JP7226955B2 - 糖化蛋白質の測定 - Google Patents

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本開示は、糖化蛋白質の測定に関し、より具体的には、アマドリアーゼを用いる糖化蛋白質の測定の方法、装置、システムに関する。
蛋白質とグルコースなどの糖とが共存するとアマドリ化合物が形成されるため、アマドリ化合物量の測定により糖の量を知ることができる。糖の量は、人や動物の血液中や、食品などで測定されている。
特に糖化蛋白質量の測定は、糖尿病の診断や治療において重要である。糖化蛋白質量の測定方法としては、糖化蛋白質量のみを測定する方法や、糖化蛋白質量と蛋白質量を測定して比率を算出する方法などがあり、対象とする蛋白質も、特に限定しない場合や、特定の蛋白質に限定する場合や、特定の蛋白質の特定部位に限定する場合がある。
このような糖化蛋白質量の測定として、フルクトサミン、糖化アルブミン、糖化ヘモグロビン、及び、ヘモグロビンA1cなどがある。
例えば、フルクトサミンは血清や血漿中の蛋白質又はアルブミンの糖化量を測定し、糖化アルブミンは血清や血漿中のアルブミンの糖化量とアルブミン量の比率を測定する。糖化ヘモグロビンは血液中のヘモグロビンの糖化量を測定するか、ヘモグロビン量との比率を測定する。ヘモグロビンA1cは血液中のヘモグロビンのβ鎖N末端糖化量(HbA1c量)を測定するか、ヘモグロビン量との比率を測定する。
これらの糖化蛋白質の測定方法として、糖化アミノ酸や糖化ペプチドに反応するアマドリアーゼを用いた酵素法が一般的に使用される。
フルクトサミンの測定法は特許3034698(特許文献1)、糖化アルブミンの測定法は特許4341809(特許文献2)及び特開2008-295305(特許文献3)、糖化ヘモグロビン量のみの測定法は特許5878096(特許文献4)などに示されている。
その中でも、糖化ヘモグロビン比率の測定は、糖尿病の診断や治療において重要である。糖化ヘモグロビンの一つであるヘモグロビンA1c(HbA1c)の測定は特に広く測定されている。
糖化ヘモグロビン比率の測定のためには、糖化ヘモグロビン量とヘモグロビン量を測定する方法が広く使われている。
糖化ヘモグロビン量の測定方法として、糖化アミノ酸や糖化ペプチドに反応するアマドリアーゼを用いた酵素法が一般的に使用されている。アマドリアーゼとしては、過酸化水素などを生成するフルクトシルペプチドオキシダーゼ(特許4231668、特許文献5)や、デヒドロゲナーゼ活性が向上したフルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼ(WO2016-63984、特許文献6)などがある。
従来の酵素法に用いられてきたアマドリアーゼは、糖化アミノ酸から糖化ペプチドに対して基質特異性を有している。このため、糖化ヘモグロビン量をアマドリアーゼにより測定する場合、アマドリアーゼが作用し易いように、糖化ヘモグロビンをプロテアーゼなどで予め処理して糖化アミノ酸や糖化ペプチドに分解しておく必要があった(WO2006-120976、特許文献7)。糖化ヘモグロビンをプロテアーゼで分解する場合、測定に用いるアマドリアーゼがプロテアーゼで分解されないために、別の試薬として調製される必要があった。
一方、試料とアマドリアーゼとプロテアーゼとを混合した後にヘモグロビン量を測定することは、Hbが試薬(特にプロテアーゼ)と反応してしまいHbの色調が変化すること、及び、アマドリアーゼの作用により糖化ヘモグロビン濃度に応じて生成する発色色素がHbの色調に重なって糖化ヘモグロビン値に影響が発生すること、などから困難であった。
酵素法による糖化ヘモグロビン量の測定の試薬は、現状では2試薬系又は3試薬系の試薬が用いられている。2試薬系の試薬の構成としては、以下の構成1~4が挙げられる。 構成1
第1試薬:アマドリアーゼ、緩衝剤
第2試薬:プロテアーゼ、発色剤、緩衝剤
構成2
第1試薬:プロテアーゼ、緩衝剤
第2試薬:アマドリアーゼ、発色剤、緩衝剤
構成3
第1試薬:アマドリアーゼ、発色剤、緩衝剤
第2試薬:プロテアーゼ、緩衝剤
構成4
第1試薬:プロテアーゼ、発色剤、緩衝剤
第2試薬:アマドリアーゼ、緩衝剤
近年、アマドリアーゼが改良され、糖化蛋白質に対して基質特異性を有する(糖化蛋白質に直接作用する)アマドリアーゼが発見されるに至った(以下、「糖化蛋白直接型アマドリアーゼ」ともいう)(WO2015-005257(特許文献8)及びWO2015-060429(特許文献9))。糖化蛋白直接型アマドリアーゼを用いた糖化ヘモグロビン量の測定方法としては、例えば、下記(i)~(ii)の工程を順次行うことを含む測定方法が開示されている。
(i)試料中の糖化ヘモグロビンに糖化蛋白直接型アマドリアーゼに作用させて糖化ヘモグロビンを酸化する工程。
(ii)上記工程(i)で生成された物質、又は、消費された物質を測定する工程。
なお、ヘモグロビン量の測定は、ヘモグロビンのヘムの赤色を測定する方法が用いられる。ヘモグロビンは酸化型や還元型があり、型によってヘムの荷電状態が変化し、スペクトルが変化するため、ある一定の型にするための変性剤を用いる必要がある。
特許3034698号公報 特許第4341809号公報 特開2008-295305号公報 特許第5878096号公報 特許第4231668号公報 WO2016-63984 WO2006-120976 WO2015-005257 WO2015-060429
2試薬系の酵素法試薬で糖化蛋白質比率の測定を行う場合、2つの溶液を順次添加する工程が存在する。すなわち、試料と第1試薬とを混合する工程と、そこに第2試薬を混合する工程の2つの工程である。このため、2試薬系の試薬で糖化蛋白質比率の測定方法は、工程が煩雑であった。また、2工程あることで、分注や混合などの作業の時間がかかり時間短縮が難しい。
本開示は、一態様において、酵素法により行う糖化蛋白質の測定方法であって、工程が簡便化された測定方法を提供する。
本開示は、一態様において、下記(1)から(3)を含む、試料中の糖化蛋白質の測定方法であって、下記(2)及び(3)を行うために試料と混合する試薬が1つである測定方法に関する。以下、この測定法方法を「本開示に係る測定方法」ともいい、下記(2)及び(3)を行うために試料と混合する試薬を「1試薬系試薬」ともいう。なお、本開示において、1試薬系試薬は、下記(1)から(3)を行うために試料と混合する試薬であってもよい。
(1)試料中の蛋白質を変性すること。
(2)試料中の糖化蛋白質とアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること。 (3)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
本開示は、他の一態様において、本開示に係る測定方法を実行する、糖化蛋白質の測定装置又は測定システムに関する。
本開示によれば、例えば、酵素法により行う糖化蛋白質の測定方法の工程を簡便化できる。本開示によれば、例えば、溶血試料に2試薬又は3試薬を添加する工程を、1試薬を混合する工程とすることができる。これにより、例えば、ヘモグロビンA1c比率(HbA1c%)の測定にかかる時間を短縮できる。また、例えば、1試薬の混合であるから、糖化ヘモグロビン量の測定もヘモグロビン量の測定も同一の溶液内で行うことができるから、測定の正確性や精度を向上できる。
図1は、本開示に係る測定方法を実行する糖化蛋白質の測定装置又は測定システムの一例の説明図である。
本開示において、糖化蛋白質の測定とは、一実施形態において、糖化蛋白質量を測定することを含み、その他の一実施形態において、糖化蛋白質量及び蛋白質量を測定することを含み、さらにその他の一実施形態において、糖化蛋白質量及び蛋白質量を測定してそれらの比を求めることを含みうる。
本開示において、「蛋白質」は、特に言及のない場合、「糖化蛋白質」を含みうる。
本開示において、1試薬系試薬の「試料との混合」は、試料へ1試薬系試薬を添加すること、及び、1試薬系試薬へ試料を添加することを含む。
本開示に係る測定方法は、一又は複数の実施形態において、蛋白質の変性、糖化蛋白質とアマドリアーゼとの反応、発色剤を発色、発色剤の吸光度の測定、及び、選択的に、変性した蛋白質の吸光度の測定が、試料と1試薬系試薬との一回の混合で、かつ、1容器(例えば、測光セル)内で行うことができる。
本開示において、1試薬系試薬により試料中の蛋白質を変性することとは、1試薬系試薬が試料中の蛋白質を変性し得る変性剤(又は変性作用を有する物質)を含むことをいう。後述するように、混合前の試料は、溶血等のために界面活性剤(変性剤)を含んでいてもよい。
本開示に係る測定方法において測定する糖化蛋白質は、フルクトサミン、糖化アルブミン、糖化ヘモグロビンなどが挙げられ、一実施形態において、糖化アルブミン又は糖化ヘモグロビンである。糖化ヘモグロビンとしては、Hbβ鎖N末端が糖化されたヘモグロビンA1c(HbA1c)が挙げられる。
本開示に係る測定対象試料は、糖化蛋白質を含む試料が挙げられる。糖化蛋白質が糖化ヘモグロビンの場合、測定対象試料としては、ヘモグロビン及び糖化ヘモグロビンを含む試料が挙げられる。測定対象試料は、限定されない一又は複数の実施形態において、全血、血球等の赤血球を含む試料や、該試料を溶血させた試料が挙げられる。測定対象試料が赤血球を含む試料である場合、1試薬系試薬で溶血してもよく、1試薬系試薬とは別の手段で溶血させて溶血試料としてもよい。赤血球の溶血は既存の方法で実施できる。例えば、浸透圧を用いる方法(例、水)、界面活性剤を用いる方法、凍結する方法、超音波を用いる方法などがある。界面活性剤などの変性作用を有する物質を用いれば、溶血とともに蛋白質の変性も行える。
試料の発色シグナルからのHbA1c等の糖化蛋白質量やヘモグロビン等の蛋白質量の算出は、一又は複数の実施形態において、公知の方法により行うことができる。
よって、本開示は、一態様において、下記(1)から(4)を含む、試料中の糖化ヘモグロビンの測定方法であって、下記(1)から(4)を行うために試料と混合する試薬が1つである測定方法に関する。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること。
(3)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
(4)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
また、測定対象試料が赤血球を含む試料である場合には、1試薬系試薬とは別の手段で溶血及びヘモグロビンの変性を行ってもよい。すなわち、本開示は、一態様において、下記(0)から(4)を含む、試料中の糖化ヘモグロビンの測定方法であって、下記(2)から(4)を行うために試料と混合する試薬が1つである測定方法に関する。
(0)試料中の赤血球を溶血しヘモグロビンを赤血球から放出すること。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること。
(3)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
(4)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
[糖化蛋白直接型アマドリアーゼを用いた実施形態]
本開示に係る測定方法は、一実施形態において、アマドリアーゼとして糖化蛋白質に対して基質特異性を有する(糖化蛋白質に直接作用する)アマドリアーゼ(糖化蛋白直接型アマドリアーゼ)を使用する。
本開示において、「糖化蛋白直接型アマドリアーゼ」は、糖化蛋白質をプロテアーゼ等によりペプチドに分解しなくても糖化蛋白質の糖化部分を基質として反応可能なアマドリアーゼをいう。
糖化蛋白直接型アマドリアーゼとしては、糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドオキシダーゼ(直接型FPOX)、及び、糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼ(直接型FPDH)が挙げられる(特許文献8及び9)。
[直接型FPOXを用いる実施形態A]
本開示に係る測定方法は、限定されない実施形態Aにおいて、下記(1)から(4)を含み、下記(1)から(4)を行うために、あるいは、下記(2)から(4)を行うために、1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化蛋白質の測定方法である。
(1)試料中の蛋白質を変性すること。
(2)試料中の糖化蛋白質と直接型FPOXとの反応により過酸化水素を生成させること。
(3)生成した過酸化水素とペルオキシダーゼ(POD)との反応により酸化発色剤を発色させること。
(4)発色した酸化発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
限定されない一又は複数の実施形態において、実施形態Aにおける1試薬系試薬として、下記構成A1~A3が挙げられる。但し、本開示に係る試薬は、これらの実施形態には限定されない。1試薬系試薬は、さらにその他の成分を含んでもよい。
構成A1
1試薬系試薬:緩衝剤、変性剤、直接型FPOX、POD、酸化発色剤
構成A2
1試薬系試薬:緩衝剤、直接型FPOX、POD、酸化発色剤
構成A3
1試薬系試薬:緩衝剤、直接型FPOX、POD、ロイコ型色素、下記式(I)の化合物
Figure 0007226955000001
式(I)において、Rは、炭素数8-17の炭化水素基を表す。
実施形態Aにおける緩衝剤としては、中性付近に調整でき、反応系を損なわないものが使用できる。緩衝剤の限定されない例として、N,N-Bis(2-hydroxyethyl)-2-aminoethanesulfonic acid(BES)、3-Morpholinopropanesulfonic acid(MOPS)、N-Tris(hydroxymethyl)methyl-2-aminoethanesulfonic acid(TES)、2-[4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinyl]ethanesulfonic acid(HEPES)、N-[Tris(hydroxymethyl)methyl]glycine(TRICINE)、Piperazine-1,4-bis(2-ethanesulfonic acid)(PIPES)、Piperazine-1,4-bis(2-hydroxy-3-propanesulfonic acid)dehydrate(POPSO)、炭酸、リン酸、ホウ酸、グリシン、アラニン、ロイシン、アルギニン、リジン、ヒスチジン、タウリン、アスパラギン酸、アスパラギン、ヒドロキシプロリン、プロリン、トレオニン、セリン、グルタミン酸、グルタミン、バリン、システイン、メチオニン、イソロイシン、ロイシン、チロシン、フェニルアラニン、オルニチン、トリプトファン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、N-メチルアミノエタノール、クレアチニン、イミダゾール、バルビタール、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
実施形態Aにおけるペルオキシダーゼ(POD)は、過酸化水素と反応して発色基質であるロイコ型色素などの酸化発色剤を発光させるものを使用できる。PODが由来する生物種などは特に限定されない。限定されない例として、西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼが挙げられる。
実施形態Aの構成A1における変性剤は、蛋白質を変性でき、酵素の活性を大きく損なわないものを使用できる。変性剤の限定されない例として、下記(1)から(8)が挙げられる。なお、(1)~(7)は亜硝酸と併用してもよい。
(1)3-ラウリルジメチルアミノ酪酸
(2)3-ミリスチルジメチルアミノ酪酸
(3)ラウリルジメチルアミノプロパンスルホン酸
(4)ミリチルジメチルアミノプロパンスルホン酸
(5)ラウリルアミドプロピルジメチルアミノ酪酸
(6)ミリスタミドプロピルベタイン
(7)n-ドデシル-βD-マルトシド
(8)WST-3(2-(4-ヨードフェニル)-3-(2,4-ジニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-2H-テトラゾリウム)
実施形態Aの構成A1及びA2における酸化発色剤は、糖化ヘモグロビン量、ヘモグロビン量の測定を行う場合、ロイコ型色素が好ましい。
前記ロイコ型色素としては、例えば、入手が容易なN-(カルボキシメチルアミノカルボニル)-4,4-ビス(ジメチルアミノ)ビフェニルアミン(DA-64)、10-(カルボキシメチルアミノカルボニル)-3,7-ビス(ジメチルアミノ)フェノチアジン(DA-67)、2,2'-アミノビス(3-エチルベンゾチアゾリノン-6-スルホン酸(ABTS)、ビス-(4-ジエチルアミノフェニル)-2-スルフォフェニルメタン(BSPM)、ビス[3-ビス(4-クロロフェニル)メチル-4-ジメチルアミノフェニル]アミン(BCMA)、10-N-メチルカルバモイル-3,7-ジメチルアミノ-10H-フェノチアジン(MCDP)、o-トリジン、3,3'-ジアミノベンジジン・4HCl(DAB)、3-(4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸(HPPA)、3,3',5,5'-テトラメチルベンジジン(TMBZ)、N-(3-スルホプロピル)-3,3',5,5'-テトラメチルベンジジン・Na(TMBZ-PS)、N,N',N',N'',N''-ヘキサ(3-スルホプロピル)-4,4',4''-トリアミノトリフェニルメタン・6Na(TPM-PS)等が挙げられる。
実施形態Aの構成A1及びA2における酸化発色剤は、フルクトサミンや糖化アルブミンの測定の場合は、4-アミノアンチピリン(4-AA)若しくは3-メチル-2-ベンゾチアゾリノンヒドラゾン(MBTH)等のカップラーとフェノール等の色原体との酸化縮合により色素を生成するトリンダー試薬、又は、ロイコ型色素を用いることができる。
トリンダー試薬の水素供与体としては、フェノール誘導体、アニリン誘導体、トルイジン誘導体等が使用可能であり、具体例として、N-(3-スルホプロピル)アニリンナトリウム1水(HALPS)、N-エチル-N-(3-スルホプロピル)-3-メチルアニリンナトリウム1水(TOPS)、N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-3,5-ジメトキシアニリンナトリウム1水(MAOS)、N-(3-スルホプロピル)-3,5-ジメトキシアニリンナトリウム1水(HDAPS)、N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-3,5-ジメトキシアニリンナトリウム(HDAOS)、N-エチル-N-(3-スルホプロピル)-3,5-ジメトキシアニリンナトリウム1水(DAPS)、N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-3,5-ジメトキシアニリンナトリウム(DAOS)、N-エチル-N-(3-スルホプロピル)アニリンナトリウム(ALPS)、N-エチル-N-(3-スルホプロピル)-3-メトキシアニリンナトリウム1水(ADPS)、N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-3-メトキシアニリンナトリウム2水(ADOS)、N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-m-トルイジン(TOOS)、N,N-ビス(4-スルホブチル)-3-メチルアニリン2ナトリウム(TODB)等が挙げられる。
実施形態Aの構成A1及びA2は、さらに、色素安定剤、例えば、還元剤や界面活性剤などを含んでもよい。
実施形態Aの構成A3においては、変性剤と色素安定剤の2つの機能を発揮しうる式(I)の化合物が含まれる。式(I)において、Rの炭素数は、酵素法測定を阻害しない観点及びロイコ型色素の安定性向上の観点から、8から17が好ましく、12から16がより好ましく、14がさらに好ましい。Rの炭化水素基は、同様の観点から、アルキル基が好ましく、直鎖アルキル基が好ましい。Rは、同様の観点から、ドデシル基及びテトラデシル基が好ましく、テトラデシル基がより好ましい。
実施形態Aにおける測定対象試料は、ヘモグロビン及び糖化ヘモグロビンを含む試料が挙げられる。測定対象試料は、限定されない一又は複数の実施形態において、全血、血球等の赤血球を含む試料や、該試料を溶血させた試料が挙げられる。測定対象試料が赤血球を含む試料である場合、1試薬系試薬で溶血してもよく、1試薬系試薬とは別の手段で溶血させて溶血試料としてもよい。赤血球の溶血は既存の方法で実施できる。例えば、浸透圧を用いる方法(例、水)、界面活性剤を用いる方法、凍結する方法、超音波を用いる方法などがある。
本開示において発色シグナルとしては、一又は複数の実施形態において、吸光度、反射率及び透過率等が挙げられる。
糖化蛋白質量の算出は、一又は複数の実施形態において、測定により得られた発色シグナルを、所定の換算要素に基づき糖化蛋白質量に換算することを含む。所定の換算要素に基づく糖化蛋白質量の換算は、一又は複数の実施形態において、測定により得られた吸光度等の発色シグナルを、下記(i)~(iv)のいずれかの換算ルールに基づいて糖化蛋白質量に換算することにより行うことができる。(iv)は、(i)~(iii)と組み合わせて行ってもよい。
(i)試料中にある既知の検量物質に基づき検量線を求め、HbA1c由来の吸光度を検量線に基づきHbA1c量に換算すること
(ii)発色色素を検量物質(校正用物質)とし、発色色素の検量線を求め、発色色素の吸光度を該発色色素の検量線に基づき糖化蛋白質量に換算すること
(iii)異なる波長で求めた吸光度比をとって、吸光度比に対する検量線に基づき糖化蛋白質量に換算すること
(iv)試料と試薬との混合直後及び混合から所定の時間経過後に測定した吸光度の差を取って吸光度変化量を求め、吸光度変化量に対する検量線に基づき糖化蛋白質量に換算すること
(i)における既知の検量物質としては、一又は複数の実施形態において、既知量のHbA1cを含む校正用標準物質が挙げられる。既知量のHbA1cを含む校正用標準物質としては、一又は複数の実施形態において、全血又は血球の凍結品、それらを精製したHbA1cを含むHb溶液、又はそれらに緩衝液組成物及びHbの安定剤等を含む物質等が挙げられる。既知の検量物質としては、一又は複数の実施形態において、公的機関が提供している一次標準物質又は常用標準物質、キットに付属している校正物質等が挙げられる。
(iv)における混合直後としては、一又は複数の実施形態において、試料と試薬との混合から5秒~30秒程度が挙げられる。所定の時間経過後としては、一又は複数の実施形態において、試料と試薬との混合から1分~3分程度が挙げられる。
なお、上記形態では、発色シグナルが吸光度である場合の一例であって、吸光度以外の反射率及び透過率であっても同様に行うことができる。
実施形態Aにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Aaとして、下記(1)から(5)を含み、下記(1)から(5)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Aa
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンと直接型FPOXとの反応により過酸化水素を生成させること。
(3)生成した過酸化水素とペルオキシダーゼ(POD)との反応によりロイコ型色素を発色させること。
(4)発色したロイコ型色素の発色シグナルを測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
(5)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Aにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Abとして、下記(0)から(5)を含み、下記(2)から(5)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Ab
(0)試料中の赤血球を溶血しヘモグロビンを赤血球から放出すること。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンと直接型FPOXとの反応により過酸化水素を生成させること。
(3)生成した過酸化水素とペルオキシダーゼ(POD)との反応によりロイコ型色素を発色させること。
(4)発色したロイコ型色素の発色シグナルを測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
(5)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Aa及びAbは、さらに、糖化ヘモグロビン量とヘモグロビン量とから糖化ヘモグロビン比率を算出することを含みうる。
また、実施形態Aa及びAbにおいて、糖化ヘモグロビンは、一又は複数の実施形態において、ヘモグロビンA1cである。
実施形態Aにおける測定対象が糖化ヘモグロビン以外の糖化蛋白質(例えば、糖化アルブミンなど)であり、糖化蛋白質比率(蛋白質量に対する糖化蛋白質量の比率)を測定する場合、一又は複数の実施形態において、本開示に係る測定で得られる糖化蛋白質量と、別の方法で得られる蛋白質量から糖化蛋白質比率を求めることができる。糖化ヘモグロビン比率もこの方法で求めてもよい。
蛋白質量を求める方法は、例えば、ビウレット反応法、Folin phenol試薬を用いたLowry法、Coomassie G-250を用いたBradford(Coomassie)法などが挙げられ、アルブミンの場合には、BCG法やBCP法が挙げられる。
[実施形態Aの用事調製形態]
実施形態Aにおける1試薬系試薬は、流通段階では試薬の安定性の観点などから、1つの試薬でなくてもよい。本開示に係る測定方法を行う段階で用事調製してもよい。このような実施形態における1試薬系試薬を調製するための、限定されない2試薬の構成として下記構成A4からA9が挙げられる。但し、本開示に係る試薬は、これらの実施形態には限定されない。試薬は、さらにその他の成分を含んでもよい。
構成A4
試薬1:緩衝剤、変性剤、直接型FPOX、POD
試薬2:緩衝剤、酸化発色剤
構成A5
試薬1:緩衝剤、直接型FPOX、POD
試薬2:緩衝剤、変性剤、酸化発色剤
構成A6
試薬1:緩衝剤、POD
試薬2:緩衝剤、変性剤、直接型FPOX、酸化発色剤
構成A7
試薬1:緩衝剤、変性剤、POD
試薬2:緩衝剤、直接型FPOX、酸化発色剤
構成A8
試薬1:緩衝剤、直接型FPOX、POD
試薬2:緩衝剤、酸化発色剤
構成A9
試薬1:緩衝剤、POD
試薬2:緩衝剤、直接型FPOX、酸化発色剤
実施形態Aの構成A4からA9は、さらに、色素安定剤、例えば、還元剤や界面活性剤などを含んでもよい。また、構成A4からA9における緩衝剤、変性剤、酸化発色剤は、上述のものが使用できる。また、構成A4からA9において、変性剤及び/又は色素安定剤は、式(I)の化合物であってもよい。
本開示において「用事調製形態」とは、1又は複数の試料について本開示に係る測定方法をする場合に、1又は複数の試料用に、複数の試薬から1試薬系試薬を調製することを含む形態をいう。
[直接型FPDHを用いる実施形態B]
本開示に係る測定方法は、限定されない実施形態Bにおいて、下記(1)から(3)を含み、下記(1)から(3)を行うために、あるいは、下記(2)から(3)を行うために、1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化蛋白質の測定方法である。
(1)試料中の蛋白質を変性すること。
(2)試料中の糖化蛋白質と直接型FPDHとの反応により還元発色剤を発色させること。
(3)発色した還元発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
限定されない一又は複数の実施形態において、実施形態Bにおける1試薬系試薬として、下記構成B1及びB2が挙げられる。但し、本開示に係る試薬は、これらの実施形態には限定されない。1試薬系試薬は、さらにその他の成分を含んでもよい。
構成B1
1試薬系試薬:緩衝剤、変性剤、直接型FPDH、還元発色剤
構成B2
1試薬系試薬:緩衝剤、直接型FPDH、還元発色剤
実施形態Bにおける緩衝剤、変性剤、及び測定対象試料は、実施形態Aと同様である。
実施形態Bにおける還元発色剤としては、テトラゾリウム塩などが使用できる。
テトラゾリウム塩としては、2,5-ジフェニル-3-(1-ナフチル)-2H-テトラゾリウムクロリド<略称テトラゾリウムバイオレット>、3,3′-(3,3′-ジメトキシ-4,4′-ビフェニレン)-ビス[2-(p-ニトロフェニル)-5-フェニルテトラゾリウムクロリド]<略称ニトロブルーテトラゾリウム>、3,3′-(3,3′-ジメトキシ-4,4′-ビフェニレン)-ビス(2,5-ジフェニルテトラゾリウムクロリド)<略称ブルーテトラゾリウム>、3-(4,5-ジメチル-2-チアゾリル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド<略称MTT>、3-(p-ヨードフェニル)-2-(p-ニトロフェニル)-5-フェニル-テトラゾリウムクロリド、2,2′,5,5′-テトラ-(p-ニトロフェニル)-3,3′-(3-ジメトキシ-4-ジフェニレン)-ジテトラゾリウムクロリド<略称ニトロブルーテトラゾリウム>、2,3,5-トリフェニルテトラゾリウムクロリド、3,3′-(3,3′-ジメトキシ-4,4′-ビフェニレン)-ビス-[2,5-ビス(p-ニトロフェニル)テトラゾリウムクロリド]、3,3′-(4,4′-ビフェニレン)-ビス(2,5-ジフェニルテトラゾリウムクロリド)、2-(4-ヨードフェニル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-フェニル-2H-テトラゾリウム塩化物<略称INT>、3,3′-[3,3′-ジメトキシ-(1,1′-ビフェニル)-4,4′-ジイル]-ビス[2-(4-ニトロフェニル)-5-フェニル]-2Hテトラゾリウム塩化物<略称ニトロ-TB>、2-ベンゾチアゾイル-3-(4-カルボキシ-2-メトキシフェニル)-5-[4-(2-スルホエチルカルバモイル)フェニル]-2H-テトラゾリウム<略称WST-4>、2,2′-ジベンゾチアゾイル-5,5′-ビス[4-ジ(2-スルホエチル)カルバモイルフェニル]-3,3′-(3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジフェニレン)ジテトラゾリウム2ナトリウム塩<略称WST-5>などが挙げられる。
これらの中でも、WST-4及びWST-5は、水溶性が高く試薬として調整しやすい上に、長波長域に吸収を有しておりヘモグロビンなどの蛋白質の吸収の影響を受け難い特徴がある。
実施形態Bの構成B1及びB2は、さらに、色素安定剤が含まれてもよい。色素安定剤としては、アジ化ナトリウム(WO2003/029229)、pH調整剤(特開2009-072136)などが挙げられる。
実施形態Bの構成B1及びB2には、電子伝達剤が含まれてもよい。電子伝達剤としては、ジアホラーゼ、N-メチルフェナジン・メトサルフェート類(例えばN-メチルフェナジン・メトサルフェート、1-メトキシ-5-メチルフェナジン・メトサルフェート(1-メトキシPMS)等)、メルドラブルー、メチレンブルーなどが挙げられる。
実施形態Bにおける発色シグナル及び糖化蛋白質量の測定は、実施形態Aと同様である。
実施形態Bにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Baとして、下記(1)から(4)を含み、下記(1)から(4)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Ba
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンと直接型FPDHとの反応により還元発色剤を発色させること。
(3)発色した還元発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
(4)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Bにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Bbとして、下記(0)から(4)を含み、下記(2)から(4)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Bb
(0)試料中の赤血球を溶血しヘモグロビンを赤血球から放出すること。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンと直接型FPDHとの反応により還元発色剤を発色させること。
(3)発色した還元発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
(4)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Ba及びBbは、さらに、糖化ヘモグロビン量とヘモグロビン量とから糖化ヘモグロビン比率を算出することを含みうる。
また、本実施形態Ba及びBbにおいて、糖化ヘモグロビンは、一又は複数の実施形態において、ヘモグロビンA1cである。
実施形態Bにおける測定対象が糖化ヘモグロビン以外の糖化蛋白質(例えば、糖化アルブミンなど)であり、糖化蛋白質比率(蛋白質量に対する糖化蛋白質量の比率)を測定する場合、一又は複数の実施形態において、本開示に係る測定で得られる糖化蛋白質量と、別の方法で得られる蛋白質量から糖化蛋白質比率を求めることができる。糖化ヘモグロビン比率もこの方法で求めてもよい。蛋白質量を求める方法は、例えば、上述したものがあげられる。
[実施形態Bの用事調製形態]
実施形態Bにおける1試薬系試薬は、流通段階では試薬の安定性の観点などから、1つの試薬でなくてもよい。本開示に係る測定方法を行う段階で用事調製してもよい。このような実施形態における1試薬系試薬を調製するための、限定されない2試薬の構成として下記構成B3及びB4が挙げられる。
構成B3
試薬1:緩衝剤、変性剤、直接型FPDH
試薬2:緩衝剤、還元発色剤
構成B4
試薬1:緩衝剤、直接型FPDH
試薬2:緩衝剤、還元発色剤
実施形態Bの構成B3及びB4は、さらに、上述の色素安定剤及び/又は電子伝達剤を含んでもよい。
また、構成B3及びB4における緩衝剤、変性剤、及び還元発色剤は、上述のものが使用できる。
[アマドリアーゼ及びプロテアーゼを用いる実施形態]
本開示に係る測定方法は、その他の一実施形態において、アマドリアーゼとしてN末端糖化ペプチド及び糖化アミノ酸(以下、単に「糖化ペプチド」ともいう)に対して基質特異性を有するアマドリアーゼを使用する。該アマドリアーゼとしては、フルクトシルペプチドオキシダーゼ(FPOX)、及び、フルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼ(FPDH)が挙げられる。
フルクトサミンや糖化アルブミンの測定に用いられるアマドリアーゼとしては、リジンのεアミノ基が糖化されたアミノ酸及び/又はεアミノ基が糖化されたペプチドによく作用する糖化アミノ酸及び/又は糖化ペプチドに作用する酵素を用いることができる。例としては、ギベレラ(Gibberella)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、カンジダ(Candida)属、ペニシリウム(Penicillium)属、フサリウム(Fusarium)属、アクレモニウム(Acremonium)属又はデバリオマイゼス(Debaryomyces)属由来のオキシダーゼ等が挙げられる。
[FPOXを用いる実施形態C]
本開示に係る測定方法は、限定されない実施形態Cにおいて、下記(1)から(5)を含み、下記(1)から(5)を行うために、あるいは、下記(2)から(5)を行うために、1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化蛋白質の測定方法である。
(1)試料中の蛋白質を変性すること。
(2)試料中の糖化蛋白質とプロテアーゼとの反応により糖化ペプチドを生成させること。
(3)糖化ペプチドとFPOXとの反応により過酸化水素を生成させること。
(4)生成した過酸化水素とペルオキシダーゼとの反応により酸化発色剤を発色させること。
(5)発色した酸化発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
限定されない一又は複数の実施形態において、実施形態Cにおける1試薬系試薬として、下記構成C1からC3が挙げられる。但し、本開示に係る試薬は、これらの実施形態には限定されない。1試薬系試薬は、さらにその他の成分を含んでもよい。
構成C1
1試薬系試薬:緩衝剤、変性剤、プロテアーゼ、FPOX、POD、酸化発色剤
構成C2
1試薬系試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、FPOX、POD、酸化発色剤
構成C3
1試薬系試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、FPOX、POD、ロイコ型色素、式(I)の化合物
実施形態Cの構成C1からC3は、さらに、上述の色素安定剤を含んでもよい。
構成C1からC3における緩衝剤、変性剤、POD、酸化発色剤、ロイコ型色素、式(I)の化合物、及び測定対象試料については、実施形態Aと同様である。
実施形態Cにおけるプロテアーゼとしては、中性付近で活性をもち、糖化ヘモグロビンと反応してN末端糖化ペプチド(本開示において、糖化アミノ酸を含む)を生成できるものを使用できる。産生生物種や酵素ファミリーは特に限定されない。プロテアーゼの限定されない例として、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、グルタミックプロテアーゼ、アスパラティックプロテアーゼ、メタロプロテアーゼなどが挙げられる。
実施形態Cにおけるプロテアーゼとしては、バチルス属、アスペルギルス属、ストレプトマイセス属などの微生物由来のプロテアーゼが挙げられる。その他、セリンプロテアーゼも好ましい。
また測定対象が糖化アルブミンである場合にはバチルス属及びストレプトマイセス属の微生物由来プロテアーゼがヒトアルブミンに対する作用が大きい為より好ましく、バチルス属由来プロテアーゼ、たとえばズブチリシン(Subtilisin)、ナガーゼ、プロテアーゼ-タイプ-VIII、-IX、-X、-XV、-XXIV、-XXVII、-XXXI(以上シグマ社製)、サーモリシン(Thermolysin)、ニュートラーゼ、エスペラーゼ、サビナーゼ、デュラザイム、バイオフィードプロ、アルカラーゼ、(以上ノボノルディスクバイオインダストリー社製)等が特に好ましく、ズブチリシン、ナガーゼ、プロテアーゼ-タイプ-XXVIIなどがより特に好ましい。
実施形態Cにおける発色シグナル及び糖化蛋白質量の測定は、実施形態Aと同様である。
実施形態Cにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Caとして、下記(1)から(6)を含み、下記(1)から(6)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Ca
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとプロテアーゼとの反応により糖化ペプチドを生成させること。
(3)糖化ペプチドとFPOXとの反応により過酸化水素を生成させること。
(4)生成した過酸化水素とペルオキシダーゼとの反応により酸化発色剤を発色させること。
(5)発色した酸化発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
(6)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Cにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Cbとして、下記(0)から(6)を含み、下記(2)から(6)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Cb
(0)試料中の赤血球を溶血しヘモグロビンを赤血球から放出すること。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとプロテアーゼとの反応により糖化ペプチドを生成させること。
(3)糖化ペプチドとFPOXとの反応により過酸化水素を生成させること。
(4)生成した過酸化水素とペルオキシダーゼとの反応により酸化発色剤を発色させること。
(5)発色した酸化発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
(6)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Ca及びCbは、さらに、糖化ヘモグロビン量とヘモグロビン量とから糖化ヘモグロビン比率を算出することを含みうる。
また、実施形態Ca及びCbにおいて、糖化ヘモグロビンは、一又は複数の実施形態において、ヘモグロビンA1cである。
実施形態Cにおける測定対象が糖化ヘモグロビン以外の糖化蛋白質(例えば、糖化アルブミンなど)であり、糖化蛋白質比率(蛋白質量に対する糖化蛋白質量の比率)を測定する場合、一又は複数の実施形態において、本開示に係る測定で得られる糖化蛋白質量と、別の方法で得られる蛋白質量から糖化蛋白質比率を求めることができる。糖化ヘモグロビン比率もこの方法で求めてもよい。蛋白質量を求める方法は、例えば、上述のものが挙げられる。
[実施形態Cの用事調製形態]
実施形態Cにおける1試薬系試薬は、流通段階では試薬の安定性の観点などから、1つの試薬でなくてもよい。本開示に係る測定方法を行う段階で用事調製してもよい。このような実施形態における1試薬系試薬を調製するための、限定されない2試薬の構成として下記構成C4からC11が挙げられる。
構成C4
第1試薬:緩衝剤、変性剤、FPOX、POD
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、酸化発色剤
構成C5
第1試薬:緩衝剤、変性剤、プロテアーゼ、POD
第2試薬:緩衝剤、FPOX、酸化発色剤
構成C6
第1試薬:緩衝剤、変性剤、FPOX、酸化発色剤
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、POD
構成C7
第1試薬:緩衝剤、変性剤、プロテアーゼ、酸化発色剤
第2試薬:緩衝剤、FPOX、POD
構成C8
第1試薬:緩衝剤、FPOX、POD
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、酸化発色剤
構成C9
第1試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、POD
第2試薬:緩衝剤、FPOX、酸化発色剤
構成C10
第1試薬:緩衝剤、FPOX、酸化発色剤
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、POD
構成C11
第1試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、酸化発色剤
第2試薬:緩衝剤、FPOX、POD
実施形態Cの構成C4からC11は、さらに、色素安定剤、例えば、還元剤や界面活性剤などを含んでもよい。また、構成C4からC11における緩衝剤、変性剤、酸化発色剤、及び測定対象試料については、実施形態Aと同様である。また、構成C4からC11において、変性剤及び/又は色素安定剤は、式(I)の化合物であってもよい。
[FPDHを用いる実施形態D]
本開示に係る測定方法は、限定されない実施形態Dにおいて、下記(1)から(4)を含み、下記(1)から(4)を行うために、あるいは、下記(2)から(4)を行うために、1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化蛋白質の測定方法である。
(1)試料中の蛋白質を変性すること。
(2)試料中の糖化蛋白質とプロテアーゼとの反応により糖化ペプチドを生成させること。
(3)糖化ペプチドとFPDHとの反応により還元発色剤を発色させること。
(4)発色した還元発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
限定されない一又は複数の実施形態において、実施形態Dにおける1試薬系試薬として、下記構成D1及びD2が挙げられる。但し、本開示に係る試薬は、これらの実施形態には限定されない。1試薬系試薬は、さらにその他の成分を含んでもよい。
構成D1
1試薬系試薬:緩衝剤、変性剤、プロテアーゼ、FPDH、還元発色剤
構成D2
1試薬系試薬:緩衝剤、FPDH、還元発色剤
実施形態Dの構成D1及びD2は、さらに、上述の色素安定剤及び/又は電子伝達剤を含んでもよい。
構成D1及びD2における緩衝剤、変性剤、還元発色剤、及び測定対象試料は、実施形態Bと同様であり、プロテアーゼは、実施形態Cと同様である。
実施形態Dにおける発色シグナル及び糖化蛋白質量の測定は、実施形態Aと同様である。
実施形態Dにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Daとして、下記(1)から(5)を含み、下記(1)から(5)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Da
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとプロテアーゼとの反応により糖化ペプチドを生成させること。
(3)糖化ペプチドとFPDHとの反応により還元発色剤を発色させること。
(4)発色した還元発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
(5)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Dにおける測定対象が糖化ヘモグロビンであり、糖化ヘモグロビン比率(ヘモグロビン量に対する糖化ヘモグロビン量の比率)を測定する実施形態Dbとして、下記(0)から(5)を含み、下記(2)から(5)を行うために1つの試薬(1試薬系試薬)と試料とを混合することを含む、糖化ヘモグロビン比率の測定方法が挙げられる。
実施形態Db
(0)試料中の赤血球を溶血しヘモグロビンを赤血球から放出すること。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとプロテアーゼとの反応により糖化ペプチドを生成させること。
(3)糖化ペプチドとFPDHとの反応により還元発色剤を発色させること。
(4)発色した還元発色剤の発色シグナルを測定して糖化蛋白質量を算出すること。
(5)変性したヘモグロビンの発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
実施形態Da及びDbは、さらに、糖化ヘモグロビン量とヘモグロビン量とから糖化ヘモグロビン比率を算出することを含みうる。
また、実施形態Da及びDbにおいて、糖化ヘモグロビンは、一又は複数の実施形態において、ヘモグロビンA1cである。
実施形態Dにおける測定対象が糖化ヘモグロビン以外の糖化蛋白質(例えば、糖化アルブミンなど)であり、糖化蛋白質比率(蛋白質量に対する糖化蛋白質量の比率)を測定する場合、一又は複数の実施形態において、本開示に係る測定で得られる糖化蛋白質量と、別の方法で得られる蛋白質量から糖化蛋白質比率を求めることができる。糖化ヘモグロビン比率もこの方法で求めてもよい。蛋白質量を求める方法は、例えば、上述したものがあげられる。
[実施形態Dの用事調製形態]
実施形態Dにおける1試薬系試薬は、流通段階では試薬の安定性の観点などから、1つの試薬でなくてもよい。本開示に係る測定方法を行う段階で用事調製してもよい。このような実施形態における1試薬系試薬を調製するための、限定されない2試薬の構成として下記構成D3からD10が挙げられる。
構成D3
第1試薬:緩衝剤、変性剤、FPDH
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、還元発色剤
構成D4
第1試薬:緩衝剤、変性剤、プロテアーゼ
第2試薬:緩衝剤、FPDH、還元発色剤
構成D5
第1試薬:緩衝剤、変性剤、FPDH、還元発色剤
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ
構成D6
第1試薬:緩衝剤、変性剤、プロテアーゼ、還元発色剤
第2試薬:緩衝剤、FPDH
構成D7
第1試薬:緩衝剤、FPDH
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、還元発色剤
構成D8
第1試薬:緩衝剤、プロテアーゼ
第2試薬:緩衝剤、FPDH、還元発色剤
構成D9
第1試薬:緩衝剤、FPDH、還元発色剤
第2試薬:緩衝剤、プロテアーゼ
構成D10
第1試薬:緩衝剤、プロテアーゼ、還元発色剤
第2試薬:緩衝剤、FPDH
実施形態Dの構成D3からD10は、さらに、上述の色素安定剤及び/又は電子伝達剤を含んでもよい。
構成D3からD10における緩衝剤、変性剤、還元発色剤、及び測定対象試料は、実施形態Bと同様であり、プロテアーゼは、実施形態Cと同様である。
[測定装置・測定システム]
本開示は、その他の態様において、本開示に係る測定方法を実行する、糖化蛋白質の測定装置又は測定システムに関する。
本開示に係る測定装置又はシステムは、一又は複数の実施形態において(図1)、反応容器(測光セル)に試料を供給するサンプリング部1、反応容器(測光セル)に1試薬系試薬を供給する試薬供給部2、測光セルの吸光度等の発色シグナルを測定する測光部3、サンプリング部1と試薬供給部2と測光部3を制御する制御部4、測光データ等を記録する記録部5、糖化蛋白質量等を算出する演算部6、及びデータ出力部7を備える。これらの各部は1つの装置に含まれてもよく、別個の装置に含まれシステムを構成してもよい。
糖化蛋白質量を測定する方法として、本開示に係る測定方法のほかに、HPLC法がある。HPLC法は、近年高速化し、1検体(のみ)なら約1分で測定でき、複数検体については、10検体ごとに約5.5分の速度(1検体約30秒)での測定が可能になった。 一方、酵素法は、従来の2試薬系の場合、1検体につき測定時間が8-10分必要であった。但し、反応時間を並行に進ませ、サンプリング間隔での測光(測定)が可能であるから、検体数が多くなるほど1検体あたりの測定時間をサンプリング間隔の時間に近づけることができ、HPLCよりも高速処理が可能となる。
本開示に係る測定方法であれば、一又は複数の実施形態において、試料と1試薬系試薬との混合から10秒-180秒で測定でき、2試薬系よりもさらなる高速化が可能となる。
よって、一又は複数の実施形態において、本開示に係る装置は、一度に多数の検体を処理する大型の自動分析装置に好適である。
あるいは、本開示に係る測定方法は、一又は複数の実施形態において、1試薬系試薬を用いることにより従来の酵素法よりもかかる時間が短縮化できるから、測定対象試料が少ない小型の自動分析装置にも好適である。
本開示に係る装置又はシステムの限定されない一又は複数の実施形態を説明する。
サンプリング部1には、採血に使用した採血管をそのままセットしたり、あるいは、血液等を試料カップに移し替えたり、採血管にサンプリング用具をセットしたりすることで、検体がサンプリング部1に供給される。採血管をそのままセットする場合には、キャップを貫通することのできるピアスノズルを用いることも可能である。
サンプリング部1において、供給された検体から試料が反応容器(測光セル)に移動される。サンプリング量は、例えば、0.1-10μLが挙げられる。測光セルに直接移動させる場合には、希釈率の観点から、0.1-2μLが好ましい。一方、検体から希釈槽を介して試料を測光セルに移動させてもよく、その場合のサンプリング量は、例えば、0.5-10μLである。
検体中の赤血球の溶血は、希釈槽を使用する場合には、希釈槽において、検体を精製水及び/又は界面活性剤を含む溶液など(以下、これらを「溶血溶液」ともいう)と混合することで溶血させることができる。溶血後、測定対象の試料として測光セルに移動する。したがって、本開示に係る装置又はシステムは、溶血溶液を供給する溶血溶液供給部を備えてもよい。
一方で、検体を直接測光セルに移動させてもよい。この場合、測光セルに溶血溶液を供給して溶血させてもよく、1試薬系試薬を供給することで溶血させてもよい。
いずれの場合も、溶血には、攪拌子による物理的な攪拌や、超音波による攪拌を利用できる。
測光セルには、試薬供給部2から1試薬系試薬が供給される。試薬供給部2には、1液として供給される1試薬系試薬の溶液がセットされてもよく、2液として(用事調製形態として)供給された試薬を必要な検体分だけ混合して作製された1試薬系試薬がセットされてもよい。例えば、1日分や数日分を作製してもよく、例えば、数検体分から数千検体分を作製してもよい。
測光セルへの試料と1試薬系試薬の供給は、いずれが先であってもよく、同時でもよい。全血試料の場合、試料と試薬の混合比率は、例えば、1:30~2000の比率であり、好ましくは1:100~1000、より好ましくは1:150~500である。血球試料の場合、試料と試薬の混合比率は、例えば、1:50~4000の比率であり、好ましくは1:100~2000、より好ましくは1:250~1000である。
本願明細書において、1試薬系試薬を用事調製してもよい。一又は複数の実施形態において、1試薬系試薬を試料との混合前5分以内に調製してもよい。この調製は、一又は複数の実施形態において、すべての試薬成分と接触させるために必要な最終的な工程をいう。特に限定されない一又は複数の実施形態において、酵素を含む第1試薬を、発色剤を含む第2試薬と組み合わせて1試薬系試薬を形成してもよい。試料と1試薬系試薬との混合後、測定までの時間は、例えば、10秒から180秒の間に設定できる。混合後測定までの時間は、例えば、30秒以上、45秒以上、又は、60秒以上である。また、混合後測定までの時間は、例えば、30秒以下、45秒以下、60秒以下、90秒以下、120秒以下、又は180秒以下である。
測定は、測光部3にて測光セルの吸光度等の発色シグナルを測定することで行われる。
糖化蛋白質の測定は、測定試薬添加後に速やかに1回目を測定し、測定終了時点で2回目を測定し、2回目と1回目の測光との差を測定値とする。
ヘモグロビンの測定は、Hbの吸収のある波長で測定するが、糖化ヘモグロビンの発色反応に影響されない波長が好ましく、例えば、発色剤がDA-67の場合、例えば、550nm以下、好ましくは500nm以下、より好ましくは450~480nm付近で測定する。
測定セル、又は、溶血セルは、洗浄して何回も使用する形態でもよいが、一回で使い捨てる形態でもよい。
制御部4は、例えば、サンプリング部1、試薬供給部2、測光部3、及び選択的に溶血溶液供給部が、上述のように作動するように制御する。
測光部で測定されたデータは、記録部5で記録される。また、該データに基づき、演算部6で糖化蛋白質量、蛋白質量、及び/又は、糖化蛋白質比率が算出されて、記録部5に記録される。記録されたデータは、データ出力部から出力される。
演算部6は、測光部で得られた測定値(例えば、吸光度変化量)を、測定値に対する検量線に基づき糖化蛋白質量に換算して糖化蛋白質量を算出する。
本開示は以下の限定されない一又は複数の実施形態に関しうる。
〔1〕 下記(1)から(3)を含む、試料中の糖化蛋白質の測定方法であって、
下記(2)から(3)を行うために試料と混合する試薬が1つである、測定方法。
(1)試料中の蛋白質を変性すること。
(2)試料中の糖化蛋白質とアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること。 (3)(1)及び(2)の後の試料の吸光度を測定して糖化蛋白質量を算出すること。〔2〕 前記糖化蛋白質が、糖化ヘモグロビン又は糖化アルブミンであり、前記蛋白質が、ヘモグロビン又はアルブミンである、〔1〕に記載の測定方法。
〔3〕 下記(1)から(4)を含む、試料中の糖化ヘモグロビンの測定方法であって、 下記(1)から(4)を行うために試料と混合する試薬が1つである、測定方法。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること。
(3)(1)及び(2)の後の試料の吸光度を測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
(4)(1)及び(2)の後の試料の吸光度を測定してヘモグロビン量を算出すること。
〔4〕 下記(0)から(4)を含む、試料中の糖化ヘモグロビンの測定方法であって、 下記(2)から(4)を行うために試料と混合する試薬が1つである、測定方法。
(0)試料中の赤血球を溶血しヘモグロビンを赤血球から放出すること。
(1)試料中のヘモグロビンを変性すること。
(2)試料中の糖化ヘモグロビンとアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること。
(3)(1)及び(2)の後の試料の吸光度を測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
(4)(1)及び(2)の後の試料の吸光度を測定してヘモグロビン量を算出すること。
〔5〕 糖化ヘモグロビンが、ヘモグロビンA1cである、〔2〕から〔4〕のいずれかに記載の測定方法。
〔6〕 前記アマドリアーゼが、糖化蛋白直接型アマドリアーゼである、〔1〕から〔5〕のいずれかに記載の測定方法。
〔7〕 添加する試薬が、変性剤、糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、及び酸化発色剤を含有する、〔1〕から〔6〕のいずれかに記載の測定方法。
〔8〕 添加する試薬が、変性剤、糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼ、及び還元発色剤を含有する、〔1〕から〔6〕のいずれかに記載の測定方法。
〔9〕 前記(2)が、試料中の糖化ヘモグロビンとプロテアーゼと反応によりN末端糖化ペプチドを生成させること、及び、N末端糖化ペプチドとアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること、である、〔2〕から〔8〕のいずれか記載の測定方法。
〔10〕 添加する試薬が、変性剤、プロテアーゼ、フルクトシルペプチドオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、及び発色剤を含有する、〔1〕から〔5〕及び〔9〕のいずれかに記載の測定方法。
〔11〕 添加する試薬が、変性剤、プロテアーゼ、フルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼ、及び発色剤を含有する、〔1〕から〔5〕及び〔9〕のいずれかに記載の測定方法。
〔12〕 〔1〕から〔11〕のいずれかに記載の測定方法を実行する、糖化ヘモグロビンの測定装置又は測定システム。
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本開示はこれら実施例に制限されるものではない。
[実施例1]
1試薬系試薬
糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドオキシダーゼ 3000U/L
ミリスチルジメチルアミノプロパンスルホン酸(東京化成工業) 3g/L
POD 10KU/L
DA-67(和光純薬工業) 0.1mmol/L
MOPS(同仁化学研究所) 50mmol/L
NaOH pH6.5
測定装置
BM-6010(日本電子製)
操作
人全血2μLと1試薬系試薬148μLとを混合し、37℃で2分間インキュベーションする。
吸光度測定
糖化ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約20秒後と、約2分後との吸光度を、主波長654nm、副波長694nmで測定し、約2分後の吸光度から約20秒後の吸光度を差し引くことで、吸光度変化量を求める。
ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約2分後の吸光度を、主波長478nm、副波長694nmで測定する。
糖化ヘモグロビン量の算出
吸光度変化量に対する検量線に基づき糖化ヘモグロビン量に換算して糖化ヘモグロビン量を算出する。
[実施例2]
1試薬系試薬の用事調製用第1試薬(酵素試薬)
糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドオキシダーゼ 400U/L
POD 20KU/L
MOPS(同仁化学研究所) 50mmol/L
NaOH pH6.5
1試薬系試薬の用事調製用第2試薬(発色剤試薬)
ミリスチルジメチルアミノプロパンスルホン酸(東京化成工業) 30g/L
DA-67(和光純薬工業) 1.0mmol/L
MOPS(同仁化学研究所) 50mmol/L
NaOH pH6.5
測定装置
BM-6010(日本電子製)
操作
第1試薬9mLと第2試薬1mLとを混合し、1試薬系試薬を作製する。
人全血2μLと1試薬系試薬148μLとを混合し、37℃で2分間インキュベーションする。
吸光度測定
糖化ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約20秒後と、約2分後との吸光度を、主波長654nm、副波長694nmで測定し、約2分後の吸光度から約20秒後の吸光度を差し引くことで、吸光度変化量を求める。
ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約2分後の吸光度を、主波長478nm、副波長694nmで測定する。
糖化ヘモグロビン量の算出
吸光度変化量に対する検量線に基づき糖化ヘモグロビン量に換算して糖化ヘモグロビン量を算出する。
[実施例3]
1試薬系試薬の用事調製用第1試薬(酵素試薬)
フルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼ 500U/L
1-メトキシPMS(同仁化学研究所) 1mmol/L
MOPS(同仁化学研究所) 50mmol/L
NaOH pH6.5
1試薬系試薬の用事調製用第2試薬(発色剤試薬)
メタロプロテアーゼ 20000KU/L
ミリスチルジメチルアミノプロパンスルホン酸(東京化成工業) 30g/L
WST-4(同仁化学研究所) 1mmol/L
MOPS(同仁化学研究所) 50mmol/L
NaOH pH6.5
測定装置
BM-6010(日本電子製)
操作
第1試薬9mLと第2試薬1mLとを混合し、1試薬系試薬を作製する。
人全血2μLと1試薬系試薬148μLとを混合し、37℃で2分間インキュベーションする。
吸光度測定
糖化ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約20秒後と、約2分後との吸光度を、主波長694nm、副波長805nmで測定し、約2分後の吸光度から約20秒後の吸光度を差し引くことで、吸光度変化量を求める。
ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約2分後の吸光度を、主波長478nm、副波長694nmで測定する。
糖化ヘモグロビン量の算出
吸光度変化量に対する検量線に基づき糖化ヘモグロビン量に換算して糖化ヘモグロビン量を算出する。
[実施例4]
1試薬系試薬の用事調製用第1試薬(酵素試薬)
フルクトシルペプチドオキシダーゼ 500U/L
POD 20KU/L
MOPS(同仁化学研究所) 50mmol/L
NaOH pH6.5
1試薬系試薬の用事調製用第2試薬(発色剤試薬)
メタロプロテアーゼ 30000KU/L
ミリスチルジメチルアミノプロパンスルホン酸(東京化成工業) 30g/L
DA-67(和光純薬工業) 1.0mmol/L
MOPS(同仁化学研究所) 50mmol/L
NaOH pH6.5
測定装置
BM-6010(日本電子製)
操作
第1試薬9mLと第2試薬1mLとを混合し、1試薬系試薬を作製した。
人全血2μLと1試薬系試薬148μLとを混合し、37℃でインキュベーションした。
吸光度測定
糖化ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約20秒後、約1分後、約2分後、約5分後の吸光度を、主波長658nm、副波長694nmで測定し、約1分後、約2分後、約5分後の各吸光度から約20秒後の吸光度を差し引くことで、それぞれの吸光度変化量を求めた。
ヘモグロビン測定:1試薬系試薬の混合から約2分後の吸光度を、主波長478nm、副波長694nmで測定した。
糖化ヘモグロビン量の算出
吸光度変化量に対する検量線に基づき糖化ヘモグロビン量に換算して糖化ヘモグロビン量を算出した。
結果
約1分後、約2分後及び約5分後のいずれにおいても、同じ測定結果がえられた。

Claims (10)

  1. 下記(1)から(3)を含む、試料中の糖化ヘモグロビンの測定方法であって、
    前記試料は、赤血球を含む試料であり、
    下記(1)から(3)を行うために試料と混合する試薬が1つであり、前記1つの試薬が変性剤、発色剤、及びアマドリアーゼを含む、測定方法であって、
    前記変性剤が、ミリスチルジメチルアミノプロパンスルホン酸であり、
    前記発色剤が、10-(カルボキシメチルアミノカルボニル)-3,7-ビス(ジメチルアミノ)フェノチアジン(DA-67)又は、2-ベンゾチアゾイル-3-(4-カルボキシ-2-メトキシフェニル)-5-[4-(2-スルホエチルカルバモイル)フェニル]-2H-テトラゾリウム(WST-4)であり、
    前記アマドリアーゼが、糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドオキシダーゼ又はフルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼである、測定方法
    (1)試料中のヘモグロビンと前記変性剤との反応により前記ヘモグロビンを変性すること。
    (2)試料中の糖化ヘモグロビンと前記アマドリアーゼとの反応により前記発色剤を発色させること。
    (3)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
  2. 下記(1)から(4)を含む、試料中の糖化ヘモグロビンの測定方法であって、
    下記(1)から(4)を行うために試料と混合する試薬が1つであり、前記1つの試薬が変性剤、発色剤、及びアマドリアーゼを含む、測定方法であって、
    前記変性剤が、ミリスチルジメチルアミノプロパンスルホン酸であり、
    前記発色剤が、10-(カルボキシメチルアミノカルボニル)-3,7-ビス(ジメチルアミノ)フェノチアジン(DA-67)、又は2-ベンゾチアゾイル-3-(4-カルボキシ-2-メトキシフェニル)-5-[4-(2-スルホエチルカルバモイル)フェニル]-2H-テトラゾリウム(WST-4)であり、
    前記アマドリアーゼが、糖化蛋白直接型フルクトシルペプチドオキシダーゼ又はフルクトシルペプチドデヒドロゲナーゼである、測定方法
    (1)試料中のヘモグロビンと前記変性剤との反応により前記ヘモグロビンを変性すること。
    (2)試料中の糖化ヘモグロビンとアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること。
    (3)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定して糖化ヘモグロビン量を算出すること。
    (4)(1)及び(2)の後の試料の発色シグナルを測定してヘモグロビン量を算出すること。
  3. (1)に先立ち、下記(0)を含む、請求項1又は2に記載の測定方法。
    (0)試料中の赤血球を溶血しヘモグロビンを赤血球から放出すること。
  4. 前記糖化ヘモグロビン量の算出は、前記測定した発色シグナルを所定の換算要素に基づき糖化ヘモグロビン量に換算することを含む、請求項1から3のいずれかに記載の測定方法。
  5. 糖化ヘモグロビンが、ヘモグロビンA1cである、請求項1から4のいずれかに記載の測定方法。
  6. 前記試薬が、さらに、ペルオキシダーゼを含、請求項1からのいずれかに記載の測定方法。
  7. 前記(2)が、試料中の糖化ヘモグロビンとプロテアーゼと反応によりN末端糖化ペプチドを生成させること、及び、N末端糖化ペプチドとアマドリアーゼとの反応により発色剤を発色させること、である、請求項1から5のいずれか記載の測定方法。
  8. 前記試薬が、さらに、プロテアーゼ及びペルオキシダーゼを含、請求項1から5及びのいずれかに記載の測定方法。
  9. 前記試薬が、さらに、プロテアーゼを含、請求項1から5及びのいずれかに記載の測定方法。
  10. 請求項1からのいずれかに記載の測定方法を実行する、糖化ヘモグロビンの測定装置又は測定システム。
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