JP6282478B2 - 蛋白質吸着抑制剤及び蛋白質吸着抑制方法 - Google Patents
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これらサンドイッチ測定法の感度を左右する主な要因の1つは標識抗体の抗体結合固相への吸着あるいは標識抗原の抗原結合固相への吸着である。これらの吸着は、標識に用いた酵素、蛍光物質あるいは発光物質等の性質に一部依存することは十分予測しうる。酵素標識抗体の吸着は、アルカリフォスファターゼ標識抗体、グルコースオキシダーゼ標識抗体、ペルオキシダーゼ標識抗体のいずれの抗体も加えた量の3万分の1あるいはそれ以下であり、β−D−ガラクトシダーゼ標識抗体の非特異的吸着は2000分の1である(非特許文献1)。これらの吸着はサンドイッチ法における感度の低下および再現性の欠如の原因となっている。
そのような背景から、我々は、生体成分を含まない合成高分子系の蛋白質吸着抑制剤を検討し、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンを有する重合体が比較的良好な蛋白質吸着抑制効果を示すことを見出している(特許文献1)。しかしながら、臨床診断等の分野では更に優れた蛋白質吸着抑制剤の開発が望まれている。
本発明の抑制剤は、例えば、蛋白質、ポリペプチド、ステロイド、脂質、ホルモン、更に具体的には各種抗原、抗体、レセプター、酵素等の一般に酵素反応あるいは免疫グロブリンの抗原抗体反応を利用して測定する免疫学的測定法等の生物学的特異反応を利用した測定法において使用可能な試薬である。具体的には例えば、公知の放射免疫測定法(RIA)、酵素免疫測定法(EIA)、蛍光免疫測定法(FIA)、ラテックス比濁法等、特に好ましくは酵素免疫測定法(EIA)、蛍光免疫測定法(FIA)、ラテックス比濁法等に適用することができる。これらの公知の免疫学的測定法において、固相表面に抗体あるいは抗原を結合させた後、固相の余分な蛋白質結合部位を、本発明の抑制剤の有効成分である後述するポリマー(A)及びポリマー(B)からなる混合物により、蛋白質の吸着を抑制することができる。
ポリマー(A)の上記構成単位a及びbの関係が上記範囲外である場合、もしくはポリマー(B)の上記構成単位c及びdの関係が上記範囲外である場合は、本発明における優れた蛋白質吸着抑制作用が著しく低下するおそれがある。
ポリマー(A)において、上記式(a)及び上記式(b)で表される構成単位の合計割合は80〜100mol%が好ましい。また、ポリマー(B)において、上記式(c)及び上記式(d)で表される構成単位の合計割合は80〜100mol%が好ましい。
従って、ポリマー(A)及び/又はポリマー(B)が上記他の構成単位を有する場合には、その割合は、各々20mol%以内であることが好ましい。
ポリマー(B)は、例えば、特定の重合開始剤の存在下、MPCとN,N,N−トリメチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)アンモニウムクロライド(以下、QAと略す)とを重合させる方法、もしくは必要に応じて共重合可能な他のビニルモノマーとを重合させる方法により調製することができる。
重合開始剤の使用量は、全原料モノマー100質量部に対して0.01〜10質量部が好ましく、特に0.1〜5質量部が望ましい。
また、得られる各ポリマーの精製は公知の方法により行うことができる。
本発明の抑制剤は、事前にポリマー(A)を含む溶媒と、ポリマー(B)を含む溶媒とを混合してイオンコンプレックスを形成させて用いるのが好ましい。
本発明の抑制剤を溶媒に溶解させて使用する場合の、有効成分である上記混合物の濃度は、0.0001〜5質量%であることが好ましい。
具体的には、目的物質の含まれる血清、あるいは標識抗体または標識抗原を、添加する以前であればどの時点で存在させても良い。また、血清中の分析目的物質の固相への吸着が問題とならない場合においても、標識抗体または標識抗原を添加する以前に本発明の抑制剤をその系内に存在させることができる。更に分析を実施する際の全ての溶液に本発明の抑制剤を添加して使用することもできる。
この際、本発明の抑制剤の使用量は、有効成分である上記混合物換算で、0.0001〜5重量%であるのが好ましい。
合成例1:ポリマー(A)に相当するポリマー(A1)の合成
MPC 30.96 g(0.105mol)、及びMAc 9.04g(0.105mol)を純水160gに溶解し、温度計と冷却管を付けた500mLの4つ口フラスコに入れて30分間窒素を吹き込んだ。その後、70℃でスクシニックパーオキサイド種1.56g加えて7時間重合反応させた。反応終了後、透析膜精製し、無色透明のポリマー(A1)水溶液を得た。ポリマー(A1)を構成する構成単位組成のモル比を表1に示す。
モノマー仕込量を変更した以外は、合成例1と同様に表1に示す構成単位組成のポリマー(A2)及び(A3)を調製した。
MPC 22.15g(0.075mol)、及びQA 17.85g(0.075mol)を純水210gに溶解し、温度計と冷却管を付けた500mLの4つ口フラスコに入れて30分間窒素を吹き込んだ。その後、70℃で2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド0.373g加えて2時間重合反応させた。反応終了後、透析膜精製し、無色透明のポリマー(B1)水溶液を得た。ポリマー(B1)を構成する構成単位組成のモル比を表1に示す。
モノマー仕込量を変更した以外は、合成例3と同様に表1に示す構成単位組成のポリマー(B2)及び(B3)を合成した。
モノマー仕込量を変更した以外は、合成例1と同様に表1に示す構成単位組成のポリマー(C)及び(D)を調製した。
モノマー仕込量を変更した以外は、合成例3と同様に表1に示す構成単位組成のポリマー(E)及び(F)を合成した。
後述の例で調製した蛋白質吸着抑制剤を96穴ポリスチレン製プレートに300μL/well添加し、25℃で3時間インキュベートした後、アスピレーターで液を除去した。その後、リン酸緩衝液(pH7.2)を300μL/well加え、直ちにアスピレーターで水溶液を除去する工程を5回繰り返し、プレート表面の洗浄を行った。洗浄後、ヒト血清10μLと蛋白質吸着抑制剤90μLを混合し、100μL/wellをプレートに加え、25℃で1時間インキュベートした後、アスピレーターで液を除去した。その後、リン酸緩衝液(pH7.2)を300μL/well加え、直ちにアスピレーターで水溶液を除去する工程を5回繰り返し、プレート表面の洗浄を行った。洗浄を行ったプレートに西洋ワサビ由来ペルオキシターゼ標識抗ヒトIgG抗体溶液(市販品を、2wt%BSA、0.05wt%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートを含むリン酸緩衝液(pH7.2)で5000倍希釈)を100μL/well添加し、25℃で1時間インキュベートした後、アスピレーターで液を除去した。その後、0.05wt%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートを含むリン酸緩衝液(pH7.2)を300μL/well加え、直ちにアスピレーターで水溶液を除去する工程を5回繰り返し、プレート表面の洗浄を行った。次に、TMB ULTRA SENSITIVE SUBSTRATE (Moss,inc.)を100μL/wellプレートに添加し、25℃で15分間インキュベートした。0.3M硫酸を100μL/well添加し、反応を停止した。
その後、波長450nm(副波長650nm)の吸光度を測定した。吸光度により、蛋白質の基材への吸着抑制効果を評価した。吸光度が低い方が、蛋白質吸着抑制効果が高いことを示す。なお、96穴ポリスチレン製プレートは、表面親水性プレートとしてAGC社製の表面浸水化プレート(cat.3861-096)を用いた。
表1に示すポリマー(A1)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B1)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表2に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表2に示す。
表1に示すポリマー(A1)とポリマー(B1)の質量比を、表2に示すとおり変更した以外は、実施例1−1〜1−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表2に示す。
表1に示すポリマー(A1)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B2)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表3に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表3に示す。
表1に示すポリマー(A1)とポリマー(B2)の質量比を、表3に示すとおり変更した以外は、実施例2−1〜2−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表3に示す。
表1に示すポリマー(A1)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B3)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表4に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表4に示す。
表1に示すポリマー(A1)とポリマー(B3)の質量比を、表4に示すとおり変更した以外は、実施例3−1〜3−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表4に示す。
表1に示すポリマー(A2)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B1)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表5に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表5に示す。
表1に示すポリマー(A2)とポリマー(B1)の質量比を、表5に示すとおり変更した以外は、実施例4−1〜4−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表5に示す。
表1に示すポリマー(A2)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B2)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表6に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表6に示す。
表1に示すポリマー(A2)とポリマー(B2)の質量比を、表6に示すとおり変更した以外は、実施例5−1〜5−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表6に示す。
表1に示すポリマー(A2)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B3)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表7に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表7に示す。
表1に示すポリマー(A2)とポリマー(B3)の質量比を、表7に示すとおり変更した以外は、実施例6−1〜6−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表7に示す。
表1に示すポリマー(A3)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B1)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表8に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表8に示す。
表1に示すポリマー(A3)とポリマー(B1)の質量比を、表8に示すとおり変更した以外は、実施例7−1〜7−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表8に示す。
表1に示すポリマー(A3)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B2)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表9に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表9に示す。
表1に示すポリマー(A3)とポリマー(B2)の質量比を、表9に示すとおり変更した以外は、実施例8−1〜8−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表9に示す。
表1に示すポリマー(A3)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B3)をカチオン系ポリマーとして用い、質量比が表10に示す3:7から7:3になるよう混合した。ポリマー混合物の終濃度が1wt%になるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈し、蛋白質吸着抑制剤を調製した。得られた蛋白質吸着抑制剤を用いて、上記蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。結果を表10に示す。
表1に示すポリマー(A3)とポリマー(B3)の質量比を、表10に示すとおり変更した以外は、実施例9−1〜9−3と同様に蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表10に示す。
蛋白質吸着抑制剤として、牛血清アルブミン(BSA)を使用した以外は、実施例1−1と同様の方法にて、蛋白質吸着抑制効果の測定を行った。なお、BSAの終濃度は2wt%で蛋白質吸着抑制を行った。結果を表11に示す。
表1に示すポリマー(C)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B1)をカチオン系ポリマーとし、表12に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表12に示す。
表1に示すポリマー(C)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B3)をカチオン系ポリマーとし、表13に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表13に示す。
表1に示すポリマー(D)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B1)をカチオン系ポリマーとし、表14に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表14に示す。
表1に示すポリマー(D)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(B3)をカチオン系ポリマーとし、表15に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表15に示す。
表1に示すポリマー(A1)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(E)をカチオン系ポリマーとし、表16に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表16に示す。
表1に示すポリマー(A3)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(E)をカチオン系ポリマーとし、表17に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表17に示す。
表1に示すポリマー(A1)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(F)をカチオン系ポリマーとし、表18に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表18に示す。
表1に示すポリマー(A3)をアニオン系ポリマーとし、ポリマー(F)をカチオン系ポリマーとし、表19に示す混合比率で、実施例1−1に準じて蛋白質吸着抑制剤を調製し、測定を行った。結果を表19に示す。
PCT/JP2009/000555記載の方法と同様に調製した配列番号1で示されるペプチドタグを融合した抗甲状腺刺激ホルモン単鎖抗体を、100μg/mLになるようリン酸緩衝液(pH7.2)で希釈した。得られた溶液を、表面親水化ポリスチレン製プレートであるAGC社製の表面浸水化プレート(cat. 3861-096)に100μL/well添加し、一晩4℃でインキュベートした。インキュベート後、アスピレーターで溶液を除去した。その後、リン酸緩衝液(pH7.2)を300μL/well加え、直ちにアスピレーターで水溶液を除去する工程を5回繰り返し、プレート表面の洗浄を行った。実施例5−2で調製した蛋白質吸着抑制剤を300μL/well添加し、25℃で1時間インキュベートした。インキュベート後、アスピレーターで液を除去した。その後、リン酸緩衝液(pH7.2)を300μL/well加え、直ちにアスピレーターで水溶液を除去する工程を5回繰り返し、プレート表面の洗浄を行った。標準品として、表20に示す1000ng/mLから0.064ng/mL濃度の甲状腺刺激ホルモンそれぞれに、1μg/mLのビオチン標識化抗甲状腺刺激ホルモン抗体を含む溶液を100μL/well添加し、25℃で1時間インキュベートした。インキュベート後、アスピレーターで液を除去した。その後、リン酸緩衝液(pH7.2)を300μL/well加え、直ちにアスピレーターで水溶液を除去する工程を5回繰り返し、プレート表面の洗浄を行った。市販のペルオキシターゼ標識ストレプトアビジンをリン酸緩衝液(pH7.2)で5000倍希釈し、200μL/well添加し、25℃で1時間インキュベートした。アスピレーターで液を除去後、0.05wt%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートを含むリン酸緩衝液(pH7.2)を300μL/well加え、直ちにアスピレーターで水溶液を除去する工程を5回繰り返し、プレート表面の洗浄を行った。TMB ULTRA SENSITIVE SUBSTRATE (Moss,inc.)を100μL/well加え、25℃で15分インキュベートした。続いて、0.3Mの硫酸を加え反応を停止させた後、各甲状腺刺激ホルモン濃度における反応液の波長450nm(副波長650nm)における吸光度を測定した。結果を図1及び表20に示す。
Claims (2)
- 酵素反応あるいは抗原抗体反応を利用した免疫学的測定法において、親水性ポリスチレン基材の固相への蛋白質の吸着を抑制するために、請求項1記載の蛋白質吸着抑制剤を該酵素反応あるいは抗原抗体反応の系内に存在させることを特徴とする蛋白質吸着抑制方法。
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