JP4620172B2 - フェニルホスフェートの木炭による安定化 - Google Patents
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Description
R−O−PO3 2−+H2O→R−OH+HPO4−
従って、従来文献で報告されてきたことでも拘わらず、既製品の形になっている可溶化フェニルホスフェートを安定化する改良された方法に対する必要性が存在する。更に、酵素が存在しない場合に着色生成物へ転化され、そのままでは商業的に役に立たない形の可溶化フェニルホスフェートになっていた可溶化フェニルホスフェートをリサイクルする方法が必要である。ここに記載するようなフェニルホスフェートを安定化し、リサイクルするための組成物及びキットは、フェニルホスフェート溶液を調製する必要性を除いているので、一層首尾一貫した実験室での結果を与えることができるであろう。更に、ここに記載するようなフェニルホスフェートを安定化及びリサイクルするための組成物及びキットは、一層一貫したバックグラウンド測定を可能にし、フェニルホスフェートの出荷及び取り扱いのコストを著しく減少するであろう。更に、ここに記載するようなフェニルホスフェートを安定化及びリサイクルするための組成物及びキットは、保存寿命を増大した既製品及び濃厚な形態でフェニルホスフェートを与えることを可能にする。本発明に従い、反応性燐酸基を効果的に安定化し、それにより着色生成物への非酵素加水分解又は転化から可溶化フェニルホスフェートを保護する試薬を存在させて、緩衝溶液中でフェニルホスフェートを保存することができることが判明している。特に、これらの安定化用試薬は、木炭、好ましくは活性炭である。PNPPは、ここで例示するフェニルホスフェートであるが、他のフェニルホスフェート、それらの塩及び異性体も、ここに記載する方法、組成物、及びキットで用いられるものと考えられている。従って、PNPPについての言及は全て、PNPP、他のフェニルホスフェート、それらの塩、及びそれらの異性体を包含するものである。
本願は、下記の発明を請求するものである。
(項目1)
可溶化フェニルホスフェートと、安定化量の木炭とを接触させることを含む、可溶化フェニルホスフェートを安定化する方法。
(項目2)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目1に記載の方法。
(項目3)
可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、約9.0より大きなpHを有する緩衝水溶液になっている、項目2に記載の方法。
(項目4)
可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、3.0g/lより少ないパラニトロフェニルホスフェートを含む、項目2に記載の方法。
(項目5)
可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、約1.0〜3.0g/lのパラニトロフェニルホスフェートを含む、項目2に記載の方法。
(項目6)
安定化量の木炭が、約5〜15mg/mlの量である、項目1に記載の方法。
(項目7)
安定化量の木炭が、約10mg/mlの量である、項目6に記載の方法。
(項目8)
木炭が活性炭である、項目1に記載の方法。
(項目9)
更に、可溶化パラニトロフェニルホスフェートから実質的に全ての木炭を除去することを含む、項目2に記載の方法。
(項目10)
ホスファターゼ及び安定化した可溶化フェニルホスフェートを含む、ホスファターゼ・フェニルホスフェート反応のためのキット。
(項目11)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目10に記載のキット。
(項目12)
ホスファターゼが、アルカリ性ホスファターゼ又は酸性ホスファターゼである、項目10に記載のキット。
(項目13)
着色した可溶化フェニルホスフェートと、リサイクル量の木炭とを混合することを含む、可溶化フェニルホスフェートをリサイクルする方法。
(項目14)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目13に記載の方法。
(項目15)
木炭が活性炭である、項目13に記載の方法。
(項目16)
可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、約9.0より大きなpHを有する緩衝水溶液になっている、項目14に記載の方法。
(項目17)
可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、3.0g/l以下のパラニトロフェニルホスフェートを含む、項目14に記載の方法。
(項目18)
可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、約1.0〜3.0g/lのパラニトロフェニルホスフェートを含む、項目14に記載の方法。
(項目19)
安定化量の木炭が、約5〜15mg/mlの量である、項目13に記載の方法。
(項目20)
安定化量の木炭が、約10mg/mlの量である、項目19に記載の方法。
(項目21)
更に、可溶化パラニトロフェニルホスフェートから実質的に全ての木炭を除去することを含む、項目14に記載の方法。
(項目22)
緩衝剤、フェニルホスフェート、及び安定化量の木炭を含む、安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目23)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目22に記載の安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目24)
木炭が活性炭である、項目23に記載の安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目25)
パラニトロフェニルホスフェートが、約1.0〜3.0g/lの量で存在する、項目23に記載の安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目26)
フェニルホスフェートが、フェニルホスフェートのNa+塩、NH4+塩、Mg2+塩、又は異性体である、項目22に記載の安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目27)
緩衝剤が塩基性緩衝剤である、項目23に記載の安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目28)
塩基性緩衝剤が、DEA、BIS−TRIS、TRIS、AMP、又はAMPDである、項目27に記載の安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目29)
更に、マグネシウム化合物を含む、項目22に記載の安定化した可溶化フェニルホスフェート。
(項目30)
フェニルホスフェート、緩衝剤、及び木炭を含む、既製品酵素基質組成物。
(項目31)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目30に記載の既製品酵素基質組成物。
(項目32)
木炭が、約5mg/ml〜15mg/mlの量で存在する、項目30に記載の既製品酵素基質組成物。
(項目33)
木炭が、約10mg/mlの量で存在する、項目32に記載の既製品酵素基質組成物。
(項目34)
酵素基質が、約1.0g/l〜3.0g/lの量のパラニトロフェニルホスフェートである、項目31に記載の既製品酵素基質組成物。
(項目35)
パラニトロフェニルホスフェートが、約1.5g/lの量で存在する、項目34に記載の既製品酵素基質組成物。
(項目36)
項目31に記載の既製品酵素基質組成物及び酵素を含む、酵素活性度検定のための試薬キット。
(項目37)
酵素がアルカリ性ホスファターゼ又は酸性ホスファターゼである、項目31に記載の試薬キット。
(項目38)
ホスファターゼ酵素決定で用いられる水性液体基質系を製造する方法において、
(a) 緩衝水性溶媒中にフェニルホスフェートを可溶化し、フェニルホスフェート溶液を与え、
(b) 前記フェニルホスフェート溶液にマグネシウム化合物を添加し、
(c) 前記溶液を、安定化量の木炭と接触させ、そして
(d) 前記溶液を密封する、
ことを含む製造方法。
(項目39)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目38に記載の方法。
(項目40)
更に、溶液を密封する前に、溶液から実質的に全ての木炭を除去することを含む、項目38に記載の方法。
(項目41)
塩基性緩衝剤中に入れた可溶化フェニルホスフェートを入れるための容器において、前記容器の、前記可溶化フェニルホスフェートに曝される表面上に木炭を含む容器。
(項目42)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目41に記載の容器。
(項目43)
400〜410nmで測定して、非酵素加水分解により0.1ODより大きな吸光度を有する可溶化フェニルホスフェートをリサイクルするためのキットにおいて、安定化量の木炭を含むキット。
(項目44)
フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、項目43に記載のキット。
(項目45)
安定化量の木炭が、約10mg/ml±5mg/mlの量になっている、項目43に記載のキット。
(項目46)
木炭が、内蔵ユニットで、そのユニット当たり約100mgの炭素を内蔵するユニットになっており、前記内蔵ユニットを、リサイクルの必要に応じ、可溶化フェニルホスフェート1ml当たり約10±5mgの木炭を与えるのに充分な量で可溶化フェニルホスフェートへ添加することができる、項目44に記載のキット。
(項目47)
木炭の内蔵ユニットが、ペレット、錠剤、発泡パック中に入れた錠剤、又は有孔カプセルの形態になっている、項目46に記載のキット。
(a)水性緩衝溶媒中にフェニルホスフェートを可溶化し、フェニルホスフェート溶液を与え;
(b)前記フェニルホスフェート溶液にマグネシウム化合物を添加し;
(c)前記溶液を安定化量の木炭と接触改させ;そして
(d)前記溶液を密封する;
ことを含む方法が意図されている。フェニルホスフェートはPNPPであるか、又は別のフェニルホスフェート塩又は異性体にすることができる。
本発明は、一般に可溶化フェニルホスフェートを安定化する方法に関する。本発明によれば、可溶化フェニルホスフェートを安定化量の木炭と接触させる。可溶化フェニルホスフェートと木炭とを接触させることにより驚く程の安定性を、フェニルホスフェートの緩衝溶液に与えることができる。本発明の安定化した可溶化フェニルホスフェートは、緩衝溶液、好ましくは9.0より大きなpHを有する緩衝溶液として与えられる。本発明によれば、安定化量の木炭と接触させた可溶化フェニルホスフェートは安定で、そのためほぼ室温で光りに露出されて机上で保存された場合、30日以上、冷蔵庫中で4℃で保存された場合には2年以上、許容可能なバックグラウンド吸光度及び活性度を示すことができる。
1.1定義
本明細書全体を通して用いられている用語は、当業者にとっては、通常の典型的な意味を有するものと解釈される。しかし、次の用語を下に詳細に論ずる。
次のものは、一般に容認されている科学的省略記号及びそれに相当する省略しない名前のリストである。
AMP 2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール
AMPD 2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール
BICINE N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン
BIS ビス(2−ヒドロキシエチル)イミノ
BIS−TRIS ビス(2−ヒドロキシエチル)イミノ−トリス(ヒド
ロキシメチル)メタン、又は2[ビス(2−ヒドロキ
シエチル)アミノ]−2−(ヒドロキシメチル)−プ
ロパン−1,3−ジオール
CHES 2−(シクロヘキシルアミノ)エタンスルホン酸
DEA ジエチルアミン
ELISA 酵素結合免疫吸着検定
GlyGlyHCl グリシルグリシン塩酸塩
HEPES 4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジン−エ
タンスルホン酸〔又はヘペス(Hepes)〕
MOPS 3−(N−モルホリノ)プロパンスルホン酸
PNPP パラニトロフェニルホスフェート、又はp−ニトロフ
ェニルホスフェート
RT 室温
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
TRICINE N−トリス[(ヒドロキシメチル)メチル]グリシン、
又はN−[2−ヒドロキシ−1,1−ビス(ヒドロキ
シメチル)−エチル]グリシン
TRIS トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、又は2−
アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジ
オール、又はTHAM
ここに記載するフェニルホスフェートを安定化し、リサイクルするための方法及び組成物より以前は、既製品フェニルホスフェート基質は、特別な包装(例えば、既製品フェニルホスフェートを光から遮蔽する琥珀色の瓶又は他の容器)を必要とし、限定された出荷及び貯蔵条件(例えば、4℃で貯蔵し、室温より高い温度には露出せず、冷凍せず、一晩での出荷)も必要としていた。例として、既製品フェニルホスフェートを出荷する場合、製造業者は適当な出荷用容器中に入れた冷凍ゲルパック又はウエットアイス中に既製品フェニルホスフェートを入れて出荷しなければならなかったが、その両方共、周囲又は室温でその商品を出荷する場合よりもかなり高価になるものである。更に、夏の月の間に出荷された場合、過度の熱に出荷フェニルホスフェートが曝されないと言う保証はなかった。更に、既製品フェニルホスフェートを用いた場合、実験室の机上に置いておくと、フェニルホスフェートが光及び4℃より高い温度に曝されるために、保存寿命が直ぐに低下していた。琥珀色の容器の中に入れてフェニルホスフェートを用いた場合でも〔即ち、K−ゴールド(K−Gold)(登録商標名)基質〕、その琥珀色容器中のフェニルホスフェート基質を4℃で貯蔵することが依然として推奨されており、実際に使う時には、非酵素加水分解に対する安定性が低下していた。
(1) 可溶化フェニルホスフェートと木炭とを接触させ、その可溶化フェニルホスフェート中に木炭を維持する(即ち、恒久的接触);
(2) 可溶化フェニルホスフェートと木炭とを限定された時間(例えば、5分〜48時間、それらの間のどのような長さの時間でも)接触させ、次にその可溶化フェニルホスフェートから木炭を除去する;及び
(3) 可溶化フェニルホスフェートを保持する容器中に入れた透析容器又は容器中に木炭が入っている状態で、可溶化フェニルホスフェートを木炭に露出する。
可溶化フェニルホスフェートは、約9.0以上のpHを有する緩衝水溶液であるのが好ましい。本発明によれば、どのような塩基性緩衝剤でも、それが酵素検定で機能を果たす限り、フェニルホスフェートを可溶化するのに用いることができる。好ましい緩衝剤には、AMP、AMPD、BIS、BIS−TRIS、TRIS、及びDEAが含まれるが、それらに限定されるものではない。これらの緩衝剤を製造する方法は、当業者に知られている。
可溶化フェニルホスフェートを安定化及び/又はリサイクルするための本発明で用いられる木炭は、試薬級木炭である。木炭は、「活性炭」又は「活性木炭」であるのが好ましい。本発明で用いられる木炭は、単に「炭素」又は「活性炭素」と単に呼んでもよい;従って、用語「木炭」と「炭素」は互換性のあるものとして用いることができる。木炭は「活性炭」として購入してもよく、或は木炭を、使用する前に「活性化」してもよい。
● 850mlのH2O及び150mlの12N HClを混合し、木炭を活性化するための酸性溶液を与える。
● 前記酸性溶液を200gの木炭へ添加し、その木炭を3時間を越えて活性化する。
● 前記活性化木炭を、逆浸透(RO)、又はRO H2O過剰に匹敵する量の脱イオン水中で2〜3回濯ぐ。
● 木炭を一晩空気乾燥し、次にその木炭を37℃で更に一晩乾燥する。
既製品形態のフェニルホスフェート又は濃厚な可溶化フェニルホスフェートを、可溶化フェニルホスフェートの破壊又は漏洩を防ぐのに充分な出荷用容器中に詰めるが、本発明により安定化された可溶化フェニルホスフェートを出荷及び貯蔵するために必要になるような冷蔵もなく、貯蔵条件についての制限もない。
本発明による安定化フェニルホスフェートを含むキットが考慮されている。これらのキットは、ここに記載したように木炭で予め処理してあるか、又は可溶化フェニルホスフェートを木炭と接触させている場合の可溶化フェニルホスフェートを含む。更に別の態様として、フェニルホスフェートは処理されておらず、キットが、更にフェニルホスフェートリサイクルキットを含んでいてもよい。
本発明の別の態様として、非酵素加水分解により既に着色した可溶化フェニルホスフェートをリサイクルする。フェニルホスフェートの溶液が非酵素加水分解により着色した後は、最早それを酵素活性度検出に用いることはできない。既に着色した可溶化フェニルホスフェートは、商業的に価値がない。この既に着色した可溶化フェニルホスフェートは、出荷中に経験される貯蔵問題(例えば、過度の熱)から生じ、机上で使用している間の保存からも生ずることがある。既に着色した可溶化フェニルホスフェートは、可溶化フェニルホスフェートが光に曝されるか、室温に露出されるか、4℃でも長期間貯蔵されるか、又はそれらの組合せの時に起きる非酵素加水分解から生ずる。非酵素加水分解により既に着色した可溶化フェニルホスフェートを、ここに記載した方法及び材料を用いて処理し、さもなくば商業的に価値のない可溶化フェニルホスフェートをリサイクルすることができる。リサイクル後、その可溶化フェニルホスフェートは、許容可能なバックグラウンド吸光度及び許容可能な活性度を示す。
可溶化フェニルホスフェートは、一般にホスファターゼ酵素と組合せて用いられる。可溶化フェニルホスフェートは、基質としてホスファターゼ酵素と共に用いてもよい。なぜなら、フェニルホスフェートは、ホスファターゼ活性度を測定するのに容易に用いることができる加水分解可能な燐酸エステルを含んでいるからである。特に、ホスファターゼ酵素は、可溶化フェニルホスフェート、基質を加水分解し最終生成物にするが、それは塩基性溶液中で着色した最終生成物である。可溶化フェニルホスフェートは、溶液中にマグネシウムイオンを遊離するマグネシウム化合物も含むのが典型的である。
(室温でのPNPPの木炭安定化)
PNPP緩衝剤ロット0110602を、9.75から9.80へpH調節した。PNPPをその緩衝剤に1.5又は3.0g/lの量で添加し、混合した。シグマー(Sigma)(S)、NBC(N)、及びバイオシンス(Biosynth)(B)からのPNPPを用いた。次に10g/lの活性炭を試料の各々に添加した。それらロットを、室温に維持し、部屋の照明に当てた。
(木炭処理した可溶化PNPPの長期安定性)
例1からの夫々のバッチ30mlを元のバッチから取り出し、木炭の入っていない透明ナルゲン(Nalgene)瓶の中へ入れた。それら試料を4℃の冷蔵庫中に貯蔵した。これらの試料を、これらの条件で2年間維持した。2年間貯蔵した後、それら試料は、405nmで測定して0.1より小さな吸光度を示していた。
(室温でのPNPPの木炭による安定化)
例1のバッチから更に30mlのバッチをとり、透明ナルゲン瓶中で光の中で室温で1時間混合した。これらのバッチの各々から試料をとり、次に室温で机上に放置した。3日、4日、5日、7日、及び10日で試料から50μlをとり、更に10日で一つの試料を取り、37℃で更に2日間貯蔵し、然る後、50μlの試料を取った。それら50μlの試料を吸光度について試験し、それらの時間貯蔵している間の試料の安定性を決定した。50μlの試料を水で1mlにし、295〜410nmの分光光度計UV走査を行い、原料の品質を評価した。従って、室温で日数が3、4、5、7、10で貯蔵した後の試料及び10日で更に37℃で2日間貯蔵した後の試料について吸光度を記録し、下の表IIに要約してある。下の表IIは、310nmで得られた吸光度値を要約したものである。
(4℃でのPNPPの木炭による安定化)
上の例3で試験したように、日数の夫々についての試料を、試料バッチから取り出し、木炭を入れてない透明ナルゲン瓶中へ入れた。試料を4℃の冷蔵庫中に保存した。これらの試料をこれらの条件で2年間維持した。
(AMPD緩衝剤中のPNPP)
AMPD緩衝剤中に入れて次の濃度のPNPPを調製した。
それら溶液を室温で光から保護し4時間混合した。次にそれら溶液を4℃で一晩貯蔵した。調製された溶液を、下の表Vに要約する。
(木炭濾過試料)
AMP中に1.5g/lのPNPPを入れた試料に、10mg/mlの量の木炭を添加し、混合した。可溶化PNPP試料を、木炭と接触したままで少なくとも1時間放置し、次に濾過して木炭を除去し、ナルゲン瓶中に入れ、照明の付いた部屋の中で室温で一晩置いた。可溶化PNPPは、一晩中透明なままであった。
(リサイクルされたPNPP)
AMP及びAMPD緩衝剤中に入れたPNPP(即ち、1.5g/l)の試料を、その木炭未処理試料を室温で光の中に数時間置くことによる非酵素加水分解により変色させた。着色した可溶化PNPPの吸光度を405nmで測定し、2.8であることが判明した。
(PNPPの酵素処理)
比較例として、PNPPの試料(DEA緩衝剤中に入れた1.5g/lのPNPP)を、アルカリ性ホスファターゼの存在下で酵素加水分解にかけた。ELISAのような検定は、アルカリ性ホスファターゼ及び基質、化合物(例えば、基質と結合したポリペプチド)の存在について試験する手段としてのPNPPを用いる。典型的には、検定中にPNPPが酵素に対し過剰の濃度で存在する。従って、405nmで試験して0.1より小さな吸光度を有する可溶化PNPPの試料を、アルカリ性ホスファターゼに露出した。
Claims (9)
- ホスファターゼ及び安定化した可溶化フェニルホスフェートを含む、ホスファターゼ・フェニルホスフェート反応のためのキットにおいて、前記安定化した可溶化フェニルホスフェートが、(a)緩衝剤中に入れたフェニルホスフェートを含む溶液、及び(b)木炭を含み、然も、前記安定化した可溶化フェニルホスフェートが、405nmで0.1より小さいバックグラウンド吸光度及び0.2OD/分の活性度を有する、キット。
- フェニルホスフェートがパラニトロフェニルホスフェートである、請求項1に記載のキット。
- ホスファターゼが、アルカリ性ホスファターゼ又は酸性ホスファターゼである、請求項1に記載のキット。
- 可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、9.0より大きなpHを有する緩衝水溶液になっている、請求項1に記載のキット。
- 可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、3.0g/lより少ないパラニトロフェニルホスフェートを含む、請求項1に記載のキット。
- 可溶化パラニトロフェニルホスフェートが、1.0〜3.0g/lのパラニトロフェニルホスフェートを含む、請求項1に記載のキット。
- 木炭が5〜15mg/mlの木炭を含む、請求項1に記載のキット。
- 木炭が10mg/mlの木炭を含む、請求項1に記載のキット。
- 木炭が活性炭である、請求項1に記載のキット。
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