JP5424506B2 - 8−イソプラスタンの定量方法 - Google Patents
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Description
下記一般式(1)で表されるキノキサリノン誘導体を、8−イソプラスタンの物質量に対して過剰に用いて8−イソプラスタンを蛍光ラベル化するステップと、
蛍光ラベル化された8−イソプラスタンと、未反応のキノキサリノン誘導体とを含む反応混合物を、スルホン酸又はスルホン酸塩が固定化された陽イオン交換担体に接触させて、蛍光ラベル化された8−イソプラスタンと前記未反応のキノキサリノン誘導体とを分離するステップと、
前記未反応のキノキサリノン誘導体と分離された、蛍光ラベル化された8−イソプラスタンを定量するステップと、
を含む、8−イソプラスタンの定量方法が提供される。
図1は、本実施の形態の8−イソプラスタン(8−IP)の定量方法を示すフローチャートである。本実施の形態は、キノキサリノン誘導体として1,2,3,4‐テトラヒドロ‐6,7‐ジメトキシ‐1‐メチル‐2(1H)‐オキソキノキサリン‐3‐プロピオン酸ヒドラジド(DMEQ−H、(上記式(1)において、R1、R2,R3がいずれもメチルであり、nが2である化合物))を、8−IPの物質量に対して過剰に用いて8−IPを蛍光ラベル化するステップ(S101)と、蛍光ラベル化された8−イソプラスタン(DMEQ−IP)と、未反応のDMEQ−Hとを含む反応混合物を、スルホン酸又はスルホン塩が固定化された陽イオン交換担体に接触させて、DMEQ−IPとDMEQ−Hとを分離するステップ(S102)と、未反応のDMEQ−Hと分離された、DMEQ−IPを定量するステップ(S103)とを含む。以下、各ステップについて詳細に説明する。
ステップS101では、8−IPのカルボキシル基とDMEQのヒドラジド基とを反応させてアミド結合を形成し、DMEQ−IPを合成する。反応条件は特に制限されないが、溶媒中、塩基、及び、カルボン酸を活性化するための活性化剤存在下に反応させることが好ましい。溶媒としては、水、アルコール、非プロトン性極性溶媒を用いることが好ましく、ジメチルホルムアミドを用いると、より好ましい。塩基としては、脂肪族三級アミンや含窒素複素環化合物が好ましく、ピリジンがより好ましい。活性化剤としては、カルボジイミドが好ましく、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)がより好ましく、EDCが特に好ましい。
ステップS102で用いる陽イオン交換担体は、スルホン酸又はスルホン酸塩が固定化されたものであればよいが、下記式(2)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸又はその塩が固定化されたものが好ましい。
ステップS102で得られたDMEQ−IPを用い、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)法によりDMEQ−IPを定量する。S102において陽イオン交換樹脂から回収された回収液中の溶媒は、HPLCを行う前に適宜除去されてもよい。このHPLC法では、逆相カラムを用いた逆相カラムクロマトグラフィー法を用いることができる。また、カラムは、加熱することが好ましく、40〜60℃に加熱することが好ましい。移動相は、アルコールと緩衝液との混合液が好ましく、具体的には、メタノールと酢酸緩衝液との混合液が好ましい。移動相のpHは、弱酸性が好ましく、pH4〜6がより好ましい。アイソクラティックでも勾配をかけてもよいが、定量の精度を向上させるという観点から、アイソクラティックが好ましい。蛍光励起スペクトルは、最大367nm、蛍光発光スペクトルは、最大445nmが好ましい。DMEQ−IPの蛍光強度を測定することで、HPLC装置に注入したDMEQ−IPを定量することができる。
図2は、本実施の形態の8−イソプラスタン(8−IP)の定量方法の一部を示すフローチャートである。本実施の形態は、生体試料中の8−IPの定量方法である。本実施の形態では、生体試料中の8−IPを分離するステップ(S201)と、分離された8−IPを陰イオン交換担体を用いて精製するステップ(S202)とを含み、分離・精製された8−IPを用いて、第1の実施の形態で説明したステップS101、S102、S103を実行する。本実施の形態では、第1の実施の形態と異なる点のみを説明する。
S201において用意される生体試料としては、尿、血液、唾液等の体液が挙げられるが、以下、試料が尿である場合を例に説明する。採取する尿の量は、測定をより確実に行う観点から、たとえば0.5〜50mL、好適には1.0〜10mL、より好適には1.5〜5.0mLとする。採取された原尿そのものを使うことが可能である。また、尿を所定の緩衝液又は水で希釈して用いてもよい。このとき、他の添加剤、例えば、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)等のキレート剤を加えても良い。尿は採取後直ちに濃縮されることが好ましいが、数時間から数日後であってもよい。
ステップS202では、生体試料から分離した8−IPを、陰イオン交換担体を用いて精製する。陰イオン交換担体は、第一又は二級アミンが固定化された弱陰イオン交換担体、芳香族又は脂肪族第四級アンモニウムが固定化された陰イオン交換担体等が用いられるが、第四級アンモニウム塩が固定化された陰イオン交換担体が好ましい。第四級アンモニウム塩としては、式(3)で表されるテトラアルキルアンモニウム塩が好ましい。
たとえば、上記の実施形態では、キノキサリノン誘導体として、DMEQを用いる例をあげて説明したが、式(1)で表されるキノキサリノン誘導体であれば、本発明の実施形態に記載された技術を用いることができる。例えば、1,2,3,4‐テトラヒドロ‐6,7‐ジメトキシ‐1‐メチル‐2(1H)‐オキソキノキサリン‐3‐カルボキシヒドラジド(式(1)において、R1、R2,R3がいずれもメチルであり、nが0である化合物)を用いることもできる。
以下、本発明の参考形態を付記する。
<1>下記一般式(1):
で表されるキノキサリノン誘導体を、8−イソプラスタンの物質量に対して過剰に用いて8−イソプラスタンを蛍光ラベル化するステップと、
蛍光ラベル化された8−イソプラスタンと、未反応のキノキサリノン誘導体とを含む反応混合物を、スルホン酸又はスルホン酸塩が固定化された陽イオン交換担体に接触させて、蛍光ラベル化された8−イソプラスタンと前記未反応のキノキサリノン誘導体とを分離するステップと、
前記未反応のキノキサリノン誘導体と分離された、蛍光ラベル化された8−イソプラスタンを定量するステップと、
を含む、8−イソプラスタンの定量方法。
<2>前記キノキサリノン誘導体が1,2,3,4‐テトラヒドロ‐6,7‐ジメトキシ‐1‐メチル‐2(1H)‐オキソキノキサリン‐3‐プロピオン酸ヒドラジドである、<1>に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<3>8−イソプラスタンを蛍光ラベル化する前記ステップにおいて、8−イソプラスタンに対して5×10 3 倍モル以上の前記キノキサリノン誘導体を用いて、8−イソプラスタンを蛍光ラベル化する、<1>又は<2>に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<4>8−イソプラスタンを蛍光ラベル化する前記ステップにおいて、50〜90℃に加熱して前記キノキサリノン誘導体と8−イソプラスタンとを反応させることにより蛍光ラベル化する、<1>乃至<3>いずれか1に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<5>蛍光ラベル化された8−イソプラスタンを定量する前記ステップにおいて、逆相カラムを用いたアイソクラティックによる高速液体クロマトグラフィー法を用いて蛍光ラベル化された8−イソプラスタンを分析する、<1>乃至<4>いずれか1に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<6>前記陽イオン交換担体が、下記式(2)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸又はその塩が固定化されたものである、<1>乃至<5>いずれか1に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<7>生体試料中の8−イソプラスタンを分離するステップをさらに含み、分離された8−イソプラスタンを用いて、蛍光ラベル化する前記ステップを実行する、<1>乃至<6>いずれか1に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<8>前記生体試料中の8−イソプラスタンを分離する前記ステップにおいて、前記生体試料と逆相担体とを接触させて、前記生体試料から8−イソプラスタンを分離する、<7>に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<9>前記逆相担体が、官能基として炭素数1〜30の直鎖の炭化水素基を有し、担体表面の炭素含有量が元素比で18%以下である材料により構成されている、<8>に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<10>前記逆相担体が、フロー式粒子像分析装置で測定される円相当径0.5〜10μmの粒子を粒子数として1〜20累積%含む、<9>に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<11>前記逆相担体が、さらに、フロー式粒子像分析装置で測定される円相当径20〜100μmの粒子を粒子数として65〜99累積%含む、<10>に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<12>前記逆相担体の材料が、オクタデシルシリル基を有するシリカゲルである、<8>乃至<11>いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<13>前記逆相担体が、沈降法で測定される粒径35μm以上60μm以下の粒子とコールター法で測定される粒径10μm以上30μm以下の粒子とを含み、
粒径35μm以上60μm以下の前記粒子と、粒径10μm以上30μm以下の前記粒子との重量比が、80:20〜95:5の範囲である、<8>乃至<13>いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<14>前記生体試料が尿、唾液又は血液である、<7>乃至<13>いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<15>8−イソプラスタンを陰イオン交換担体を用いて精製するステップをさらに含み、精製された8−イソプラスタンを用いて、蛍光ラベル化する前記ステップを実行する、<1>乃至<14>いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<16>前記陰イオン交換担体が、第四級アンモニウム塩が固定化された陰イオン交換担体である、<15>に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
<17><1>乃至<16>いずれか1に記載の8−イソプラスタンの定量方法に用いられる、8−イソプラスタンを定量するためのキット。
8−イソプラスタンの標準品(Cayman社製)2ngを8%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0)0.2mLに溶解して10ng/mL(30pmol/mL)8−イソプラスタン溶液を調製した。これを150μLとり、75μLの試薬I(8−イソプラスタンに対して5×104倍モル)と、60μLの試薬II(DMEQ−Hに対して500倍モル)と、15μLの試薬III(8−イソプラスタンに対して2.5×105倍モル)とに混合し、70℃で20分間反応させた。その後、10分間流水で冷却した。Varian製のSCX(イオン交換容量:0.8meq/g、充てん剤量0.25g、カラムサイズ4mL、カラム形状注射筒型、ポリプロピレン)をエタノール及び純水により順にコンディショニングして準備し、冷却した反応液を導入した。8%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0)0.2mLで洗浄した後、8%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0)0.2mLを通液して得られるフラクションを8−イソプラスタンの分析サンプルとして回収した。回収した分析サンプルは、そのままHPLCに注入した。
<試薬>
・試薬I:10mM 1,2,3,4‐テトラヒドロ‐6,7‐ジメトキシ‐1‐メチル‐2(1H)‐オキソキノキサリン‐3‐プロピオン酸ヒドラジド(DMEQ−H)/ジメチルホルムアミド
・試薬II:10%(v/v)ピリジン/20mM塩酸含有エタノール
・試薬III:0.5M 1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジミド塩酸塩/精製水
<HPLC条件>
流速 1.2mL/分
カラムオーブン 50℃
分析カラム Divelosil ODS MG5(250mm、φ4.6mm)
注入量 10μL
蛍光検出器 Ex:367nm、Em:445nm
移動相 メタノール:25mM 酢酸/酢酸ナトリウム(pH4.5)=55:45(アイソクラティック)
逆相担体として、YMC社製ODS−AQの粒径50μm及び20μmを、50μm:20μm=90:10の重量比で、均質になるように混合して、逆相カラム充填材を調製した。粒径50μmは沈降法、粒径20μmはコールター法により測定した。調製した逆相カラム充填材は、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製FPIA−3000)で測定される円相当径0.5〜10μmの粒子径を粒子数として10累積%含み、上記装置で測定される円相当径20〜100μmの粒子を粒子数として90累積%含んでいた。この充填材を800mg充填した逆相カラムを準備し、エタノール、水の順で通液し、コンディショニングを行った。この逆相カラムに、1.4mLの尿(産業技術総合研究所ボランティア(ヒト)、産業技術総合研究所倫理審査委員会承認番号15000−A−20081215−001)と、0.6mLの80mMリン酸緩衝液(pH7.0、4mM EDTA(エチレンジアミン四酢酸)含有)とを混ぜ合わせた合計2mLのサンプルを導入した。そして、洗浄液として、下記(i)、(ii)、(iii)を用い、順に洗浄した。
(i)2%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0):6.0mL
(ii)30%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0):4.0mL
(iii)50%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0):0.8mL
その後、50%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0)0.7mLを通液して得られるフラクションを8−イソプラスタンを含有するフラクションとして回収した。ついで、イオン交換担体として、Varian製のSAX(イオン交換容量:0.8meq/g、充てん剤量0.5g、カラムサイズ3mL、カラム形状注射筒型、ポリプロピレン)を準備し、逆相担体から回収した8−イソプラスタンを含有するフラクションをコンディショニングしたSAXに導入した。SAXのコンディショニンングは、エタノール及び純水を順に通液して行った。8−イソプラスタンが導入されたSAXは、0.4mLの50%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0)で洗浄した後、50%(v/v)エタノール含有10mMリン酸緩衝液(pH7.0)0.8mLを通液して得られるフラクションを8−イソプラスタンを含有するフラクションとして回収した。このフラクションを150μLとり、75μLの試薬I、60μLの試薬II、15μLの試薬IIIを加えて、実施例1と同様に、SCXによる処理を経てHPLC分析を行った。
実施例2において、異なる検体から得られた尿サンプルを用いた以外は、同様にして行った。
なお、実施例1について、8−イソプラスタン溶液の調製を2、4、10、20、40、100ng/mLにして行っても、同様な検量線が得られることも確認した。
実施例2、3の分析結果、及び、得られた検量線から、この結果から、実施例2で使用した尿に含まれる8−イソプラスタンの量は、15pmol/mlであり、実施例3で使用した尿に含まれる8−イソプラスタンの量は、11pmol/mlであることが求められた。
Claims (16)
- 下記一般式(1):
で表されるキノキサリノン誘導体を、8−イソプラスタンの物質量に対して過剰に用いて8−イソプラスタンを蛍光ラベル化するステップと、
蛍光ラベル化された8−イソプラスタンと、未反応のキノキサリノン誘導体とを含む反応混合物を、スルホン酸又はスルホン酸塩が固定化された陽イオン交換担体に接触させて、蛍光ラベル化された8−イソプラスタンと前記未反応のキノキサリノン誘導体とを分離するステップと、
前記未反応のキノキサリノン誘導体と分離された、蛍光ラベル化された8−イソプラスタンを定量するステップと、
を含む、8−イソプラスタンの定量方法。 - 前記キノキサリノン誘導体が1,2,3,4‐テトラヒドロ‐6,7‐ジメトキシ‐1‐メチル‐2(1H)‐オキソキノキサリン‐3‐プロピオン酸ヒドラジドである、請求項1に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 8−イソプラスタンを蛍光ラベル化する前記ステップにおいて、8−イソプラスタンが100pmol以下であって、前記8−イソプラスタンに対して5×103倍モル以上の前記キノキサリノン誘導体を用いて、8−イソプラスタンを蛍光ラベル化する、請求項1又は2に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 8−イソプラスタンを蛍光ラベル化する前記ステップにおいて、50〜90℃に加熱して前記キノキサリノン誘導体と8−イソプラスタンとを反応させることにより蛍光ラベル化する、請求項1乃至3いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 蛍光ラベル化された8−イソプラスタンを定量する前記ステップにおいて、逆相カラムを用いたアイソクラティックによる高速液体クロマトグラフィー法を用いて蛍光ラベル化された8−イソプラスタンを分析する、請求項1乃至4いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 生体試料中の8−イソプラスタンを分離するステップをさらに含み、分離された8−イソプラスタンを用いて、蛍光ラベル化する前記ステップを実行する、請求項1乃至6いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 前記生体試料中の8−イソプラスタンを分離する前記ステップにおいて、前記生体試料と逆相担体とを接触させて、前記生体試料から8−イソプラスタンを分離する、請求項7に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 前記逆相担体が、官能基として炭素数1〜30の直鎖の炭化水素基を有し、担体表面の炭素含有量が元素比で18%以下である材料により構成されている、請求項8に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 前記逆相担体が、フロー式粒子像分析装置で測定される円相当径0.5〜10μmの粒子を粒子数として1〜20累積%含む、請求項9に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 前記逆相担体が、さらに、フロー式粒子像分析装置で測定される円相当径20〜100μmの粒子を粒子数として65〜99累積%含む、請求項10に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 前記逆相担体の材料が、オクタデシルシリル基を有するシリカゲルである、請求項8乃至11いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 前記逆相担体が、沈降法で測定される粒径35μm以上60μm以下の粒子とコールター法で測定される粒径10μm以上30μm以下の粒子とを含み、
粒径35μm以上60μm以下の前記粒子と、粒径10μm以上30μm以下の前記粒子との重量比が、80:20〜95:5の範囲である、請求項8乃至13いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。 - 前記生体試料が尿、唾液又は血液である、請求項7乃至13いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 8−イソプラスタンを陰イオン交換担体を用いて精製するステップをさらに含み、精製された8−イソプラスタンを用いて、蛍光ラベル化する前記ステップを実行する、請求項1乃至14いずれか1項に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
- 前記陰イオン交換担体が、第四級アンモニウム塩が固定化された陰イオン交換担体である、請求項15に記載の8−イソプラスタンの定量方法。
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