JP3696874B2 - 水溶性ポリマー - Google Patents
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Description
リガンド + 標識化リガンド + レセプター ⇔
リガンド−レセプター + 標識化リガンド−レセプター
本発明の目的は、カートリッジの最上部に当たる第一の要素の低い発色速度を実質的に排除することにある。
(A)x(B)y(C)z (I)
上式中、Aは、アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロリドン、N−メチロールアクリルアミド、2−ヒドロキシエチルアクリレート及び2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレートから成る群より選ばれた親水性モノマーの重合体を表し、
Bは、スルホネート基、スルフェート基、カルボキシレート基、ホスホネート基、ホスフェート基、β−ジケトン基:
Cは、免疫検定用分析要素に適合する他の任意のモノマーから誘導された反復単位を表し、
xは20〜98重量%であり、
yは2〜80重量%であり、そして
zは0〜20重量%である。
A.本発明による乾式免疫検定用分析要素を提供する工程、
B.前記要素の最上部区域又は層の有限領域と液体試料とを接触させて、(1)固定化リガンド−レセプター複合体及び(2)固定化酵素標識化リガンド−レセプター複合体を形成させる工程、
C.前記有限領域と基質溶液とを接触させて、発色を触媒する工程、並びに
D.リガンドの濃度を比色定量的に測定する工程、
を含む免疫検定法によって達成される。
(1)免疫検定を実施した際に許容できる免疫検定性能を達成するのに必要な標識化リガンドの濃度を、その標識化リガンドを含む分析要素を試料に接触させることにより決める。検定性能は、(a)検定が20分未満で実施することができ、(b)検定のダイナミックレンジが、検出可能な最低リガンド濃度と最高リガンド濃度とが臨床的に有用な濃度範囲をカバーするようなものであり、しかも(c)そのダイナミックレンジ全体にわたり臨床的に有意なリガンド濃度を検出することができる場合に、許容できるものとなる。
(2)同じ分析要素について上記の許容できる検定性能を達成するのに必要な標識化リガンドの塗布量を、以下の手順で実験的に決める。
A.斑点状に付けた標識化リガンドの最適量を確立するために用いられた要素の粒状レセプター区域の上に直接、上記(1)において標識化リガンドを斑点状に付ける際に用いた標識化リガンド濃度の何分の一か、数倍か、又はこれと同じ濃度の被覆量(g/m2)で標識化リガンドを塗布する。
B.既知濃度のリガンドを含有する試験試料により一連の検定を行う。
C.その検定結果を既知濃度のリガンドと比較する。
D.段階(2)Cの結果により標識化リガンド被覆量を変更して必要なだけ段階Bと段階Cを繰り返し、標識化リガンドの必要な被覆量を決める。
未乾燥被覆量4.3g/m 2 に対する標識化リガンド塗布組成物
成分 乾燥被覆量g/m 2
MOPSバッファー 0.0045
BSA(牛血清アルブミン) 0.000215
ポリ(アクリルアミド) 0.00108
4’−ヒドロキシアセトアニリド 0.000325
標識化リガンド* 0.000016
*標識化リガンドは4〜64μg/m2の範囲で塗布した。
(A)x(B)y(C)z (I)
上式中、Aは、アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロリドン、N−メチロールアクリルアミド、2−ヒドロキシエチルアクリレート及び2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレートから成る群より選ばれた親水性モノマーの重合体を表し、
Bは、スルホネート基、スルフェート基、カルボキシレート基、ホスホネート基、ホスフェート基、β−ジケトン基:
Cは、免疫検定用分析要素に適合する他の任意のモノマーから誘導された反復単位を表し、
xは20〜98重量%であり、
yは2〜80重量%であり、そして
zは0〜20重量%である。
バナジウムIVを含有するポリマーの調製
調製例1
硫酸バナジルとポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕(重量比70/30)の錯体。
ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕(重量比70/30)の12.5%水溶液(100g、β−ジケトン基0.017モル)を、室温で、3.3g、0.017モルのVOSO4・H2Oで処理し、穏やかに攪拌して、すぐに使用できる青い溶液を調製した。
硫酸バナジルとポリ(アクリルアミド−コ−アクリル酸)(重量比90/10)の錯体。
20mLの水に2.7gの硫酸バナジルを含む溶液を、200mLの水に10g(乾燥)のポリ(アクリルアミド−コ−アクリル酸)(重量比90/10)を含む溶液へ加え、室温で穏やかに攪拌して、すぐに使用できるポリマー/金属錯体の青い溶液を調製した。
調製例3:ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比80/20}
調製例4:ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比90/10}
調製例5:ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比95/5}
調製例6:ポリ(アクリルアミド−コ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム){モノマー重量比20/80}
調製例7:ポリ〔アクリルアミド−コ−N−t−ブチルアクリルアミド−コ−N−(3−アミノプロピル)メタクリルアミド塩酸塩〕{モノマー重量比45/45/10}
調製例8:ポリ〔アクリルアミド−コ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比50/45/5}
血清試料中のフェノバルビタールの免疫検定を実施するための、バナジウムIV(V4+)含有ポリマーを含まない要素をポリ(エチレンテレフタレート)支持体上に製作した。この要素は以下の配置と成分を有した。
層 成分物質 乾燥被覆量(g/m 2 )
グラビア 標識 16×10-6
マゼンタ色素 0.0269
MOPSバッファー(pH 7.0) 0.0045
BSA 2.15×10-4
ポリアクリルアミド 1.08×10-3
TX-100 4.3 ×10-3
トレハロース 0.215
ビーズ展開層 TES バッファー(pH 7.0) 0.219
ジメドン 0.45
マンニトール 1.0
BSA 1.0
グリセロール 2.0
接着ポリマー 2.58
高分子ビーズ(20-40μM) 130.0
レセプター層 高分子バインダー 1.4
ロイコ色素 0.20
ジメドン 0.05
Tetronic T908 0.02
Olin 10G 0.01
TES バッファー(pH 7.0) 0.10
TX-100 0.02
抗体ビーズ 0.10
ゲル ゼラチン 10.0
3',5'-ジクロロ-4'-
ヒドロキシアセトアニリド 0.22
TES バッファー(pH 7.0) 4.58
TX-100 0.020
BVSME 0.150
標識:1992年3月16日出願の米国特許出願第851,435号及び同第851,436号明細書(本明細書ではこれらを参照することにより取り入れることとする)の記載に従い調製された実施例6に記載のフェノバルビタール/アミン富化西洋ワサビペルオキシダーゼ複合体(標識F)とした。この標識は、長い結合鎖を有するフェノバルビタールハプテンとアミン富化西洋ワサビペルオキシダーゼのコンジュゲートである。
MOPS:3−(N−モルフォリノ)プロパンスルホン酸バッファー
BSA:牛血清アルブミン
TX−100:Union Carbide 社より市販されているオクチルフェノキシポリエトキシエタノール界面活性剤、Triton X-100界面活性剤
TES:N−〔トリス(ヒドロキシメチル)メチル〕−2−アミノエタンスルホン酸バッファー
接着ポリマー:ポリ(メチルアクリレート−コ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム−コ−2−アセトアセトキシエチルメタクリレート)
高分子ビーズ:平均粒径20〜40μmのポリ(ビニルトルエン−コ−メタクリル酸)
高分子バインダー:ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド−コ−ヒドロキシエチルメタクリレート−コ−N,N’−メチレンビスアクリルアミド)
ロイコ色素:4,5−ビス(4−ジメチルアミノフェニル)−2−(3,5−ジメトキシ−4−ヒドロキシフェニル)イミダゾール
Tetronic T908:BASF社より市販されているエチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロックコポリマーである非イオン性界面活性剤
Olin 10G:Olin Chem.社より市販されている1分子当たり平均で約10個のグリシドール単位を有するイソノニルフェノキシポリグリシドール界面活性剤
抗体ビーズ:カルバマゼピンに対する抗体を共有結合させたポリ〔スチレン−コ−3−(p−ビニルベンジルチオ)プロパン酸〕の高分子粒子
BVSME:ビス(ビニルスルホニルメチル)エーテル
DTPA:ジエチレントリアミン5酢酸
最上部スライドの速度(n=3)* 0.0367Dt/分
非最上部スライドの速度(n=15) 0.0725Dt/分
最上部スライドの損失率% −49%
最上部スライドは、カートリッジ内の他のスライドよりも顕著に低い発色速度を示した。
*n=試験したスライドの数。Dt/分の値は試験したスライドの数についての平均値である。
最上部要素において観測される速度低下は、それらをカートリッジから取り出し、作業台上に配置することにより、カートリッジにおける最上部要素が受ける環境因子(例、光、空気)への暴露を増加することによっても誘発されうる。これは、カートリッジ内の最上部において観測されたよりもさらに大きな速度損失をもたらした。
作業台上の要素の速度(n=10) 0.0118Dt/分
カートリッジ要素の速度(n=15) 0.0725Dt/分
作業台上の要素の損失率% −84%
この種の暴露はカートリッジ内の最上部要素が受けるものよりもはるかに厳しいものであるが、環境因子が発色速度に与える影響を検討するのに便利な実験系を与えた。
本発明のポリマーによってもたらされる酵素安定性の改善は、薄膜コーティングを用いた別の検定において明白であった。この例では、ポリ(エチレンテレフタレート)支持体の上に以下の構成の薄膜を製作した。
層 成分物質 乾燥被覆量(g/m 2 )
ビーズ展開層 TES バッファー(pH 7.0) 0.219
接着ポリマー 2.58
高分子ビーズ(20-40μM) 130.0
レセプター層 高分子バインダー 1.4
ロイコ色素 0.20
ジメドン 0.05
Tetronic T908 0.02
Olin 10G 0.01
TES バッファー(pH 7.0) 0.10
TX-100 0.02
ゲル ゼラチン 10.0
TES バッファー(pH 7.0) 4.58
TX-100 0.020
BVSME 0.150
HRP溶液:リン酸バッファー
抽出された活性HRPの画分:0.27
保持されたHRP活性%:27%
実施例1及び2
最上部要素の発色速度が低いため、この要素で試験されたアナライト試料の予測値は不正確となる。このような状況を軽減するため、要素の成分構成を改善して、環境的因子が最上部要素に悪影響を及ぼさないようにした。コーティング中にバナジウムIVを含有するポリマーを内蔵させると、作業台上に一晩配置しておいた要素の発色速度が、環境への暴露に対して非常に耐性となることがわかった。
カートリッジ内の最上部要素は、この新規構成を採用して製作すると速度低下を受けにくかった。比較例1に記載した同様の実験(カートリッジ内の最上部要素を同じカートリッジ内の最上部ではない要素と比較する実験)において、以下の結果が得られた。
最上部要素の速度(n=3) 0.0540Dt/分
非最上部要素の速度(n=15) 0.0578Dt/分
最上部要素の損失率% −7%
この新規構成は、要素を作業台上に開放しておいた場合でもはるかに良好に保護された。
作業台上の要素の速度(n=10) 0.0338Dt/分
カートリッジ要素の速度(n=15) 0.0578Dt/分
作業台上の要素の損失率% −42%
新規構成を採用した損失率42%は、最初の構成(比較例2)の損失率84%に対してはるかに改善された値である。
本発明の化合物を、比較例3のHRPとリン酸バッファーを含む溶液へ、バナジル(VO2+)が1mMになるように添加し、そして比較例3のプロトコールを実施した。以下の結果が得られた。
HRP溶液 活性HRP抽出画分 保持HRP活性%
調製例1 0.55 55%
調製例3 0.57 57%
調製例4 0.53 53%
調製例6 0.61 61%
調製例7 0.61 61%
血清試料中のチロキシンを検定するための要素をポリ(エチレンテレフタレート)支持体上に製作した。実施例3と同様に、但しフェノバルビタールに対する抗体の代わりにチロキシン抗体ビーズを使用して、要素を使用した。グラビア層はトレハロースをまったく含有しなかった。ビーズ展開層は、0.22g/m2の3’,5’−ジクロロ−4’−ヒドロキシアセトアニリドと、1.0g/m2のBSAの代わりに0.9g/m2の牛のγ−グロブリン(BGG)と、0.1g/m2のTetronic T908界面活性剤を含有した。レセプター層は、0.80g/m2の高分子バインダーを有し、またゲル層は0.44g/m2の3’,5’−ジクロロ−4’−ヒドロキシアセトアニリド及び0.165g/m2のフロセミド(furosemide)を有した。
コーティング番号 調製ポリマー
1 1
2 2
3 3
これらコーティングを切り出して、要素として搭載した。これらの要素を含有するカートリッジを製作し、そして比較例1に記載したように試験したが、但し、各要素には9.2μg/dLのチロキシンを含有する試験溶液10mLを適用した。以下の結果が得られた。
最上部要素の速度(n=3) 0.0705Dt/分
非最上部要素の速度(n=15) 0.0719Dt/分
最上部要素の損失率% 1.9%
コーティング2:
最上部要素の速度(n=3) 0.0687Dt/分
非最上部要素の速度(n=15) 0.0713Dt/分
最上部要素の損失率% 3.6%
コーティング3:
最上部要素の速度(n=3) 0.0718Dt/分
非最上部要素の速度(n=15) 0.0722Dt/分
最上部要素の損失率% 1.6%
本発明をその好ましい実施態様を特に参照しながら詳細に説明してきたが、本発明の精神及び範囲内の改変、変型が可能であることを理解されたい。
Claims (6)
- a)バナジウムIVイオンと、b)以下の一般構造式(I):
(A)x(B)y(C)z
〔上式中、Aは、アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロリドン、N−メチロールアクリルアミド、2−ヒドロキシエチルアクリレート及び2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレートから成る群より選ばれた親水性モノマーの重合体を表し、
Bは、スルホネート基、スルフェート基、カルボキシレート基、ホスホネート基、ホスフェート基、β−ジケトン基、第一、第二又は第三アミン基、カルボニル基、カルボキシ基及びヒドロキシル基から成る群より選ばれたアニオン性基又は金属錯体形成性基又はリガンド形成性基を含有するモノマーから選ばれたモノマーの重合体を表し、
Cは、免疫検定用分析要素に適合する他の任意のモノマーから誘導された反復単位を表し、
xは20〜98重量%であり、
yは2〜80重量%であり、そして
zは0〜20重量%である〕
で示される反復重合単位とを含有する水溶性ポリマー。 - Bが、スルホネート、β−ジケトン及び第一アミンから成る群より選ばれた成分を有するモノマーの重合体であり、且つCがアクリルニトリル、マレイミド、メタクリルアミド又はN−t−ブチルアクリルアミドを表す、請求項1記載のポリマー。
- Bが、N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド、2−アセトアセトキシエチルメタクリレート、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−(2−アセトアセトアミドエチル)メタクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム、3−アクリロイルオキシプロパン−1−スルホン酸ナトリウム、2−アミノエチルメタクリレート塩酸塩、N−(3−アミノプロピル)メタクリルアミド塩酸塩、アクリル酸、メタクリル酸、3−(p−ビニルベンジルチオ)プロピオン酸、2−ホスファトエチルアクリレート、2−ホスファトエチルメタクリレート、3−ホスファトプロピルアクリレート、3−ホスファトプロピルメタクリレート、2−スルファトエチルメタクリレート又はN−(m−若しくはp−ビニルベンジル)ニトリロ二酢酸の重合体を表す、請求項1記載のポリマー。
- ポリマーが、バナジウムIVイオンと、ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕、ポリ(アクリルアミド−コ−アクリル酸)、ポリ(アクリルアミド−コ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム)、ポリ〔アクリルアミド−コ−N−t−ブチルアクリルアミド−コ−N−(3−アミノプロピル)メタクリルアミド塩酸塩〕及びポリ〔アクリルアミド−コ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕から成る群より選ばれた第二のポリマーとを含有する、請求項2記載のポリマー。
- 前記ポリマーが、ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比70/30}、ポリ(アクリルアミド−コ−アクリル酸){モノマー重量比90/10}、ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比80/20}、ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比90/10}、ポリ〔アクリルアミド−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比95/5}、ポリ(アクリルアミド−コ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム){モノマー重量比20/80}、ポリ〔アクリルアミド−コ−N−t−ブチルアクリルアミド−コ−N−(3−アミノプロピル)メタクリルアミド塩酸塩〕{モノマー重量比45/45/10}又はポリ〔アクリルアミド−コ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム−コ−N−(3−アセトアセトアミドプロピル)メタクリルアミド〕{モノマー重量比50/45/5}から選ばれた、請求項4記載のポリマー。
- 請求項1記載のポリマーと西洋ワサビペルオキシダーゼ又はその複合体を含む組成物。
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