー/SDMA抗体溶液がSDMA-DFFおよび抗体(すなわち、BHQ10にコンジュゲートしていない抗体)である場合、抗体/SDMA-DFFの比が2:1である場合に、比が1:1である場合よりも蛍光強度の増加が大きいことを示している。図28は、SDMAトレーサー/SDMA抗体溶液がSDMA-DFFおよびBHQ10にコンジュゲートした抗体である場合に、蛍光強度の増加が観察されることをさらに示している。
図29はSDMAトレーサーがSDMA-DCFである場合の蛍光強度の増加を示しており、図30はSDMAトレーサーがSDMA-DFlである場合の蛍光強度の増加を示している。図29および図30は、BHQ10にコンジュゲートしていないSDMA抗体と比較して、SDMA抗体がBHQ10にコンジュゲートしている場合に蛍光強度の増加が大きいことを示している。
SDMA-Flの合成
以下の合成スキームに従って、SMDA-Fl、すなわち:
Figure 2023521886000087

を調製した:
Figure 2023521886000088
Fmoc-SDMA(Boc)-Fl
Fmoc-SDMA(Boc)-OH(47mg、0.075mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichの事業部であるNovabiochemから商業的に入手可能)、4-アミノメチルフルオレセイン(25mg、0.063、カリフォルニア州サニーベールのATT Bioquestから商業的に入手可能)、HATU(28.7mg、0.075mmol)、N’N-ジイソプロピルエチルアミン(23.6mg、0.189mmol)を無水DMF(1.5mL)に溶解した。得られた混合物を室温で18時間撹拌し、次いで、水(0.1%酢酸を含む)中40%アセトニトリル15mLに希釈し、水中20%から50%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。Fmoc-SDMA(Boc)-Flを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M+1:968.3)によって確認される、黄色固体生成物が得られた。
SDMA(Boc)-Fl
Fmoc-SDMA(Boc)-Fl(45mg、0.0465mmol)をDMF中20%ピペリジン(8mL)中で1時間脱保護した。次いで、溶媒を減圧下で除去して残留物を得た。得られた残留物を、0.1%酢酸を含有する水中40%アセトニトリルに溶解し、0.1%酢酸を含有する水中40%アセトニトリルで溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。SDMA(Boc)-Flを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、橙色粉末が得られた。
SDMA-Fl
SDMA(Boc)-Fl(21mg、0.028mmol)をジオキサン(2mL)に溶解し、ジオキサン中4M HCl(0.28mL)を溶液に添加した。得られた混合物を一晩撹拌した。溶媒を除去し、残留物を水中20%アセトニトリルに溶解し、水中20%アセトニトリルで溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。SDMA-Flを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、SDMA-Flが黄色粉末として得られ、構造をLCMS(M+1:546.9)によって確認した。
リボフラビン結合タンパク質による牛乳におけるリボフラビン蛍光の消光
以下の実施例は、ニワトリ卵白から精製した「社内」リボフラビン結合タンパク質(すなわち、「IDEXX社内」リボフラビン結合タンパク質)および商業的に入手可能な(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrich)リボフラビン結合タンパク質を使用した。
牛乳にリボフラビンのストック溶液(1mM)を添加して4μMの最終リボフラビン濃度にした。IDEXX社内または商業的に入手可能(Sigma)のいずれかの、リボフラビン結合タンパク質(「RBP」、リン酸緩衝生理食塩水(「PBS」)中49.2mg/mL)のストック溶液をPBSに段階希釈して、0~1600μMの範囲のRBP濃度を有する溶液を得た。段階希釈RPB溶液20μLをリボフラビン添加牛乳2mLに添加して0~20μMのRBP濃度にした。得られた溶液を室温で1時間インキュベートし、90μL体積の得られた溶液の蛍光強度を350nmの励起波長および538nmの発光波長で測定した。図31は、リボフラビン結合タンパク質の濃度の関数としての牛乳におけるリボフラビン蛍光を示す。
結果は、リボフラビン結合タンパク質を牛乳に5μMの濃度で添加すると、リボフラビンの蛍光の95%より多くが消光され、牛乳蛍光バックグラウンドが有意に減少したことを示している。結果を図31に示す。
SDMAをアッセイするための乾式スライドの調製
SDMAをアッセイするための乾式スライドを以下の方法で調製した:
Melinex(厚さ10’’×125μm×長さ24’)シート(英国、スティーブニッジのHiFi Filmから商業的に入手可能、部品番号506)上に、約40μmの厚さを有する湿潤プライマー層が得られるように、重量によりほぼ等量のD4 Hydrogel(高粘度ポリマー)およびD4 Hydrogel(低粘度ポリマー)(共にマサチューセッツ州ウィルミントンのAdvanSource Biomaterials Corpから商業的に入手可能)を含有する溶液をコーティングした。溶媒を蒸発させて、重量によりほぼ等量のD4 Hydrogel(高粘度ポリマー)およびD4 Hydrogel(低粘度ポリマー)を含有する乾燥プライマー層を得た。
乾燥プライマー層上に、約93μmの厚さを有する湿潤インジケーター層が得られるように、SDMA-フルオレセイン(実施例35において上に記載されるように調製)および抗SDMA抗体-BHQ10コンジュゲート(実施例38において以下に記載されるように調製)のHEPES緩衝液(pH8)中溶液、HEPES緩衝液(pH8)、Merpol A、プルラン、およびセルロースを含有する溶液をコーティングした。溶媒を蒸発させて、約1.4×10-1重量%の抗SDMA抗体-BHQ10コンジュゲート、約1.1×10-3重量%のSDMA-フルオレセイン、約13重量%のHEPES緩衝液、約1.2重量%のMerpol A、約28.5重量%のプルラン、および約57重量%のセルロースを含有する乾燥インジケーター層を得た。
乾燥インジケーター層上に、約130μmの厚さを有する湿潤酸化チタン層が得られるように、重量によりほぼ等量のD4 Hydrogel(高粘度ポリマー)およびD4 Hydrogel(低粘度ポリマー)(共にマサチューセッツ州ウィルミントンのAdvanSource Biomaterials Corpから商業的に入手可能)、セルロース(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)、ならびにチタニア微粒子(ノースカロライナ州フェイエットビルのChemoursから商業的に入手可能、部品番号R-706)を含有する溶液をコーティングした。溶媒を蒸発させて、約37重量%のD4 Hydrogel(重量によりほぼ等量の低粘度および高粘度D4 Hydrogelとして)、約20重量%のセルロース、および約43重量%の二酸化チタンを含有する乾燥酸化チタン層を得た。
乾燥酸化チタン層上に、約140μmの厚さを有する湿潤カーボンブラック層が得られるように、ほぼ等量のD4 Hydrogel(高粘度ポリマー)およびD4 Hydrogel(低粘度ポリマー)(共にマサチューセッツ州ウィルミントンのAdvanSource Biomaterials Corpから商業的に入手可能)ならびにカーボンブラック、Lamp Black 101粉末(オハイオ州ベルプレのOrion Specialty Carbon Blacksから商業的に入手可能)を含有する溶液をコーティングした。溶媒を蒸発させて、約95重量%のD4 Hydrogel(重量によりほぼ等量の低粘度および高粘度D4 Hydrogelとして)および約5重量%のカーボンブラックを含有する乾燥カーボンブラック層を得た。
乾燥カーボンブラック層上に、約310μmの厚さを有する湿潤拡散層が得られるように、セルロース、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH);ポリアクリル酸(PAA)、分子量約100万;およびポリビニルピロリドン(PVP)を含有する溶液をコーティングした。溶媒を蒸発させて、約83重量%のセルロース、約0.5重量%のPAA、約0.4重量%のTMAH、および約16重量%のPVPを含有する乾燥拡散層を得た。
乾燥トンネルおよび加熱パッドを有するSlot Die Loop Coaterを使用して、各湿潤層をコーティングした。
プライマー層、インジケーター層、酸化チタン層、カーボンブラック層、および拡散層でコーティングされた得られたMelinexシートを、穿孔器を使用して6.5mmディスクに形成し、得られたディスクを、スライドが得られるように、IDEXX Catalyst Instrument(メイン州ウェストブルックのIDEXX Laboratories,Inc.から商業的に入手可能)に使用するためのスライドハウジングの接着パッドに入れ、これに接着させ、得られたスライドをパッケージングに包んだ。
スライドを使用した様々なレベルのSDMAを添加した血清のパネルのアッセイ
IDEXX Catalystピペットチップ(メイン州ウェストブルックのIDEXX Laboratories,Inc.から商業的に入手可能)、IDEXX Catalyst試料カップ(メイン州ウェストブルックのIDEXX Laboratories,Inc.から商業的に入手可能)、および上記スライドで構成されたIDEXX Catalyst計器(メイン州ウェストブルックのIDEXX Laboratories,Inc.から商業的に入手可能)を使用して、チャコール処理イヌ血清(0μg/dL SDMA)、SDMA(5μg/dL)を添加したチャコール処理イヌ血清、およびSDMA(15、30、60、100μg/dL)を添加したイヌ血清を分析した。以下の手順に従った:
パッケージングからSDMAスライドを取り出し、IDEXX Catalyst計器に入れる;
パネル300μlを試料カップにピペットで入れる;
IDEXX Catalyst計器にスライドを37℃まで加温させる;
加温後、計器により乾式スライドの蛍光強度(λex=470nm、λem=525nm)を15秒間隔で1.5分間測定および記録する;
次いで、IDEXX Catalyst計器により、試料8μlをスライド上にピペットでのせ、次いで、15秒間隔で400秒間、上記のように蛍光強度を測定および記録する;
記録した測定値を、SDMA用量レベルを生成する較正曲線と比較する。
図32はアッセイ結果を示す。図32は、異なるレベルのSDMAを分注した場合の経時的なCatalyst計器で観察されるスライドにおける蛍光強度(凡例)を示す。y軸は強度(相対蛍光単位(無単位))であり、x軸は時間(秒)である。最初に、乾式スライドの蛍光強度読み取りをとり、次いで、湿式スライドの蛍光強度読み取りをt=0(すなわち、試料を分注する時)で測定する。蛍光強度を15秒毎に読み取る。各トレースはn=10反復の平均である。
抗SDMA抗体-BHQ10コンジュゲートの調製
抗mAb SDMAをpH8の250mM HEPESおよび40%スクロースで2.5mg/mlに希釈して、250mM HEPESおよび20%スクロース中抗体溶液を得ることによって、5mg/mLの濃度の抗mAb SDMA(ミズーリ州フェントンのLeinco Technologiesによりカスタムメイド)の250mM HEPES(pH8)中ストック溶液を作製する。凍結乾燥BHQ10-NHSエステル(英国、ミドルセックスのLGC Biosearch Technologiesから商業的に入手可能、番号BHQ10S)を無水DMSOで溶媒和させて、5mg/mlの最終濃度にする。次いで、無水DMSO中20モル当量のBHQ10を、穏やかに混合しながら抗体溶液に(例えば、BHQ-10溶液52μLを抗mAb SDMA溶液1mLに)添加する。得られた溶液を混合しないで室温で1時間インキュベートし、1M Tris緩衝液(マサチューセッツ州テュークスベリーのAlfa Aesarから商業的に入手可能)10μLを添加することによって反応物をクエンチした。得られた溶液を室温で10分間インキュベートし、遠心分離して沈殿を除去し、さらに調整することなく使用した。
様々な干渉物質の存在下でのSDMAの決定
乾式スライド性能に対する干渉物質(脂肪血症、ビリルビン、溶血、および全血)の影響を評価するために、SDMAのプールしたチャコール処理雑種血清(ニューヨーク州ウェストバリーのBioIVTから商業的に入手可能、番号DOG42577)中新鮮な試料溶液をある範囲の干渉物質レベルで調製した。希釈を通して各SDMA濃度での各干渉物質レベルを作製した。所望のSDMA濃度(例えば、100μg/dL)および最高干渉物質レベル、1000mg/dL脂肪血症(イントラリピッド20%エマルジョン、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能、番号100267553)を有するチャコール処理血清中ストック溶液を形成することによって、干渉物質として脂肪血症を有する試料を作製した。次いで、得られたストック溶液をチャコール処理血清中100μg/dL SDMAの対照溶液で段階希釈して、0、250、500、750、および1000mg/dLの脂肪血症濃度を有する溶液を作製した。このようにして、異なる干渉物質レベルの溶液を、0、15、30、および100μg/dLのSDMA濃度で調製して、ある範囲のSDMA濃度にわたる干渉物質の効果を評価した。各溶液について、SDMA濃度をLCMSによって決定し、脂肪血症濃度をBeckman AU5812 Clinical Chemistry Analyzer(カリフォルニア州ブレアのBeckman Coulterから商業的に入手可能)で確認した。
同様の希釈プロトコルを使用して、0、15、30、および100μg/dLのSDMA濃度ならびに0、7.5、15、22.5、および30mg/dLビリルビンのビリルビン濃度のビリルビン(ビリルビンコンジュゲート、カリフォルニア州ラホヤのScrippsから商業的に入手可能、番号B011490604)溶液を調製した。ビリルビン濃度をBeckman AU5812 Clinical Chemistry Analyzer(カリフォルニア州ブレアのBeckman Coulterから商業的に入手可能)で確認した。SDMA濃度をLCMSによって決定した。
溶血干渉物質溶液を、新たに採取し、溶血させた血液試料(サウスカロライナ州ワードのPet Food Solutionsから商業的に入手可能)から調製し、上記のように希釈して0、125、250、375、および500mg/dLの溶血血液濃度にした。溶血血液濃度をBeckman AU5812 Clinical Chemistry Analyzer(カリフォルニア州ブレアのBeckman Coulterから商業的に入手可能)で確認した。SDMA濃度をLCMSによって決定した。
全血混入試料を作製するために、リチウム-ヘパリン処理抗凝固剤処理全血(サウスカロライナ州ワードのPet Food Solutionsから商業的に入手可能)を処理血清で希釈して0、15、60、および100μg/dLのSDMA濃度ならびに1、5、および10%の全血パーセンテージにした。各溶液について、ヘマトクリットを測定することによって全血パーセンテージを決定し、LCMSによってSDMA濃度を決定した。
図24は、一定量のSDMAを含有する試料中のSDMAの濃度を決定するためのアッセイ(フィルタリング層を有するスライドを使用)の結果を示す。結果は、干渉物質がSDMAの分析に干渉しないことを示している。
コール酸-フルオレセインコンジュゲート(CA-Fl)の合成
Figure 2023521886000089
コール酸(28mg、0.069mmol、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)、4’-アミノメチルフルオレセイン(25mg、0.063mmol、カリフォルニア州サニーベールのAAT Bioquestから商業的に入手可能)、HATU(29mg、0.075mmol)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(29mg、0.189mmol)を無水DMF(1.5ml)に溶解した。得られた混合物を室温で20時間より長く撹拌し、0.1%ギ酸を含有する水中50%から100%アセトニトリルの勾配の移動相で溶出するTeledyne Isco RediSep RF Gold C18AQ 5.5gmカラムを使用したBiotage Selekt System(スウェーデンのBiotageから商業的に入手可能)を使用して粗生成物を精製した。CA-Flを含有する画分を回収し、凍結乾燥すると黄色固体が得られ、これを、LCMS(M+1:752.4)を使用して特徴付けた。
PBS中での抗コール酸抗体によるCA-Flの蛍光消光
CA-FlのPBS中作業溶液(100nM)を調製した。次いで、作業溶液を様々な当量のα-コール酸抗体(1:1、v/v)(オランダのFitzgerald Industriesから商業的に入手可能)と合わせた。蛍光を抗体(Ab)とCA-Flの比の関数として測定した。結果を図33に示す。結果は、CA-Flが抗体と複合体を形成すると、その蛍光が消光され、消光量が抗体とCA-Flトレーサーのモル比の関数であることを示している。抗体とCA-Flトレーサーの比が高くなるほど、消光量が大きくなる。結果はまた、抗体とCA-Flトレーサーのモル比が約8:1である場合に消光が飽和したことを実証している。
PBS(0.1%tween 20を含む)中CA-Fl(200nM)のアリコートを、200、400、または800nMの濃度の抗体の溶液と1:1(v/v)混合し、得られた混合物を4℃で30分間インキュベートして3種のアッセイ試薬:試薬1(Ab 100nM/CA-Fl 100nM)、試薬2(Ab 200nM/CA-Fl 100nM)、および試薬3(Ab 400nM/CA-Fl 100nM)を得た。
0~80μMの範囲の濃度の胆汁酸(コール酸またはタウロコール酸)標準溶液をPBS(0.1%tween 20を含む)中に調製した。次いで、各胆汁酸標準溶液(5μl)を96ウェルアッセイプレート中の試薬1、2、または3(95μl)に添加し、得られた溶液を穏やかに振盪しながら室温で30分間インキュベートした。次いで、490nmの励起波長および520nmの発光波長を使用して蛍光強度を測定した。結果を図34A(コール酸)および図34B(タウロコール酸)に示す。図34Aおよび図34Bは、胆汁酸濃度の関数としての蛍光回復を示す。結果は、4:1の抗体:CA-Fl比を有する試薬3が、0~80μMの範囲の濃度のPBS中胆汁酸についての最も広いダイナミックレンジを示すことを示している。
血清中の胆汁酸濃度の関数としての抗コール酸抗体によるCA-Flの蛍光消光
チャコール処理イヌ血清をリン酸緩衝液によりpH7.3に調整した。次いで、血清に胆汁酸(コール酸またはタウロコール酸)を添加して、0~40μMの間の範囲の胆汁酸濃度にした。
CA-FlのPBS中溶液(200nM)をα-コール酸抗体の溶液(400nM)と1:1(v/v)の比で混合し、4℃で30分間インキュベートしてアッセイ試薬を得た。
次いで、胆汁酸を含有するイヌ血清の溶液(5μl)を96ウェルアッセイプレート中のアッセイ試薬(95μl)に添加し、得られた混合物を穏やかに振盪しながら室温で30分間インキュベートした。
490nmの励起波長および520nmの発光波長を使用して、蛍光強度を測定した。結果を、コール酸(図35A)およびタウロコール酸(図35B)について図35に示す。図35Aおよび図35Bは、血清胆汁酸濃度の関数としての蛍光回復を示す。結果は、血清中のコール酸およびタウロコール酸についてのアッセイが0~40μMのダイナミックレンジを有することを示している。
BHQ10標識シスタチン-B(CysB):CysB-BHQの合成
PBS(1mL)中組換えシスタチン-Bタンパク質(4.0mg)を、DMSO(0.25mL)に溶解したBHQ10-NHS(BHQ10のN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、カリフォルニア州ペタルーマのLGC Biosearch Technologiesから商業的に入手可能)2.0mg(8当量、10mg/mLストック204μL)と混合した。得られた溶液を2時間くるくる回転させた。次いで、クエンチャー標識タンパク質を各交換について最小2時間、3×4LのPBSに対する透析によって精製した。透析中、10kDa MWCOフィルタ(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから入手可能なG2カセット)を使用した。BCAキット(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を使用して、得られた生成物のタンパク質濃度を決定した。
フルオレセイン標識抗CysB(3H4)-mAb、NHSエステル経路:抗CysB-FLの合成
PBS(1mL)中モノクローナル抗CysB抗体(抗CysB(3H4)-mAb)(5mg)を、DMSOに溶解したフルオレセイン-NHS(フルオレセインのN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)0.025mg(2当量、2mg/mLストック12.5μL)と混合した。得られた溶液を2時間くるくる回転させた。次いで、フルオレセイン標識抗体を各交換について最小2時間、3×4LのPBSに対する透析によって精製した。透析中、10kDa MWCOフィルタ(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから入手可能なG2カセット)を使用した。BCAキット(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を使用して、得られた生成物のタンパク質濃度を決定した。
フルオレセイン標識抗CysB(3H4)-mAb、フルオレセインアルデヒド経路:抗CysB-FL-Aldの合成
PBS(1mL)中モノクローナル抗CysB抗体(抗CysB(3H4)-mAb)(5mg)を、DMSOに溶解したフルオレセインアルデヒド0.024mg(2当量)と混合した。得られた溶液に、1N NaOHに溶解したシアノ水素化ホウ素ナトリウム0.02mg(10当量)を添加した。混合物を2時間くるくる回転させた。次いで、フルオレセイン標識抗体を各交換について最小2時間、3×4LのPBSに対する透析によって精製した。透析中、10kDa MWCOフィルタ(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから入手可能なG2カセット)を使用した。BCAキット(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を使用して、得られた生成物のタンパク質濃度を決定した。
BODIPY標識抗CysB(3H4)-mAb:抗CysB-BODIPYの合成
PBS(1mL)中モノクローナル抗CysB抗体(抗CysB(3H4)-mAb)(5mg)をDMSOに溶解したBODIPY-NHS(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)0.026mg(2当量)と混合した。得られた溶液を2時間くるくる回転させた。次いで、フルオレセイン標識抗体を各交換について最小2時間、3×4LのPBSに対する透析によって精製した。透析中、10kDa MWCOフィルタ(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから入手可能なG2カセット)を使用した。BCAキット(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を使用して、得られた生成物のタンパク質濃度を決定した。
CysBについての96ウェルプレート消光および用量反応アッセイ
以下の実施例は、実施例41に記載されるように調製したCysB-BHQおよび実施例42に記載されるように調製した抗CysB-FLを使用する。
1.BHQ-およびフルオレセイン-コンジュゲート、ストック溶液から10倍を、0.005% Tween 20を含む1%BSAを含有するPBS、pH=7.4に希釈して、中間ストック溶液を得た。
2.中間ストック溶液を、0.005% Tween20を含む1%BSAを含有するPBS、pH=7.4に4倍作業濃度まで希釈した。[抗CysB-FL]=400nMおよび[CysB-BHQ]=800nM。
3.CysB-BHQ溶液50μLおよび抗CysB-FL溶液50μLを、96ウェル黒色底プレートのウェルに添加した。96ウェルプレートを30秒間穏やかに振盪し、室温で5分間インキュベートし、37℃で、プレートリーダーで読み取った。最終[抗CysB-FL]=200nM、最終[CysB-BHQ]=200nM;励起波長:470nm、および発光波長:520nm。
4.異なる濃度のCysB組換え標準(PBS、pH=7.4)の2倍作業溶液100μLをウェルに添加した。次いで、96ウェルプレートを30秒間穏やかに振盪し、37℃で30分間インキュベートし、蛍光を測定する。最終[抗CysB-FL]=100nM、[CysB-BHQ]=200nM、[CysB]=0、0.25、0.5、1、2、5μg/mL。励起波長:470nm、発光波長:520nm。
図36は、蛍光強度(λex=470nm、λex=520nm)対CysB濃度(μg/mL)のプロットである。図36は、CysB濃度の関数としての蛍光回復を示し、アッセイを使用して試料中のCysB濃度を測定することができることを示している。アッセイは125ng/mLまでの感度を有し、臨床的に関連する範囲を網羅する。蛍光シグナルの最大回復は、未結合抗CysB-FL蛍光の75%であった。
触媒スライド用量反応試験
以下の手順によってスライドを調製した:
1.0.005% Tween20を含む1%BSAを含有するPBS、pH7.4中の実施例41に記載されるように調製したCysB-BHQ(1600nM)、および実施例42に記載されるように調製した抗CysB-FL(800nM)、または実施例44に記載されるように調製した抗CysB-BODIPY(800nM)の混合物を、プラスチックスライドハウジング上にマウントされた7mm直径Fusion 5膜上にスポットした(12μL)。
2.スポットしたスライドを、光から保護して、40℃で30分間乾燥させた。
3.次いで、スライドを室温に冷却し、Catalyst Dx計器(メイン州ポートランドのIDEXX Laboratoriesから商業的に入手可能)にロードした。
4.血清試料に0、250、500、1000、および2000ng/mL組換えCysBタンパク質を添加し、Catalyst Dx計器にロードした。
5.次いで、試料をスライド(10μL)に分注し、蛍光強度を経時的に測定した。
図37は、乾式スライドフォーマットにおける蛍光強度の増加率(時間間隔30~100秒にわたって測定される)対CysBの濃度のプロットである。これらの結果は、抗CysB-FL/CysB-BHQ免疫複合体が、固体支持体上で乾燥後にインタクトなままであり、試料を乾式スライドに添加すると臨床的に関連する範囲の用量反応をもたらすことができることを示している。
リジン残基を通してFLにコンジュゲートしたフルオレセイン標識シスタチン-Bの合成
PBS(1mL)中組換えシスタチン-Bタンパク質(4.0mg)を、DMSOに溶解したフルオレセイン-NHS(Sigma-Aldrichから商業的に入手可能)0.34mg(2当量、20mg/mLストック17μL)と混合した。得られた溶液を2時間くるくる回転させた。次いで、フルオレセイン標識CysB(リジン修飾)を、各交換について最小2時間、3×4LのPBSに対する透析によって精製した。透析中、10kDa MWCOフィルタ(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから入手可能なG2カセット)を使用した。BCAキット(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を使用して、得られた生成物のタンパク質濃度を決定した。
システイン残基を通してFLTにコンジュゲートしたフルオレセイン標識シスタチン-Bの合成
PBS(1mL)中組換えシスタチン-Bタンパク質(4.0mg)に、0.5M EDTA(マサチューセッツ州ヘーバリルのAlfa Aesarから商業的に入手可能)10μLを添加して、5mM EDTAの最終濃度にした。得られた溶液を、0.2μmフィルタを含有する遠心管中のTCEP結合樹脂(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)0.5mLに添加し、室温で2時間くるくる回転させた。次いで、反応混合物を8000rpmで1分間手短に遠心分離した。フロースルーを回収して4mg/mLの濃度の還元CysB(1個の活性化システイン残基を含有する)を得た。この活性化CysBを、DMSOに溶解したフルオレセイン-マレイミド(ミズーリ州セントルイスのSigma Aldrichから商業的に入手可能)0.31mg(2当量、20mg/mLストック15μL)と混合した。得られた溶液を2時間くるくる回転させた。次いで、フルオレセイン標識CysB(システイン修飾)を、各交換について最小2時間、3×4LのPBSに対する透析によって精製した。透析中、10kDa MWCOフィルタ(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから入手可能なG2カセット)を使用した。BCAキット(マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Scientificから商業的に入手可能)を使用して、得られた生成物のタンパク質濃度を決定した。
CysBペプチド-フルオロフォアコンジュゲート
フルオレセインの5位でコンジュゲートしたペプチド
Figure 2023521886000090

フルオレセインの4’位でコンジュゲートしたペプチド
Figure 2023521886000091
イヌCysB配列
イヌシスタチン-B、完全長:
MMCGAPSASQPATADTQAIADQVKAQLEERENKKYTTFKAVTFRSQVVAGTPYFIKVQVDDDEFVHLRVFQSLPHENKPLALSSYQTNKAKHDELAYF[配列番号:1]
P9: QTNKAKHDELAYF[配列番号:2]
P14: YQTNKAKHDELAYF[配列番号:3]
P7: GHDELAYF[配列番号:4]
P6: GDELAYF[配列番号:5]
P5: GELAYF[配列番号:6]
P4: GLAYF[配列番号:7]
5位でコンジュゲートしたイヌCysBペプチド-Flコンジュゲートの調製
CysBペプチドP7、P6、P5、およびP4をそれぞれ以下のようにフルオレセインの5位にコンジュゲートした:GDELAYF[配列番号:6]のアミノ酸配列を有するCysBペプチドP6(15mg、0.0184mmol、ニュージャージー州ピスカタウェイのGenScriptによってカスタム合成)、5-カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(9.2mg、0.0194mmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Fisherから商業的に入手可能)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(9.67μl、0.055mmol)を無水DMF(0.5ml)に溶解した。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次いで、水(0.1%ギ酸を含有する)中30%ACN 1mlに希釈し、Biotage Isolera(商標)精製システムにおいて水中30%から100%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。画分を、257nmと470nmの両方で吸収を監視することによって自動的に回収した。470nmで吸収を有する画分をLCMSによって分析して、標的ペプチドP6-Flコンジュゲートを含有する画分を同定し、所望の画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M+1=1172)によって確認される最終黄色固体生成物が得られた。
CysBペプチドP6について上に記載されるのと実質的に同じ合成および精製手順を使用して、5位でのフルオレセインとのCysBペプチドP7、P5、およびP4コンジュゲートを合成した。最終コンジュゲートをLCMSによって、GHDELAYF、P7-Fl、LCMS(M+1=1309);GELAYF、P5-Fl、LCMS(M+1=1057);GLAYF、P4-Fl、LCMS(M+1=928)として特徴付けた。
5位でコンジュゲートしたイヌCysBペプチド-DFFコンジュゲートの調製
CysBペプチドP7、P6、P5、およびP4をそれぞれ以下のようにDFFの5位にコンジュゲートした:GDELAYF[配列番号:6]のアミノ酸配列を有するCysBペプチドP6(4.2mg、0.0052mmol、ニュージャージー州ピスカタウェイのGenScriptによってカスタム合成)、5-ジフルオロカルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(2.5mg、0.0049mmol、カリフォルニア州サニーベールのATT Bioquestから商業的に入手可能)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(4.29μl、0.0245mmol)を無水DMF(0.5ml)に溶解した。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次いで、水(0.1%ギ酸を含有する)中30%ACN 1mlに希釈し、Biotage Isolera(商標)精製システムにおいて水中30%から100%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。画分を、257nmと470nmの両方で吸収を監視することによって自動的に回収した。470nmで吸収を有する画分をLCMSによって分析して、標的ペプチドP6-DFFコンジュゲートを含有する画分を同定し、所望の画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M+1=1208)によって確認される最終黄色固体生成物が得られた。上記のCysBペプチドP6について記載されるのと実質的に同じ合成および精製手順ならびに適切な出発物質を使用して、CysBペプチドP7、P5、およびP4と5位でのDFFとのコンジュゲートを合成した。最終コンジュゲートをLCMSによって、GHDELAYF、P7-DFF、LCMS(M+1=1345);GELAYF、P5-DFF、LCMS(M+1=1093);GLAYF、P4-DFF、LCMS(M+1=964)として特徴付けた。
4’位でコンジュゲートしたイヌCysBペプチド-4-Flコンジュゲートの調製
CysBペプチドP6、P5、およびP4をそれぞれ以下のようにフルオレセインの4’位にコンジュゲートした:メタノール1mLを含有する2mLガラスバイアルに、フルオレセインアルデヒド(2.21mg、0.0061mmol)、CysBペプチドP6(5mg、0.0061mmol)(ニュージャージー州ピスカタウェイのGenScriptによってカスタム合成)、および炭酸カリウム(4.25mg、0.0307mmol)を添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌させた。次いで、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(0.77mg、0.0123mmol)を溶液に添加し、得られた混合物を暗所中室温で一晩撹拌した。得られた粗生成物を水(0.1%ギ酸を含有する)中30%ACN 1mlに希釈し、Biotage Isolera(商標)精製システムにおいて水中30%から100%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。画分を、257nmと470nmの両方で吸収を監視することによって自動的に回収した。470nmで吸収を有する画分をLCMSによって分析して、標的ペプチドP6-4-Flコンジュゲートを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M+1=1158)によって確認される最終黄色固体生成物が得られた。CysBペプチドP6について上に記載されるのと実質的に同じ合成および精製手順を使用して、CysBペプチドP5およびP4と4’位でのフルオレセインとのコンジュゲートを合成した。最終コンジュゲートをLCMSによって、GELAYF、P5-4-Fl、LCMS(M+1=1043);GLAYF、P4-4-Fl、LCMS(M+1=914)として特徴付けた。
4’位でコンジュゲートしたイヌCysBペプチド-4-DFFコンジュゲートの調製
CysBペプチドP6、P5、およびP4をそれぞれ以下のようにDFFの4’位にコンジュゲートした:メタノール1mLを含有する2mLガラスバイアルに、ジフルオロフルオレセインアルデヒド(2.43mg、0.0061mmol)、CysBペプチドP6(5mg、0.0061mmol)(ニュージャージー州ピスカタウェイのGenScriptによってカスタム合成)、および炭酸カリウム(4.25mg、0.0307mmol)を添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌させた。次いで、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(0.77mg、0.0123mmol)を溶液に添加し、得られた混合物を暗所中室温で一晩撹拌した。得られた粗生成物を水(0.1%ギ酸を含有する)中30%ACN 1mlに希釈し、Biotage Isolera(商標)精製システムにおいて水中30%から100%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。画分を、257nmと470nmの両方で吸収を監視することによって自動的に回収した。470nmで吸収を有する画分をLCMSによって分析して、標的ペプチドP6-4-DFFコンジュゲートを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M+1=1194)によって確認される最終黄色固体生成物が得られた。上記のCysBペプチドP6について記載されるのと実質的に同じ合成および精製手順ならびに適切な出発物質を使用して、CysBペプチドP5およびP4と4’位でのDFFとのコンジュゲートを合成した。最終コンジュゲートをLCMSによって、GELAYF、P5-4-DFF、LCMS(M+1=1079);GLAYF、P4-4-DFF、LCMS(M+1=950)として特徴付けた。
抗CysB Mabまたは抗CysB Mab-BHQ10によるイヌCysB P6-FlおよびP6-DFFの蛍光消光
CysBペプチド-フルオレセイン(Fl)または-ジフルオロフルオレセイン(DFF)コンジュゲートをDMSOに溶解し(0.5mM)、Tris緩衝液(pH8.0で50nM)で希釈してストック溶液(100nM)を得た。モノクローナル抗CysB抗体(7C2、配列番号:14のアミノ酸配列を有するペプチドに対して生成される)(8mg/ml)をPBS緩衝液に段階希釈して、Tris緩衝液(0.5%サルコシル(ラウロイルサルコシンナトリウム)を含む、pH8.0で50mM)中0~800nMの範囲の抗CysB-Mab濃度を有する溶液を得た。段階希釈した抗CysB-Mab溶液(50μL)を含有する96ウェル黒色アッセイプレートに、ペプチド-Flまたはペプチド-DFF溶液(50μL)を添加し、よく混合し、30分間インキュベートし、蛍光強度を記録した。結果を図38、図39、図40、および表1に提供する。
図38は、P6-Flの蛍光は抗CysB-Mabの存在下で消光され、P7-Flについてはより弱い消光が観察されたことを示している。約8:1の抗体とP6-Flのモル比で高い消光(約30%)が観察された。図39は、P6-DFFの蛍光が抗CysB-Mabの存在下で消光されたことを示している。約4:1の抗体とP7-Flのモル比で最大消光(約45%)が観察された。図40は、P6-Flの蛍光が抗CysB Mab-BHQ10の存在下で消光されたことを示している。抗CysB Mab-BHQ10の存在下での消光は、未修飾mAbで観察されたものよりわずかに高かった。Ab-BHQ10の存在下でのP6-DFFについての同様の結果を図41および図42に示す。
CysBペプチドP6、P5、およびP4のトレーサーをフルオレセイン(Fl)またはジフルオロフルオレセイン(DFF)の4’位にコンジュゲートした。抗CysB Mabによる他のCysBペプチド-フルオロフォアコンジュゲートの蛍光消光を表1に要約する。
表1に示されるように、抗CysB mAbを添加した場合に、フルオロフォアの4’位でコンジュゲートしたペプチド-FlまたはDFFの蛍光消光が観察された。一般的に、フルオロフォアの4’位でコンジュゲートしたペプチドの消光は、4’コンジュゲートフルオレセインでより高い消光を示したP5-Flを除いて、フルオロフォアの5位でコンジュゲートしたペプチドの消光より低かった。
Figure 2023521886000092
Tris緩衝液および血清中でのペプチド/完全長イヌCysBタンパク質用量反応
0.1% Tween 20を含むTris緩衝液中CysB P6-FlまたはP6-DFF(200nM、25μL)と0.1% Tween 20を含むTris緩衝液中抗Cys-Mab(400nM、25μL)の混合物を、96ウェル黒色アッセイプレートのウェル中室温で30分間インキュベートした。次いで、0~3200nMの範囲のペプチド濃度を有する一連のCysBペプチドP6、P7、およびP14標準溶液(50μL)を、Tris緩衝液中のP6-FlまたはP6-DFFと抗CysB Mabの混合物に添加した。次いで、プレートを室温で30分間インキュベートし、蛍光強度を485nmの励起および520nmの発光で記録した。結果を図43、図44、図45、および図46に示す。
図43は、増加する濃度のCysBペプチドP6、P7、またはP14の関数としての蛍光強度の増加がある、すなわち、これらのペプチドの各々を抗体とP6-FlまたはP6-DFFの混合物に添加した場合、用量反応が観察されたことを示している。図44は、増加する濃度のCysB完全長タンパク質の関数としての蛍光強度の増加、すなわち、このタンパク質を様々な濃度のサルコシルの存在下で抗体とP6-Fl(図44A)またはP1-DFF(図44B)の混合物に添加した場合、用量反応が観察されたことを示している。用量反応の大きさは、サルコシル濃度の増加と共に増加した。血清中CysB完全長タンパク質を洗浄剤サルコシル(1%)の存在下で抗体または抗体-BHQ10とP6-Fl(図45)またはP6-DFF(図46)の混合物に添加した場合にも用量反応が観察された。
イヌNT-プロBNPペプチドコンジュゲート:
イヌNT-プロBNP配列:
P1: AEQLALEPLHRS[配列番号:8]
P2: AEQLAL[配列番号:9]
P3: EPLHRS[配列番号:10]
P4: LALEPL[配列番号:11]
P5: AEQLALE[配列番号:12]
P6: LEPLHRS[配列番号:13]
イヌNT-プロPNP、完全長:
HPLGGRSPASEASEASEASGLWAVQELLGRLKDAVSELQAEQLALEPLHRSHSPAEAPEAGGTPRGVLAPHDSVLQALR[配列番号:14]
イヌNT-プロPNP安定エピトープ:GRSPASEASEASEASGLWAVQ[配列番号:15]
イヌNT-プロPNP、安定エピトープ2:SHSPAEAPEAGGTPRGVLAPHDSVLQ[配列番号:16]
5位でコンジュゲートしたイヌNT-プロBNPペプチド-Flコンジュゲートの調製
AEQLALEPLHRS[配列番号:8]のアミノ酸配列を有するNT-プロBNPペプチドP1(3.02mg、0.0022mmol、ニュージャージー州ピスカタウェイのGenScriptによってカスタム合成)、5-カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(1mg、0.0021mmol、マサチューセッツ州ウォルサムのThermo Fisherから商業的に入手可能)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(1.6μL、0.0089mmol)を無水DMSO(0.5ml)に溶解した。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次いで、水(0.1%ギ酸を含有する)中30%ACN 1mlに希釈し、Biotage Isolera(商標)精製システムにおいて水中30%から100%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。画分を、257nmと470nmの両方で吸収を監視することによって自動的に回収した。470nmで吸収を有する画分をLCMSによって分析して、標的ペプチドP1-Flコンジュゲートを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M2+=861.7)によって確認される最終黄色固体生成物が得られた。NT-プロBNPペプチドP1について上に記載されるのと実質的に同じ合成および精製手順ならびに出発物質を使用して、NT-プロBNPペプチドP2:AEQLAL[配列番号:9];P3:EPLHRS[配列番号:10];P4:LALEPL[配列番号:11];P5:AEQLALE[配列番号:12];およびP6:LEPLHRS[配列番号:13]と5位でのフルオレセインとのコンジュゲートを合成した。最終コンジュゲートをLCMSによって、P2-Fl(M+1=1002.5);P3-Fl(M+1=1096.7);P4-Fl(M+1=1013.4):P5-Fl(M+1=1131.8);P6-Fl(M+1=1209.9)として特徴付けた。
5位でコンジュゲートしたイヌNT-プロBNPペプチド-DFFコンジュゲートの調製
AEQLALEPLHRSのアミノ酸配列を有するNT-プロBNPペプチドP1(2.81mg、0.0021mmol、ニュージャージー州ピスカタウェイのGenScriptによってカスタム合成)、5-ジフルオロカルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(1.0mg、0.0021mmol、カリフォルニア州サニーベールのATT Bioquestから商業的に入手可能)、およびN’N-ジイソプロピルエチルアミン(1.5μl、0.0089mmol)を無水DMSO(0.5ml)に溶解した。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、次いで、水(0.1%ギ酸を含有する)中30%ACN 1mlに希釈し、Biotage Isolera(商標)精製システムにおいて水中30%から100%アセトニトリルの勾配で溶出するC18逆相カラム(5g)を使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。画分を、257nmと470nmの両方で吸収を監視することによって自動的に回収した。470nmで吸収を有する画分をLCMSによって分析して、標的ペプチドP1-DFFコンジュゲートを含有する画分を合わせ、凍結乾燥すると、LCMS(M2+=879.8)によって確認される最終黄色固体生成物が得られた。上記のNT-プロBNPペプチドP1について記載されるのと実質的に同じ合成および精製手順ならびに出発物質を使用して、NT-プロBNPペプチドP2:AEQLAL[配列番号:9];P3:EPLHRS[配列番号:10];P4:LALEPL[配列番号:11];P5:AEQLALE[配列番号:12];およびP6:LEPLHRS[配列番号:13]と5位でのDFFとのコンジュゲートを合成した。最終コンジュゲートをLCMSによって、P2-DFF(M+1=1039.1);P3-DFF(M+1=1132.2);P4-DFF(M+1=1049.5):P5-DFF(M+1=1167.9);P6-DFF(M+1=1245.9)として特徴付けた。
抗NT-プロBNP MabおよびAb-BHQ10によるイヌNT-プロBNP P1-F1およびP1-DFFの蛍光消光
NT-プロBNP-ペプチド-フルオレセイン(Fl)または-ジフルオロフルオレセイン(DFF)コンジュゲートをDMSOに溶解し(0.4mM)、PBSで希釈してストック溶液(100nM)を得た。モノクローナル抗NT-プロBNP抗体(ADX-15 Mab、メイン州ウェストブルックのIDEXX Laboratories Inc.)(6.84mg/ml)をPBS緩衝液に段階希釈して、PBS中0~800nMの範囲の抗体濃度を有する溶液を得た。段階希釈抗体溶液(50μL)を含有する96ウェル黒色アッセイプレートに、P1-FlもしくはP1-DFF、または他のペプチド-Flもしくはペプチド-DFF溶液(50μL)を添加し、よく混合し、30分間インキュベートし、蛍光強度を記録した(485nmでの励起および520nmでの発光)。結果を図47、図48、および表2に提供する。
図47は、抗NT-プロBNP抗体の添加によるP1-Flの蛍光消光が最大70%に達し、抗NT-プロBNP AbとP1-Flのモル比が2:1である場合に消光が飽和点に接近したことを示している。抗NT-プロBNP抗体-BHQ10の添加によるP1-Flの蛍光消光は最大40%に達し、抗NT-プロBNP Ab-BHQ10とP1-Flのモル比が2:1である場合に、消光が飽和点に接近した。図48は、P1-DFFの蛍光が、抗NT-プロBNP-Mabの存在下で最大およそ70%まで消光され、1:1の抗体とP1-DFFのモル比で消光が飽和に接近したことを示している。P1-DFFの蛍光は、抗NT-プロBNP Ab-BHQ10の存在下で最大およそ65%まで消光された。他の全てのNT-プロBNPペプチド-Flまたは-DFFコンジュゲート(P2、P3、P4、P5)は、1:1~8:1のいずれのモル比においても抗体または抗体-BHQ10の添加で消光を示さなかった。NT-プロBNP P6-FlおよびP6-DFFは、1:1の比でわずかな蛍光消光(1.0~3.7%)を示し、8:1の比でおよそ10%まで増加した。1:1モル比での結果を表2に要約する。
Figure 2023521886000093
PBSおよび血清中でのイヌNT-プロBNPペプチドP1用量反応
PBS中NT-プロBNP P1-FlまたはP1-DFF(100nM、25μM)とPBS中抗NT-プロBNP-Mab(100nM、25μL)の混合物を96ウェル黒色アッセイプレートのウェル中室温で30分間インキュベートした。次いで、0~320nMの範囲のペプチドまたはタンパク質濃度を有する一連のPBSまたはチャコール処理血清中NT-プロBNPペプチドP1標準溶液(50μL)を、PBS中P1-FlまたはP1-DFFと抗NT-プロBNP Mabの混合物に添加した。次いで、プレートを室温で30分間インキュベートし、蛍光強度を485nmの励起および520nmの発光で記録した。結果を図49、図50、図51、および図52に示す。
図49は、増加するNT-プロBNPペプチドP1濃度の関数としての蛍光強度の増加、すなわち、ペプチドをP1-Flと抗NT-プロBNP抗体(Ab)、または抗体-BHQ10(Ab-BHQ10)の混合物に添加した場合、用量反応が観察されたことを示している。図50はまた、増加するNT-プロBNPペプチドP1濃度の関数としての蛍光強度の増加、すなわち、ペプチドをP1-DFFと抗NT-プロBNP抗体(Ab)、または抗体-BHQ10(Ab-BHQ10)の混合物に添加した場合、用量反応が観察されたことを示している。P1ペプチドはまた、抗体または抗体-BHQ10とP1-Fl(図51)またはP1-DFF(図52)の混合物を含む血清中で用量反応をもたらした。
イヌNT-プロBNP完全長タンパク質用量反応
PBS中NT-プロBNP P1-FlまたはP1-DFF(200nM、10μL)とPBS中抗NT-プロBNP Mab(200nM、10μL)の混合物を96ウェル黒色アッセイプレートのウェル中室温で30分間インキュベートした。次いで、0~320nMの範囲の濃度でNT-プロBNP完全長タンパク質(マサチューセッツ州イプスウィッチのNew England Biolabsによって合成された凍結乾燥粉末)を有する一連のPBS中NT-プロBNPペプチドP1標準溶液(80μL)を、PBS中P1-FlまたはP1-DFFと抗NT-プロBNP Mabの混合物に添加した。次いで、プレートを室温で30分間インキュベートし、蛍光強度を485nmの励起および520nmの発光で記録した。結果を図53および図54に示す。
図53は、増加する濃度の完全長NT-プロBNPタンパク質の関数としての蛍光強度の増加、すなわち、タンパク質を1:1のP1-Fl/Abの比のP1-Flと抗NT-プロBNP抗体の混合物に添加した場合、用量反応が観察されたことを示している。同様に、図54に示されるように、タンパク質を1:1の比のP1-DFFと抗体の混合物に添加した場合に、用量反応が観察された。完全長NT-プロBNPをチャコール処理血清に添加し、P1-Fl/Ab(図55)またはP1-DFF/Ab(図56)のいずれかの混合物に添加した場合にも、用量反応が観察された。P1-Fl/Ab=2:1については図55、および2:1のP1-DFF/Abについては図56に示されるように、混合物中の抗体の相対量を減少させることによって、アッセイ感度が改善される。
引用されている全ての参考文献の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (209)

  1. Figure 2023521886000094

    (式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
    からなる群から選択される化合物。
  2. 請求項1に記載の化合物と対称性ジメチルアルギニン(SDMA)に対する抗体とを含む複合体。
  3. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項2に記載の複合体。
  4. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項3に記載の複合体。
  5. 前記クエンチャーがBHQ10である、請求項4に記載の複合体。
  6. Figure 2023521886000095

    (式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-Cl、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
    からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
  7. 請求項6に記載の化合物と対称性ジメチルアルギニン(SDMA)に対する抗体とを含む複合体。
  8. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項7に記載の複合体。
  9. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項8に記載の複合体。
  10. 前記クエンチャーがBHQ10である、請求項9に記載の複合体。
  11. 構造:
    Figure 2023521886000096

    を有する、請求項6に記載の化合物。
  12. 請求項11に記載の化合物とSDMAに対する抗体とを含む複合体。
  13. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項12に記載の複合体。
  14. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項13に記載の複合体。
  15. 前記クエンチャーがBHQ10である、請求項14に記載の複合体。
  16. 試料中の対称性ジメチルアルギニン(SDMA)の存在または量を決定する方法であって、
    (i)SDMAを含有することが疑われる試料を用意するステップと;
    (ii)前記試料を、
    (a)
    Figure 2023521886000097

    (式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
    からなる群から選択される蛍光トレーサー、および
    (b)SDMAに対する抗体
    と混合してアッセイ溶液を得るステップと;
    (iii)前記アッセイ溶液を第1の波長で偏光されていない光で照射するステップと;
    (iv)第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
    を含み、前記第2の波長で放出される光の強度が前記試料中のSDMAの濃度に比例する、方法。
  17. 分離ステップを伴わない、請求項16に記載の方法。
  18. 前記SDMAに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項16に記載の方法。
  19. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項18に記載の方法。
  20. 前記クエンチャーがBHQ10である、請求項19に記載の方法。
  21. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000098

    (式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
    からなる群から選択される、請求項16に記載の方法。
  22. 分離ステップを伴わない、請求項21に記載の方法。
  23. 前記SDMAに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項21に記載の方法。
  24. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項21に記載の方法。
  25. 前記クエンチャーがBHQ10である、請求項24に記載の方法。
  26. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000099

    である、請求項21に記載の方法。
  27. 分離ステップを伴わない、請求項26に記載の方法。
  28. 前記SDMAに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項26に記載の方法。
  29. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項28に記載の方法。
  30. 前記クエンチャーがBHQ10である、請求項29に記載の方法。
  31. 試料中の分析物の存在または量を決定する方法であって、
    (i)分析物を含有することが疑われる試料を用意するステップと;
    (ii)前記試料を、
    (a)蛍光トレーサー、および
    (b)結合パートナー
    と混合してアッセイ溶液を得るステップであって、前記結合パートナーは前記分析物および前記蛍光トレーサーに特異的である、ステップと;
    (iii)前記アッセイ溶液を第1の波長で偏光されていない光で照射するステップと;
    (iv)第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
    を含み、前記第2の波長で放出される光の強度が前記試料中の前記分析物の濃度に比例する、方法。
  32. 試料中の分析物の存在または量を決定する方法であって、
    (i)分析物を含有することが疑われる試料を用意するステップと;
    (ii)前記試料を、
    (a)蛍光トレーサー、および
    (b)結合パートナー
    と混合してアッセイ溶液を得るステップであって、前記結合パートナーは前記分析物および前記蛍光トレーサーに特異的である、ステップと;
    (iii)前記アッセイ溶液を第1の波長で偏光されていない光で照射し、第2の波長で放出される光の強度を測定することによって、前記結合パートナーに結合した蛍光トレーサーの量を決定するステップと
    を含む方法。
  33. 前記分析物が、メラミン、抗生物質、T3、T4、ペニシリン、サルファ薬、セファロスポリン、プロゲステロン、コルチゾール、およびシスタチン-Bからなる群から選択される、請求項31または32に記載の方法。
  34. 前記結合パートナーが前記分析物に対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  35. 分離ステップを伴わない、請求項31または32に記載の方法。
  36. 乾式スライドアッセイを使用する、請求項31または32に記載の方法。
  37. 前記蛍光トレーサーが、4’-置換フルオレセイントレーサー、4’-置換フルオレセイントレーサー誘導体、5-置換フルオレセイントレーサー、および5-置換フルオレセイントレーサー誘導体からなる群から選択される、請求項31または32に記載の方法。
  38. 前記分析物がメラミンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000100

    からなる群から選択され、前記結合パートナーがメラミンに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  39. 前記分析物がビオチンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000101

    であり、前記結合パートナーがビオチンに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  40. 前記分析物がチロキシンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000102

    からなる群から選択され、前記結合パートナーがチロキシンに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  41. 前記分析物がアモキシシリンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000103

    であり、前記結合パートナーがアモキシシリンに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  42. 前記分析物がアンピシリンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000104

    であり、前記結合パートナーがアンピシリンに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  43. 前記分析物がセフォタキシムであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000105

    であり、前記結合パートナーがセフォタキシムに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  44. 前記分析物がスルファジメトキシンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000106

    からなる群から選択され、前記結合パートナーがスルファジメトキシンに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  45. 前記分析物がコルチゾールであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000107

    であり、前記結合パートナーがコルチゾールに対する抗体である、請求項31または32に記載の方法。
  46. Figure 2023521886000108

    からなる群から選択される化合物。
  47. 請求項46に記載の化合物とメラミンに対する抗体とを含む複合体。
  48. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項47に記載の複合体。
  49. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項48に記載の複合体。
  50. 式:
    Figure 2023521886000109

    の化合物。
  51. 請求項50に記載の化合物とビオチンに対する抗体とを含む複合体。
  52. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項51に記載の複合体。
  53. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項52に記載の複合体。
  54. Figure 2023521886000110

    からなる群から選択される化合物。
  55. 請求項54に記載の化合物とチロキシンに対する抗体とを含む複合体。
  56. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項55に記載の複合体。
  57. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項56に記載の複合体。
  58. 式:
    Figure 2023521886000111

    の化合物。
  59. 請求項58に記載の化合物とアモキシシリンに対する抗体とを含む複合体。
  60. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項59に記載の複合体。
  61. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項60に記載の複合体。
  62. 式:
    Figure 2023521886000112

    の化合物。
  63. 請求項62に記載の化合物とアンピシリンに対する抗体とを含む複合体。
  64. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項63に記載の複合体。
  65. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項64に記載の複合体。
  66. 式:
    Figure 2023521886000113

    の化合物。
  67. 請求項66に記載の化合物とセフォタキシムに対する抗体とを含む複合体。
  68. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項67に記載の複合体。
  69. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項68に記載の複合体。
  70. Figure 2023521886000114

    からなる群から選択される化合物。
  71. 請求項70に記載の化合物とスルファジメトキシンに対する抗体とを含む複合体。
  72. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項71に記載の複合体。
  73. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項72に記載の複合体。
  74. 式:
    Figure 2023521886000115

    の化合物。
  75. 請求項74に記載の化合物とコルチゾールに対する抗体とを含む複合体。
  76. 前記抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項75に記載の複合体。
  77. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項76に記載の複合体。
  78. 前記結合パートナーが、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項31または32に記載の方法。
  79. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項78に記載の方法。
  80. 第1の層と第2の層とを含むスライドであって、
    前記第1の層がポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、セルロース誘導体、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物からなる群から選択される第1のポリマーを含み、
    前記第2の層が、蛍光トレーサーおよび結合パートナーが中に分散した第2のポリマーを含み、
    前記結合パートナーが前記蛍光トレーサーに特異的である、スライド。
  81. 前記第2の層がプルランを含む、請求項80に記載のスライド。
  82. 前記第2の層が、前記第2の層の約2重量%~約40重量%の範囲の量のセルロースおよび前記第2の層の約0.5重量%~約40重量%の範囲の量のプルランを含む、請求項80に記載のスライド。
  83. 前記第1の層の厚さが約15μm~約200μmの範囲であり、前記第2の層の厚さが約30μm~約200μmの範囲である、請求項80に記載のスライド。
  84. 結合パートナーが抗体であり、前記第2の層中の前記蛍光トレーサーの濃度が前記第2の層の約1×10-5重量%~約1×10-1重量%の範囲であり、抗体の濃度が前記第2の層の約1×10-4重量%~約1重量%の範囲である、請求項80に記載のスライド。
  85. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000116

    であり、前記結合パートナーがSDMAに対する抗体である、請求項80に記載のスライド。
  86. ポリウレタン、セルロース、およびこれらの混合物からなる群から選択される第3のポリマーを含む第3の層をさらに含み、前記第3の層が前記第2の層の上にコーティングされている、請求項80に記載のスライド。
  87. 前記ポリウレタンが前記第3の層の約40重量%~約95重量%の範囲の量で存在し、前記セルロースが前記第3の層の約5重量%~約60重量%の範囲の量で存在する、請求項86に記載のスライド。
  88. 前記第3の層の厚さが約5μm~約50μmの範囲である、請求項86に記載のスライド。
  89. セルロースおよび親水性ポリマーを含む第4の層をさらに含み、前記第4の層が前記第3の層の上にコーティングされている、請求項86に記載のスライド。
  90. 前記親水性ポリマーがポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、およびこれら混合物からなる群から選択される、請求項89に記載のスライド。
  91. 前記第4の層がポリビニルピロリドンをさらに含む、請求項90に記載のスライド。
  92. 前記セルロースが約50重量%~約98重量%の範囲の量で存在する、請求項89に記載のスライド。
  93. 前記セルロースが前記第4の層の約50重量%~約98重量%の範囲の量で存在し、前記ポリビニルピロリドンが前記第4の層の約1重量%~約30重量%の範囲の量で存在する、請求項91に記載のスライド。
  94. 前記第4の層の厚さが約25μm~約250μmの範囲である、請求項86に記載のスライド。
  95. ポリウレタンを含む第5の層をさらに含み、前記第5の層が前記第1の層と前記第2の層との間に配置されている、請求項80、86および89に記載のスライド。
  96. 前記第5の層の厚さが約1μm~約20μmの範囲である、請求項95に記載のスライド。
  97. ポリウレタン、ポリエチレンオキシド、シリコーン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびこれらの混合物からなる群から選択される第6のポリマーに分散したカーボンブラックを含む第6の層をさらに含み、前記第6の層が前記第3の層と前記第4の層との間に配置されている、請求項95に記載のスライド。
  98. カーボンブラックの量が前記第6の層の約10重量%~約40重量%の範囲である、請求項97に記載のスライド。
  99. 前記第6の層が約5μm~約30μmの範囲の厚さを有する、請求項97に記載のスライド。
  100. ポリウレタン、ポリエチレンオキシド、シリコーン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびこれらの混合物からなる群から選択される第7のポリマーに分散した酸化チタンを含む第7の層をさらに含み、前記第7の層が前記第2の層と前記第3の層との間に配置されている、請求項95に記載のスライド。
  101. 前記酸化チタンが前記第7の層の約20重量%~約60重量%の範囲の量で存在する、請求項100に記載のスライド。
  102. 前記第7の層の厚さが約50μm~約250μmの範囲である、請求項100に記載のスライド。
  103. 前記酸化チタンが約20μm未満の平均粒径を有する粒子として提供される、請求項100に記載のスライド。
  104. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000117

    であり、前記結合パートナーがSDMAに対する抗体である、請求項86に記載のスライド。
  105. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000118

    であり、前記結合パートナーがSDMAに対する抗体である、請求項89に記載のスライド。
  106. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000119

    であり、前記結合パートナーがSDMAに対する抗体である、請求項95に記載のスライド。
  107. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000120

    であり、前記結合パートナーがSDMAに対する抗体である、請求項97に記載のスライド。
  108. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000121

    であり、前記結合パートナーがSDMAに対する抗体である、請求項100に記載のスライド。
  109. 試料中の分析物の存在または量を決定する方法であって、
    試料を請求項80から108のいずれか一項に記載のスライドの最上層に堆積させ、前記スライドの前記最上層が前記第1の層から最も遠い層であるステップと;
    前記スライドの前記第1の層を第1の波長で偏光されていない光で照射するステップと;
    前記スライドの前記第1の層からの前記第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
    を含み、
    前記第2の波長で放出される光の強度が前記試料中の前記分析物の濃度に比例し、
    前記スライドの前記第1の層が前記第1の波長および前記第2の波長に対して光学的に透明であり、
    前記結合パートナーが前記分析物に特異的である、方法。
  110. 分離ステップを伴わない、請求項109に記載の方法。
  111. 前記分析物がSDMAであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000122

    であり、前記結合パートナーがSDMAに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  112. 前記SDMAに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項111に記載の方法。
  113. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項112に記載の方法。
  114. 前記クエンチャーがBHQ10である、請求項113に記載の方法。
  115. 前記第1の波長が約490nmであり、前記第2の波長が約520nmである、請求項111に記載の方法。
  116. 前記分析物がメラミンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000123

    からなる群から選択され、前記結合パートナーがメラミンに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  117. 前記メラミンに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項116に記載の方法。
  118. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項117に記載の方法。
  119. 前記分析物がビオチンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000124

    であり、前記結合パートナーがビオチンに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  120. 前記ビオチンに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項119に記載の方法。
  121. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項120に記載の方法。
  122. 前記分析物がチロキシンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000125

    からなる群から選択され、前記結合パートナーがチロキシンに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  123. 前記チロキシンに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項122に記載の方法。
  124. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項123に記載の方法。
  125. 前記分析物がアモキシシリンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000126

    であり、前記結合パートナーがアモキシシリンに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  126. 前記アモキシシリンに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項125に記載の方法。
  127. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項126に記載の方法。
  128. 前記分析物がアンピシリンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000127

    であり、前記結合パートナーがアンピシリンに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  129. 前記アンピシリンに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項128に記載の方法。
  130. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項129に記載の方法。
  131. 前記分析物がセフォタキシムであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000128

    であり、前記蛍光パートナーがセフォタキシムに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  132. 前記セフォタキシムに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項131に記載の方法。
  133. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項132に記載の方法。
  134. 前記分析物がスルファジメトキシンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000129

    からなる群から選択され、前記結合パートナーがスルファジメトキシンに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  135. 前記スルファジメトキシンに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項134に記載の方法。
  136. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項135に記載の方法。
  137. 前記分析物がコルチゾールであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000130

    であり、前記結合パートナーがコルチゾールに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  138. 前記コルチゾールに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項137に記載の方法。
  139. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項138に記載の方法。
  140. 前記分析物がプロゲステロンであり、前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000131

    であり、前記結合パートナーがプロゲステロンに対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  141. 前記プロゲステロンに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項140に記載の方法。
  142. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項141に記載の方法。
  143. 順番に:
    (i)ポリエステルを含む第1の層と、
    (ii)ポリウレタンを含む第2の層と、
    (iii)
    (a)前記第2の層の約57重量%の量のセルロース、
    (b)前記第2の層の約28重量%の量のプルラン、
    (c)前記第2の層の約13重量%の量のHEPES緩衝液であって、その水溶液が約8のpHを有するHEPES緩衝液、
    (d)前記第2の層の約1.17重量%の量の非イオン性界面活性剤、
    (e)前記第2の層の約1.0×10-3重量%の量の構造:
    Figure 2023521886000132

    を有する蛍光トレーサー、および
    (f)前記第2の層の約1.4×10-2重量%の量のSDMAに対する抗体
    を含む第3の層と、
    (iv)第4の層の約20重量%の量のセルロース、第4の層の約38重量%の量のポリウレタン、および第4の層の約42重量%の量の二酸化チタンを含む第4の層と、
    (v)第5の層の約76重量%の量のポリウレタンに分散した第5の層の約24重量%の量のカーボンブラックを含む第5の層と、
    (vi)第6の層の約83重量%の量のセルロース、第6の層の約0.4重量%の量のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、第6の層の約0.5重量%の量のポリアクリル酸、および第6の層の約16重量%の量のポリビニルピロリドンを含む第6の層と
    を含むスライド。
  144. 前記第1の層の厚さが約75μmであり、前記第2の層の厚さが約4μmであり、前記第3の層の厚さが約35μmであり、前記第4の層の厚さが約20μmであり、前記第5の層の厚さが約14μmであり、前記第6の層の厚さが約100μmである、請求項143に記載のスライド。
  145. 試料中の対称性ジメチルアルギニン(SDMA)の存在または量を決定する方法であって、
    (i)SDMAを含有することが疑われる試料を用意するステップと、
    (ii)前記試料を請求項144または145に記載のスライドの前記第6の層と接触させるステップと、
    (iii)前記スライドの前記第1の層を第1の波長で偏光されていない光で照射するステップと;
    (iv)第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
    を含む方法。
  146. 前記第1の波長が約490nmであり、前記第2の波長が約520nmである、請求項145に記載の方法。
  147. 前記蛍光トレーサーおよび結合パートナーが、前記蛍光トレーサーと結合パートナーを含む複合体として存在する、請求項80に記載のスライド。
  148. 前記蛍光トレーサーが4’-置換フルオレセイントレーサーである、請求項80、86、および89、95、または100のいずれか一項に記載のスライド。
  149. 前記蛍光トレーサーが4’-置換フルオレセイントレーサーである、請求項109に記載の方法。
  150. 前記蛍光トレーサーが4’-置換フルオレセイントレーサーである、請求項31または32に記載の方法。
  151. (i)蛍光トレーサーと結合パートナーを含む複合体と、(ii)プルランを含むポリマーとを含むマトリックスであって、前記複合体が前記ポリマーに分散している、マトリックス。
  152. 前記ポリマーがセルロースをさらに含む、請求項151に記載のマトリックス。
  153. マトリックスの約1重量%~約60重量%の量のプルランを含む、請求項151に記載のマトリックス。
  154. 前記セルロースが約30重量%~約90重量%の量で存在する、請求項152または153に記載のマトリックス。
  155. 水を実質的に含まない、請求項151から154のいずれか一項に記載のマトリックス。
  156. 前記分析物がタンパク質であり、前記蛍光トレーサーが前記タンパク質に付着した蛍光部分であり;前記結合パートナーが前記タンパク質に対する抗体である、請求項109に記載の方法。
  157. 前記タンパク質に対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項156に記載の方法。
  158. 前記クエンチャーがCY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、BHQ10、およびBODIPYからなる群から選択される、請求項157に記載の方法。
  159. 前記クエンチャーがBHQ10およびBODIPYからなる群から選択される、請求項158に記載の方法。
  160. 前記分析物がシスタチン-Bであり、前記蛍光トレーサーが前記シスタチン-Bに付着した蛍光部分であり;前記結合パートナーが抗シスタチン-B抗体である、請求項109に記載の方法。
  161. 前記抗シスタチン-B抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項160に記載の方法。
  162. 前記クエンチャーがCY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、BHQ10、およびBODIPYからなる群から選択される、請求項161に記載の方法。
  163. 前記クエンチャーがBHQ10およびBODIPYからなる群から選択される、請求項162に記載の方法。
  164. 前記蛍光部分がフルオレセインである、請求項160に記載の方法。
  165. 前記フルオレセインが1個または複数のリジン残基を通して前記シスタチン-Bにコンジュゲートしている、請求項164に記載の方法。
  166. 前記フルオレセインが1個または複数のシステイン残基を通して前記シスタチン-Bにコンジュゲートしている、請求項164に記載の方法。
  167. 前記蛍光部分がフルオレセインにコンジュゲートしたCysB-ペプチド9である、請求項160に記載の方法。
  168. 前記フルオレセインが1個または複数のリジン残基を通して前記CysB-ペプチド9にコンジュゲートしている、請求項167に記載の方法。
  169. 前記結合パートナーが、1個もしくは複数のBHQ10分子または1個もしくは複数のホウ素-ジピロメテン(BODIPY)分子にコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体である、請求項164に記載の方法。
  170. 前記結合パートナーが、1個もしくは複数のBHQ10分子または1個もしくは複数のホウ素-ジピロメテン(BODIPY)分子にコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体である、請求項165に記載の方法。
  171. 前記結合パートナーが、1個もしくは複数のBHQ10分子または1個もしくは複数のホウ素-ジピロメテン(BODIPY)分子にコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体である、請求項166に記載の方法。
  172. 前記結合パートナーが、1個もしくは複数のBHQ10分子または1個もしくは複数のホウ素-ジピロメテン(BODIPY)分子にコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体である、請求項167に記載の方法。
  173. 前記結合パートナーが、1個もしくは複数のBHQ10分子または1個もしくは複数のホウ素-ジピロメテン(BODIPY)分子にコンジュゲートしている抗シスタチン-B抗体である、請求項168に記載の方法。
  174. 前記分析物がタンパク質であり、前記蛍光トレーサーが抗タンパク質抗体に付着した蛍光部分であり;前記結合パートナーが1個または複数のクエンチャーにコンジュゲートしたタンパク質である、請求項109に記載の方法。
  175. 前記クエンチャーがCY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、BHQ10、およびBODIPYからなる群から選択される、請求項174に記載の方法。
  176. 前記クエンチャーがBHQ10およびBODIPYからなる群から選択される、請求項175に記載の方法。
  177. 前記分析物がシスタチン-Bであり、前記蛍光トレーサーが抗Cシスタチン-B抗体に付着した蛍光部分であり;前記結合パートナーが1個または複数のクエンチャーにコンジュゲートしているシスタチン-Bである、請求項109に記載の方法。
  178. 前記クエンチャーがCY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、BHQ10、およびBODIPYからなる群から選択される、請求項177に記載の方法。
  179. 前記クエンチャーがBHQ10およびBODIPYからなる群から選択される、請求項178に記載の方法。
  180. 前記蛍光トレーサーが、抗CysB抗体をフルオレセイン-NHSまたはフルオレセインアルデヒドと反応させることによって得られる、請求項177に記載の方法。
  181. 前記蛍光トレーサーが、抗CysB抗体をフルオレセイン-NHSまたはフルオレセインアルデヒドと反応させることによって得られる、請求項178に記載の方法。
  182. 前記蛍光トレーサーが、抗CysB抗体をフルオレセイン-NHSまたはフルオレセインアルデヒドと反応させることによって得られる、請求項181に記載の方法。
  183. 試料中の分析物の存在または量を決定する方法であって、
    (i)分析物を含有することが疑われる試料を用意するステップと;
    (ii)前記試料を蛍光トレーサーおよび結合パートナーと接触させてアッセイ組成物を得るステップであって、前記結合パートナーは前記分析物および前記蛍光トレーサーに特異的である、ステップと;
    (iii)前記アッセイ組成物を第1の波長の光で照射するステップと;
    (iv)第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
    を含み、
    前記第2の波長で放出される光の強度が前記試料中の前記分析物の濃度に比例している、方法。
  184. 前記分析物が高分子である、請求項183に記載の方法。
  185. 前記分析物がタンパク質である、請求項184に記載の方法。
  186. (i)前記蛍光トレーサーがアミノ酸鎖に付着した蛍光部分であり、前記アミノ酸鎖の長さが前記タンパク質のアミノ酸長より短く、前記アミノ酸鎖のアミノ酸配列が前記結合パートナーとの複合体化を担う前記タンパク質上のエピトープのアミノ酸配列を含み、(ii)前記結合パートナーが場合によりクエンチャーにコンジュゲートしている、請求項185に記載の方法。
  187. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項186に記載の方法。
  188. 前記結合パートナーが抗体である、請求項186に記載の方法。
  189. 前記タンパク質がイヌCysBタンパク質およびイヌNT-プロBNPからなる群から選択される、請求項186に記載の方法。
  190. 前記タンパク質がイヌCysBタンパク質である、請求項189に記載の方法。
  191. 前記結合パートナーが抗シスタチン-B抗体であり、前記蛍光トレーサーが配列番号:2、配列番号:3、配列番号:4、配列番号:5、配列番号:6、および配列番号:7からなる群から選択されるアミノ酸配列に付着したフルオレセインである、請求項190に記載の方法。
  192. 前記アミノ酸配列が前記フルオレセインの5位に付着している、請求項191に記載の方法。
  193. 前記アミノ酸配列が-NH-C(O)-リンカーにより前記フルオレセインの5位に付着している、請求項192に記載の方法。
  194. 前記抗シスタチン-B抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項192に記載の方法。
  195. 前記アミノ酸配列が前記フルオレセインの4’位に付着している、請求項191に記載の方法。
  196. 前記アミノ酸配列が-CH-リンカーにより前記フルオレセインの4’位に付着している、請求項195に記載の方法。
  197. 前記抗シスタチン-B抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項195に記載の方法。
  198. 前記アミノ酸配列が前記フルオレセインの5位に付着している、請求項186に記載の方法。
  199. 前記アミノ酸配列が-NH-C(O)-リンカーにより前記フルオレセインの5位に付着している、請求項198に記載の方法。
  200. 前記抗シスタチン-B抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項198に記載の方法。
  201. 前記第1の波長の光が直線偏光されていない、請求項183に記載の方法。
  202. 前記分析物が抗原であり、前記結合パートナーが抗体である、請求項201に記載の方法。
  203. 前記抗原がSDMAであり、前記抗体がSDMAに対する抗体である、請求項202に記載の方法。
  204. 前記蛍光トレーサーが、
    Figure 2023521886000133

    (式中、Xは-H、-F、-CH、-OCH、-OH、-NO、-CN、-COOH、および-SOHからなる群から選択される)
    からなる群から選択される、請求項203に記載の方法。
  205. 前記SDMAに対する抗体が、クエンチャーにコンジュゲートしている、請求項204に記載の方法。
  206. 前記クエンチャーが、CY3、CY5、IRDyeQC1、BHQ1、およびBHQ10からなる群から選択される、請求項205に記載の方法。
  207. Figure 2023521886000134

    からなる群から選択される化合物。
  208. (A)順次に、
    (i)ガラス、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、セルロース誘導体、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物からなる群から選択される支持層であって、
    前記第1の波長および前記第2の波長に対して光学的に透明である、支持層;
    (ii)ポリウレタンを含むプライマー層;
    (iii)第2のポリマーに分散した前記蛍光トレーサーおよび前記結合パートナーを含むインジケーター層であって、前記第2のポリマーがセルロース、セルロース誘導体、多糖、ゼラチン、ゼラチン誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミドポリマー、ポリウレタン、アルギネート、キサンタム、およびこれらの混合物からなる群から選択される、インジケーター層;
    (iv)ポリウレタンおよびセルロースを含むフィルタリング層;および
    (v)セルロースと親水性ポリマーの混合物を含む拡散層であって、前記親水性ポリマーがポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリエチレンイミンからなる群から選択される、拡散層
    を含むスライドを用意するステップと;
    (B)前記試料を前記スライドの前記拡散層に堆積させるステップと;
    (C)前記スライドの前記支持層を第1の波長で偏光されていない光で照射するステップと;
    (D)前記スライドの前記支持層から前記第2の波長で放出される光の強度を測定するステップと
    を含む、請求項201に記載の方法。
  209. 前記抗原がSDMAであり、前記抗体がSDMAに対する抗体である、請求項28に記載の方法。
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