JP3217180B2 - 物質の測定法 - Google Patents

物質の測定法

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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は試料中のグルコースを消
去した後、試料中の特定の成分、例えば1,5−アンヒ
ドログルシトール等を酵素反応を利用して定量する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】生体試料中にはグルコースが存在し、成
分を分析する際に試料中のグルコースが成分の測定結果
に影響を与える場合がある。かかる場合目的成分の定量
に先だってグルコースを分解あるいは当該定量に影響し
ない物質に変換した後定量が行われる。
【0003】試料中のグルコースの消去方法としては、
(i) イオン交換カラムクロマトグラフィーでグルコース
を分離する方法(特開昭63−185307号公報、特
開昭64−6756号公報)、(ii)ヘキソキナーゼ タ
イプIV(グルコース−6−ホスフォトランスフェラー
ゼ)、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼを用い
てグルコースを酸化酵素の作用を受けない物質に変える
方法(特開平1−320998号公報)および(iii) ヘ
キソキナーゼ タイプIV、ピルベートキナーゼを用い
てグルコースを酸化酵素の作用を受けない物質に変える
方法(特開平2−104298号公報)が知られてい
る。しかし(i) のカラムを用いる方法は操作が煩雑であ
り、また、(ii)および(iii) に示された方法は精度上、
必ずしも満足できるものではない。
【0004】1,5−アンヒドログルシトールは糖尿病
の診断マーカーとして知られている。1,5−アンヒド
ログルシトールの定量法としては該物質に酸化酵素を作
用させた後、酸素の消費量、過酸化水素の生成量または
電子受容体の還元体の生成量を測定する方法が知られて
いる(特公平3−24200号公報)。しかし、1,5
−アンヒドログルシトールを基質とする酸化酵素はいず
れも基質特異性が弱く、試料中に共存するグルコースに
も作用するため、多量のグルコースが共存する試料での
該方法の使用には問題がある。
【0005】
【 発明が解決しようとする課題】試料中のグルコース
を目的の成分の分析に影響を与えない物質に効率よく変
換することによって目的の成分を正確に定量する方法の
開発が求められている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は試料中のグルコ
ースにアデノシン三リン酸の存在下、グルコ−スイソメ
ラーゼ、フラクトキナ−ゼおよび6−ホスホフラクトキ
ナーゼを作用させてグルコースをフラクトース−1,6
−二リン酸に変換し、ついで目的の成分を酵素反応を利
用して定量する方法に関する。
【0007】この方法を1,5−アンヒドログルシトー
ルの定量に適用することによって1,5−アンヒドログ
ルシトールを正確に定量することができる。グルコース
消去はグルコースを下記反応に従ってフラクトース−
1,6−二リン酸に変えることにより行われる。
【0008】
【化1】
【0009】この反応においてグルコースをフラクト−
スに変換しただけではフラクト−スが可逆反応によりグ
ルコ−スに戻るので、さらにフラクト−スをフラクトー
ス−6−リン酸を経由してフラクトース−1,6−二リ
ン酸に変換することによりグルコースへの変換反応が進
行しないということが見出された。本発明はこの発見に
基づいて完成された。
【0010】本発明は目的の成分の分析において、試料
中に存在するグルコースが目的の分析を阻害する場合に
適用することによって大きな効果を期待することができ
る。本発明は目的の成分を分析する際に用いられる酵素
がグルコースにも作用する場合のみならず、目的の成分
をグルコースを経由して定量する際にも適用できる。た
とえばグルコースと類似構造を有する1,5−アンヒド
ログルシトールの定量、あるいはグルコースを経由して
定量するアミラーゼの定量等に適用すると効果が著し
い。
【0011】本発明を実施するに際しては、グルコース
が共存する試料にアデノシン三リン酸、グルコ−スイソ
メラ−ゼ、フラクトキナ−ゼおよび6−ホスホフラクト
キナーゼを加え、好ましくはマグネシウム塩の存在下、
必要によりSH化合物を加え、15−50℃で1−30
分間、好ましくは3−10分間反応させる。
【0012】本反応においては、グルコ−スイソメラ−
ゼ(EC.5.3.1.18)0.5−50U/ml、
フラクトキナ−ゼ(EC.2.7.1.4)を1−10
0U/ml,6−ホスホフラクトキナーゼ〔ホスホヘキ
ソキナーゼ〕(EC.2.7.1.11)1−100U
/mlが用いられ、各酵素とも市販品が容易に入手可能
である。
【0013】アデノシン三リン酸(ATP)は0.1−
10mg/mlの濃度で用いられる。ATPの代わりに
ピルベートキナーゼ(0.5−50U/ml)とホスホ
エノールピルベート(0.1−10mg/ml)〔特開
平2−104298号公報〕またはクレアチンキナーゼ
(1−100U/ml)とクレアチンホスフェート
(0.1−10mg/ml)等アデノシン三リン酸の生
成系を用いて反応液中にATPを生成させることができ
る。マグネシウム塩としては例えば、1μM〜100m
M濃度の、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等があ
げられる。SH化合物としては、例えばメルカプトエタ
ノール、システイン等があげられる。反応により生成し
たフラクトース−1,6−二リン酸は安定で逆反応によ
りグルコースに変換されない。
【0014】該反応によりグルコースを消去した後、試
料中の定量すべき成分の定量に必要な試薬を加えて、生
成した成分を定量するか、反応前試料中に存在した成分
の変化を定量することによって目的の成分を定量でき
る。
【0015】つぎに試料中の1,5−アンヒドログルシ
トールの定量について説明する。1,5−アンヒドログ
ルシトールの定量はそれ自体公知の方法が何れも適用で
きる。例えば1,5−アンヒドログルシトールに酸化酵
素を作用させて生成する過酸化水素と色源体とをペルオ
キシダーゼの存在下に反応させ、生成する色素により呈
色する反応液の可視部の吸収を測定することにより、
1,5−アンヒドログルシトールを定量することができ
る。
【0016】本反応において用いられる酸化酵素(その
使用量)としては、例えばソルボースオキシダーゼ(E
C.1.1.3.11)(10−1000U/ml)、
ピラノースオキシダーゼ(EC.1.1.3.10)
(1−100U/ml)が用いられる。ペルオキシダー
ゼ(EC.1.11.1.7)は1−100U/mlの
濃度で用いられる。
【0017】色源体はペルオキシダーゼの存在下に酸化
されて発色する化合物であれば何れも用いることができ
る。例えば、4−アミノアンチピリンまたは3−メチル
−2−ベンゾチアゾリノンヒドラゾンとフェノールもし
くはその誘導体またはアニリンもしくはその誘導体のカ
ップリング系が使用できる。好ましくは生成する色素の
感度の高いものが良く、例えば2,2’−アジノ−ビス
(3−エチルベンゾチアゾリン−6−スルホン酸)、ビ
ス〔3−ビス(4−クロロフェニル)メチル−4−ジメ
チルアミノフェニル〕アミン(以下BCMAと略す)
〔特開昭59−182361号公報〕、ビス〔3−ビス
(4−クロロフェニル)メチル−4−カルボキシエチル
アミノフェニル〕アミン〔特開昭59−182361号
公報〕、10−N−メチルカルバモイル−3,7−ジメ
チルアミノ−10H−フェノチアジン(以下MCDPと
略す)〔特開昭56−145352号公報〕、10−N
−カルボキシメチルカルバモイル−3,7−ジメチルア
ミノ−10H−フェノチアジン(以下CCAPと略す)
〔特開昭56−145352号公報〕が使用できる。使
用する色源体の量は過酸化水素と等モル量−1000倍
モル量を用いる。
【0018】反応温度は15−50℃で、反応時間は3
−30分間、好ましくは5−10分間である。以下に具
体的な実施例を挙げる。
【0019】
【実施例】
実施例1.1,5−アンヒドログルシトールの測定に必
要な以下のような組成の試薬1および2を調製した。 試薬1 リン酸緩衝液(PH7.5 ) 25 mM 塩化ナトリウム 50 mM グルコ−スイソメラ−ゼ 5 U/ml アデノシン三リン酸 5 mg/ml フラクトキナ−ゼ 20 U/ml 6−ホスホフラクトキナーゼ 20 U/ml 塩化マグネシウム 4.9 mM ペルオキシダーゼ 10 U/ml 試薬2 リン酸緩衝液(PH6.0 ) 200 mM フェノール 0.1 mg/ml ピラノースオキシダーゼ 100 U/ml BCMA 0.1 mg/ml
【0020】1,5−アンヒドログルシトール5mg/
dlの標準液を5段階(各5、2、1、0.5、0.2
5mg/dl)に希釈して作成した試料または精製水
0.05mlに試薬1を2.25ml加え、37℃で1
0分間加温し、その後、試薬2を0.75ml添加して
さらに5分間反応させ、755nmでの吸光度を測定し
た。得られた結果を図1に示した。
【0021】実施例2.1,5−アンヒドログルシトー
ル2.55mg/dl(カラム法により定量)を含むヒ
ト血清を試料として、実施例1の方法に従い試料中の
1,5−アンヒドログルシトール量を測定したところ
2.57mg/dlであった。
【0022】実施例3.実施例2に用いた1,5−アン
ヒドログルシトール2.55mg/dlを含むヒト血清
を試料として、BCMAの代わりにMCDPを用いる以
外は、実施例2と同様の方法に従い試料中の1,5−ア
ンヒドログルシトール量を測定したところ2.56mg
/dlであった。
【0023】実施例4.BCMAの代わりにCCAPを
用いる以外は、実施例2の方法を繰り返した結果試料中
の1,5−アンヒドログルシトール量は2.58mg/
dlであった。
【0024】実施例5.アデノシン三リン酸を0.2m
g/mlに減らし、クレアチンキナーゼ10U/mlお
よびクレアチンホスフェート5mg/mlを加える以外
は実施例2の方法を繰り返した結果、試料中の1,5−
アンヒドログルシトール量は2.55mg/dlであっ
た。
【0025】実施例6.実施例5において、クレアチン
キナーゼおよびクレアチンホスフェートの代わりにピル
べートキナーゼ5U/mlおよびホスホエノールホスフ
ェイト1mg/mlを用いる以外は実施例2の方法を繰
り返した結果、試料中の1,5−アンヒドログルシトー
ル量は2.54mg/dlであった。
【0026】実施例7.1,5−アンヒドログルシトー
ル5mg/dlおよびグルコース2000mg/dlの
共存する試料において、実施例1の方法により試料中の
1,5−アンヒドログルシトール量を測定したところ5
mg/dlであった。
【0027】実施例8.1,5−アンヒドログルシトー
ル5mg/dlおよびグルコース2000mg/dlの
共存する試料において、実施例5の方法により試料中の
1,5−アンヒドログルシトール量を測定したところ5
mg/dlであった。
【0028】比較例1.フラクトキナ−ゼおよび6−ホ
スホフラクトキナーゼを無添加にする以外は、実施例7
と同様の測定を行ったところ、試料中の1,5−アンヒ
ドログルシトール量は9.8mg/dlであった。
【0029】比較例2.6−ホスホフラクトキナーゼを
無添加にする以外は、実施例7と同様の測定を行ったと
ころ、試料中の1,5−アンヒドログルシトール量は
9.0mg/dlであった。
【0030】比較例3.特開平1−320998号公報
の方法に準じて、グルコ−スイソメラ−ゼ、フラクトキ
ナ−ゼおよび6−ホスホフラクトキナ−ゼの代わりにヘ
キソキナ−ゼタイプIV 5U/ml、グルコ−ス−6
−リン酸デヒドロゲナ−ゼ5U/ml、フェナジンメゾ
サルフェイト(NADPからの水素受容体として)0.
2mg/mlおよびNADP0.2mg/mlを用いる
以外は、実施例7と同様の測定を行ったところ、試料中
の1,5−アンヒドログルシト−ル量は6.5mg/d
lであった。
【0031】比較例4.特開平2−104298号公報
の方法に準じて、グルコ−スイソメラ−ゼ、フラクトキ
ナ−ゼおよび6−ホスホフラクトキナーゼの代わりにヘ
キソキナ−ゼ5U/ml、ピルベートキナーゼ3U/m
lおよびホスホエノールピルビン酸0.1mg/mlを
用いる以外は、実施例7と同様の測定を行ったところ、
試料中の1,5−アンヒドログルシトール量は9.5m
g/dlであった。
【0032】以上、実施例7および8、比較例1〜4で
得られた1,5−アンヒドログルシトール量の測定値お
よび添加した1,5−アンヒドログルシトール量と測定
値との誤差を第1表に示す。
【0033】
【表1】
【0034】第1表によれば、実施例7および8では、
添加した1,5−アンヒドログルシトール量(5mg/
dl)を誤差無く定量できた。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、煩雑なカラム操作が不
用で簡便でありかつ正確な1,5−アンヒドログルシト
ールの測定法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 1,5−アンヒドログルシトールの検量線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12Q 1/00 - 1/66

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料中のグルコースにアデノシン三リン
    酸の存在下、グルコ−スイソメラ−ゼ、フラクトキナ−
    ゼ、および6−ホスホフラクトキナーゼを作用させてグ
    ルコースをフラクトース−1,6−二リン酸に変換した
    後、試料中の1,5−アンヒドログルシトールを酵素反
    応を利用して定量する方法。
  2. 【請求項2】 1,5−アンヒドログルシトールの定量
    が1,5−アンヒドログルシトールに酸化酵素を作用さ
    せて生成する物質の変化を定量することによって行われ
    る請求項記載の方法
  3. 【請求項3】 1,5−アンヒドログルシトール酸化酵
    素がソルボースオキシダーゼまたはピラノースオキシダ
    ーゼである請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 1,5−アンヒドログルシトール酸化酵
    素、グルコ−スイソメラ−ゼ、アデノシン三リン酸、フ
    ラクトキナーゼおよび6−ホスホフラクトキナーゼを含
    有することを特徴とする1,5−アンヒドログルシトー
    の測定用試薬
  5. 【請求項5】 1,5−アンヒドログルシトール酸化酵
    素がソルボースオキシダーゼまたはピラノースオキシダ
    ーゼである請求項4記載の測定用試薬。
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