JP2713425B2 - ホスファターゼの定量法 - Google Patents

ホスファターゼの定量法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はホスファターゼの定量法に関する。さらに詳
しくは試料特に生体液中のホスファターゼを定量するに
当たって、p−アミノフェノール類を遊離するような基
質を使用する方法に関する。生成したp−アミノフェノ
ール類は公知の方法例えば他のアニリン誘導体やフェノ
ール誘導体と酸化縮合させて定量的に色素を生成させ、
比色定量することができる。
従来の技術 従来ホスファターゼの定量法として、次の方法が知ら
れている。
(A)β−グリセロリン酸を基質として用いホスファタ
ーゼを作用させ、生成するリン酸をモリブデン酸と反応
させてリンモリブデン酸ブルーとして比色定量する方
法。この反応は生体液中の成分であるタンパク質によっ
て阻害されるため、トリクロル酢酸などで前もって蛋白
を除く必要があり、操作が面倒である。〔吉田孝光,北
村元仕,臨床化学分析IV,酵素 88−116(1970)〕。
(B)基質としてフェニルリン酸を用い生成するフェノ
ールを酸化剤例えばフェリシアン化カリウムを使って4
−アミノアンチピリンと縮合させ、500nm付近に極大吸
収を持つ色素を生成させ、これを比色定量する方法。こ
の方法では500nm付近は血液中のヘモグロビンやビリル
ビンなどの影響を受けるほか、フェリシアン化カリウム
などの酸化剤はホスファターゼそのものを阻害するた
め、同時反応が出来ず、2段反応(ホスファターゼの反
応と酸化呈色反応)を行わねばならない。
(C)基質としてp−ニトロフェニルリン酸を用い、遊
離するp−ニトロフェノールが405nmに吸収極大を示
し、これによる吸収を希アルカリで反応を止めた後比色
定量する。この方法はヘモグロビン,ビリルビンによる
阻害の問題があり、必ず試薬盲検(基質を用いない盲検
と検体を用いない盲検の2種類)を必要とするので操作
が煩雑である。
又、p−ニトロフェノールの生成を405nmでレートア
ッセイする方法が知られている(ハウザーマン,Clin.Ch
im.Acta 15 241−245頁,1967)。
この方法は試験盲検を必要としなくなったが、やはり
黄疸血清では誤差が大きくなる他、基質がフェニルリン
酸より酸性度の強いp−ニトロフェニルリン酸であるた
め、イソ酵素の由来によってその反応性が異なっている
(日本臨床34巻秋期増刊号768−777頁,1976)。
発明が解決しようとする課題 (C)法におけるp−ニトロフェニルリン酸では、ニ
トロ基は強い電子吸引基として働きその結果リン酸基の
酸性度を上げている。このニトロ基の代わりにむしろ電
子を供与する様な基、例えばアミノ基,ヒドロキシ基,
アルコキシ基を付ければ酸性度を下げてフェニルリン酸
の基質に近いイソ酵素の挙動を示すことが期待されま
た、かかる基質を用いてホスファターゼによりリン酸基
が取れて生成するフェノール類が酸化酵素の存在下に安
定な色素を生ずるような基質は開発されていない。
課題を解決するための手段 本発明によれば、p−アミノ置換(もしくは非置換)
フェニルリン酸に試料中のホスファターゼを作用させ、
生成するp−アミノ置換(もしくは非置換)フェノール
を定量することによってホスファターゼを定量できる。
生成したp−アミノ置換(もしくは非置換)フェノー
ルは酸化酵素の存在下アニリン類もしくはフェノール類
と酸化カップリングして色素を生成するのでこの色素を
定量することによってホスファターゼを定量できる。
上記反応の反応式が示される。
式中、Rは置換基を示し、nは0又は1〜4の正数を
示し、n≧2においてRは同一もしくは異なってよい。
本発明で基質として用いられるp−アミノ置換(もし
くは非置換)フェニルリン酸はホスファターゼを作用さ
せることによって生成するp−アミノ置換(もしくは非
置換)フェノールを酸化酵素の作用によってカップリン
グ剤と反応させ色素を生成しうる化合物であればいずれ
も用いうる。
かかる化合物としてベンゼン環上の置換基は1〜4個
有してよく、ハロゲン例えば塩素原子,臭素原子等、炭
素数1〜6のアルキル例えばメチル,エチル,プロピ
ル,ブチル,ペンチル,ヘキシル等、炭素数1〜6のア
ルコキシ例えばメトキシ,エトキシ,プロポキシ,ブト
キシ等が例示される。
本発明で用いられる具体例p−アミノ置換(もしくは
非置換)フェニルリン酸としてはp−アミノフェニルリ
ン酸,2,6−ジブロモ−4−アミノフェニルリン酸,2,6−
ジクロロ−4−アミノフェニルリン酸,2,5−ジメチル−
4−アミノフェニルリン酸,3,4−ジメチル−4−アミノ
フェニルリン酸,2,6−ジメチル−4−アミノフェニルリ
ン酸,2,5−ジメトキシ−4−アミノフェニルリン酸,2−
クロロ−4−アミノフェニルリン酸,2−カルボキシ−4
−アミノフェニルリン酸,2,5−ジクロロ−4−アミノフ
ェニルリン酸,3,5−ジブロモ−4−アミノフェニルリン
酸等があげられる。これらは0.1mM−50mMで用いられ
る。
反応は適当な緩衝液中で行われ、例えばトリスヒドロ
キシアミノメタノン,バルビツール,クエン酸,リンゴ
酸,炭酸,の他、グッドの緩衝剤(同仁化学研究所 第
15版総合カタログ)が用いられる。
反応によって生成したp−アミノ置換(もしくは非置
換)フェノールの定量はそれ自体公知の方法もしくは新
規に開発される方法によって定量することができる。
簡単な方法の1つとして生成したp−アミノ置換(も
しくは非置換)フェノールとカップリング剤とを酸化酵
素の存在下に反応させて色素を生成させ生成色素を定量
する方法があげられる。
色素の定量は色素の吸収極大値における反応液の着色
による吸収の変化を測定することによって達成できる。
用いられる酸化酵素としては酸素を一方の基質にする
ものが望ましく、モノフェノールモノオキシゲナーゼ
(MPO),ジフェノールオキシダーゼ,ビリルビンオキ
シダーゼ(BLOD),ラッカーゼ(LAC),アスコルビン
酸オキシダーゼ(AOD),セルロプラスミン等が好適で
あり、0.01−100U/mlの濃度で用いられる。
カップリング剤としては4−アミノアンチピリンと酸
化縮合して色素を生成するアニリン誘導体,フェノール
誘導体が用いられ、アニリン類として、公知のパーオキ
シダーゼの存在下過酸化水素を定量するために使用され
る色源体例えばN−エチル−N−(3−メチルフェニ
ル)−N′−サクシニルエチレンジアミン(EMSE),N−
エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)
−3,5−ジメトキシアニリン(DAOS),N−エチル−N−
ヒドロキシエチルトルイジン,N−エチル−N−(2−ヒ
ドロキシ−3−スルホプロピル)−m−アニジン(ADO
S),N−エチル−N−スルホプロピル−m−アニシジン
(ADPS),N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スル
ホプロピル)アニリン,N−エチル−N−スルホプロピル
アニリン,N−エチル−N−スルホプロピル−3,5−ジメ
トキシアニリン(DAPS),N−スルホプロピル−3,5−ジ
メトキシアニリン,N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプ
ロピル)−3,5−ジメトキシアニリン,N−エチル−N−
(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−m−トルイ
ジン(TOOS),N−エチル−N−スルホプロピル−m−ト
ルイジン(TOPS),N,N−ジスルホプロピルアニリン(DS
A),N,N−ジスルホプロピル−m−トルイジン(DST),
N,N−ジスルホプロピル−m−アニシジン(DSAN),N,N
−ジスルホプロピル−3,5−ジメトキシアニリン(DSO
A),N,N−ジスルホプロピル−3,5−ジメチルアニリン
(DSDA)等が用いられ、フェノール類としては、フェノ
ールのほか、p−キシレノール(PX),2,4−ジクロルフ
ェノール等が好適で0.1〜10mg/mlで用いられる。
酵素反応を順次行ってもよいが、反応に必要な試薬を
一度に試料に加えて生成色素の定量を行うことができ
る。
かかる際には、基質,酸化酵素,カップリング剤,そ
の他必要な成分を適量含有するように緩衝液に溶解して
試薬液を調製し、これを用いればよい。
色素の定量を行うには、生成色素の吸光の変化を反応
開始後の適当な2点で測定し、予め標準試料を用いて検
量線を作成しておき、この検量線からホスファターゼ活
性を簡単に求めることができる。
ホスファターゼは基質をリン酸に分解するばかりでな
く、生成したリン酸を他のヒドロキシ化合物に転移する
作用も有するので、この受容体として種々のヒドロキシ
化合物を用いることが望ましく、例えば、トリスヒドキ
シアミノメタン,プロパノール,2−アミノ−2−メチル
−1−プロパノール,エチルアミノエタノール(EAE),
N−メチル−D−グルカミン(MEG),ジエタノールアミ
ン(DEA),トリエタノールアミンなどが利用でき、こ
れらは10−5000mMで用いられる。
また生体液には脂肪成分などによる濁りがある場合、
界面活性剤やリポプロティンリパーゼ等を用いて可溶化
することができる。界面活性剤としては、アルキル硫酸
エステル,脂肪酸塩,アルキルベンゼンスルホン酸塩,
アルキルナフタレンスルホン酸塩,ジアルキルスルホコ
ハク酸エステル塩,アルキルリン酸エステル塩,ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物,ポリオキシエチレン
アルキル硫酸エステル塩,ポリオキシエチレンアルキル
エーテル,ポリオキシエチレンアルキルフェノールエー
テル,ポリオキシエチレン脂肪酸エステル,ソルビタン
脂肪酸エステル,ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステル,グリセリン脂肪酸エステル,オキシエチレン
オキシプロピレンブロックコポリマー,アルキルアミン
塩,第4級アンモニウム塩,ポリオキシエチレンアルキ
ルアミン,アルキルベタインなどが0.1−100mg/mlで用
いられる。
本発明によればp−アミノ−置換(もしくは非置換)
フェニルリン酸酸化,酸化酵素及びカップリング剤から
なるホスファターゼ定量用組成物が提供される。
これらの成分は前述の使用濃度の量比からなる。
この組成物にリン酸受容体,界面活性剤を加えること
ができる。
以下に本発明の態様を実施例によって示す。
実施例1. アルカリホスファターゼの定量 試薬液(pH=9.5) DEA 1M p−アミノフェニルリン酸 2mg/ml DAOS 1mg/ml BLOD 0.5U/ml トリトンX−100 1mg/ml テスト1. 試料として下記A〜Eを用いた A:蒸留水0.05ml B:アルカリホスファターゼ0.05U/ml 0.05ml C:アルカリホスファターゼ0.1U/ml 0.05ml D:アルカリホスファターゼ0.2U/ml 0.05ml E:アルカリホスファターゼ0.5U/ml 0.05ml 各試料に3.0mlの試薬液を加え37℃で10分間保持した
後、678nmにおける吸光の変化を測定したときの吸光度
はA〜Eについてそれぞれ0,0.200,0.409,0.815,2.042
であり第1図に検量線として示される。
テスト2. また別途本法の他、ベッシーローリー法(Bessy−Low
ry)に準拠した方法の試薬として(a法)アルカリ性ホ
スファB−テストワコー(和光純薬),カインドキング
法(Kind−King)に準拠した方法の試薬として(b法)
アリカリ性ホスファK−テストワコー(和光純薬)の3
種類の方法でアルカリホスファターゼ0.1U/mlを標準
にして黄疸患者血清をそれぞれ検体として用い、ホス
ファターゼ活性を10回ずつ測定したところ第1表の結果
を得た。
本法による測定値は黄疸血清の如何に関わらず再現性
の指標であるCV%に於いて格段によい結果を示してい
る。
実施例2. 実施例1のDAOSのかわりにEMSE,ADOS,TOPS,MAPS[N
−エチル−N−(3−スルホプロピル)−3,5−ジメチ
ルアニリン],ADPS,DAPS,TOOS,DSOA,PXを使用してテス
ト1と同様なテストを行った。第2表にp−アミノフェ
ノールとこれらアニリン誘導体,フェノール誘導体とが
カップリングして生成する色素の極大吸収波長を示す。
また、これらの波長で測定した結果の検量線を第2図に
示す。
実施例3. 実施例1のビリルビンオキシダーゼの代わりにアスコ
ルビン酸オキシダーゼ(100U/ml),ジフェノールオキ
シダーゼ(1.5U/ml),モノフェノールモノオキシゲナ
ーゼ(1.0U/ml),又はラッカーゼ(5.0U/ml)を使用し
て実施例1のテスト1を繰返して第1図と同じ検量線が
得られた。
実施例4. 実施例1のp−アミノフェニルリン酸のかわりに2,
6−ジブロモ−4−アミノフェニルリン酸2,6−ジクロ
ロ−4−アミノフェニルリン酸3,5−ジメチル−4−
アミノフェニルリン酸2−カルボキシ−4−アミノフ
ェニルリン酸を使用してテスト1と同じ操作をして第3
図に示す検量線を得た。但し測定波長は第3表に示す。
実施例5. 酸性ホスファターゼの定量 試薬液(pH=4.9) クエン酸ナトリウム 1M p−アミノフェニルリン酸 2mg/ml DAOS 1mg/ml BLOD 0.1単位/ml トリトンX−100 1mg/ml 蒸留水、又は酸性ホスファターゼ(シグマ製)を0.0
5,0.1,0.2又は0.5U/ml含有する試料各0.05mlに試薬液3.
0mlを加え37℃で10分間の678nmにおける吸光の変化を測
定した結果第4図に示す検量線を得た。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図はホスファターゼ含量と吸光度の関係に
ついての検量線を示している。 第2図又は第3図における番号は実施例2における色源
体の番号又は実施例4における基質の番号に対応する。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】p−アミノフェニルリン酸又はp−アミノ
    −置換フェニルリン酸、ホスファターゼ、酸化酵素及び
    カップリング剤を共存させ、生成する色素を定量するこ
    とを特徴とするホスファターゼの定量法。
  2. 【請求項2】カップリング剤が、4−アミノアンチピリ
    ンと酸化縮合して色素を生成するアニリン誘導体又はフ
    ェノール誘導体である請求項1記載のホスファターゼの
    定量法。
  3. 【請求項3】酸化酵素が、モノフェノールモノオキシゲ
    ナーゼ、ジフェノールオキシダーゼ、ビリルビンオキシ
    ダーゼ、ラッカーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ及び
    セルロプラスミンからなる群より選ばれる請求項1又は
    2記載のホスファターゼの定量法。
  4. 【請求項4】p−アミノフェニルリン酸又はp−アミノ
    −置換フェニルリン酸、ホスファターゼ、酸化酵素及び
    カップリング剤からなるホスファターゼ定量用組成物。
  5. 【請求項5】カップリング剤が、4−アミノアンチピリ
    ンと酸化縮合して色素を生成するアニリン誘導体又はフ
    ェノール誘導体である請求項4記載のホスファターゼ定
    量用組成物。
  6. 【請求項6】酸化酵素が、モノフェノールモノオキシゲ
    ナーゼ、ジフェノールオキシダーゼ、ビリルビンオキシ
    ダーゼ、ラッカーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ及び
    セルロプラスミンからなる群より選ばれる請求項4又は
    5記載のホスファターゼ定量用組成物。
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