JP4591820B2 - 化学発光試薬 - Google Patents

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この発明は、例えば臨床検査の分野において、種々の物質の検出や定量に用いられる新規な化学発光試薬に関するものである。
従来から、臨床検査の分野においては、測定対象物質を酵素標識し、この標識酵素の活性を化学発光測定する方法が開発されている。化学発光測定法は、その簡便、迅速、高感度などの点から、臨床検査には適しているといえる。この化学発光測定法に用いられる酵素としては、ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、グルコールオキシダーゼなどがあり、この化学発光測定法に用いられる化学発光物質としては、ルミノール、イソルミノール、ロフィン、ルシゲニン、過シュウ酸エステルなどがある(特許文献1〜6)。
特開昭59−171839号 特開平2−174694号 特開平2−291299号 特開平3−35147号 特開平7−327694号 特開平8−313443号
しかしながら、従来の化学発光測定法に用いられる化学発光物質は、その化学発光検出に必須である水に比較的難溶性であったり、不純物の混入があったり、調製試薬が保存中に劣化するなどの点で、不利、不便であるという課題を有していた。
さらに、個別の化学発光物質の問題点として、ルミノールおよび過シュウ酸エステルでは、高濃度溶液調製にアセトニトリルなどの有機溶媒による溶解が必要であるという課題を有していた。ルシゲニンはその発光持続時間が短く、バックグラウンドノイズが多いという課題を有していた。また、ロフィン化学発光では、水難溶性と共にその発光収率が良くないという課題を有していた。
そこで、この発明は、上記従来の化学発光測定法に用いられる化学発光物質が有する課題を解決するためになされたものであり、ルミノール化学発光と同等の感度を有しており、水解性において優れており、不純物の混入がなく、調製試薬が保存中に劣化することなく、しかも測定結果の再現性にも優れており、臨床検査の分野などにおいて、種々の物質の検出や定量に用いられるのに非常に適した新規な化学発光物質を提供することを目的としてなされたものである。
この発明の化学発光試薬は、含窒素五員環化合物の溶液と過酸化水素水とアルカリ性緩衝液との反応液を凍結したものとしている。
さらに、この発明の化学発光試薬は、含窒素五員環化合物の溶液と過酸化水素水とアルカリ性緩衝液との反応液を凍結乾燥したものとしている。
そして、この発明の化学発光試薬は、前記含窒素五員環化合物を、ピロール系化合物、イミダゾール系化合物またはプリン系化合物から選択されるものとしている。
この発明の化学発光試薬は、ルミノール化学発光と同等の感度を有しており、水溶性において優れており、不純物の混入がなく、調製試薬が保存中に劣化することなく、直接酸化により発光し、しかも測定結果の再現性にも優れており、臨床検査の分野などにおいて、種々の物質の検出や定量に用いられるのに非常に適したものとなった。
以下、この発明の化学発光試薬について詳細に説明する。
この発明の化学発光試薬は、過酸化含窒素五員環化合物の溶液を凍結したものとするか、凍結乾燥したものとしている。すなわち、この発明の化学発光試薬は、含窒素五員環化合物の溶液と過酸化水素水とアルカリ性緩衝液を反応させ、その反応液を凍結したものとするか、凍結乾燥したものとしている。
この発明の化学発光試薬は、含窒素五員環化合物の溶液と過酸化水素水とアルカリ性緩衝液を、試験管にとり、混合液を約40〜60℃の加温下で、約30分間、反応させた後、その試験管のまま凍結することにより、または凍結乾燥することにより調製される。
この発明の化学発光試薬は、前記反応液、あるいはその高速液体クロマトグラフィー分取液を凍結するだけ、または凍結乾燥するだけで、保存性に優れたものとなった。凍結したこの発明の化学発光試薬は、そのまま室温で解凍するだけで、種々の物質の検出や定量に用いられるものとなる。また、凍結乾燥したこの発明の化学発光試薬は、凍結乾燥前と同容量になる程度の蒸留水を加えて溶解させれば、種々の物質の検出や定量に用いられるものとなる。
この発明の化学発光試薬おける含窒素五員環化合物は、ピロール系化合物、イミダゾール系化合物またはプリン系化合物から選択されるものとしている。ピロール系化合物としては、例えばピロール、プロリン、ポルフィリンなどが挙げられ、イミダゾール系化合物としては、例えばイミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、ベンズイミダゾール、4−ニトロイミダゾール、アラントイン、エチレンウレア、ヒスチジン、ピラゾ−ルなどが挙げられ、プリン系化合物としては、例えばテオフィリン、カフェイン、キサンチン、アロプリノール、イノシン、トリプトファン、アデニン、アデノシン、ニコチンアミドアデニシンジヌクレオチド(NAD)、還元型ニコチンアミドアデニシンジヌクレオチド(NADH)、アデノシントリフォスフェート(ATP)、アデノシンジフォスフェート(ADP)、アデノシンモノフォスフェート(AMP)、サイクリックAMP、セロトニン、アシクロビルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
この発明の化学発光試薬おけるアルカリ性緩衝液としては、トリシン緩衝液、トリス塩酸緩衝液、ホウ酸緩衝液などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、そのアルカリ性緩衝液の濃度は、緩衝液の種類によって相違するが、トリシン緩衝液では50mmol/Lとし、この場合のpH値は9.4であった。
この発明の化学発光試薬おける過酸化水素水の濃度は、100mmol/L程度が好ましい。
この発明の化学発光試薬を各種調製し、それぞれの化学発光試薬を用いて、ペルオキシダーゼ活性の測定を行った。
(実施例1)
0.1mol/Lピロール溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を冷凍庫に入れ、試験管ごと凍結し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例1で得た化学発光試薬の入った試験管を冷凍庫から取り出し、化学発光試薬を室温で解凍し、その解凍液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例2)
0.1mol/Lプロリン溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を冷凍庫に入れ、試験管ごと凍結し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例2で得た化学発光試薬の入った試験管を冷凍庫から取り出し、化学発光試薬を室温で解凍し、その解凍液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例3)
0.1mol/Lイミダゾール溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を冷凍庫に入れ、試験管ごと凍結し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例3で得た化学発光試薬の入った試験管を冷凍庫から取り出し、化学発光試薬を室温で解凍し、その解凍液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例4〜12)
0.1mol/Lとした、2−メチルイミダゾール(実施例4)、4−メチルイミダゾール(実施例5)、4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(実施例6)、ベンズイミダゾール(実施例7)、4−ニトロイミダゾール(実施例8)、アラントイン(実施例9)、エチレンウレア(実施例10)、ヒスチジン(実施例11)、ピラゾ−ル(実施例12)の各溶液(何れも50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLをそれぞれ試験管に取り、これらの試験管にそれぞれ100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、これらの試験管を冷凍庫に入れ、試験管ごと凍結し、この発明の化学発光試薬を得た。
これら実施例4〜12で得た化学発光試薬の入った試験管を冷凍庫から取り出し、化学発光試薬を室温で解凍し、それらの解凍液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、何れもルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例13)
0.1mol/Lテオフィリン溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を冷凍庫に入れ、試験管ごと凍結し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例13で得た化学発光試薬の入った試験管を冷凍庫から取り出し、化学発光試薬を室温で解凍し、その解凍液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例14〜26)
0.1mol/Lとした、カフェイン(実施例14)、キサンチン(実施例15)、アロプリノール(実施例16)、イノシン(実施例17)、トリプトファン(実施例18)、アデニン(実施例19)、アデノシン(実施例20)、NAD(実施例21)、NADH(実施例22)、ATP(実施例23)、ADP(実施例24)、AMP(実施例25)、サイクリックAMP(実施例26)、の各溶液(何れも50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLをそれぞれ試験管に取り、これらの試験管にそれぞれ100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、これらの試験管を冷凍庫に入れ、試験管ごと凍結し、この発明の化学発光試薬を得た。
これら実施例14〜26で得た化学発光試薬の入った試験管を冷凍庫から取り出し、化学発光試薬を室温で解凍し、それらの解凍液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、何れもルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例27)
0.1mol/Lピロール溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を凍結乾燥機に入れ、試験管ごと凍結乾燥し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例27で得た化学発光試薬の入った試験管に、蒸留水2mLを加え、化学発光試薬を溶解させ、その溶解液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例28)
0.1mol/Lプロリン溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を凍結乾燥機に入れ、試験管ごと凍結乾燥し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例28で得た化学発光試薬の入った試験管に、蒸留水2mLを加え、化学発光試薬を溶解させ、その溶解液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例29)
0.1mol/Lイミダゾール溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を凍結乾燥機に入れ、試験管ごと凍結乾燥し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例29で得た化学発光試薬の入った試験管に、蒸留水2mLを加え、化学発光試薬を溶解させ、その溶解液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例30〜38)
0.1mol/Lとした、2−メチルイミダゾール(実施例30)、4−メチルイミダゾール(実施例31)、4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(実施例32)、ベンズイミダゾール(実施例33)、4−ニトロイミダゾール(実施例34)、アラントイン(実施例35)、エチレンウレア(実施例36)、ヒスチジン(実施例37)、ピラゾ−ル(実施例38)の各溶液(何れも50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLをそれぞれ試験管に取り、これらの試験管にそれぞれ100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、これらの試験管を凍結乾燥機に入れ、試験管ごと凍結乾燥し、この発明の化学発光試薬を得た。
これら実施例30〜38で得た化学発光試薬の入った試験管に、蒸留水2mLを加え、化学発光試薬を溶解させ、それらの溶解液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、何れもルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例39)
0.1mol/Lテオフィリン溶液(50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLを試験管に取り、この試験管に100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、この試験管を凍結乾燥機に入れ、試験管ごと凍結乾燥し、この発明の化学発光試薬を得た。
この実施例39で得た化学発光試薬の入った試験管に、蒸留水2mLを加え、化学発光試薬を溶解させ、その溶解液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、ルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。
(実施例40〜52)
0.1mol/Lとした、カフェイン(実施例40)、キサンチン(実施例41)、アロプリノール(実施例42)、イノシン(実施例43)、トリプトファン(実施例44)、アデニン(実施例45)、アデノシン(実施例46)、NAD(実施例47)、NADH(実施例48)、ATP(実施例49)、ADP(実施例50)、AMP(実施例51)、サイクリックAMP(実施例52)、の各溶液(何れも50mmol/Lトリシン緩衝液でpH調製)2mLをそれぞれ試験管に取り、これらの試験管にそれぞれ100mmol過酸化水素水0.2mLを加え、約60℃の加温下で、約30分間、反応させる。次いで、これらの試験管を凍結乾燥機に入れ、試験管ごと凍結乾燥し、この発明の化学発光試薬を得た。
これら実施例40〜52で得た化学発光試薬の入った試験管に、それぞれ蒸留水2mLを加え、化学発光試薬を溶解させ、それらの溶解液50μLを、固定化ペルオキシダーゼ充填フローセルにフローインジェクションシステムを用いて注入したところ、何れもルミノール化学発光と同程度の化学発光強度を確認することができた。

Claims (3)

  1. 含窒素五員環化合物の溶液と過酸化水素水とアルカリ性緩衝液との反応液を凍結したことを特徴とする化学発光試薬。
  2. 含窒素五員環化合物の溶液と過酸化水素水とアルカリ性緩衝液との反応液を凍結乾燥したことを特徴とする化学発光試薬。
  3. 前記含窒素五員環化合物が、ピロール系化合物、イミダゾール系化合物またはプリン系化合物から選択されるものであることを特徴とする請求項1または2記載の化学発光試薬。
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