JP5189816B2 - 酸化発色化合物、試薬組成物、および試験具 - Google Patents
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Description
前記カプラーとしては、4−アミノアンチピリン(4AA)、バニリンジアミンスルホン酸、メチルベンズチアゾリノンヒドラゾン(MBTH)、スルホン化メチルベンズチアゾリノンヒドラゾン(SMBTH)、アミノジフェニルアミンまたはこれらの誘導体などが用いられる。
トリンダー試薬と、
測定対象物に対して選択的に作用するオキシダーゼと、
ペルオキシダーゼと、
を含む試薬組成物。
前記オキシダーゼがグルコースオキシダーゼである、上記(8)または(9)に記載の試薬組成物。
本発明の酸化発色化合物/塩は水溶性が高いので、特に担体に保持して使用する場合には、血液などの検体にすばやく溶解して均一化し、迅速に呈色反応が起こる。本発明の酸化発色化合物/塩は溶解性が高いので、従来の試薬より高濃度の試薬液が調製可能である。担体に担持して使用する場合、塗布液の濃度を高くしてより多くの試薬を担体に保持させることが可能となる。
呈色反応によって生成した色素化合物についても、検体への溶解性や親和性が高く、担体内での展開性が良くなるので、担体表面での発色が鮮やかで均一性の高いものとなる。それによって感度が高く安定した測定が可能となる。
本発明の酸化発色化合物/塩は、親水性が向上し分子量が高くなっている為、4−アミノアンチピリンにおいて観察される保管中の昇華による試薬の損失を押さえることができる。また、本化合物は試薬濃度の変化における呈色強度への影響が少ない為に、化合物が経時的に劣化減少した場合でも測定に十分な量が存在する限り測定値への影響が少ない。さらに、本発明の酸化発色化合物/塩中の親水性官能基は担体への吸着性を高め、担体内での化合物の安定性を向上させる。以上の点から、経時劣化を低減させ有効期間を延ばすことが可能となる。
本発明の第1は、下記化学式(1)で表される酸化発色化合物またはその塩である。
・4−アミノ−1−{4−(PEG2000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
・4−アミノ−1−{4−(PEG5000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
・4−アミノ−1−{4−(PEG2000−メチルカルボニルアミノ)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
・4−アミノ−1−{4−(PEG12000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
・4−アミノ−1−{4−(PEG20000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
また、本発明の酸化発色化合物としては、下記化合物がより好ましい。
・4−アミノ−1−{4−(PEG2000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
・4−アミノ−1−{4−(PEG5000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
・4−アミノ−1−{4−(PEG2000−メチルカルボニルアミノ)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン
なお、本発明の酸化発色化合物/塩がカルボキシル基、スルホン酸基、またはアミノ基などのイオン性官能基を含む場合、これらの官能基は遊離の状態であっても、または塩を形成していてもよい。すなわち、R3、R4、R5、R6およびR7は、カルボキシル基、スルホン酸基、またはアミノ基の塩であってもよい。この際、塩を形成する相手(対イオン)は、無機化合物(無機イオン)でもまたは有機化合物(有機イオン)でもよい。対イオンの具体例としては、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウムなどの無機塩基;フッ素、塩素、臭素などの無機酸;アンモニア、アルキルアミン類などの有機塩基;およびアミノ酸類等の両性化合物などが好ましく挙げられる。
[4−アミノアンチピリンに反応性置換基を導入した化合物の製造]
4−アミノアンチピリンに反応性置換基を導入した化合物の製造方法は、特に制限されないが、下記化学式(9);
水溶性高分子に反応性置換基を導入した高分子化合物は、市販のものを用いてもよく、または合成したものを用いてもよい。合成する場合の合成方法は特に制限されないが、(i)水溶性高分子に対して、反応性置換基を有する化合物(以下、変性剤とも称する)を反応させ変性する方法、または(ii)反応性置換基を有する重合開始剤を用いて単量体を重合する方法が好ましい。
上述の4−アミノアンチピリンに反応性置換基を導入した化合物と上述の水溶性高分子に反応性置換基を導入した高分子化合物との反応は、無溶媒下で行なわれてもよいが、溶媒中で行なわれることが好ましい。使用できる溶媒としては、特に制限されないが、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類;THF、ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類;ピリジン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの溶媒が挙げられる。こなどが挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用されてもまたは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。
また、上記の製造方法とは別に、本発明の酸化発色化合物/塩は、4−アミノアンチピリンのベンゼン環に重合性の置換基を導入した化合物と他の重合性単量体とを重合させることによっても、製造することができる。前記重合性の置換基の例としては、例えば、ビニルカルボニルオキシ基、ビニルカルボンアミド基などが挙げられる。他の重合性単量体の例としては、例えば、アクリルアミドなどが挙げられる。
本実施形態では、本発明の酸化発色化合物/塩の特に好ましい用途・使用に関する実施形態を説明する。すなわち、本発明の第2は、本発明の酸化発色化合物/塩と、トリンダー試薬と、測定対象物に対して選択的に作用するオキシダーゼと、ペルオキシダーゼと、を含む試薬組成物である。
前記の第2実施形態の通り、本発明の酸化発色化合物/塩は、トリンダー試薬と、測定対象物に対して選択的に作用するオキシダーゼと、ペルオキシダーゼと、を組み合わせて、本発明の試薬組成物となる。
4−アミノ−1−{4−(PEG2000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン(略称:CPH1)の合成
(a)1−(4−カルボキシフェニル)−3−メチル−5−ピラゾロンの合成
フェニルヒドラジン−4−カルボン酸(関東化学株式会社製、41179−1A) 5.0gと、3−オキソブタン酸エチル(東京化成工業株式会社製、A0649) 5.9gとの混合物を120℃で1時間加熱攪拌した。放冷後析出した固体を濾集し、エタノールで洗浄後、乾燥して8.3gの目的物を得た。
前記(a)で合成した1−(4−カルボキシフェニル)−3−メチル−5−ピラゾロン 3.0g、ヨウ化メチル(関東化学株式会社製、I0060)3.9g、およびメタノール100mlを高圧反応容器に入れ、120℃で18時間加熱攪拌した。反応混合物を蒸発乾固した後、クロロホルムに溶解し、水洗後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を蒸発乾固し、メタノール/クロロホルム(1:9 体積比)を溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフに供した。主画分を濃縮乾固し、目的物2.2gを得た。
前記(b)で合成した1−(4−カルボキシフェニル)−2,3−ジメチル−5−ピラゾロンメチルエステル 2.0gを0.4N塩酸25mlに溶解し、氷冷下で亜硝酸ナトリウム(関東化学株式会社製、37402−00)の40質量%水溶液1.2mlを2分間かけて加えた。引き続いて、室温で10分間攪拌し、析出した固体を濾集、洗浄、乾燥した。固体を10mlのメタノールに溶解し、2mlの4N塩酸、および亜鉛末(関東化学株式会社製、48005−00)1.1gを加え、45℃で10分間攪拌した。反応混合物をろ過後、濾液を濃縮乾固し、メタノール/クロロホルム(1:9 体積比)を溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフに供した。主画分を濃縮乾固し、目的物1.0gを得た。
前記(c)で合成した4−アミノ−1−(4−カルボキシフェニル)−2,3−ジメチル−5−ピラゾロンメチルエステル 0.37gをメタノール5mlに溶解し、4N水酸化ナトリウム水溶液0.25mlを加え、室温で30分間反応を行なった。反応混合物を強酸性陽イオン交換樹脂で処理後、濃縮乾固し、目的物0.25gを得た。得られた化合物の1H−NMRは下記表1の通りであった。
前記(d)で合成した4−アミノ−1−(4−カルボキシフェニル)−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン 200mgとPEG2000−n−プロピルアミン(日本油脂株式会社製、Sunbright(登録商標) MEPA−20H) 800mgをメタノール10mlに溶解し、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド(国産化学株式会社製、DMT−MM)660mgを加え、室温で12時間反応を行なった。反応混合物を濃縮乾固し、メタノールを溶出液とするSephadex G−25ゲル濾過カラム(GEヘルスケア バイオサイエンス株式会社製)に供した。目的物を含む画分を濃縮乾固し、デシケーターで乾燥を行い、目的物640mgを得た。
4−アミノ−1−{4−(PEG5000−n−プロピルアミノカルボニル)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン(略称:CPH2)の合成
実施例1の(d)で合成した4−アミノ−1−(4−カルボキシフェニル)−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン200mgとPEG5000−n−プロピルアミン(日本油脂株式会社製、Sunbright(登録商標) MEPA−50H)2.0gをメタノール10mlに溶解し、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド(国産化学株式会社製、DMT−MM)660mgを加え、室温で12時間反応を行なった。反応混合物を濃縮乾固し、メタノールを溶出液とするSephadex G−25ゲル濾過カラム(GEヘルスケア バイオサイエンス株式会社製)に供した。目的物を含む画分を濃縮乾固し、デシケーターで乾燥を行い、目的物1.45gを得た。
4−アミノ−1−{4−(PEG2000−メチルカルボニルアミノ)フェニル}−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン(略称:CPH3)の合成
(a)1−(4−ニトロフェニル)−3−メチル−5−ピラゾロンの合成
4−ニトロフェニルヒドラジン(東京化成工業株式会社製、N0230) 5.0gと、3−オキソブタン酸エチル(東京化成工業株式会社製、A0649) 4.7gとをエタノール50mlに溶解させ、1.5時間加熱還流した。反応混合物を蒸発乾固し、残渣をエーテルに懸濁し、固体を濾集、乾燥し6.0gの目的物を得た。
前記(a)で合成した1−(4−ニトロフェニル)−3−メチル−5−ピラゾロン 5.0g、ヨウ化メチル(関東化学株式会社製、I0060) 8.4g、およびメタノール100mlを高圧反応容器に入れ、120℃で15時間加熱攪拌した。反応混合物を蒸発乾固した後、メタノール/クロロホルム(1:9 体積比)を溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフによって精製し、目的物2.7gを得た。
前記(b)で合成した1−(4−ニトロフェニル)−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン 1.7gを0.1N塩酸250mlに溶解し、氷冷下で亜硝酸ナトリウム(関東化学株式会社製、37402−00)の40質量%水溶液1.5mlを2分間かけて加えた。引き続いて、室温で1.5時間攪拌し、析出した固体を濾集、洗浄、乾燥した。固体を140mlのメタノールに溶解し、5mlの4N塩酸および亜鉛末(関東化学株式会社製、48005−00)1.0gを加え、室温で15分間攪拌した。反応混合物をろ過後、濾液を濃縮乾固し、メタノール/クロロホルム(1:9 体積比)を溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフに供した。主画分を濃縮乾固し、目的物1.1gを得た。得られた化合物の1H−NMRは下記表2の通りであった。
前記(c)で合成した4−アミノ−1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジメチル−5−ピラゾロン 200mgと、PEG2000−メチルカルボン酸−NHS(日本油脂株式会社製、Sunbright(登録商標) ME−020AS)800mgをジメチルホルムアミド5mlに溶解し、トリエチルアミン0.06mlを加え、5℃で30分間反応を行い、さらに室温で2時間反応を行なった。反応混合物を、メタノールを溶出液とするSephadex G−25ゲル濾過カラム(GEヘルスケア バイオサイエンス株式会社製)に供した。目的物を含む画分を濃縮乾固し、デシケーターで乾燥を行い、目的物710mgを得た。
下記表3に記載の組成である塗工液を用い、キスコート法によりポリエーテルスルフォン膜(テルモ株式会社製、膜厚130μm)に塗工し、37℃で18時間乾燥を行なった。膜を1cm角に切り取り、試験片を得た。なお、塗工液は、粘度が40mPa・sとなるようにカプラーの添加量を調節した。
実施例4で作製した試験片を用いて、ヘマトクリット値40、および種々のグルコース濃度を有する血液で測定した値から検量線を作成し、この検量線から得られた定量感度を図2のグラフに示した。反射吸光度値はそれぞれの試験片に対して最高となる時間の値を用いた。図2中、x軸に反射吸収度、y軸に血糖値をとっているため、傾きがなだらかなほど感度が高いことを意味する。
実施例4で作製した試験片を、所定期間25℃で遮光密封保存した後、ヘマトクリット値40、血糖値100mg/dlである血液を検体として用いて反射吸光度値を測定し、保存期間と感度との関係をグラフにした。反射吸光度値はそれぞれの試験片に対して最高となる時間の値を用いた。
Claims (6)
- 前記化学式(1)中のR1およびR2がメチル基である、請求項1に記載の酸化発色化合物またはその塩。
- 前記化学式(3)、(5)、(6)、および(8)中のYの重量平均分子量が500〜100,000である、請求項1または2に記載の酸化発色化合物またはその塩。
- 前記化学式(3)、(5)、(6)、および(8)中のYは、重量平均分子量2,000〜20,000のポリエチレングリコールである、請求項3に記載の酸化発色化合物またはその塩。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の酸化発色化合物またはその塩と、
トリンダー試薬と、
測定対象物に対して選択的に作用するオキシダーゼと、
ペルオキシダーゼと、
を含む試薬組成物。 - 請求項5に記載の試薬組成物が担体に保持されてなる試験具。
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JP2007254487A JP5189816B2 (ja) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 酸化発色化合物、試薬組成物、および試験具 |
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