JPH01197654A - 乾式分析材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体中の成分を分析するための、分析材料に
関する。

更に詳しくは、尿、血液、鵠液等の生体液中の成分を分
析するための、乾式分析材料に関するものである。

［従来技術］ 尿、血液、髄液等の体液中の成分を定量するための試薬
を乾燥型に変え、しかるのち被検成分と接触させる方法
はドライケミストリーという名称の新しい分野を構築し
、その重要性は近年ますます高まっている。

初期のドライケミストリーは１分析に必要な試薬をｔ紙
等の液体吸収性材料に相持せしめた試験紙と呼称される
分析用具に代表され、これは主に河川水や排潰液中の成
分分析に利用されてきた。

その後、試験紙表面を有機ポリマーフィルムでコーティ
ングして、全血中の成分を分析可能としたもの（米国特
許第３０９２４６５号公報）やフィルム形成成分と分析
試薬を混合し、支持体に塗布乾燥せしめたもの（特公昭
４９−３３８００号公報）等の応用法も提案された。

更に液体不浸透性光透過性支持体上に展開層、光遮蔽層
、試薬層、検知層等を設けた多層一体型分析要素は、ド
ライケミストリーの領域を大巾に拡大した。　この多層
一体型分析要素を用いて生体液中の成分を定量する場合
には、共存する蛋白質、着色物質、還元物質や、特別な
場合には赤血球等細胞成分の影響を除去することができ
るとみなされている。　多層一体型分析要素の詳細は特
公開５６−４５５９９号公報、特公昭５８−１８６２８
号公報、特開昭５７−６６３５９号公報。

特開昭５６−２４５７６号公報等に記載されている。

［発明が解決しようとする課８］ 上述の多層一体型分析要素においては、展開層を別とす
れば、ゼラチン等の親水性の結合剤を使用して、常に湿
式により積層されるため、製造時各層内の成分が相互に
混じり合う危険にさらされている。　又、各層の厚さは
通常数十マイクロと非常に薄いため、単独では機械的強
度に乏しく、従ってポリエチレンテレフタレート、ポリ
カーボネート、ポリスチレン等の透明支持体に必ず固着
しなければならなかった。　更に、親木性物質を支持体
に固着させ、一定以上の接着強度を保つには支持体に親
木性を付与する工程を必要とした。

これらは要素の製造を、より複雑なものとしている。　
一方全崩を対象とする分析の場合には、赤血球のような
着色成分の影響を排除するために輻射線遮蔽層を特別に
設ける必要があった。　核層は特公昭５８−１８６２８
号公報に開示されているように、二酸化チタン、硫酸亜
鉛、硫酸バリウム等の無機顔料より構成されるが、緻密
な構造を形成するため、被検成分の検出層への速やかな
移行を妨げるものであった。

本発明は、上記従来技術における多層一体型分析要素の
問題点を解決するためのものである。

すなわち、在来の多層一体型分析要素のように各層内の
混じり合うおそれがなく、実質的に光透過性支持体に固
着させる必要のない乾式分析材料を提供するものである
。

さらに、より容易に製造でき、非常に迅速な応答の得ら
れる乾式分析材料で、特に、全血中成分の分析に必須と
される光遮蔽層を個別に設ける必要がない乾式分析材料
を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 前記問題点は、液体中の成分を測定するための試薬を、
前記液体に不溶性の有機又は無機微粉体により複合化さ
れた前記液体に不溶性の有機ポリマー粒子上に１分散あ
るいは固定化せしめ、圧縮成型させた層を含有する分析
要素とすることにより解決された。

本発明で用いられる有機ポリマー粒子（以下、母粒子と
呼称）は、被検液に不溶性で、多孔質であっても非多孔
質であっても良く、望ましい形状は球状であるが、いか
なる形態をもとりうる。

母粒子の粒径は通常０．１〜１００μの範囲にあり被検
液の性状により適宜選択される。

容易に推察されるように、母粒子の粒径分布は可能な限
り狭いものが望まれる。

本発明で使用される母粒子の材質としては、ポリエチレ
ン、ナイロン、ポリスチレン、セルロファイン、エポキ
シ樹脂等が挙げられる。

本発明においては、母粒子表面に複合化させる微粉体（
以下、子粒子と呼称）が重要な役割りを果たす、　すな
わち、上記のような材質からなる母粒子は、一般に疎水
的性質を有するが、子粒子との複合化により親木的性質
を与えられるためである。

臨床化学分析に使用される多くの試薬成分は、水性媒体
に溶解あるいは分散されることから、複合化粉体の親木
的性質は、試薬成分との親和性を著しく高め１両者が均
質に混合されるという望ましい状況を生むのである。

子粒子は被検体に不溶で、かつ母粒子より小さい粒径を
有し、母粒子同様、いかなる形状をもとりうる。　子粒
子としては二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、ポリメ
チルメタクリレート等を挙げることができるが、中でも
二酸化チタンは特に好ましい、　この二酸化チタンには
結晶格子の違いによりルチル型やアナタース型等が存在
するが本発明ではいずれの型であっても使用しうる。

また二酸化チタン表面をアルミナやシリカ等で処理して
成型加工上好ましい性質を与えることができる。

一般に全血を測定対象とする場合には血球成分による影
響を防止するために光反射層（光遮断層）等が利用され
ている（特公昭５３−２１６７７号公報、特開昭５５−
９０８５９号公報）。

しかし本発明においては複合化粉体自身が光遮蔽性を有
しているので、この光反射層（光遮断層）を省略しうる
。

本発明で使用される複合化粉体は、自動乳鉢を利用する
方法や高速気流中衝撃法等、母粒子と子粒子を均質に混
合させる方法によって得ることができる。　自動乳鉢は
、粒子にせん断エネルギー□を与えることによって粒子
同志の結合を図るものである。

一方、高速気流中衝撃法とは衝撃力を主体とするエネル
ギーを粒子に加えて粒子同志の結合を図るもので、粒子
の変形を伴なわないという利点を有する方法である（詳
細については、「微粒子設計」小石　真純編著、工業調
査金利−１９８７−を参照されたい）。

複合化粉体を構成する母粒子と子粒子の組み合せは無数
に考えられるが、分析対象物の性状に応じて適当なもの
を選択する。　組み合せの例を挙げると、例えば比較的
粘性の低い液体を分析対象とする場合には緻密な構造を
とるナイロンと二酸化チタンの組み合せが挙げられる。

　又、全血のような固形成分を多く含む液体を分析対象
とする場合には、固形成分による目詰まりを防ぐ必要が
あるので、比較的ラフな構造をとることのできる組み合
わせ、すなわち粒径が大きめのポリエチレンと二酸化チ
タンの組み合わせ等が好ましいものとして挙げられる。

他方、母粒子と子粒子の混合割合は、複合化粉体の成型
性や分析対象となる液体の通過性に太き今な影響を与え
る。　一般的に複合化粉体に占める子粒子の割合は、ｌ
Ｏ〜５０重量％程度が好ましい、　一般に子粒子の割合
が高くなると複合化粉体の成型性は向上するが、液体の
通過性を悪くする原因となる緻密な構造をとりやすい。

複合化粉体と分析試薬との混合は、湿式法あるいは乾式
法によって例えば次のようにして実施される。

湿式法では、分析に必要な試薬を予め粉体を溶解しない
適当な溶媒に溶解せしめた後、複合化粉体と練合、乾燥
させる。　乾式法では分析に必要な試薬を予め粉砕した
後、複合化粉体と均一に混合する。

本発明の乾式分析材料は、複合化粉体と均一に混合した
ものを圧縮成型することにより得ることができ、錠剤あ
るいはシート状の剤型とするのが好ましい、尚、圧縮成
型加工時には、加熱を伴なうこともできる。

本発明の乾式分析材料は、複数の層より構成されてもよ
い、　例えば、液体中のグルコースをグルコースオキシ
ダーゼ／ペルオキシダーゼ７色原木発明の乾式分析材料
を用いて液体中の成分を分析する場合１例えば次のよう
に実施される。

成型された乾式分析材料上に少量の被検液を点着後、一
定時間インキュベーションを行ない、点着面の裏面、あ
るいは点着面における過剰の被検液を除去した後に、生
じた応答を反射光学的に測定するのである。

以下、実施例に基づき、本発明を更に詳細に説明するが
、これにより本発明が限定されるものではない。

実施例１゜ グルコース分析材料の製造 セルロファインＧＨ−２５−ｍ（チッソ磁製）４．２ｇ
とポリメチルメタクリレートＭＰ−１０００（綜研化学
■製）１．８ｇを磁製乳鉢（外径１５ｃ膳）に採り、自
動乳鉢ＡＮＭ−１０００（日得られた複合化粒体と下記
処方のグルコース測定試薬とを練り合せた後、真空乾燥
を行なった。

グルコース測定試薬処方 グルコースオキシダーゼ　　　　１０８０　　Ｕペルオ
キシダーゼ　　　　　　　　３００　Ｕｏ−）リジンニ
塩酸塩　　　　　　　１０ｍｇ２．７−ジアミツフルオ
レンニ塩酸塩　　２０−８１Ｍクエン酸緩衝液（ＰＨ６
，０）　　　　　１　、８ｍ！メタノール　　　　　　
　　　　　　１．２１精製水　　　　　　　　　　　　
　　　３　　ｍｌ得られた粉体５０ｍｇを圧縮成型し、
直径１３層層厚さ０．３曹層の錠剤とし、グルコース分
析材料とした。

実施例２゜ グルコース分析材料の製造 ポリエチレンＬＥ−１０８０（製鉄化学工業−製）３．
５ｇとルチル型二酸化チタンＲ−７８０−２（石原産業
■！１）１．５ｇとを混合し、実施例１と同様の方法で
複合化粒体を得た。　下記処方のグルコース測定試薬を
乳鉢に採り、予め十分ま た。

グルコース測定試薬処方 グルコースオキシダーゼ　　　　３２００　　Ｕペルオ
キシダーゼ　　　　　　　　４６０　Ｕクエンｊ！！　
　　　　　　　　　　　　　　２１０ｍｇクエン酸ナト
リウム　　　　　　　５８０　　層８３、ｆｆ’、５．
５’、−テトラメチルベンチジンニ塩酸塩　５０Ｉ 得られた粉体５０■ｇを用いて実施例１と同様の方法で
錠剤を製し、グルコース分析材料とした。

実施例３゜ コレステロール分析材料の製造 ポリエチレンＣＬ−４０８０−Ｆ　（製鉄化学工業■製
）７ｇとアナタース型二酸化チタンＡ−１００（石原産
業■製）３ｇとを用いて実施例１と同様の方法で複合化
粒体を調製した。　下記処方のコレステロール測定試薬
を複合化粒体と練り合コレステロールオキシダーゼ　　
ｔｏｏｏ　　ｕコレステロールエステラーゼ　　９００
０　　ｔｌペルオキシダーゼ　　　　　　　　９２０　
ｕＯ，５駕　　）　　　リ　　ト　　ン　Ｘ−ｔｏｏ６
ｍｌＯ０５Ｍリン酸緩衝液（ＰＨ７，０）　　　　　　
４　　鳳１４−アミノアンチピリン　　　　　　　　６
６　腸ｇトエチルート（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塩１
８０　　　■８ 得られた粉体ＩＱＯｍｇを用いて実施例１と同様の方法
で錠剤を製し、コレステロール分析材料とした。

測定例１゜ ０．１００，２００，４００、ならびに８００ｍｇ／ｄ
ｌのグルコース水溶液３０−を実施例１．で得られた錠
剤の一面に点着し、１分後に過剰液を拭き取った。２分
後、点着面の発色を反射測光光度計を用いて測定波長６
２０ｎｍで計測した。

結果は第１図に示すとおりである。

測定例２゜ 実施例２．で得られた錠剤の一面に市原のコントロール
血清（ＯＭＥＧＡ　Ｉ・グルコース表示値１Ｇ９厘ｇ／
ｄｉ並びにＯＭＥＧＡ■・グルコース表示値３００腸ｇ
／ｄｌ；クーパーバイオメディカル社製、）２０−を滴
下し、１分後に過剰の血清を除去した。２分後より７分
後まで１分毎に波長６３５ｎｍにおける反射光学濃度を
求めた。

結果は第２図に示すとおり、３分後には、はぼ一定の反
射光学濃度が得られた。

測定例３゜ 実施例３．で得られた錠剤の一面にコレステロール濃度
の異なる４種の全血、各々２５−を点着し、１分後に裏
面に生じた色の反射率スペクトルを測定した。　尚、用
いた全血から血漿を分離し血漿中のコレステロール濃度
をコレステザイム（登録商標）Ｖ５５５“栄研°　（栄
研化学■製）で分析したところ、１５９，２０１．２２
２並びに２６４１ｇ／ｄｌであった。

′結果は第３図に示すとおり、裏面における発色は赤血
球等の着色成分に影響されず、６００！ｌ■に極小反射
率を有し、血漿中コレステロール濃度の違いを明瞭に区
別できるものであった。

参考例 血液点着面における点着１分後の反射率スペクトル（赤
血球の色）を測定したところ第４図に示すとおり、５４
０　ｎｍと５７５ｎｍにピークを有する曲線となった。

第３図の反射率スペクトルでは、この領域（５４０ｎ鵬
〜５７５　ｎｍ）に凹凸が認められないことから、裏面
には血球成分がほとんど現れていないことが、第４図と
第３図との比較により明確であった。

［発明の効果１ 本発明の乾式分析材料は、複合化粉体に測定試薬を混合
し、成型加工するというような簡単な方法で製造するこ
とができ、湿式法でも乾式法でも製造可能である。

又、複合化粉体自身が光遮蔽性を有していることより、
着色成分による影響を回避することができ、特に全血中
成分の分析に有利な乾式分析材料である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の分析材料（実施例１．グルコース分
析材料）を用い、各種既知濃度のグルコース水溶液を被
検体として測定した分析結果を示す、　尚、縦軸は反射
光学濃度を、横軸はグルコース濃度（層ｇ／ｄ１）を示
す。 第２図は、本発明の分析材料（実施例２．グルコース分
析材料）を用い、市販のコントロール血清（ＯＭＥＧＡ
　Ｉ　、　ＯＭＥＧＡ　Ｉｆ）を被検体として、呈色の
経時変化を測定した分析結果を示す、　尚、縦軸は反射
光学濃度を、横軸は経過時間（分）を示す。 第３図は１本発明の分析材料（実施例３．コレステロー
ル分析材料）を用い、３種の全血を被検体として、その
各々の反射率スペクトルを測定した分析結果を示す、　
尚、縦軸は反射率（ｚ）を、各々のコレステロール濃度
（璽ｇ／ｄｉ）を表わす。 第４図は１本発明の分析材料の血液点着面における点着
１分後の反射率スペクトル（赤血球の色）を測定した結
果を示す。 尚、縦軸は反射率（ｚ）を、横軸は波長（ｎｍ）を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）液体中の成分を分析するための試薬が、前記液体に
   不溶性の有機又は無機微粉体により複合化された前記液
   体に不溶性の有機ポリマー粒子中に、分散あるいは固定
   化されたことを特徴とする乾式分析材料