JP6355149B1 - 尿検査装置および尿検査方法 - Google Patents

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Abstract

尿中ビタミンを数日間安定させることができ、検査の正確性と被験者の採尿検査の利便性を向上させる尿検査装置および尿検査方法を提供する。本尿検査装置は、採尿の収納容器内壁に、尿の安定化剤として、クエン酸水溶液等が塗布される。或は、採尿の収納容器内に、尿の安定化剤としてのクエン酸水溶液等が乾燥または凍結乾燥されたものが収容される。一方、本発明の尿検査方法は、採取した尿に、クエン酸水溶液等を、尿の安定化剤として加えることにより、少なくとも採尿後７日間のビタミン濃度を安定化させて、尿中ビタミンを数日間安定させることにより、被験者の採尿検査の利便性を向上させると共に、特に、Ｂ群のビタミンの尿中濃度を安定させることにより、被験者の体内の不足している栄養素を正確に検査する。

Description

本発明は、スポット尿を用いた尿検査装置および尿検査方法に関するものである。
従来から、病院や検査センターにおいては、多くの尿検査が実施されているが、そのほとんどが２４時間尿である。しかしながら、２４時間尿を蓄尿するためには、時間やコストがかかり、煩雑であるという問題がある。
そこで、採取された複数回のスポット尿の尿中成分から１日の尿中に含まれる成分の総量である尿中成分１日排泄量を算出する測定方法が知られている（特許文献１を参照）。
上記特許文献１に開示された測定方法によれば、２４時間尿を蓄尿することなく、手軽に採尿し、尿中成分を測定することが可能であるとされている。しかしながら、尿中成分を測定するためには、尿成分の安定化を図るために、尿を酸性にする必要があるところ、上記特許文献１に開示された測定方法を用いたとしてもかかる問題は解決されない。
これまで、２４時間尿を検体として使用する場合、尿成分の安定化を図るために、尿を酸性にするための添加剤として、一般的に塩酸が用いられてきた。しかしながら、塩酸は劇物に該当し、安全性や管理のし易さの点で問題がある。
特開２０１０−２３０６１８号公報
かかる状況に鑑みて、本発明は、尿中ビタミンや尿中グルコースを数日間安定させることができ、検査の正確性と被験者の採尿検査の利便性を向上させる尿検査装置および尿検査方法を提供することを目的とする。
上記状況に鑑みて、本発明の尿検査装置は、尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を乾燥または凍結乾燥した剤を、採尿の収納容器内に収容したことを特徴とする。
本発明の尿検査装置によれば、尿中ビタミンを数日間安定させることができ、被験者の採尿検査の利便性を向上させる。尿中ビタミンは、具体的には、Ｂ群のビタミンであり、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸、葉酸およびビオチンの６種類である。Ｂ群のビタミンは、動物のエネルギーをつくるのに欠かせない栄養素であり、炭水化物、脂肪、タンパク質の代謝に働き、互いに協力関係をもちながら、様々な物質代謝に関わっていることが知られている。そのため、Ｂ群のビタミンの尿中濃度を検査することにより、被験者の体内の不足している栄養素を明らかにできる。
収容される安定化剤は、安定化剤として用いられる水溶液が乾燥されたもの、又は、凍結乾燥されたものを用い、取扱いの利便性を図る。
また、本発明の尿検査装置を用いた尿検査の検査項目としては、Ｂ群のビタミンに限られず、ビタミンＣ、ミネラルやタンパク質等についても検査することが可能である。安定化剤として、シュウ酸を含ませることにより、ビタミンＣを安定させることが可能である。
また、本発明の尿検査装置は、採尿の収納容器内に、尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液が、採尿の収納容器内壁に塗布されたことを特徴とする。
同様に、尿中ビタミンを数日間安定させることができ、被験者の採尿検査の利便性を向上させ、特に、Ｂ群のビタミンの尿中濃度を検査することにより、被験者の体内の不足している栄養素を明らかにできる。
本発明の尿検査装置は、尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を充填した容器と、採尿の収納容器とを備えたことを特徴とする。
安定化剤を、採尿の収納容器とは別の容器に設けてキット化することで、検査の利便性・効率性を高めることができる。
本発明の尿検査装置は、尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を含浸した媒体と、採尿の収納容器とを備えたことを特徴とする。
本発明の尿検査装置において、安定化剤と尿との混合液におけるクエン酸の濃度は、０．００５〜０．２４ｍｏｌ／Ｌであることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌである。かかる範囲とされることで、安定化剤の効果を充分に発揮することができる。
また、安定化剤は、例えば１ｍＬ程度を用いる。
次に、本発明の尿検査方法について説明する。
本発明の尿検査方法は、採取した尿に、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を、尿の安定化剤として加えることにより、少なくとも採尿後７日間の尿中ビタミン濃度、ミネラル濃度、又は、たんぱく質濃度を安定化させた尿を検査するものである。尿中ビタミンを数日間安定させることにより、被験者の採尿検査の利便性を向上させると共に、特に、Ｂ群のビタミンの尿中濃度を安定させることにより、被験者の体内の不足している栄養素を正確に検査できる。
ここで、ビタミンは、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸、葉酸およびビオチンのＢ群ビタミンである。また、ミネラルは、ナトリウム、カルシウム、カリウム、リンおよびマグネシウムである。また、安定化剤として、シュウ酸を含ませることにより、ビタミンＣを安定させることが可能である。
ここで、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合割合としては、３：７〜７：３の範囲内の割合にするのが好ましい。より好ましくは、４：６〜６：４の範囲内の割合にする。
本発明の尿検査方法では、上記の安定化剤を加えることにより、３７℃の条件下で、少なくとも採尿後７日間の尿中ビタミン濃度を安定化させることができる。
本発明の尿検査方法は、採取した尿に、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を、尿の安定化剤として加えることにより、少なくとも採尿後７日間の尿中グルコース濃度を安定化させた尿を検査するものである。通常、尿糖（グルコース：Ｇｌｕ）は、常温では陰性化すると言われているが、本発明の尿検査方法を用いることにより、尿中グルコース濃度を安定化させることができるのである。
ここで、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合割合としては、３：７〜７：３の範囲内の割合にするのが好ましい。より好ましくは、４：６〜６：４の範囲内の割合にする。
本発明の尿検査方法は、採取した尿に、シュウ酸、又は、クエン酸、酒石酸およびアスコルビン酸の群から選択される何れかとシュウ酸の組み合わせの水溶液を、尿の安定化剤として加えることにより、少なくとも採尿後３日間の尿中ビタミンＣ濃度を安定化させた尿を検査するものである。
すなわち、前述したビタミンに含まれないビタミンＣについても、シュウ酸や、シュウ酸とクエン酸、酒石酸およびアスコルビン酸の群から選択される何れかとの組み合わせの水溶液を用いることで、採尿後３日間濃度を安定化させることが可能である。これにより、尿検査を効率的に行うことができる。
本発明の尿検査方法は、上述した本発明の尿検査装置を用いて尿を採尿し、少なくとも採尿後７日間の尿中ビタミン濃度を安定化させた尿を検査するものである。また、本発明の尿検査方法は、上述した本発明の尿検査装置を用いて尿を採尿し、少なくとも採尿後７日間の尿中ミネラル濃度を安定化させた尿を検査するものである。また、本発明の尿検査方法は、上述した本発明の尿検査装置を用いて尿を採尿し、少なくとも採尿後７日間の尿中たんぱく質濃度を安定化させた尿を検査するものである。また、本発明の尿検査方法は、上述した本発明の尿検査装置を用いて尿を採尿し、少なくとも採尿後３日間の尿中ビタミンＣ濃度を安定化させた尿を検査するものである。本発明の尿検査装置を用いて尿を採尿することにより、被験者の採尿検査の利便性を向上させると共に、特に、Ｂ群のビタミンの尿中濃度を安定にすることにより、被験者の体内の不足している栄養素を正確に検査できる。また、本発明の尿検査方法は、上述した本発明の尿検査装置を用いて尿を採尿し、少なくとも採尿後７日間の尿中グルコース濃度を安定化させた尿を検査するものである。
本発明の尿検査装置および尿検査方法によれば、尿中ビタミン、尿中ミネラル、尿中たんぱく質、又は、尿中グルコースを数日間安定させることができ、検査の正確性と被験者の採尿検査の利便性を向上させるといった効果がある。
尿検査フロー図 尿中Ｂ群ビタミンの安定化を示すグラフ（実施例１） 葉酸の安定化を示すグラフ（実施例１） 尿中Ｂ群ビタミンの安定化を示すグラフ（実施例２） 葉酸の安定化を示すグラフ（実施例２） 尿中Ｂ群ビタミン排泄量におけるＲＯＣ曲線 葉酸排泄量におけるＲＯＣ曲線 尿中水溶性ビタミンの安定化を示すグラフ１（実施例４） 尿中水溶性ビタミンの安定化を示すグラフ２（実施例４） 尿中水溶性ビタミンの安定化を示すグラフ３（実施例４） 尿中水溶性ビタミンの安定化を示すグラフ１（実施例５） 尿中水溶性ビタミンの安定化を示すグラフ２（実施例５） 尿中水溶性ビタミンの安定化を示すグラフ３（実施例５）
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
本発明の尿検査方法を用いて行う検査は、例えば以下のような方式で行われる。
図１は、尿検査フロー図を示している。図１に示すように、まず、採取した尿に安定化剤（クエン酸水溶液等）を加える（Ｓ０１）。採尿後、７日間のビタミン濃度を安定化させる（Ｓ０２）。７日以内に尿検査を実施する（Ｓ０３）。
したがって、尿検査を実施する際には、尿中のビタミン濃度が、数日間安定に保存される必要がある。そこで、安定化剤として有効な物質の種類・濃度等について検証を行った結果を、以下の実施例において説明する。
クエン酸水溶液が尿中Ｂ群ビタミンの安定性に及ぼす影響について、図２、３を参照しながら説明する。
尿中Ｂ群ビタミンは、塩酸酸性で保存すると安定であるが、塩酸に代わる安定化剤として、クエン酸水溶液と採取した尿を混合して、１〜７日間保存した後のＢ群ビタミン濃度の変化を、図２、３に示す。
図２（１）〜（６）は、それぞれ、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸、ビオチンの濃度変化を示している。また、図３は葉酸の濃度変化を示している。
まず、健康な若年成人３名よりスポット尿を採取した。これらのスポット尿９ｍｌと、１ｍｌの濃度１ｍｏｌ／Ｌのクエン酸水溶液とを混合し、２２℃で０、１、３、７日間保存した。保存後の尿中のＢ群ビタミンに関して、ビタミン濃度を測定した。具体的には、ビタミンＢ１についてはチアミンを高速液体クロマトグラフ法（ＨＰＬＣ法）により、ビタミンＢ２についてはリボフラビンをＨＰＬＣ法により、ビタミンＢ６についてはビタミンＢ６代謝産物４−ピリドキシン酸をＨＰＬＣ法により各ビタミン濃度を測定した。また、ナイアシンについては、ナイアシン代謝産物であるＮ１−メチルニコチンアミド、Ｎ１−メチル−２−ピリドン−５−カルボキサミド、Ｎ１−メチル−４−ピリドン−３−カルボキサミドをＨＰＬＣ法で測定し、その合量を測定結果とした。さらに、パントテン酸、ビオチン、葉酸については各ビタミン濃度を微生物学的定量法で測定した。
なお、比較用として、スポット尿９ｍｌと濃度１ｍｏｌ／Ｌの塩酸とを混合し、２２℃で０、１、３、７日間保存した後の尿中のＢ群ビタミンを測定した。
図２、３の濃度変化のグラフは、採尿直後に塩酸と混合（以下、塩酸処理という）した尿中のＢ群ビタミン濃度を基準とし、クエン酸水溶液と混合（以下、クエン酸処理という）した尿中Ｂ群ビタミン濃度の相対値を示したものである。図２（１）〜（６）のグラフに示すように、ビタミンＢ１（VB1）、ビタミンＢ２（VB2）、ビタミンＢ６（VB6）、ナイアシン（Niacin）、パントテン酸（Pantothenic acid）、ビオチン（Biotin）では、塩酸処理およびクエン酸処理のいずれにおいても１〜７日間保存による有意な変化は認められなかった。一方、図３のグラフに示すように、葉酸（Falate）では、塩酸処理およびクエン酸処理のいずれにおいても７日間保存によって尿中の葉酸濃度は約６０％に減少した。
以上の結果から、尿をクエン酸処理することによって、尿中Ｂ群ビタミンは７日間安定に保存することが可能であり、塩酸に替わる安定化剤として利用できることがわかる。
クエン酸粉末が尿中Ｂ群ビタミンの安定性に及ぼす影響ついて、図４、５を参照しながら説明する。
液体の入ったチューブを一般人が扱うと、液体をこぼす恐れがある。チューブ内のクエン酸水溶液を凍結乾燥させ、このチューブを用いても尿中Ｂ群ビタミンを安定に保存することができるか明らかにするため、クエン酸粉末と採取した尿を混合して、３日間保存した後のＢ群ビタミン濃度を、図４、５に示す。
図４（１）〜（６）は、それぞれ尿と、塩酸、クエン酸水溶液又はクエン酸粉末が混合された場合の、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸又はビオチンの濃度を示している。また、図５は尿と、塩酸、クエン酸水溶液又はクエン酸粉末が混合された場合の葉酸の濃度を示している。
まず、１０ｍｌ用プラスチックチューブに１ｍｌの１ｍｏｌ／Ｌクエン酸水溶液を入れ、チューブ内のクエン酸水溶液を凍結乾燥させた。健康な若年成人３名よりスポット尿を採取し、このスポット尿９ｍｌをチューブに入れ、２２℃で３日間保存した。
保存後の尿中のＢ群ビタミンに関して、ビタミン濃度を測定した。具体的には、ビタミンＢ１についてはチアミンをＨＰＬＣ法により、ビタミンＢ２についてはリボフラビンをＨＰＬＣ法により、ビタミンＢ６についてはビタミンＢ６代謝産物４−ピリドキシン酸をＨＰＬＣ法により各ビタミン濃度を測定した。また、ナイアシンについては、ナイアシン代謝産物であるＮ１−メチルニコチンアミド、Ｎ１−メチル−２−ピリドン−５−カルボキサミド、Ｎ１−メチル−４−ピリドン−３−カルボキサミドをＨＰＬＣ法で測定し、その合量を測定結果とした。さらに、パントテン酸、ビオチン、葉酸については各ビタミン濃度を微生物学的定量法で測定した。
なお、比較用として、スポット尿９ｍｌと濃度１ｍｏｌ／Ｌのクエン酸水溶液又は塩酸とを混合し、２２℃で３日間保存した後の尿中のＢ群ビタミンを測定した。
図４、５のグラフは、塩酸処理後、３日間保存した各人の尿中Ｂ群ビタミン濃度を基準とし、クエン酸水溶液又は凍結乾燥したクエン酸で処理した尿中Ｂ群ビタミン濃度の相対値を示したものである。
図４（１）〜（６）及び図５のグラフに示すように、ビタミンＢ１（VB1）、ビタミンＢ２（VB2）、ビタミンＢ６（VB6）、ナイアシン（Niacin）、パントテン酸（Pantothenic acid）、ビオチン（Biotin）又は葉酸（Falate）の全ての場合で、クエン酸水溶液又は凍結乾燥したクエン酸での処理のいずれの処理おいても塩酸処理と同じ値を示した。
以上の結果から、クエン酸水溶液を凍結乾燥させたチューブを用いて、尿中Ｂ群ビタミンを３日間安定に保存することが可能であることがわかる。
２４時間尿中Ｂ群ビタミン排泄量の基準値に対応するスポット尿における尿中Ｂ群ビタミン排泄量の基準値の設定について、図６、７を参照しながら説明する。
図６、７は各尿中Ｂ群ビタミン排泄量における受信者動作特性曲線（ＲＯＣ曲線）を示している。
測定方法としては、２４時間尿とスポット尿における尿中水溶性ビタミン排泄量を測定した女子学生８６名のデータを用いた。図６、７に示すＲＯＣ曲線を用いて、２４時間尿中の各ビタミンの基準値をクリアできるスポット尿中排泄量のカットオフ値を決定した。
以上より、２４時間尿中水溶性ビタミン排泄量の基準値をクリアできるスポット尿中水溶性ビタミン排泄量のカットオフ値を決定した結果を下記表１に示す。
上記表１に示すように、それぞれのカットオフ値を用いると、感度については、葉酸以外のＢ群ビタミンにおいて、２４時間尿中排泄量が基準値以上を示す対象者のうち６５〜８４％を検出することができた。また、特異度は下記式１で求められることから、基準値以下を示す対象者を検出してしまう偽陽性率は１０〜３３％であった。
（数１）
特異度 ＝ １− 偽陽性率 ・・・ （式１）
上記表１に示すように、ＲＯＣ曲線下面積（ＡＵＣ）は０．８程度であり、０．７〜０．９に分類される中程度の精度を得ることができた。しかし、葉酸においては、２４時間尿中排泄量が基準値以下を示す対象者が８６名中７名と少なかったため、感度が０．４４と他のＢ群ビタミンと比べて低く、ＡＵＣも０．５８と０．５〜０．７に分類される低精度の結果となった。
以上から、本実施例で決定したスポット尿の基準値は、葉酸を除く６種類のＢ群ビタミンの栄養状態を簡便に評価するうえで有効であることがわかる。
クエン酸の濃度の違いが尿中水溶性ビタミンの安定性に及ぼす影響について、図８を参照しながら説明する。
尿中水溶性ビタミンは、１００ｍｍｏｌ／Ｌクエン酸で保存すると安定である。クエン酸の安定化作用を発揮する濃度を明らかにするため、クエン酸の終濃度１〜１０００ｍｍｏｌ／Ｌとなるようにクエン酸水溶液と尿を混合し、０，３，７日間保存後のビタミンの濃度変化を調べた。結果を、図８〜１０に示す。なお、０日間放置とは、混合後、直ちに凍結乾燥したことを示している。
図８は、（１）及び（２）はビタミンＢ１、（３）はビタミンＢ２、（４）はビタミンＢ６の濃度変化を示している。また、図９は、（１）はナイアシン、（２）はパントテン酸、（３）及び（４）は葉酸、図１０は、（１）はビオチン、（２）はビタミンＣの濃度変化を示している。
ここで、図８（１）と（２）、図９（３）と（４）は、それぞれ縦軸のスケールを変えたものを示している。
まず、健康な若年成人３名よりスポット尿を採取した。これらのスポット尿９ｍｌと、１ｍｌの濃度１０ｍｍｏｌ／Ｌ〜１０ｍｏｌ／Ｌのクエン酸水溶液とを混合し、３７℃で０、３、７日間放置してから凍結した。クエン酸の終濃度は、１、１０、１００、２５０、５００、１０００ｍｍｏｌ／Ｌとした。かかる条件下で、凍結後の尿中の水溶性ビタミンに関して、ビタミン濃度を測定した。具体的には、ビタミンＢ１についてはＨＰＬＣ法により、ビタミンＢ２についてはリボフラビンをＨＰＬＣ法により、ビタミンＢ６についてはビタミンＢ６代謝産物４−ピリドキシン酸をＨＰＬＣ法により各ビタミン濃度を測定した。また、ナイアシンについては、ナイアシン代謝産物であるＮ１−メチルニコチンアミド、Ｎ１−メチル−２−ピリドン−５−カルボキサミドをＨＰＬＣ法で測定し、その合量を測定結果とした。さらに、パントテン酸、ビオチン、葉酸については各ビタミン濃度を微生物学的定量法で測定した。ビタミンＣについては、アスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸、２,３−ジケトグロン酸の合量をＨＰＬＣ法で測定した。
図８〜１０の濃度変化のグラフは、採尿直後に塩酸処理した尿中の水溶性ビタミン濃度を基準とし、各濃度のクエン酸水溶液で処理した尿中水溶性ビタミン濃度の相対値を示したものである。なお、グラフ中の値は採尿直後の塩酸処理サンプルに対する相対値の平均±標準偏差（ｎ＝３、但しビタミンＣではｎ＝２）として示したものである。
図８（１）（２）のグラフに示すように、ビタミンＢ１については、１０〜２５０ｍｍｏｌ／Ｌでは、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。１ｍｍｏｌ／Ｌ処理後、３日間以上の保存によって尿中チアミン濃度は２倍以上に増加した。また、５００ｍｍｏｌ／Ｌ以上の濃度で尿中チアミン濃度は約５０％に低下した。
図８（３）のグラフに示すように、ビタミンＢ２については、１０〜１０００ｍｍｏｌ／Ｌでは、３日目までの保存では大きな変動は認められなかったが、７日間の保存によって尿中リボフラビン濃度は約１．５倍に増加した。１ｍｍｏｌ／Ｌでは、水処理後、尿中リボフラビン濃度は１．８倍に増加した。
図８（４）のグラフに示すように、ビタミンＢ６については、いずれの濃度でも、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図９（１）のグラフに示すように、ナイアシンについては、５００ｍｍｏｌ／Ｌ以下の濃度では、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。１０００ｍｍｏｌ／Ｌでは尿中ニコチンアミド代謝産物濃度は６０〜７０％に低下した。
図９（２）のグラフに示すように、パントテン酸については、１００ｍｍｏｌ／Ｌ以下であれば、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。２５０ｍｍｏｌ／Ｌ以上では、濃度依存的に尿中パントテン酸濃度は低下した。
図９（３）（４）のグラフに示すように、葉酸については、１０ｍｍｏｌ／Ｌでは、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。１００ｍｍｏｌ／Ｌでは、３日間以上の保存によって尿中葉酸濃度は約６０％に低下した。２５０ｍｍｏｌ／Ｌ以上では約５０％に低下した。１０００ｍｍｏｌ／Ｌでは、測定時に微生物の増殖が認められず、測定不能であった。
図１０（１）のグラフに示すように、ビオチンについては、いずれの濃度でも、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図１０（２）のグラフに示すように、ビタミンＣについては、いずれの濃度においても、３日間の保存によって尿中総アスコルビン酸濃度は３０％以下に、７日間の保存によってほぼ０％に低下した。
クエン酸水溶液の濃度の違いが尿中水溶性ビタミン濃度に及ぼす影響のまとめを、下記表２に示す。表２は、塩酸処理０日の値を基準として、相対値の平均が７５〜１５０％の範囲にあれば〇、５０〜７５％若しくは１５０〜２００％の範囲にあれば△、５０％未満もしくは２００％以上であれば×としたものである。
以上より、ビタミンＣを除く７種類の水溶性ビタミンについて、塩酸と同等の安定性を発揮した酸におけるクエン酸の濃度は終濃度１０〜１００ｍｍｏｌ／Ｌであることが分かった。２５０ｍｍｏｌ／Ｌでは葉酸の安定化が劣り、５００ｍｍｏｌ／Ｌ以上では、ビタミンＢ１、パントテン酸、葉酸の安定化が劣ることが分かった。
各種酸性溶液が尿中水溶性ビタミンの安定性に及ぼす影響について、図１１〜１３を参照しながら説明する。
尿中水溶性ビタミンは塩酸酸性で保存すると安定である。実施例１〜４では、クエン酸水溶液について実験を行ったが、本実施例では、クエン酸以外で塩酸に代わる安定化剤候補が考えられないか実験を行った。塩酸に代わる安定化剤候補として各種酸性溶液と尿を混合し、０，３，７日間保存後のビタミンの濃度変化を調べた。結果を、図１１〜１３に示す。なお、比較のため、塩酸及びクエン酸についてのデータも示している。
図１１は、（１）及び（２）はビタミンＢ１、（３）はビタミンＢ２、（４）はビタミンＢ６の濃度変化を示している。また、図１２は、（１）はナイアシン、（２）はパントテン酸、（３）及び（４）は葉酸、図１３は、（１）はビオチン、（２）はビタミンＣの濃度変化を示している。
ここで、図１１（１）と（２）、図１２（３）と（４）は、それぞれ縦軸のスケールを変えたものを示している。
まず、健康な若年成人３名よりスポット尿を採取した。これらのスポット尿９ｍｌと、１ｍｌの濃度１ｍｏｌ／Ｌの各種酸性溶液とを混合し、３７℃で０、３、７日間放置してから凍結した。ただし、メタリン酸については１０％溶液１ｍＬを尿と混合した。混合する溶液には、水、塩酸、アスコルビン酸、シュウ酸、スルホサリチル酸、酒石酸、酢酸、メタリン酸、クエン酸を用いた。かかる条件下で、凍結後の尿中の水溶性ビタミンに関して、ビタミン濃度を測定した。具体的には、ビタミンＢ１についてはＨＰＬＣ法により、ビタミンＢ２についてはリボフラビンをＨＰＬＣ法により、ビタミンＢ６についてはビタミンＢ６代謝産物４−ピリドキシン酸をＨＰＬＣ法により各ビタミン濃度を測定した。また、ナイアシンについては、ナイアシン代謝産物であるＮ１−メチルニコチンアミド、Ｎ１−メチル−２−ピリドン−５−カルボキサミドをＨＰＬＣ法で測定し、その合量を測定結果とした。さらに、パントテン酸、葉酸、ビオチンについては各ビタミン濃度を微生物学的定量法で測定した。ビタミンＣについては、アスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸、２,３−ジケトグロン酸の合量をＨＰＬＣ法で測定した。
図１１〜１３の濃度変化のグラフは、採尿直後に塩酸処理した尿中の水溶性ビタミン濃度を基準とし、各種酸性溶液で処理した尿中水溶性ビタミン濃度の相対値を示したものである。なお、グラフ中の値は採尿直後の塩酸処理サンプルに対する相対値の平均±標準偏差（ｎ＝３、但しビタミンＣではｎ＝２）として示したものである。
図１１（１）（２）のグラフに示すように、ビタミンＢ１については、水および酢酸処理後、３日間以上の保存によって尿中チアミン濃度は２倍以上に増加した。それ以外の処理では、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図１１（３）のグラフに示すように、ビタミンＢ２については、水処理後、７日間の保存によって尿中リボフラビン濃度は５６％に低下した。一方、塩酸、シュウ酸、スルホサリチル酸処理後、７日間の保存によって尿中リボフラビン濃度は約１．８倍に増加した。それ以外の処理では、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図１１（４）のグラフに示すように、ビタミンＢ６については、いずれの処理についても、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図１２（１）のグラフに示すように、ナイアシンについては、いずれの処理についても、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図１２（２）のグラフに示すように、パントテン酸については、スルホサリチル酸処理後、７日間の保存によって尿中パントテン酸濃度は４２％に低下した。また、シュウ酸処理によって尿中パントテン酸濃度は約７０％に低下した。それ以外の処理では、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図１２（３）（４）のグラフに示すように、葉酸については、水処理後、３日間以上の保存によって尿中葉酸濃度は３倍以上に増加した。７日間の保存で尿中葉酸濃度が安定だったのは、アスコルビン酸、シュウ酸、酒石酸の処理であった。それ以外の処理では、３〜７日間の保存によって尿中葉酸濃度は５０〜７０％に低下した。
図１３（１）のグラフに示すように、ビオチンについては、いずれの処理についても、７日間の保存による大きな変動は認められなかった。
図１３（２）のグラフに示すように、ビタミンＣについては、３日間の保存で変動を示さなかったのは、シュウ酸処理のみであった。それ以外のいずれの処理においても、３日間の保存によって尿中総アスコルビン酸濃度は３０％以下に、７日間の保存によってほぼ０％に低下した。生体試料中のビタミンＣの安定化に用いられるメタリン酸でも３日間以上安定に保存することができなかった。３７℃の保存によって２,３−ジケトグロン酸がさらに酸化されてしまった可能性が考えられる。
すなわち、ビタミンＣを除く７種類の水溶性ビタミンについて、塩酸と同等の安定性を発揮した酸は酒石酸、クエン酸であった。酢酸はビタミンＢ１を安定保存することができず、アスコルビン酸およびメタリン酸もビタミンＢ１の安定性が劣っていた。シュウ酸によるパントテン酸の安定性はやや劣った。スルホサリチル酸は３日間まではパントテン酸を安定に保存することができたが、７日間保存では安定化は認められなかった。ビタミンＣについては、シュウ酸処理のみが３日間安定に保つことができたが、他のいずれの酸溶液も３日以上安定に保存することができなかった。
各種酸性溶液が尿中水溶性ビタミン濃度に及ぼす影響のまとめを、下記表３に示す。表３は、塩酸処理０日の値を基準として、相対値の平均が７５〜１５０％の範囲にあれば〇、５０〜７５％若しくは１５０〜２００％の範囲にあれば△、５０％未満もしくは２００％以上であれば×としたものである。
以上より、塩酸に代わる安定化剤として利用可能な酸溶液は、酒石酸、クエン酸であることが分かった。ただし、ビタミンＢ１の安定化は劣るものの、葉酸の安定化にはアスコルビン酸が最も優れていた。ビタミンＣについては、酸溶液で処理しても７日間安定に保存することは非常に難しいことが分かったが、シュウ酸については、３日間保存することが可能であることが分かった。
したがって、塩酸に代わる安定化剤として利用可能な酸溶液としては、酒石酸、クエン酸又はアスコルビン酸が好ましく、さらに、シュウ酸を混合することで、ビタミンＣの安定化を図る構成も可能であるといえる。
通常、尿検査において、尿糖（グルコース：Ｇｌｕ）は、常温では陰性化するとされている。例えば、日本農村医学会雑誌（第６４巻、２０１６年１月、第５号）の７８９〜７９７頁に記載の論文「採尿後の経過時間と温度が尿検査に及ぼす影響」によれば、大腸菌添加尿では、２５〜２６℃の室温では４時間後から、３０℃では３時間後から解糖作用が見られ、糖２００ｍｇ／ｄＬプール尿は２４時間後にはほぼ分解され０になったとされている。
また、プロテウス菌添加尿では、糖２００ｍｇ／ｄＬプール尿で、室温では７時間後、３０℃では６時間後より減少傾向を示したとされている。
これは、一般に、尿中の細菌がブドウ糖を分解することを補足するデータであるといえる。
本実施例では、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を安定化剤として尿に添加して、常温保存した場合において、尿糖の安定化の可否につき実験を行い確認した結果について説明する。
実験方法としては、尿糖を「安定化剤なし」で、採尿当日（０日目）に測定したものと、「安定化剤あり」で３日後、７日後に測定したものにつき、尿中のグルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）を比較した。
「安定化剤あり」の検体は、尿８ｍｇに安定化剤２ｍｇを混合したものである。このように、「安定化剤あり」の検体は、安定化剤を混合することで、尿が希釈されるため、「安定化剤なし」の検体についても、「安定化剤あり」の検体と希釈濃度を合わせるために０．８を乗じた数値にして、比較を行った。
下記表４は、上記実験結果を纏めたものである。下記表に示すように、被験者は被験者１〜１０の１０人であり、各被験者につき３回採尿を行い、３つの検体の平均値を算出することにした。
被験者１は４２歳女性、被験者２は２１歳女性、被験者３は２４歳女性、被験者４は２１歳男性、被験者５は２５歳女性、被験者６は２３歳女性、被験者７は２１歳女性、被験者８は２２歳女性、被験者９は４７歳男性、被験者１０は４５歳女性であった。
表中の“０日目”とは、「安定化剤なし」で採尿当日の尿中グルコース濃度の測定数値に０．８を乗じた数値である。“３日目”とは、「安定化剤あり」で採尿後３日目の測定数値である。“７日目”とは、「安定化剤あり」で採尿後７日目の測定数値である。
また、“３日後”とは、「安定化剤なし」で採尿当日の尿中グルコース濃度の測定数値に０．８を乗じた値から、「安定化剤あり」で採尿後３日目の測定数値を減じたものである。同様に、“７日後”とは、「安定化剤なし」で採尿当日の尿中グルコース濃度の測定数値に０．８を乗じた値から、「安定化剤あり」で採尿後７日目の測定数値を減じたものである。したがって、“３日後”及び“７日後”の値は、尿中グルコース濃度の低下度であり、値がプラスであればグルコース濃度が低下したといえ、逆に値がマイナスであればグルコース濃度が上昇したといえる。なお、表中の数値は適宜四捨五入している。
上記表４に示すように、被験者１では、３日後の低下度は０．７３ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は−０．０７ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者２では、３日後の低下度は−０．４０ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は−０．４０ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者３では、３日後の低下度は−０．８０ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は−１．８０ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者４では、３日後の低下度は−０．５３ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は−１．５３ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者５では、３日後の低下度は０．１４ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は０．８０ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者６では、３日後の低下度は０．０７ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は−０．９３ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者７では、３日後の低下度は−０．０７ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は−０．４０ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者８では、３日後の低下度は０．２６ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は０．９３ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者９では、３日後の低下度は−０．５４ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は０．１３ｍｇ／ｄＬとなっている。被験者１０では、３日後の低下度は０．０７ｍｇ／ｄＬ、７日後の低下度は−０．９３ｍｇ／ｄＬとなっている。
被験者１〜１０について、尿中グルコース濃度の低下度の変化平均は−０．６であり、変化標準偏差は１．０であった。
前述したように、例えば大腸菌添加尿では、尿糖は２４時間後にはほぼ分解され０になることと比較すると、採尿７日後においてもグルコース濃度の低下は僅かであるといえる。
したがって、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を安定化剤として尿に添加することにより、少なくとも採尿７日間、尿中のグルコース濃度を安定化させられたといえる。
尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加することにより、たんぱく質、ミネラル、ビタミンの安定化度合いについて、それぞれ確認した結果を説明する。ミネラルは、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）およびモリブデン（Ｍｏ）について確認した。ビタミンは、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸、葉酸およびビオチンについて確認した。実験方法としては、採尿当日（０日目）に測定したもの、３日目、１週間（７日目）、１０日目、２週間（１４日目）に測定したものをそれぞれ比較した。なお、安定化剤を添加した尿の保存は、常温（２０℃）で行った。被験者は４人であり、各測定の際は、各被験者につき２回採尿を行い、その平均値を算出し、各測定における４人の平均値を算出した。結果を下記表５に示す。
表５から以下のことが確認できた。すなわち、尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加することにより、尿中たんばく質濃度は、測定を通して１４日間、安定であったことが確認できた。また、尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加することにより、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）およびマグネシウム（Ｍｇ）といったミネラル濃度は、測定を通して１４日間、安定であったことが確認できた。ここで、モリブデン（Ｍｏ）は、３日目の測定から増加量（マイナスなので増加）が大きいが、これは尿中のモリブデン濃度がμｇ／ｍＬと、他のミネラルと比べて３桁程度下回るぐらいの微量であり、測定分解能に起因するものと推察している。
一方、ビタミンに関して、尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加することにより、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸およびビオチンに関して、１０日目までは安定であったことが確認できた。葉酸については、３日目の測定から増加しているが、１０日目までは大きく増加量が変化することは無く安定していたことを確認した。
尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加した後で凍結して数日間冷凍保存し、その後に解凍した場合において、たんぱく質、ミネラル、ビタミンの安定化度合いについて、それぞれ確認した結果を説明する。ミネラルは、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）およびモリブデン（Ｍｏ）について確認した。ビタミンは、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸、葉酸およびビオチンについて確認した。実験方法としては、採尿当日（０日目）に測定したもの、７日間凍結させた後に解凍したもの、２０日間凍結させた後に解凍したものをそれぞれ比較した。なお、冷凍保存は−１０℃の冷凍室内で行い、解凍は常温（２０℃）で自然解凍により行った。被験者は４人であり、各測定における４人の平均値を算出した。結果を下記表６に示す。
表６から以下のことが確認できた。すなわち、尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加することにより、尿中たんばく質濃度は、７日間凍結させた後に解凍したもの、２０日間凍結させた後に解凍したもの、双方の場合において、安定であったことが確認できた。また、尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加することにより、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）およびマグネシウム（Ｍｇ）といったミネラル濃度は、７日間凍結させた後に解凍したもの、２０日間凍結させた後に解凍したもの、双方の場合において、安定であったことが確認できた。ここで、モリブデン（Ｍｏ）は、７日間凍結させた後に解凍したものの測定から増加量（マイナスなので増加）が大きいが、これは尿中のモリブデン濃度がμｇ／ｍＬと、他のミネラルと比べて３桁程度下回るぐらいの微量であり、測定分解能に起因するものと推察している。
一方、ビタミンに関して、尿の安定化剤として、クエン酸とシュウ酸を混合した水溶液を尿に添加することにより、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸およびビオチンに関して、７日間凍結させた後に解凍したもの、２０日間凍結させた後に解凍したもの、双方の場合において、安定であったことが確認できた。
本発明は、尿検査装置に有用である。

Claims (16)

  1. 尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を乾燥または凍結乾燥した剤を、採尿の収納容器内に収容したことを特徴とする尿検査装置。
  2. 尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液が、採尿の収納容器内壁に塗布されたことを特徴とする尿検査装置。
  3. 尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を充填した容器と、採尿の収納容器とを備えたことを特徴とする尿検査装置。
  4. 尿の安定化剤として、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を含浸した媒体と、採尿の収納容器とを備えたことを特徴とする尿検査装置。
  5. 上記安定化剤と尿との混合液におけるクエン酸の濃度は、０．００５〜０．２４ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の尿検査装置。
  6. 上記安定化剤と尿との混合液におけるクエン酸の濃度は、０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の尿検査装置。
  7. 採取した尿に、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を、尿の安定化剤として加えることにより、少なくとも採尿後７日間の尿中ビタミン濃度、尿中ミネラル濃度、又は、尿中たんぱく質濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
  8. 前記ビタミンは、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、パントテン酸、葉酸およびビオチンであり、
    前記ミネラルは、ナトリウム、カルシウム、カリウム、リンおよびマグネシウムである、
    ことを特徴とする請求項７に記載の尿検査方法。
  9. 前記安定化剤を加えることにより、３７℃の条件下で、少なくとも採尿後７日間の尿中ビタミン濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする請求項７又は８に記載の尿検査方法。
  10. 採取した尿に、クエン酸水溶液とシュウ酸水溶液の混合液を、尿の安定化剤として加えることにより、少なくとも採尿後７日間の尿中グルコース濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
  11. 採取した尿に、クエン酸、酒石酸およびアスコルビン酸の群から選択される何れかとシュウ酸の組み合わせの水溶液、或は、シュウ酸を、尿の安定化剤として加えることにより、少なくとも採尿後３日間の尿中ビタミンＣ濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
  12. 請求項１〜６の何れかの尿検査装置を用いて尿を採尿し、
    少なくとも採尿後７日間の尿中ビタミン濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
  13. 請求項１〜６の何れかの尿検査装置を用いて尿を採尿し、
    少なくとも採尿後７日間の尿中ミネラル濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
  14. 請求項１〜６の何れかの尿検査装置を用いて尿を採尿し、
    少なくとも採尿後７日間の尿中たんぱく質濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
  15. 請求項１〜６の何れかの尿検査装置を用いて尿を採尿し、
    少なくとも採尿後３日間の尿中ビタミンＣ濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
  16. 請求項１〜６の何れかの尿検査装置を用いて尿を採尿し、
    少なくとも採尿後７日間の尿中グルコース濃度を安定化させた尿を検査することを特徴とする尿検査方法。
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