JPH0137694B2 - - Google Patents

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JPH0137694B2
JPH0137694B2 JP58122464A JP12246483A JPH0137694B2 JP H0137694 B2 JPH0137694 B2 JP H0137694B2 JP 58122464 A JP58122464 A JP 58122464A JP 12246483 A JP12246483 A JP 12246483A JP H0137694 B2 JPH0137694 B2 JP H0137694B2
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JP
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biotin
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conjugate
liquid
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JP58122464A
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Japanese (ja)
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Chaarusu Bogusurasukii Robaato
Josefu Kariko Robaato
Edowaado Kurisutonaa Jeemusu
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MAIRUSU Inc
Original Assignee
MAIRUSU Inc
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Publication date
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Publication of JPS5942454A publication Critical patent/JPS5942454A/en
Publication of JPH0137694B2 publication Critical patent/JPH0137694B2/ja
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D209/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/44Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles
    • C07D209/48Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles with oxygen atoms in positions 1 and 3, e.g. phthalimide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D237/00Heterocyclic compounds containing 1,2-diazine or hydrogenated 1,2-diazine rings
    • C07D237/26Heterocyclic compounds containing 1,2-diazine or hydrogenated 1,2-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D237/30Phthalazines
    • C07D237/32Phthalazines with oxygen atoms directly attached to carbon atoms of the nitrogen-containing ring
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07D493/02Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/10Spiro-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532Production of labelled immunochemicals
    • G01N33/533Production of labelled immunochemicals with fluorescent label

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、液体中のハプテン、抗原、ビオチン
又はアビジン(対象物質)の存在を、特定(又
は、特異的)結合の相手物質に対する該対象物質
の親和性に基づいて測定するための方法及び試薬
に関するものである。更に詳しくは、本発明は分
離工程を必要とせず、かつ標識物質として放射性
物質もしくは部分変形した酵素を用いない特定結
合による分析に用いる方法及び試薬に関するもの
である。なお、本明細書中では、「特定」と「特
異的」とは同義に用いている。 液体中の低濃度の物質の存在を検出するための
便利かつ信頼性が高く、更に危険性のない方法へ
の要望があることは明白である。このことは、
10-11モル濃度程度の低濃度で体液中に存在する
成分が病理学上重大である臨床化学の分野に於い
ては、特に該当する。そのような低濃度の物質を
検出することの困難さは、通常は試料の量が非常
に制限される臨床化学の分野に於いて増加する。 以前に於いては、物質は、その検出される物質
が必ず反応体であるような反応系に基づいて、液
体中で検出されていた。未知物質の存在は、反応
生成物の出現もしくは既知反応体の消失によつて
検出されている。ある場合に於いては、そのよう
な分析方法は、生成物の出現もしくは反応体の消
失の速度あるいは生成した生成物もしくは平衡に
達した際に費やされた反応体の総量の測定を行な
うことにより、定量的にもなり得た。それぞれの
分析の反応系は必然的に小さなグループの物質の
検出のみに限定されるか、あるいは個別性(特異
性)のないもののいずれかである。 個別性が高く、かつ広範囲の物質の検出に応用
できる分析系の研究により、放射性免疫分析法が
生み出された。この方法によると、検出対象の物
質の放射性標識を付されたものの量は、未知のも
のに個別性を有する限られた量の抗体について、
未知のものと競い合わされるようになされる。そ
して、抗体に結合されるようになる標識を付され
たものの量は、存在する未知物質の水準に逆比例
して変化する。放射性免疫分析技術に於いては、
本来、抗体に結合されるようになる標識を付され
た形の検出対象の物質を、そのような結合を起さ
ない物質と分離することが必要となる。この必要
とされる分離を遂行するための種々の手段が、例
えば米国特許第3505019号、3555143号、3646346
号、3720760号及び3793445号に示されるように開
発されてきた。しかし、それらの手段は全て、結
合−被標識付与体の非結合−被標識付与体からの
効率的な分離を確実にするためにロ過、遠心分離
もしくは洗浄などの少なくとも一つの人手による
操作工程を必要としている。分離操作を不要にす
ることができれば分析方法が非常に簡単になり、
臨床試験室に於いて更に有用となることであろ
う。 免疫分析に於いて放射性物質を用いることは、
放射性物質の代わりに酵素を付けた物質を用いる
ことによりある程度避けることができるようにな
つた。米国特許第3654090号及び3791932号に例示
されているように、酵素を付けた免疫分析を遂行
するために必要な人手による操作工程は大体に於
いて放射性免疫分析に於いて必要とされることと
同じで、煩わしい分離工程を必要とする。酵素を
付けた物質を用いることについては、付けられる
各々の酵素がその付された結合体の形成に用いら
れるために個別に化学的な変形が加えられなけれ
ばならないといつた他の不利益もある。付けられ
る他の物質、例えば補酵素もしくはビールス(ネ
イチヤー、219、186(1968))を使用することが提
案され、更に蛍光標識を用いること(フランス国
特許第2217350号)も提案されている。 放射性標識もしくは付けられた酵素による免疫
分析方法は、検出可能物質の幅を広げること、も
しくは操作を簡素化させることにより将来に於て
改良されうるにしても、その本質として、これら
の方法はある種の分離工程が必ず必要となる。最
近になり、分離工程を必要としない別種の方法が
公表された。従つてこの方法は、分離が必要であ
る不均一系との対照として、均一系と言われる。
米国特許第3817837号には、検出対象物質(リガ
ンド)に共有結合する標識物質としての酵素と対
象物質用の可溶性受容体(通常は抗体)から成る
可溶性複合体を分析対象の液体と結合させる工程
及び複合体中の酵素活性に対する対象物質の効果
を測定する工程を含む競合結合分析方法が開示さ
れている。 この方法は、酵素−結合−リガンドの複合体と
受容体との反応により複合体中の酵素の酵素活性
が抑制される結果になるため、分離工程が不必要
となり、この点有利であるが、それにもかかわら
ずこの方法はその能力について厳しい制限がある
ため広範囲な分析の要求には応じられない。例え
ば、酵素−結合−リガンドの複合体の製造に於い
て、検出対象の物質もしくはリガンドは酵素に、
その結合位置が酵素の酵素的に活性な位置に近接
するように注意深く制御された方法により結合さ
れなければならないことは、明らかに必須であ
る。このことは複合体とされたリガンドと受容体
との間の反応により酵素的に活性な位置を封鎖す
る目的で必要とされる。酵素は、その大きさが、
分子量約10000から1000000の範囲で大きく変動す
る。こうして、分子量が500000もしくはそれ以上
の平均的酵素の活性位置を物理的に封鎖すること
ができるように、150000と300000の間の分子量を
有する抗体の形の受容体の結合位置は厳密に制御
されなければならない。酵素の化学構造は複雑で
あるため、そのような化学的結合を厳密に制御す
ることは実際困難であり、種々広範囲の酵素をふ
るい分けることによつても、わずか少数のみの酵
素がこの均一系分析方法に於いて使用できるもの
と考えられるであろう。 更に、定量的な試験結果を得るためには、各々
の酵素−結合−リガンド複合体について酵素の数
とリガンドの数を厳密に制御することが必須とな
る。この点でもまた、酵素の複雑なペプチド構造
のためにこのような制御が困難となる。従つてや
はり、リガンドと酵素の比の必要な制御が確実に
行なえるような適当な分子構造を有する酵素はわ
ずか少数であろうと考えられる。 先行技術の均一系分析方法は酵素による増幅を
含んでおり、このため非常に鋭敏であるとされて
いる。しかし、標識物質である酵素がそれ自身先
行技術の分析方法の鋭敏性を決定する制限要素と
なつているため、この方法の応用性は非常に限定
されたものとなる。この鋭敏性は明らかに酵素−
結合−リガンド結合体に於ける特定の酵素の触媒
的活性に制限される。従つて先行技術方法の応用
性は、有用な結合体の形成のための結合への要求
のみならず、そのような結合体を使用する分析の
鋭敏性の、特定の結合体の酵素への依存性によつ
ても制限される。 先行技術の均一系の分析方法は、尿やリンパ液
のような生物の液体の試験に応用する際にも更に
不利益である。酵素−結合−リガンド結合体中に
含まれる酵素種が試験対象の液体試料中にかなり
の量存在するので、それにより分析方法の精度に
相当な影響を与える制御不可能の活性が背景(バ
ツクグラウンド)として現われるようになる。従
つて、人間もしくは動物の生物学的液体を試験す
る際に使用できる分析方法を形づくるためには、
そのような液体に対して内因性ではない外部的な
酵素を選んでこれを用いて酵素−結合−リガンド
結合体を形成するようにする必要があり、そのた
め、この分析方法の応用性は更に制限を受けるこ
とになる。 従つて本発明の目的は、分離工程を必要とせ
ず、かつ不便な放射性物質もしくは部分変形酵素
を標識物質として使用しない、液体中のハプテン
又は抗原(対象物質)を検出するための新規な方
法及び試薬を提供することである。 更に、先行技術の方法よりも更に応用範囲が広
く便利な均一系免疫分析方法及びその系を提供す
ることも目的の一つである。 対象物質もしくはその特定結合の相手物質に先
行技術方法の酵素よりも更に都合よく結合するこ
とのできる標識物質を用いる均一系免疫分析方法
及びその系を提供することも本発明の目的の一つ
である。 特定の結合反応によつて、先行技術方法の酵素
よりも更に容易に影響を受けやすい活性を有する
標識物質を含む結合体を用いる均一系免疫分析方
法及びその系を提供することもまた本発明の目的
の一つである。 種々の広範囲の鋭敏な反応系を用いることによ
り、先行技術方法に於ける酵素の活性のいかなる
変化よりも更に都合良くいかなる活性の変化につ
いても検出できる標識物質を含む結合体を用いた
均一系特定結合分析方法及びその系を提供するこ
ともまた本発明の目的の一つである。 更に、先行技術の方法よりも更に容易に生物の
液体の試験に応用できる均一系特定結合分析方法
及びその系を提供することも本発明の目的の一つ
である。 本発明の均一系免疫分析方法は、液体中のハプ
テン、抗原、ビオチン又はアビジンを分析するた
めの: (a) 液体を、 (1) 予め定められた特性を有する標識物質とハ
プテン、抗原、ビオチン又はアビジンとの結
合体、及び (2) 標識化された結合体の抗体−束縛相及び抗
体−遊離相を生成する、ハプテンもしくは抗
原に対する抗体、ビオチンに対するアビシン
又はアビジンに対するビオチン からなる試薬と接触させる工程;及び (b) 束縛相と遊離相を分離することなく、液体中
のハプテン、抗原、ビオチン又はアビジンの指
標としての特性を測定する工程 からなる均一系免疫分析方法であつて、 結合体中の標識物質が、化学発光反応の反対体
であることを特徴とするものである。 又、本発明の均一系免疫分析試薬は、液体中の
ハプテン、抗原、ビオチン又はアビジンを均一系
免疫分析方法により分析するための: (1) 予め定められた特性を有する標識物質と、ハ
プテン、抗原、ビオチン又はアビジンとの結合
体、及び (2) ハプテンもしくは抗原に対する抗体、ビオチ
ンに対するアビジン又はアビジンに対するビオ
チン からなる試薬であつて、 試薬とハプテン、抗原、ビオチン又はアビジン
が標識化された結合体の抗体−束縛相及び抗体−
遊離相を生成する結合反応系を形成し、かつ、束
縛相又は遊離相のどちらかにおける特性が液体中
のハプテン、抗原、ビオチン又はアビジンの量の
関数であつて、 結合体中の標識物質が、化学発光反応の反応体
であることを特徴とするものである。 本発明は、非常に便利で、応用性が広く、かつ
鋭敏な均一系特定結合分析方法及びその系を、前
以つて決められた反応の成分として賦与された反
応活性を示す物質を標識物質として使用すること
に基礎を置いて提供するものである。そのような
物質はここに置いて「反応体」として示される。
この方法は、部分的には、ハプテン、抗原、ビオ
チン又はアビジン(対象物質)とその特定結合の
相手物質(このうちの一つに反応体が結合され
る)との間の反応が前以つて決められた反応に於
いて反応体の活性を変化させるという事実に基づ
いている。この反応が、特定結合反応を監視検出
するための手段として働く。この基本的現象によ
り、本発明の方法を実施する場合に種々の試験組
成物及び装置を含む種々の操作工程が採用され
る。好ましい基本的な操作案は、直接結合技術と
競合結合技術である。 直接結合技術に於いては、検出対象のハプテ
ン、抗原、ビチオン又はアビジンを含んでいると
推定される液体は、該対象物質の特定結合の相手
物質と結合している反応体を含有する結合体と接
触せしめられ、次いで反応体の活性の何らかの変
化が分析される。競合結合技術に於いては、液体
は対象物質の特定結合の相手物質と接触せしめら
れ、また対象物質(リガンド)もしくはその特定
の結合に関する類似物質の一方もしくは両方に結
合している反応体を含有する結合体と接触せしめ
られ、次いで反応体の活性の何らかの変化が分析
される。両方の技術に於いて、反応体の活性は、
前以つて決められた監視検出反応を反応体と共に
形成する少なくとも一種の試薬を液体と接触させ
ることにより測定される。液体中の対象物質の定
性的な測定は、得られた反応と、対象物質を含ま
ない液体中に於ける監視検出反応をその特性(通
常は反応速度)について比較することにより行な
われる。その両者の差異が反応体の活性の変化を
指示している。液体中の対象物質の定量的測定
は、得られた反応と既知量の対象物質を含有する
液体中での監視検出反応を比較することにより行
なわれる。 監視検出反応は化学発光反応の反応体が用いら
れることが好ましい。通常は、監視検出反応は、
結合体中の反応体に対して高度に鋭敏なものから
選ばれる。この点に於いて、発光もしくは蛍光発
光反応系は非常に有用である。特に好ましいのは
循環反応系で、反応体が循環する物質である反応
系が特別に好ましい。 本明細書に於いて用いられる用語は以下のよう
に定義される。「リガンド」、「対象物質」もしく
は「対象物質(リガンド)」は、物質もしくは一
群の物質で、その液体中の存在もしくは量が測定
されるものである。「対象物質(リガンド)の特
定結合の相手物質」とは、物質もしくは一群の物
質で、他の物質を排除して対象物質に対して特定
の結合の親和性を示すものである。「対象物質の
特定の結合に関する類似物質」とは、物質もしく
は一群の物質で、対象物質への特定結合の相手物
質の結合親和性に関して対象物質と本質的に同じ
挙動をとるものである。 一般には、特定結合反応の各成分、例えば、リ
ガンド又は抗原(対象物質)を含有すると推定さ
れる液体、結合体及び/又は対象物質の特定結合
の相手物質は、分析の目的にとつて有意な量もし
くは濃度の対象物質が液体に含まれている時に結
合体中の反応体の活性が測定できる程度に変化す
るのであれば、いかなる量、方法及び順序でも結
合し得るものである。特定結合反応の全ての成分
は液体に可溶であることが好ましく、そうであれ
ば均一分析系となる。しかし、対象物質の特定結
合の相手物質もしくは結合体が不溶性である不均
一分析系も所望により利用することができる。 直接結合技術を用いる場合、特定結合反応の成
分は、対象物質を含有すると推定される液体と、
対象物質の特定結合の相手物質と結合している反
応体を含有するある量の結合体である。結合体の
反応体が液体に接触した時の活性は、液体中の対
象物質と結合体中の特定結合の相手物質との間の
結合の量に逆比例して変化する。すなわち、液体
中の対象物質の量が増加すれば、結合体の反応体
の活性は低下する。定量的な結果を得るために
は、液体に接触する特定結合の相手物質の量は常
に、結合体の反応体の活性の何らかの変化の評価
が完了する前の結合体と液体が接触している間、
液体中に存在すると考えられる対象物質の全部と
結合できる量より多くされる。実際には、特定結
合の相手物質の量は、液体中に存在すると考えら
れる対象物質の最大予測量に基づいて、上述した
規準に従い選ばれる。直接結合技術は特に、自身
より小さな特定結合の相手物質を持つ高分子量対
象物質を検出するのに有用である。 競合結合技術を用いる場合、特定結合反応の成
分は、対象物質を含有すると推定される液体は、
対象物質(リガンド)もしくは対象物質の特定の
結合に関する類似物質に結合されている反応体を
含むある量の結合体、及びある量の対象物質の特
定の結合の相手物質である。特定結合の相手物質
は結合体と液体の両方に実質的に同時に接触せし
められる。液体中のいかなる対象物質(リガン
ド)も、特定結合の相手物質と結合するために結
合体中のリガンドもしくはその特定の結合の類似
物質と競争するので、液体と接触した時の結合体
の反応体の活性は、液体中の対象物質と特定結合
の相手物質との間の結合の量に正比例して変化す
る。即ち、液体中の対象物質の量が増加するにつ
れ、結合体の反応体の活性は増加する。定量的な
結果を得るためには、結合体中の反応体及び液体
と接触している特定結合の相手物質は通常、結合
体の反応体の活性の何らかの変化の評価が完了す
る前の特定結合の相手物質、結合体そして液体が
接触している間、液体中に存在すると考えられる
対象物質の全てと結合体の形をした対象物質もし
くはその類似物質の全てとに結合することのでき
る量よりも少なくされる。実際には、特定結合の
相手物質の量は、液体中に存在すると考えられる
対象物質の最大予測値に基づいて、上述した規準
に従い選ばれる。通常、液体に接触する結合体の
形の対象物質(リガンド)もしくはその類似物質
の量は、液体中の試験される対象物質の最少量を
超えてはならない。競合結合技術は特に、自身よ
り大きな特定結合の相手物質を持つ対象物質を検
出するのに有用である。 競合結合技術の変形としては置換結合技術があ
り、この技術では結合体が先ず特定結合の相手物
質に接触せしめられ、次いで液体に接触する。特
定結合の相手物質に対する競争はその時に起こ
る。このような方法に於いては、特定結合の相手
物質に接触する結合体の量は、対象物質を含有す
ると推定される液体との接触の前の結合体と特定
結合の相手物質との接触の間存在している特定結
合の相手物質の量と結合することのできる量より
多い量の対象物質(リガンド)もしくはその類似
物質を含む量である。この接触の順序は二種類の
便利な方法のいずれによつても達成できる。一つ
の方法によれば、結合体は、対象物質を含有する
と推定されている液体との接触の前に、液性環境
下で特定結合の相手物質と接触せしめられる。第
二の方法によれば、対象物質を含有すると推定さ
れる液体は、結合体と特定結合の相手物質を含む
複合体と接触せしめられる。この場合、結合体中
の特定結合物質と特定結合の相手物質は互いに相
対して結合している。第一の方法に於いて特定結
合の相手物質と結合するようになる結合体の量、
これは第二の方法に於ける複合体の形に於ける結
合体の量になるが、この量は通常、結合体の反応
体の活性の何らかの変化の評価の完了する前の特
定結合の相手物質(又は複合体)と液体が接触し
ている時に液体中の相手物質の全てと置き換わる
ことのできる量よりも多くされる。 競合結合技術の他の変形としては順次飽和技術
がある。この技術では特定結合反応の成分は競合
結合技術で用いられるものと同じであるが、添加
の順序あるいは各成分の組合せ及び各成分の相対
比が競合結合技術の場合と異なつている。順次結
合技術によると、対象物質の特定結合の相手物質
は、液体と結合体の接触の前の期間に、対象物質
を含有すると推定される液体と接触せしめられ
る。液体に接触する特定結合の相手物質の量は通
常、液体が結合体と接触する前の、特定結合の相
手物質と液体が接触する時に、液体中に存在して
いると考えられている対象物質の全てと結合でき
る量よりも多くされる。更に、結合体の形の対象
物質もしくはその類似物質の量は通常、結合体の
反応体の何らかの変化の評価が完了する前の液体
と結合体が接触する間、残存する未結合の特定結
合の相手物質の量と結合できる量よりも多くされ
る。実際には、特定結合の相手物質及び結合体中
の対象物質もしくはその類似物質の量は、液体中
に存在すると思われる最大予測量に基づき、上述
した基準に従い選ばれる。 他の添加順序及び特定結合反応の成分の相対比
を含む操作工程もまた、ここに述べた発明概念か
ら逸脱せずに均一系特定結合分析を行なうために
考案されるであろうことは予測されることであ
る。 前以つて決められた監視検出反応の成分の結合
体の反応体の活性の何らかの変化を評価する工程
は、特定結合反応の反応混合物を、監視検出反応
を結合体の反応体と共に形成する少なくとも一種
の物質と接触させ、次いでその反応の特性に対す
る特定結合反応の影響を測定することにより、都
合良く達成される。監視検出反応は一つのあるい
は一連の複数の化学的に変形もしくは転換する反
応から成る。特に記さない限り、本明細書に記す
「反応系」の用語は、前以つて決められた監視検
出反応の全体もしくは一部を意味する。 結合体中の反応体と共に監視検出反応を形成す
る適当な反応成分は、特定結合反応の開始の前、
又はそれと同時に、あるいはそれに引き続き、単
独で或は結合した形で特定結合反応の反応混合物
に接触せしめらる。特定結合反応の開始後、監視
検出反応の必須成分の一部もしくは全てを含む反
応混合物は、通常、結合体中の反応体の活性の何
らかの変化を評価する前の前以つて決められた時
間培養される。培養期間の後、監視検出反応に必
要で、未だ反応混合物中に充分な量存在していな
い成分をこれに加える。そして監視検出反応に対
する何らかの影響を評価して、液体中の対象物質
の存在もしくは量の指標とする。 対象物質が液体に存在しないか、又は有意では
ない量しか存在しない状況に於いては、前以つて
決められた監視検出反応は相対的に一定の性質を
示す。液体中に対象物質が存在する場合には、監
視検出反応の少なくとも一つの特性もしくは性質
が変化する。一般には結合体の反応体の活性は、
その反応体が監視検出反応に関与することのでき
る量もしくは速度と規定される。即ち、監視検出
反応の性質は液体中の対象物質の存在により、通
常は全反応速度もしくはその反応により生成する
一もしくは数種の反応生成物の平衡量について変
化する。通常の場合に於いては、結合体中の反応
体の監視検出反応への関与の能力は、該反応体が
結合している特定結合物質とその特定結合物質の
特定結合対応物質との間の反応により低下する。
即ち、遊離状態の結合体は、束縛された状態の場
合よりも監視検出反応に対して更に活性である。
特定結合反応の培養後に存在する遊離の結合体及
び束縛された結合体の相対量は液体中の対象物質
の量の関数となり、監視検出反応への影響を決定
するものとなる。 監視検出反応の全反応速度の変化が、対象物質
の存在を決定するのに用いられる特性である時
(これが好ましい)には、その速度は通常、反応
体の消失速度もしくは反応生成物の出現速度を測
定することにより決められる。そのような測定
は、通常のクロマトグラフ、重量分析、電位差滴
定、分光光度測定、蛍光測定、濁度測定、容量測
定等の分析技術を含む広範囲の種々の方法により
行なわれる。本方法は第一として低濃度の対象物
質の検出を目的として考えられているので、非常
に感度の良い反応系が本発明の新規な特定結合反
応系と組合わせて用いるように開発された。 監視検出反応の一つの好ましい形態としては、
生物発光もしくは化学発光の現象を示す反応のよ
うに、好ましくは酵素触媒による発光反応系があ
る。結合体中の反応体は、光発生反応もしくは酵
素によるか又はよらない発光反応の準備段階であ
る反応の反応体であつても良い。特定結合反応の
結果得られる結合体の反応体の何らかの変化が、
発生する光の全量、ピーク強度もしくは性質の変
化を引き起こす。発光反応系の例としてはA表に
記されたものが挙げられ、この表に於いては以下
のような省略形が用いられている。 ATP:アデノシン三燐酸 AMP:アデノシン一燐酸 NAD:ニコチンアミド・アデニン・ジヌクレオ
チド NADH:還元型のニコチンアミド・アデニン・
ジヌクレオチド FMN:フラビン・モノヌクレオチド FMNH2:還元型のフラビン・モノヌクレオチド hν:電磁波放射、通常は赤外、可視或は紫外領
域のもの
The present invention provides a method and reagent for measuring the presence of a hapten, antigen, biotin, or avidin (target substance) in a liquid based on the affinity of the target substance for a specific (or specific) binding partner substance. It is related to. More specifically, the present invention relates to a method and reagent for use in specific binding analysis that does not require a separation step and does not use a radioactive substance or a partially modified enzyme as a labeling substance. In addition, in this specification, "specific" and "specific" are used synonymously. It is clear that there is a need for a convenient, reliable, and non-hazardous method for detecting the presence of low concentrations of substances in liquids. This means that
This is particularly the case in the field of clinical chemistry, where components present in body fluids at concentrations as low as 10 -11 molar are of pathological significance. The difficulty of detecting such low concentrations of substances is increased in the field of clinical chemistry, where sample quantities are usually very limited. Previously, substances were detected in liquids based on reaction systems in which the substance being detected was necessarily a reactant. The presence of an unknown substance is detected by the appearance of a reaction product or the disappearance of a known reactant. In some cases, such analytical methods involve determining the rate of appearance of products or disappearance of reactants or the total amount of product formed or reactants expended upon reaching equilibrium. Therefore, it could also be quantitative. The reaction system for each analysis is necessarily either limited to the detection of only a small group of substances or is nonspecific. Research into analytical systems that are highly individualized and can be applied to the detection of a wide range of substances has led to the creation of radioimmunoassay methods. According to this method, the amount of the radiolabeled substance to be detected is determined by the limited amount of antibodies that are unique to the unknown.
It is made to compete with the unknown. The amount of label that becomes bound to the antibody then varies inversely with the level of unknown material present. In radioimmunoassay technology,
Essentially, it is necessary to separate a labeled substance to be detected that becomes bound to an antibody from a substance that does not cause such binding. Various means for accomplishing this required separation are described, for example, in U.S. Pat.
No. 3720760 and No. 3793445. However, all of these methods require at least one manual manipulation step such as filtration, centrifugation or washing to ensure efficient separation of bound-tagged from unbound-tagged bodies. need. If we could eliminate the need for separation operations, the analysis method would become much simpler.
It will be even more useful in clinical testing laboratories. The use of radioactive substances in immunoassays is
It has become possible to avoid this to some extent by using substances with enzymes instead of radioactive substances. As exemplified in U.S. Pat. The same requires a cumbersome separation step. Other disadvantages of using enzyme-conjugated materials include that each enzyme attached must be individually chemically modified in order to be used to form the attached conjugate. be. It has been proposed to use other attached substances, such as coenzymes or viruses (Nature, 219 , 186 (1968)), and it has also been proposed to use fluorescent labels (French Patent No. 2217350). Although immunoassay methods using radioactive labels or labeled enzymes may be improved in the future by broadening the range of detectable substances or simplifying procedures, their essence is that these methods A seed separation step is always required. Recently, another type of method has been published that does not require a separation step. This method is therefore said to be homogeneous, as opposed to heterogeneous, where separation is required.
U.S. Pat. No. 3,817,837 describes a step in which a soluble complex consisting of an enzyme as a labeling substance that covalently binds to a substance (ligand) to be detected and a soluble receptor (usually an antibody) for the substance of interest is combined with a liquid to be analyzed. and a competitive binding analysis method comprising the steps of measuring the effect of a target substance on the enzyme activity in the complex. This method is advantageous in that the reaction between the enzyme-bound-ligand complex and the receptor results in inhibition of the enzymatic activity of the enzyme in the complex, eliminating the need for a separation step. Nevertheless, this method has severe limitations in its capabilities and cannot meet the demands of extensive analysis. For example, in the production of enzyme-binding-ligand complexes, the substance or ligand to be detected is attached to the enzyme.
It is clearly essential that the attachment site must be attached in a carefully controlled manner so that it is in close proximity to the enzymatically active site of the enzyme. This is necessary in order to block the enzymatically active sites due to the reaction between the complexed ligand and receptor. The size of the enzyme is
The molecular weight varies widely from about 10,000 to 1,000,000. Thus, the binding position of a receptor in the form of an antibody with a molecular weight between 150,000 and 300,000 is tightly controlled so that the active site of an average enzyme with a molecular weight of 500,000 or more can be physically blocked. There must be. Due to the complexity of the chemical structure of enzymes, it is actually difficult to strictly control such chemical bonds, and even by screening a wide range of enzymes, only a small number of enzymes can be found in this homogeneous system. It may be considered that it can be used in analytical methods. Furthermore, in order to obtain quantitative test results, it is essential to tightly control the number of enzymes and the number of ligands for each enzyme-binding-ligand complex. Again, the complex peptide structure of the enzyme makes such control difficult. It is therefore likely that only a small number of enzymes have the appropriate molecular structure to ensure the necessary control of the ratio of ligand to enzyme. Prior art homogeneous analytical methods involve enzymatic amplification and are therefore said to be very sensitive. However, the applicability of this method is very limited since the labeling substance enzyme itself is a limiting factor determining the sensitivity of the prior art analytical methods. This sensitivity is clearly due to enzyme-
Limited by the catalytic activity of the particular enzyme in the binding-ligand conjugate. The applicability of prior art methods is therefore limited not only by the requirement for conjugation for the formation of useful conjugates, but also by the dependence of the sensitivity of assays using such conjugates on the enzyme of the particular conjugate. It is also limited by gender. Prior art homogeneous analytical methods are further disadvantageous when applied to the testing of biological fluids such as urine and lymph. The enzyme species contained in the enzyme-bound-ligand conjugate are present in significant amounts in the liquid sample being tested, thereby creating a background of uncontrollable activity that has a considerable impact on the accuracy of the analytical method. ). Therefore, in order to formulate analytical methods that can be used when testing human or animal biological fluids,
The need to select enzymes that are exogenous to such fluids and use them to form enzyme-binding-ligand conjugates further limits the applicability of this analytical method. will receive. Therefore, the object of the present invention is to provide a novel method for detecting haptens or antigens (target substances) in liquids that does not require a separation step and does not use inconvenient radioactive substances or partially modified enzymes as labeling substances. The purpose is to provide reagents. It is a further object to provide a homogeneous immunoassay method and system that is more versatile and convenient than prior art methods. It is also an object of the present invention to provide a homogeneous immunoassay method and system using a labeling substance that can bind to a target substance or its specific binding partner more favorably than the enzymes of the prior art methods. be. It is also a feature of the present invention to provide a homogeneous immunoassay method and system using a conjugate containing a labeled substance whose activity is more easily affected by specific binding reactions than the enzymes of the prior art methods. This is one of the purposes. By using a wide variety of sensitive reaction systems, homogeneous characterization using conjugates containing labeled substances can more conveniently detect any change in enzyme activity than any change in enzyme activity in prior art methods. It is also an object of the present invention to provide a binding analysis method and system. It is further an object of the present invention to provide a homogeneous specific binding analysis method and system that can be more easily applied to the testing of biological fluids than prior art methods. The homogeneous immunoassay method of the present invention is for analyzing hapten, antigen, biotin, or avidin in a liquid: (a) A liquid, (1) A labeling substance having predetermined characteristics and a hapten, antigen, or biotin. or conjugate with avidin, and (2) contact with a reagent consisting of an antibody to a hapten or antigen, an avidin to biotin, or a biotin to avidin, producing an antibody-bound phase and an antibody-free phase of the labeled conjugate. and (b) measuring the indicative properties of hapten, antigen, biotin or avidin in a liquid without separating bound and free phases, the method comprising: The labeling substance is an opposite substance of chemiluminescence reaction. Further, the homogeneous immunoassay reagent of the present invention is for analyzing hapten, antigen, biotin, or avidin in a liquid by a homogeneous immunoassay method: (1) A labeling substance having predetermined characteristics, a hapten, A conjugate of an antigen, biotin, or avidin; and (2) a reagent consisting of a hapten or an antibody to the antigen, avidin to biotin, or biotin to avidin, and the conjugate is labeled with the reagent and the hapten, antigen, biotin, or avidin. Antibodies - bound phase and antibodies -
forming a binding reaction system that produces a free phase, and the properties of either the bound phase or the free phase are a function of the amount of hapten, antigen, biotin, or avidin in the liquid, and the labeling substance in the conjugate is , is characterized by being a reactant in a chemiluminescent reaction. The present invention provides a very convenient, widely applicable, and sensitive homogeneous specific binding analysis method and system, in which a substance exhibiting reaction activity imparted as a component of a predetermined reaction is used as a labeling substance. It is provided on a usage-based basis. Such materials are referred to herein as "reactants."
This method consists, in part, in that a reaction between a hapten, antigen, biotin or avidin (target substance) and its specific binding partners (to one of which the reactant is bound) has previously been carried out. It is based on the fact that it changes the activity of the reactants in a given reaction. This reaction serves as a means to monitor and detect specific binding reactions. Due to this basic phenomenon, different operating steps, including different test compositions and equipment, are employed when carrying out the method of the invention. The preferred basic operating schemes are direct binding techniques and competitive binding techniques. In the direct binding technique, the liquid presumed to contain the hapten, antigen, biotin or avidin to be detected is a conjugate containing a reactant bound to a specific binding partner of the target substance. and then analyzed for any changes in the activity of the reactants. In competitive binding techniques, a liquid is brought into contact with the target substance for specific binding and contains a reactant that is bound to one or both of the target substance (ligand) or its analog for specific binding. the reactant and then analyzed for any changes in the activity of the reactant. In both techniques, the activity of the reactants is
Measurements are made by contacting the liquid with at least one reagent that together with the reactants forms a predetermined monitoring detection reaction. Qualitative determination of a target substance in a liquid is carried out by comparing the obtained reaction with a monitored detection reaction in a liquid that does not contain the target substance in terms of its characteristics (usually reaction rate). The difference between the two indicates a change in the activity of the reactant. Quantitative measurement of the target substance in a liquid is performed by comparing the obtained reaction with a monitored detection reaction in a liquid containing a known amount of the target substance. Preferably, the monitoring detection reaction uses a chemiluminescent reactant. Typically, the monitoring detection reaction is
Selected to be highly sensitive to the reactants in the conjugate. In this regard, luminescent or fluorescent reaction systems are very useful. Particularly preferred are circulating reaction systems, particularly those in which the reactant is a circulating material. Terms used in this specification are defined as follows. A "ligand", "target substance", or "target substance (ligand)" is a substance or a group of substances whose presence or amount in a liquid is to be measured. "A partner substance for specific binding of a target substance (ligand)" is a substance or a group of substances that exhibits a specific binding affinity for the target substance to the exclusion of other substances. A "similar substance with respect to a specific bond to the target substance" is a substance or a group of substances that behave essentially the same as the target substance with respect to the binding affinity of a partner substance in a specific bond to the target substance. In general, each component of a specific binding reaction, e.g., a liquid presumed to contain a ligand or an antigen (substance of interest), a conjugate, and/or a partner of the specific binding of the analyte, has a significant value for the purpose of the analysis. Any amount, method, and order of binding may be used so long as the activity of the reactants in the conjugate measurably changes when the amount or concentration of the substance of interest is included in the liquid. All components of a specific binding reaction are preferably soluble in the liquid, resulting in a homogeneous analytical system. However, a heterogeneous analysis system in which the partner substance or conjugate for specific binding of the target substance is insoluble can also be used if desired. When using direct binding technology, the components of the specific binding reaction are a liquid presumed to contain the target substance;
A quantity of a conjugate containing a reactant that is bound to a specific binding partner of the target substance. The activity of the reactant of the conjugate when it comes into contact with a liquid varies inversely with the amount of binding between the target substance in the liquid and the specific binding partner in the conjugate. That is, as the amount of target substance in the liquid increases, the activity of the reactant of the conjugate decreases. In order to obtain quantitative results, the amount of the partner substance of a particular binding in contact with the liquid must always be determined before the conjugate and the liquid are in contact. while,
The amount is greater than that which can bind all of the target substances that are thought to be present in the liquid. In practice, the amount of a particular binding partner is selected according to the criteria described above, based on the maximum expected amount of the target material that is expected to be present in the liquid. Direct binding techniques are particularly useful for detecting high molecular weight analytes that have smaller specific binding partners. When using competitive binding techniques, the components of the specific binding reaction are:
An amount of a conjugate comprising a reactant bound to the target substance (ligand) or a similar substance for a specific binding of the target substance, and an amount of a specific binding partner of the target substance. The specific binding partner is brought into contact with both the conjugate and the liquid substantially simultaneously. Any target substance (ligand) in the liquid will compete with the ligand in the conjugate or its specific binding analog to bind to the partner substance in the conjugate, so that the reactants of the conjugate when in contact with the liquid The activity of varies in direct proportion to the amount of binding between the target substance and the specific binding partner in the liquid. That is, as the amount of target substance in the liquid increases, the activity of the reactant of the conjugate increases. To obtain quantitative results, the specific binding partner in contact with the reactant and liquid in the conjugate is typically During the contact between the partner substance, the conjugate, and the liquid, the amount that can bind to all of the target substance considered to be present in the liquid and all of the target substance or its similar substance in the form of the conjugate is also reduced. In practice, the amount of a particular binding partner is chosen according to the criteria described above, based on the maximum expected amount of the target substance to be present in the liquid. Generally, the amount of analyte (ligand) or its analog in conjugate form that comes into contact with the liquid should not exceed the minimum amount of analyte to be tested in the liquid. Competitive binding techniques are particularly useful for detecting target substances that have larger specific binding partners than themselves. A variation of the competitive binding technique is the displacement binding technique, in which the conjugate is first contacted with the specific binding partner and then with a liquid. Competition for specific binding partners then occurs. In such methods, the amount of conjugate that contacts the specific binding partner is determined by the amount of conjugate that contacts the specific binding partner prior to contact with the liquid presumed to contain the target substance. This is the amount of the target substance (ligand) or its analogous substance that is greater than the amount of the target substance (ligand) that can bind to the specific binding partner substance that is present. This order of contact can be accomplished in any of two convenient ways. According to one method, the conjugate is brought into contact with a specific binding partner in a liquid environment prior to contact with a liquid suspected of containing the target substance. According to the second method, a liquid presumed to contain the target substance is brought into contact with a complex containing a conjugate and a specific binding partner substance. In this case, the specific binding substance and the specific binding partner substance in the conjugate are bonded facing each other. the amount of conjugate that becomes bound to a specific binding partner substance in the first method;
This will be the amount of conjugate in the form of a complex in the second method, but this amount is usually determined by When the substance (or complex) and liquid are in contact, the amount is greater than that which can replace all of the partner substance in the liquid. Another variation of the competitive combination technique is the sequential saturation technique. In this technique, the components of the specific binding reaction are the same as those used in the competitive binding technique, but the order of addition or the combination of each component and the relative ratio of each component is different from that in the competitive binding technique. According to the sequential binding technique, a specific binding partner of the target substance is brought into contact with a liquid presumed to contain the target substance during a period prior to contact of the liquid with the binder. The amount of the specific binding partner that comes into contact with the liquid is usually the target substance that is believed to be present in the liquid at the time the liquid comes into contact with the specific binding partner before the liquid contacts the conjugate. more than can be combined with all of the Additionally, the amount of target substance or analogue thereof in conjugate form is typically determined by the amount of unbound specific bonds remaining during contact of the conjugate with a liquid before evaluation of any changes in the reactants of the conjugate is completed. The amount of the partner substance is greater than the amount that can be combined. In practice, the specific binding partner and the amount of the target substance or analog thereof in the conjugate are selected according to the criteria described above, based on the maximum expected amount that will be present in the liquid. It is anticipated that other addition orders and operating steps, including relative ratios of components of specific binding reactions, may also be devised to perform homogeneous specific binding assays without departing from the inventive concepts described herein. Is Rukoto. Assessing any change in the activity of the conjugate reactant of the components of the predetermined monitored detection reaction comprises forming a reaction mixture of the specific binding reaction with at least one of the reactants of the conjugate forming the monitored detection reaction. This is conveniently accomplished by contacting a specific binding reaction with a substance and then measuring the effect of a particular binding reaction on the properties of the reaction. The monitoring detection reaction consists of one or a series of multiple chemically transforming or transforming reactions. Unless otherwise specified, the term "reaction system" as used herein refers to all or part of a predetermined monitoring detection reaction. Suitable reaction components that together with the reactants in the conjugate form a monitoring detection reaction can be
Alternatively, simultaneously or subsequently, they are brought into contact with the reaction mixture of the specific binding reaction, either alone or in combined form. After initiation of a specific binding reaction, the reaction mixture containing some or all of the essential components of the monitoring detection reaction is typically incubated for a predetermined period of time before assessing any changes in the activity of the reactants in the conjugate. be done. After the incubation period, components required for the monitoring detection reaction and not already present in sufficient quantities in the reaction mixture are added thereto. Any influence on the monitoring detection reaction is then evaluated and used as an indicator of the presence or amount of the target substance in the liquid. In situations where the substance of interest is not present in the liquid or is present in insignificant amounts, the predetermined monitoring detection response exhibits a relatively constant nature. When the substance of interest is present in the liquid, at least one property or property of the monitored detection reaction changes. In general, the activity of the reactants of the conjugate is
Defined as the amount or rate at which the reactant can participate in a monitored detection reaction. That is, the nature of the monitored detection reaction will vary depending on the presence of the substance of interest in the liquid, usually with respect to the overall reaction rate or the equilibrium amount of one or more reaction products produced by the reaction. In normal cases, the ability of a reactant in a conjugate to participate in a monitoring detection reaction is determined by the relationship between the specific binding substance to which the reactant is bound and the specific binding counterpart of that specific binding substance. Decreased by reaction.
That is, the conjugate in its free state is more active for monitoring detection reactions than in its bound state.
The relative amounts of free and bound conjugates present after incubation of a particular binding reaction will be a function of the amount of analyte in the liquid and will determine the effect on the monitored detection reaction. When a change in the overall reaction rate of a monitored detection reaction is the characteristic used to determine the presence of a substance of interest (which is preferred), the rate is usually determined by the rate of disappearance of reactants or the rate of appearance of reaction products. It is determined by measuring the Such measurements may be made by a wide variety of methods, including conventional chromatographic, gravimetric, potentiometric, spectrophotometric, fluorometric, turbidometric, volumetric, and other analytical techniques. Since this method is primarily intended for the detection of low concentrations of target substances, a highly sensitive reaction system has been developed for use in combination with the novel specific binding reaction system of the present invention. One preferred form of monitoring detection reaction is
Preferably, there is a luminescent reaction system catalyzed by an enzyme, such as a reaction exhibiting the phenomenon of bioluminescence or chemiluminescence. The reactants in the conjugate may be reactants of a photogenerating reaction or a reaction that is a preparatory step for a light-emitting reaction with or without an enzyme. Any change in the reactants of the conjugate resulting from a specific binding reaction is
Causes a change in the total amount, peak intensity, or nature of the light emitted. Examples of luminescent reaction systems include those listed in Table A, and the following abbreviations are used in this table. ATP: Adenosine triphosphate AMP: Adenosine monophosphate NAD: Nicotinamide adenine dinucleotide NADH: Reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide
dinucleotide FMN: flavin mononucleotide FMNH 2 : reduced flavin mononucleotide hν: electromagnetic radiation, usually in the infrared, visible or ultraviolet region

【表】【table】

【表】 本発明方法で利用することができる発光反応系
に関する更に詳細な事項及び議論は、次の文献に
見られる。 ジヤーナル・オブ・バイオロジカル・ケミスト
リー、236:48(1961) ジヤーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソ
サイテイ、89:3944(1967) コルニア(Cornier)他、生物発光の進歩、ジ
ヨンソン他編、プリンストン大学出版部(ニユ
ー・ジヤージー、1966)363−84頁 ビー・クライス(Kries)、レニラ・ルシフエ
ラーゼ(Renilla Luciferase)の精製と性質、ジ
ヨージア大学博士論文(1967) アメリカン・ジヤーナル・オブ・フイジオロジ
ー、41:454(1916) バイオロジカル・ビユレタン、51:89(1926) ジヤーナル・オブ・バイオロジカル・ケミスト
リー、243:4714(1968) 本発明の好ましい実施態様に於いては必要性は
ないが、液体中の対象物質の存在が結合体の反応
体の活性に影響を与えるような場合でも不均一系
分析技術を用いることが望ましいこともある。そ
のような状況は、不均一系方法が特に都合の良い
場合にあらわれる。ある不均一系方法によれば分
析系中の対象物質の有効濃度を増加することがで
き、これにより感度を増大させることができる。
このような不均一系方法の例としては、本発明の
結合体もしくは対象物質の特定結合の相手物質
(これは、選ばれた特定の操作の型に運ばれる)
のいずれかより成る不溶性マトリツクスを含むカ
ラム装置を用いたものがある。標識物質として放
射性標識もしくは酵素付加された物質を用いる全
ての他の不均一系分析方法もまた、本発明の反応
体を標識物質として用いて、同様に行なわれる。 本発明は、特定結合の相手物質が存在するいか
なるハプテン又は抗原(対象物質)の検出にも適
用することができる。対象物質は通常、ペプチ
ド、蛋白質、炭水化物、糖蛋白質、ステロイド、
又は生物系内に特定結合の相手物質が存在するか
或は相手物質を合成することができる他の有機分
子である。この対象物質は、機能面の用語で言え
ば、抗原、その抗体、ハプテン(付着体)、その
抗体及びビタミン並びにそれらの受容体及び結合
物質から成る群より選ばれる。本発明を用いて検
出することのできる対象物質を特に例示すれば、
フエリチン、ブラデキニン、プロスタグランデイ
ン及び腫瘍特異性抗原のような抗原及びハプテ
ン;ピチオン、ビタミンB12、葉酸、ビタミンE
及びアスコルビン酸のようなビタミン;ミクロソ
ーム抗体、肝炎抗体、アレルゲン抗体のような抗
体;そしてチロキシン結合グロブリン、アビジ
ン、内因子及びトランスコバラミンのような特定
結合受容体が挙げられる。 一般に結合体は、より小さい対象物質(リガン
ド)に結合された反応体及びその選ばれた特定結
合の相手物質を含むことが好ましい。選ばれた特
定結合の相手物質の分子量が対象物質の分子量の
約1/10もしくはそれ以下である場合の対象物質を
検出する場合には、直接結合技術を用いるのが好
ましい。従つて、検出される対象物質が抗体もし
くは特定結合受容体である場合には、抗原に結合
した反応体或は抗体もしくは受容体の特定結合の
低分子量の相手物質に結合したハプテンを含む結
合体が用いられる直接結合技術によることが好ま
しい。選ばれた結合の相手物質の分子量が検出さ
れる対象物質の分子量の10倍もしくはそれ以上大
きい場合、即ち抗原、ハプテンもしくはビタミン
が検出対象である時、より小さな対象物質(リガ
ンド)に結合された反応体を含む結合体が用いら
れる競合結合技術もしくは順次飽和技術を利用す
ることが特に有利である。 本発明の結合体に於いて、反応体は、その反応
体の測定可能な量の活性が維持されるような形
で、特定結合物質(選ばれた分析方法に依り、対
象物質、対象物質の特定の結合に関する類似物質
もしくは対象物質の特定結合の相手物質のいずれ
かである)に結合もしくは組合わされる。反応体
と特定結合物質との結合は、活性を有する反応体
を用いる監視検出反応が、上述の発光反応系に於
けるような結合を化学的に壊すように設計されて
いない分析の条件下では、通常実質的に変更でき
ない。しかし、ある場合には、そのような結合
は、壊されるように設計されるか、あるいは反応
活性の変化を評価するための手段としての選ばれ
た監視検出反応により影響を与えられる。 反応体は特定結合物質に直接に結合しても良
く、その結果、結合体の分子量は反応体と特定結
合物質の全分子量に等しいか、又は小さくなるよ
うになる。しかし、通常は、反応体と特定結合物
質は、1から50個、好ましくは1から10個の炭素
原子もしくは窒素、酸素、硫黄、燐その他のよう
な複素原子を含む橋かけ基により連絡されてい
る。1個の原子を含む橋かけ基の例としては、メ
チレン基(炭素原子1個)及びアミノ基(複素原
子1個)がある。橋かけ基は通常1000を超えない
分子量を持つており、好ましくは200より小さい
ものである。橋かけ基は炭素原子もしくは複素原
子の鎖、もしくはそれらを組合わせたものを含ん
でおり、通常はエステル、アミド、エーテル、チ
オエステル、チオエーテル、アセタール、メチレ
ンもしくはアミノの如き基の形をした連結基によ
り、反応体と特定結合物質もしくはその活性誘導
体とに結合されている。 本発明の結合体中の反応体は、前以つて決めら
れた監視検出反応の成分として、賦与された(例
えば、一定の又は既知の)反応活性を有する物質
である。更に詳しく言えば、本明細書による開示
に於ては、「反応体」及び「反応活性を有する物
質」とは、自身とは異なる−もしくは数個の生成
物をもたらす、限定され、かつ測定可能な化学的
な変形(変質)をすることができ、更にその反応
体と化学物質(例、他の反応体、触媒、そのよう
な化学的な変形もしくは変質に関与するような他
の型の物質)の如き反応開始手段との相互作用に
より、電磁的放射、熱エネルギー、もしくは音波
エネルギーをもたらす物質を意味する。従つて本
明細書に於いて「反応体」と定義した物質群の内
には通常の無機及び有機試薬及び生化学的物質が
含まれる。しかし、触媒(酵素を含む)や放射性
アイソトープのように監視検出反応に於ける反応
体でないものは除外される。特定の化学物質は化
学的環境に従つて種々の形で機能することができ
るため、一つの化学物質が種々の異なつた分類に
分類されることがあるが、そのような物質が本発
明書の開示に於いていかなる機能を有するかが決
定されるのは、本明細書に記された選ばれた監視
検出反応に関するその物質の反応性によるもので
あるということが認識されるであろう。 本発明の一形態として、対象物質が含有されて
いると考えられる液体と組合わされる特定結合反
応の成分は液体もしくは固体の形である。好まし
い均一系の分析系に於いては、該成分は通常は溶
液もしくは、液体に容易に溶解することのできる
固体の形である。試薬対象の液体は通常、性質上
水性であるので、該成分は一般には水溶性の形態
である。即ち水溶液か、又は粉末か樹脂のような
水溶性固体の形である。本分析方法は、試験管の
ような標準の実験室用の容器中で、固体もしくは
液体の特定結合反応の成分及びそれに加えられる
反応系の成分により実施される。 一もしくは数種の特定結合反応の成分及び/又
は一もしくは数種の監視検出反応の成分は、担体
に包含されていても良い。一つの考え方として担
体は、それらの成分の一種もしくは数種をその内
側部分に例えば液体もしくはゆるい固体の形で、
あるいはその内部表面の被膜の中に、含有する試
験管又はカプセルのような液体保持用容器でもよ
い。他の考え方として担体は、試験対象の液体に
関して不溶性かつ多孔性で、好ましくは吸収性で
あるマトリツクスの形態であつてもよい。そのよ
うなマトリツクスは例えば吸収性紙;重合体のフ
イルム、膜、けばもしくは塊状物;ゲル及びその
他の形である。そのような形の場合、該装置は、
試験対象液体を接触させ、特定結合反応及び/又
は監視検出反応を行なわしめ、かつ得られる応答
を観察するために都合のよい手段を提供する。 試験対象となる液体は天然に存在するか或は人
工的に作られたものであつて、ハプテン又は抗原
(対象物質)が存在すると推定されるものである。
通常は生物体の液状物又はそれを希釈もしくは他
の処理を施して得られた液体である。本発明方法
により分析することのできる生物体の液状物に
は、血清、プラズマ、尿、羊水、脳液、せきずい
液等が含まれる。細胞等の固体材料もしくは気体
状のもの等の他の材料も、固体もしくは気体を溶
解させるか又は固体を抽出する等の方法により液
体の形にして分析することができる。 先行技術の均一系分析系とは対照的に、結合体
中の標識物質の反応活性と同じか又は類似した反
応活性を有する物質を含有する生物体の液体に於
ける対象物質を、バツクグラウンドに邪魔される
ことなく分析することができる。内因性バツクグ
ラウンド反応体活性は種々の方法で容易に除くこ
とができる。生物体の液体は、内因性反応体活性
を選択的に破壊するように処理することができ
る。そのような処理としては例えば、内因性活性
を化学的に破壊する清浄剤を作用させ、次いで該
清浄剤の破壊作用を不活性にする処理を行なう処
理が挙げられる。 本明を以下において実施例により説明するが、
これらは本発明を制限するものではない。 実施例 1 ビオチン−イソルミノール結合体の製造 6−(3−ビオチノイルアミド−2−ヒドロキ
シプロピルアミン)−2,3−ジヒドロフラタジ
ン−1,4−ジオン A 4−(3−クロル−2−ヒドロキシプロピル
アミノ)−N−メチルフタルイミド 25g(0.142モル)の4−アミノ−N−メチ
ルフタルアミド(ジヤーナル・オブ・ケミカ
ル・ソサイテイ、26:(1937)に記載されてい
る方法により得たもの)と20.7g(0.21モル)
の1−クロル−2,3−エポキシプロパンを
150mlの2,2,2−トリフロロエタノールに
加え、反応混合物を撹拌しながら48時間還流さ
せた。70−80mlの2,2,2−トリクロロエタ
ノールを蒸留により除去し、残つた浴液を室温
に冷する重い黄色沈殿が生成した。この沈殿を
酢酸エチルと共にすりつぶし、濾過により集
め、乾燥させると、29.5g(77%収率)の目的
の中間体が得られた。融点136−138.5℃ 計算
値(C12H13ClN2O3として):C、53.64;H、
4.88;N、10.45.分析値:C、53.87;H、
4.85;N、10.81. B 4−〔3−(N−フタルイミド)−2−ヒドロ
キシプロピルアミノ〕−N−メチルフタルイミ
ド 上記のAで得た中間体(13.5g、0.05モル)
と15.7g(0.085モル)のフタルイミドカリウ
ム塩を150mlのジメチルホルムアミド中で撹拌
しながら24時間還流させた。次いで、ジメチル
ホルムアミドを除去し、残渣を水で洗浄し、濾
過した。濾紙に残つた黄色の塊を酢酸−水の混
合溶媒で再結晶すると12.8g(67%収率)の生
成物が得られた。融点247−248.5℃。計算値:
(C20H17N3O5として):C、63.32;H、4.52;
N、11.08.分析値:C、63.16;H、4.38;N、
10.93. C 6−〔3−アミノ−2−ヒドロキシプロピル
アミノ〕−2,3−ジヒドロフタラジン−1,
4−ジオン 上記のBの中間体(5.0g、13.2ミリモル)、
90mlの無水エタノール及び35mlの95%ヒドラジ
ンを撹拌しながら4時間還流させた。真空中で
溶媒を除去し、得られた固体を真空中120℃で
24時間乾燥させた。この物質を70mlの0.1N塩
酸と共に1時間撹拌した。不溶性の2,3−ジ
ヒドロキシフタラジン−1,4−ジオンを濾過
により除去し、濾液を飽和重炭酸ナトリウムに
よりPH6.5に調整した。生成した白色沈殿を濾
過により集め、乾燥させると2.2gの生成物が
得られた。収率67%。水で再結晶した化合物は
273℃で分解した。計算値(C11H14N2O3とし
て):C、52.79;H、5.64;N、22.39.分析
値:C、52.73;H、5.72;N、22.54. D ビオチン−イソルミノール結合体 ビオチン(0.29g、1.2ミリモル)と0.17mlの
トリエチルアミンを20mlの乾燥ジメチルホルム
アミドに無水の条件下で溶かし、−10℃に冷却
した。2.86mlのエーテルに0.141mlのクロロギ
酸エチルを溶かした溶液を徐々に加え、混合物
を30分間撹拌した。生成した沈殿を濾過により
分離した。上記のCで得られた中間体600mg
(2.4ミリモル)、乾燥ジメチルホルムアミド20
ml及び乾燥ピリジン1mlを濾液に素早く加え
た。この混合物を−10℃で30分間撹拌し、次い
で室温で一夜撹拌した。この間に溶液が得られ
た。ジメチルホルムアミドを0.10mmHgの圧力
下、60℃で蒸留して除去した。油状残渣を50ml
の0.1N塩酸と共に1時間撹拌した。生成した
白色沈殿を濾過し、0.1N塩酸、次いで水によ
り洗浄した。室温で真空中、一夜乾燥させる
と、0.55g(97%収率)の生成物が得られた。
融点170−3℃。計算値(C21H28N6O5Sとし
て):C、52.92;H、5.92;N、17.64.分析
値:C、51.69;H、5.90;N、17.63. 実施例 2 特定結合−化学発光分析;ビオチン−イソルミ
ノール結合体の活性に対するアビジンとビオチ
ンの影響 本実施例で用いた化学発光反応系は次の反応に
基づいている。 ビオチン−イソルミノール+H2O2ラクトペルオキシダー
ゼ ―――――――――――――→ ビオチン−アミノフタレート+N2+hν 各々全量が140μで、各々PH7.4の0.1Mのトリ
ス−(ヒドロキシメチル)−アミノメタン塩酸塩緩
衝液及び第1表に示した濃度のビオチン、ビオチ
ン−イソルミノール結合体(実施例1で得たも
の)及びアビジン(最後に加える)を含有する9
種類の特定結合反応混合物を調製した。 25℃で5分間保持した後、各反応混合物に、20
単位/mlのラクトペルオキシダーゼ(米国、ミズ
ーリ州、セントルイスのシグマ・ケミカル・カン
パニーより入手、「酵素学の方法」XVIIA、
(1970)653頁−分析2に記載されている方法によ
り分析)を含有するPH7.4の0.1Mのトリス−(ヒ
ドロキシメチル)−アミノメタン塩酸塩緩衝液
10μを加えた。25℃で更に2時間保持した後、
10μの0.95mMの過酸化水素をPH7.4の10mMの
トリス−(ヒドロキシメチル)−アミノメタン塩酸
塩緩衝液に溶かした溶液を各反応混合物中に注入
し、各々について得られるピーク光強度をデユポ
ン760型生物発光分光々度計(米国、デラウエア
州、ウイルミントンのイー・アイ・デユポン・
ド・ヌムール)を用いて測定した。 結果を第1表に示す。
[Table] Further details and discussion regarding luminescent reaction systems that can be utilized in the method of the present invention can be found in the following references: Journal of Biological Chemistry, 236:48 (1961) Journal of the American Chemical Society, 89:3944 (1967) Cornier et al., Advances in Bioluminescence, Johnsson et al., eds., Princeton University Press. (New Jersey, 1966) pp. 363-84 Kries, B. Purification and Properties of Renilla Luciferase, Doctoral Dissertation, University of Georgia (1967) American Journal of Physiology, 41:454 (1916 Although not necessary in preferred embodiments of the present invention, the presence of the substance of interest in the liquid It may also be desirable to use heterogeneous analytical techniques in cases where the activity of the reactants of the conjugate is affected. Such situations arise where heterogeneous methods are particularly advantageous. Certain heterogeneous methods can increase the effective concentration of the analyte in the analytical system, thereby increasing sensitivity.
Examples of such heterogeneous methods include the specific binding partner of the conjugate or target substance of the invention, which is then transferred to a selected specific type of manipulation.
Some use column devices containing an insoluble matrix made of any of the following. All other heterogeneous analytical methods using radioactively labeled or enzymatically labeled substances as labeling substances are also similarly carried out using the reactants of the present invention as labeling substances. The present invention can be applied to the detection of any hapten or antigen (target substance) for which a specific binding partner substance is present. Target substances usually include peptides, proteins, carbohydrates, glycoproteins, steroids,
or other organic molecules for which the partner for specific binding exists within the biological system or from which the partner can be synthesized. In functional terms, this target substance is selected from the group consisting of antigens, their antibodies, haptens, their antibodies and vitamins, and their receptors and binding substances. Particular examples of target substances that can be detected using the present invention include:
Antigens and haptens such as ferritin, bradekinin, prostaglandin and tumor-specific antigens; pythione, vitamin B 12 , folic acid, vitamin E
and vitamins such as ascorbic acid; antibodies such as microsomal antibodies, hepatitis antibodies, allergen antibodies; and specific binding receptors such as thyroxine-binding globulin, avidin, intrinsic factor and transcobalamin. Generally, it is preferred that the conjugate comprises a reactant and its chosen specific binding partner bound to a smaller target substance (ligand). When detecting a target substance where the molecular weight of the selected specific binding partner is about 1/10 or less of the molecular weight of the target substance, it is preferable to use a direct binding technique. Therefore, when the target substance to be detected is an antibody or a specific binding receptor, a conjugate containing a reactant bound to the antigen or a hapten bound to a low molecular weight counterpart of the specific binding of the antibody or receptor. Preferably, by direct bonding techniques in which If the molecular weight of the selected binding partner substance is 10 times or more larger than the molecular weight of the target substance to be detected, i.e. when the target substance is an antigen, hapten or vitamin, it is bound to a smaller target substance (ligand). It is particularly advantageous to utilize competitive binding techniques or sequential saturation techniques in which conjugates containing reactants are used. In the conjugates of the present invention, the reactant is used in a manner that maintains a measurable amount of activity of the reactant. (either a similar substance for a specific bond or a partner substance for a specific bond of the target substance). The bond between the reactant and the specific binding substance is determined under analytical conditions in which the monitoring detection reaction using the active reactant is not designed to chemically break the bond, such as in the luminescence reaction system described above. , usually cannot be substantially changed. However, in some cases such bonds are designed to be broken or influenced by selected monitoring detection reactions as a means to assess changes in reaction activity. The reactant may be bound directly to the specific binding substance such that the molecular weight of the conjugate is equal to or less than the total molecular weight of the reactant and the specific binding substance. However, usually the reactants and the specific binding substance are connected by a bridging group containing from 1 to 50, preferably from 1 to 10 carbon atoms or heteroatoms such as nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorous, etc. There is. Examples of bridging groups containing one atom include methylene groups (one carbon atom) and amino groups (one heteroatom). The bridging group usually has a molecular weight not exceeding 1000, preferably less than 200. Bridging groups contain chains of carbon atoms or heteroatoms, or combinations thereof, and usually include linking groups in the form of groups such as esters, amides, ethers, thioesters, thioethers, acetals, methylene or amino groups. the reactant and the specific binding substance or active derivative thereof. A reactant in a conjugate of the invention is a substance that has an endowed (eg, constant or known) reactive activity as a component of a predetermined monitoring detection reaction. More specifically, as disclosed herein, "reactant" and "reactive substance" are defined as defined and measurable substances that result in different - or several - products. chemical transformations (alterations), and the reactants and chemicals (e.g., other reactants, catalysts, other types of substances that participate in such chemical transformations or transformations). ) refers to a substance that produces electromagnetic radiation, thermal energy, or sonic energy upon interaction with a means for initiating a reaction, such as Accordingly, the group of substances defined herein as "reactants" includes conventional inorganic and organic reagents and biochemical substances. However, catalysts (including enzymes) and radioisotopes that are not reactants in monitoring detection reactions are excluded. Because a particular chemical substance can function in different ways depending on its chemical environment, a single chemical substance may be classified into various different classes; It will be appreciated that the function of the disclosure is determined by the reactivity of the material with respect to the selected monitoring detection reactions described herein. In one form of the invention, the components of the specific binding reaction that are combined with the liquid believed to contain the substance of interest are in liquid or solid form. In preferred homogeneous analytical systems, the components are usually in solution or solid form that can be readily dissolved in a liquid. Since the target liquid is usually aqueous in nature, the components are generally in water-soluble form. ie in the form of an aqueous solution or a water-soluble solid such as a powder or resin. The analytical method is carried out in standard laboratory containers, such as test tubes, with solid or liquid components of the specific binding reaction and the components of the reaction system added thereto. One or more components of the specific binding reaction and/or one or more components of the monitoring detection reaction may be included in the carrier. One way of thinking is that the carrier contains one or more of these components in its inner part, e.g. in liquid or loose solid form.
Alternatively, it may be a liquid holding container such as a test tube or capsule contained within a coating on its internal surface. Alternatively, the carrier may be in the form of a matrix that is insoluble and porous, preferably absorbent, with respect to the liquid to be tested. Such matrices are, for example, absorbent papers; polymeric films, membranes, fluffs or masses; gels and other forms. In such a form, the device:
It provides a convenient means for contacting the liquid to be tested, carrying out specific binding reactions and/or monitoring detection reactions, and observing the resulting responses. The liquid to be tested is naturally occurring or artificially produced, and is presumed to contain a hapten or antigen (target substance).
Usually, it is a liquid substance of an organism or a liquid obtained by diluting or otherwise processing it. Liquid substances from living organisms that can be analyzed by the method of the present invention include serum, plasma, urine, amniotic fluid, brain fluid, cough fluid, and the like. Other materials, such as solid materials such as cells or gaseous ones, can also be analyzed in liquid form by methods such as dissolving the solid or gas or extracting the solid. In contrast to prior art homogeneous analytical systems, the target substance in a biological fluid containing a substance with a reactive activity the same or similar to that of the labeled substance in the conjugate is isolated from the background. Analyzes can be performed without interference. Endogenous background reactant activity can be easily removed in a variety of ways. Biological fluids can be treated to selectively destroy endogenous reactant activity. Such a treatment includes, for example, a treatment in which a detergent that chemically destroys endogenous activity is applied, followed by a treatment to inactivate the destructive action of the detergent. The invention will be illustrated below by means of examples,
These do not limit the invention. Example 1 Production of biotin-isoluminol conjugate 6-(3-biotinoylamide-2-hydroxypropylamine)-2,3-dihydrofuratadine-1,4-dione A 4-(3-chloro-2 -Hydroxypropylamino)-N-methylphthalimide 25 g (0.142 mol) of 4-amino-N-methylphthalamide (obtained by the method described in Journal of the Chemical Society, 26: (1937)) and 20.7g (0.21mol)
1-chloro-2,3-epoxypropane
150 ml of 2,2,2-trifluoroethanol was added and the reaction mixture was refluxed with stirring for 48 hours. 70-80 ml of 2,2,2-trichloroethanol was removed by distillation and the remaining bath liquid was cooled to room temperature, forming a heavy yellow precipitate. The precipitate was triturated with ethyl acetate, collected by filtration, and dried to yield 29.5 g (77% yield) of the desired intermediate. Melting point 136-138.5℃ Calculated value (as C 12 H 13 ClN 2 O 3 ): C, 53.64; H,
4.88; N, 10.45. Analysis value: C, 53.87; H,
4.85; N, 10.81. B 4-[3-(N-phthalimido)-2-hydroxypropylamino]-N-methylphthalimide Intermediate obtained in A above (13.5 g, 0.05 mol)
and 15.7 g (0.085 mol) of phthalimide potassium salt were refluxed in 150 ml of dimethylformamide with stirring for 24 hours. Dimethylformamide was then removed and the residue was washed with water and filtered. The yellow mass remaining on the filter paper was recrystallized from a mixed solvent of acetic acid and water to obtain 12.8 g (67% yield) of the product. Melting point 247-248.5℃. Calculated value:
(as C 20 H 17 N 3 O 5 ): C, 63.32; H, 4.52;
N, 11.08. Analysis value: C, 63.16; H, 4.38; N,
10.93. C 6-[3-amino-2-hydroxypropylamino]-2,3-dihydrophthalazine-1,
4-dione Intermediate of B above (5.0 g, 13.2 mmol),
90 ml of absolute ethanol and 35 ml of 95% hydrazine were refluxed with stirring for 4 hours. Remove the solvent in vacuo and store the resulting solid at 120 °C in vacuo.
Let dry for 24 hours. This material was stirred with 70ml of 0.1N hydrochloric acid for 1 hour. Insoluble 2,3-dihydroxyphthalazine-1,4-dione was removed by filtration and the filtrate was adjusted to pH 6.5 with saturated sodium bicarbonate. The white precipitate formed was collected by filtration and dried to yield 2.2 g of product. Yield 67%. The compound recrystallized in water is
Decomposed at 273℃. Calculated value (as C 11 H 14 N 2 O 3 ): C, 52.79; H, 5.64; N, 22.39. Analyzed value: C, 52.73; H, 5.72; N, 22.54. D Biotin-isoluminol conjugate Biotin ( 0.29 g, 1.2 mmol) and 0.17 ml of triethylamine were dissolved in 20 ml of dry dimethylformamide under anhydrous conditions and cooled to -10<0>C. A solution of 0.141 ml of ethyl chloroformate in 2.86 ml of ether was slowly added and the mixture was stirred for 30 minutes. The formed precipitate was separated by filtration. 600 mg of the intermediate obtained in C above
(2.4 mmol), dry dimethylformamide 20
ml and 1 ml of dry pyridine were quickly added to the filtrate. The mixture was stirred at −10° C. for 30 minutes and then at room temperature overnight. During this time a solution was obtained. Dimethylformamide was removed by distillation at 60° C. under a pressure of 0.10 mmHg. 50ml of oily residue
The mixture was stirred for 1 hour with 0.1N hydrochloric acid. The white precipitate formed was filtered and washed with 0.1N hydrochloric acid and then with water. Drying in vacuo at room temperature overnight gave 0.55 g (97% yield) of product.
Melting point 170-3℃. Calculated value (as C 21 H 28 N 6 O 5 S): C, 52.92; H, 5.92; N, 17.64. Analytical value: C, 51.69; H, 5.90; N, 17.63. Example 2 Specific bond - chemiluminescence Analysis: Effect of avidin and biotin on the activity of biotin-isoluminol conjugate The chemiluminescent reaction system used in this example is based on the following reaction. Biotin-isoluminol + H 2 O 2 lactoperoxidase ----------→ Biotin-aminophthalate + N 2 + hν Each with a total amount of 140μ, each with 0.1M Tris-(hydroxymethyl )-aminomethane hydrochloride buffer and 9 containing biotin, biotin-isoluminol conjugate (obtained in Example 1) and avidin (added last) at the concentrations shown in Table 1.
A variety of specific binding reaction mixtures were prepared. After holding for 5 minutes at 25°C, each reaction mixture was given 20
units/ml of lactoperoxidase (obtained from Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri, USA, "Methods of Enzymology" XVIIA,
(1970) p. 653 - 0.1 M tris-(hydroxymethyl)-aminomethane hydrochloride buffer at pH 7.4 (analyzed by the method described in Analysis 2).
Added 10μ. After holding at 25°C for an additional 2 hours,
A solution of 10μ of 0.95mM hydrogen peroxide in 10mM tris-(hydroxymethyl)-aminomethane hydrochloride buffer, pH 7.4 was injected into each reaction mixture, and the peak light intensity obtained for each was measured by DuPont. Model 760 Bioluminescence Spectrophotometer (E.I. Dupont, Wilmington, DE, USA)
de Nemours). The results are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 反応1、2、5及び7は対照実験で、ビオチン
−イソルミノール結合体が存在しない場合には、
わずかに少ないバツクグラウンド量の光しか計測
されないことを示している。反応3及び6の結果
は、ビオチン−イソルミノール結合体が化学発光
反応に於いて活性であり、かつ遊離のビオチンが
存在してもその活性は有意な影響を与えないこと
を示している。反応4の結果によれば、ビオチン
への結合物質であるアビジンが存在する場合には
ビオチン−イソルミノール結合体の活性が増大す
ることがわかる。この結果は意外なものである。
なぜならば、結合体へのアビジンの結合が化学発
光反応へのイソルミノール部分の効力を制限する
はずであると考えられるからである。この観察さ
れた光発生の増大は理解し難い。反応4及び8と
反応9の結果を比較すると、光発生の増大は存在
する遊離ビオチンの量に対して逆に減少すること
がわかる。 本実施例に於いては、対象物質であるアビジン
とビオチンは特定結合−化学発光分析技術を用い
ることにより測定することができ、本発明によれ
ば、結合体中の標識物質と対応する結合相手物質
との結合による影響は標識物質の活性の阻害では
なく、むしろその増大であろうということが示さ
れている。 実施例 3 ビオチンの競合結合−化学発光分析;得られる
ピーク光強度に対するビオチンの量の変動の影
響 本実施例に於いて用いられた化学発光反応系は
実施例2に記したものと同じである。 各々全量が140μで、各々PH7.4の0.1Mのトリ
ス−(ヒドロキシメチル)−アミノメタン塩酸塩緩
衝液、84nMのビオチン−ルミノール結合体(実
施例1で得られたもの)、第2表に示した濃度の
ビオチン及び0.035単位/mlのアビジン(最後に
加える)を含有する6種類の特定結合反応混合物
を調製した。 25℃で5分間保持した後、各反応混合物に10μ
のラクトペルオキシダーゼ(20単位/ml)を加
えた。更に2分間保持した後、10μの0.95mM
過酸化水素を溶かしたPH7.4の10mMトリス−(ヒ
ドロキシメチル)−アミノメタン塩酸塩緩衝液を
各反応混合物中に注入し、各混合物について得ら
れるピーク光強度を実施例2と同様に測定した。
結果を第2表及びグラスの形で添付図面の第1図
に示す。
[Table] Reactions 1, 2, 5 and 7 are control experiments; in the absence of biotin-isoluminol conjugate,
This shows that only a slightly lower background amount of light is measured. The results of reactions 3 and 6 show that the biotin-isoluminol conjugate is active in the chemiluminescent reaction and that the presence of free biotin does not significantly affect its activity. The results of Reaction 4 show that the activity of the biotin-isoluminol conjugate increases when avidin, which is a substance that binds to biotin, is present. This result is surprising.
This is because it is believed that the binding of avidin to the conjugate should limit the efficacy of the isoluminol moiety to the chemiluminescent reaction. This observed increase in photoproduction is difficult to understand. Comparing the results of reactions 4 and 8 with reaction 9 shows that the increase in photogeneration decreases inversely with the amount of free biotin present. In this example, the target substances, avidin and biotin, can be measured by using a specific binding-chemiluminescence analysis technique, and according to the present invention, the labeling substance in the conjugate and the corresponding binding partner It has been shown that the effect of binding with the substance is not inhibition of the activity of the labeled substance, but rather an increase thereof. Example 3 Competitive binding of biotin - chemiluminescence analysis; Effect of varying the amount of biotin on the resulting peak light intensity The chemiluminescence reaction system used in this example was the same as that described in Example 2. . 0.1 M tris-(hydroxymethyl)-aminomethane hydrochloride buffer, 84 nM biotin-luminol conjugate (obtained in Example 1), each with a total volume of 140 μ, pH 7.4, as shown in Table 2. Six specific binding reaction mixtures were prepared containing the indicated concentrations of biotin and 0.035 units/ml avidin (added last). After holding for 5 minutes at 25°C, add 10μ to each reaction mixture.
of lactoperoxidase (20 units/ml) was added. After holding for another 2 minutes, 10μ of 0.95mM
A 10 mM tris-(hydroxymethyl)-aminomethane hydrochloride buffer at pH 7.4 containing dissolved hydrogen peroxide was injected into each reaction mixture, and the peak light intensity obtained for each mixture was measured as in Example 2. .
The results are shown in Table 2 and in the form of a glass in Figure 1 of the accompanying drawings.

【表】【table】

【表】 以上により、化学発光反応系により得られるピ
ーク光強度の大きさは、特定結合反応混合物中に
存在するビオチンの量の逆の関数であることがわ
かる。従つて本発明によれば、液体中の対象物質
であるビオチンの存在を測定するための、競合結
合−化学発光分析技術を用いる試験用の試薬と方
法が提供される。 実施例 4 ビオチンの競合結合−化学発光分析 本実施例に於いて用いられた化学発光反応系は
次の反応に基づいている。 ビオチン−イソルミノール+KO2→ビオチン−ア
ミノフタレート+N2+hν 各々全量が150μで、各々PH8.0の0.1Mトリス
−(ヒドロキシメチル)−アミノメタン塩酸塩緩衝
液、42nMのビオチン−ルミノール結合体(実施
例1により得たもの)、第3表に示した濃度のビ
オチン及び0.12単位/mlのアビジン(最後に加え
る)を含有する16種類の特定結合反応混合物を調
製した。 25℃で5分間保持した後、各反応混合物中に、
0.15Mの過酸化カリウム(KO2、米国、マサチウ
セツツ州、ベバリーのアルフア・プロダクツより
入手)と0.10Mの1,4,7,10,13,16−ヘキ
サオキシアシルコオクデカン(米国、ウイスコン
シン州、ミルウオーキーのアルドリツチ・ケミカ
ル・カンパニーより入手)とを含有する10μの
ジメチルホルムアミドを注入した。各々について
得られるピーク光強度を実施例2と同様に測定し
た。結果を第3表及びグラフの形で添付図面の第
2図に示す。
[Table] From the above, it can be seen that the magnitude of the peak light intensity obtained by the chemiluminescent reaction system is an inverse function of the amount of biotin present in the specific binding reaction mixture. Accordingly, the present invention provides test reagents and methods using competitive binding-chemiluminescence spectrometry techniques to determine the presence of the target substance biotin in a liquid. Example 4 Competitive binding of biotin - chemiluminescence analysis The chemiluminescence reaction system used in this example is based on the following reaction. Biotin-isoluminol + KO 2 → biotin-aminophthalate + N 2 + hν Each in a total volume of 150μ, each in 0.1M tris-(hydroxymethyl)-aminomethane hydrochloride buffer at pH 8.0, 42nM biotin-luminol conjugate (conducted) Sixteen specific binding reaction mixtures were prepared containing biotin (obtained according to Example 1), biotin at the concentrations shown in Table 3, and 0.12 units/ml avidin (added last). After holding at 25°C for 5 minutes, in each reaction mixture:
0.15 M potassium peroxide (KO 2 , obtained from Alpha Products, Beverly, WI, USA) and 0.10 M 1,4,7,10,13,16-hexaoxyacylcoocdecane (obtained from Alpha Products, Beverly, WI, USA). (obtained from Aldritch Chemical Company, Milwaukee) was injected with 10μ of dimethylformamide containing 100 μl of dimethylformamide. The peak light intensity obtained for each was measured in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 3 and in graph form in Figure 2 of the accompanying drawings.

【表】 以上により化学発光反応系により得られるピー
ク光強度の大きさは、反応混合物中に存在するビ
オチンの量の逆の関数であることがわかる。従つ
て本発明によれば、液体中の対象物質であるビオ
チンの存在を測定するための、酵素触媒を用いる
監視検出反応を利用しない競合結合−化学発光分
析技術を用いる試験用の組成物と方法が提供され
る。 実施例 5 光の測定 ここで述べる化学発光反応に由来するピークの
光強度は、デュポン760型ルミネセンス・バイオ
メータによつて自動的に記録された。もう一つの
方法として、このバイオメータに接続された特注
のマイクロプロセツサが10ミリ秒間隔で信号を監
視して、ピークの光強度と生じた全光量を任意の
単位でプリントアウトした。フオトマルチプライ
ヤー(光電増幅管)からの信号が閾値、すなわち
電子ノイズの5倍の値を越えるとマイクロプロセ
ツサが作動した。 試薬の調製 試薬類の調製用の水は活性炭を通して過し、
ガラス製の装置を用いて蒸留した。化学発光反応
用の6×50mmの試験管を除く全てのガラス製容器
は濃硝酸に一晩さらし、蒸留水で充分に洗浄し
た。試薬類は使い捨てガラスピペツト又は使い捨
てのプラスチツク製先端部(チツプ)を備えた気
圧式ピペツトを用いて計り取つた。 化学発光性化合物:イソルミノール及びその誘
導体の1ミリモルストツク溶液を0.1M Na2CO3
PH10.5中で調製したが、これらの溶液は、4℃で
数ケ月に亘つて安定である。ナフチルヒドラジド
類を0.1M Na2CO3−0.15M NaOH、PH12.6に溶
かした。使用の二三時間前に、さらなる稀釈液を
水又は適当な緩衝液中に調製した。 ヘム触媒:ミクロペルオキシダーゼ(シグマ・
ケミカル社、ミズリー州、セント・ルイス、
USA)1ミリグラムを10mMトリス・HCl、PH
7.4 2.5mlに溶かした。この200μMストツク溶液
は、4℃で少なくとも1ケ月安定であつた。
2μM溶液を、使用前二三時間以内に、75mMナ
トリウムバルビタール緩衝液PH8.6中で調製した。 0.1M Na2CO3、PH10.5中のヘマチンの1mM
ストツク溶液を4℃で少なくとも1週間経時変化
せしめて、試験中の性能の変動を減ぜしめた。こ
の溶液は、使用直前に、1μMに稀釈した。化学
発光反応におけるこの触媒の活性は次第に低下す
るが、その効果は、1反応当りの触媒量を増加す
ることによつて補償した。かくして、このストツ
ク溶液は、少なくとも2ケ月間使用可能であつ
た。 チロキシンに対する抗体:この抗体は、チロキ
シン−仔ウシ血清アルブミン複合体で免疫された
ウサギで惹起せしめた。抗体は公知の方法で精製
した。 化学発光反応 化学発光性化合物を含んだ反応混合物(150μ
)と適当な触媒を6×50mm試験管(Kimble
Division of Owens−Illinois、No.73500)中に計
り取つた。各試験管をフオトメータに取り付け、
25μのハミルトンシリンジから酸化剤10μを
一気に注入した。 酸化反応系 H2O2−ミクロペルオキシダーゼ:反応混合物
(150μ)中には、50mM NaOH、0.27μMミク
ロペルオキシダーゼ及び化学発光性化合物が含ま
れていた。さらに、これらの混合物は、ミクロペ
ルオキシダーゼと化学発光性化合物を希釈するた
めの緩衝液である5.9mMナトリウムバルビター
ルを含んでいた。最終のPHは約12.6であつた。こ
の混合物を、室温で少なくとも10分間放置したの
ち、化学発光反応を、10mMトリス・HCl、PH
7.4中の90mM H2O2 10μを注入することによ
つて開始した。 あるいは、化学発光反応を、0.27μMミクロペ
ルオキシダーゼと種々の濃度の化学発光化合物を
含んだ75mMナトリウムバルビタール、PH8.6中
で行つた。この混合物を少なくとも10分間室温で
放置し、次に、10mMトリス・HCl、PH17.4中の
3mM H2O2 10μを注入して化学発光を開始
した。 H2O2−ヘマチン:化学発光性化合物に加えて、
この反応混合物(150μ)中には、50mM
NaOHと0.07μMヘマチンが含まれていた。これ
らを、室温で少なくとも10分間放置したのち、90
mM H2O2 10μを注入して光の発生を開始せ
しめた。 H2O2−ラクトペルオキシダーゼ:この反応系
(150μ)は、0.1Mトリス・HCl(PH7.4又は8.8)
中に化学発光性化合物とラクトペルオキシダーゼ
10μgを含んでいた。25℃で2分間インキユベー
シヨンを行つたのち、10mMトリス・HCl、PH
7.4中の1mM H2O2 10μを注入した。
[Table] From the above, it can be seen that the magnitude of the peak light intensity obtained by the chemiluminescent reaction system is an inverse function of the amount of biotin present in the reaction mixture. According to the invention, therefore, there is provided a composition and method for testing the presence of the analyte biotin in a liquid using a competitive binding-chemiluminescent spectrometry technique that does not utilize an enzyme-catalyzed monitoring detection reaction. is provided. Example 5 Light Measurements The light intensities of the peaks resulting from the chemiluminescent reactions described herein were automatically recorded by a DuPont Model 760 Luminescence Biometer. Alternatively, a custom microprocessor connected to the biometer monitored the signal at 10-millisecond intervals and printed out the peak light intensity and total light produced in arbitrary units. The microprocessor was activated when the signal from the photomultiplier exceeded a threshold, ie, five times the electronic noise. Preparation of reagents Water for the preparation of reagents is filtered through activated carbon;
Distilled using a glass device. All glass containers except the 6 x 50 mm test tube for the chemiluminescence reaction were exposed to concentrated nitric acid overnight and thoroughly washed with distilled water. Reagents were measured using disposable glass pipettes or pneumatic pipettes with disposable plastic tips. Chemiluminescent compound: 1 mmol stock solution of isoluminol and its derivatives in 0.1 M Na 2 CO 3 ,
Although prepared in PH 10.5, these solutions are stable for several months at 4°C. Naphthyl hydrazides were dissolved in 0.1M Na2CO3-0.15M NaOH , PH12.6. A few hours before use, further dilutions were prepared in water or an appropriate buffer. Heme catalyst: Microperoxidase (Sigma)
Chemical Co., St. Louis, Missouri;
USA) 1 milligram in 10mM Tris-HCl, PH
7.4 Dissolved in 2.5 ml. This 200 μM stock solution was stable for at least 1 month at 4°C.
A 2 μM solution was prepared in 75 mM sodium barbital buffer PH 8.6 within a few hours before use. 1mM of hematin in 0.1M Na2CO3 , PH10.5
Stock solutions were aged at 4° C. for at least one week to reduce variation in performance during testing. This solution was diluted to 1 μM just before use. The activity of this catalyst in chemiluminescent reactions gradually decreased, but the effect was compensated by increasing the amount of catalyst per reaction. This stock solution was thus usable for at least two months. Antibody to thyroxine: This antibody was raised in rabbits immunized with thyroxine-calf serum albumin complex. Antibodies were purified using known methods. Chemiluminescent reaction Reaction mixture containing chemiluminescent compound (150μ
) and a suitable catalyst in a 6 x 50 mm test tube (Kimble
Division of Owens-Illinois, No. 73500). Attach each test tube to a photometer,
10μ of the oxidizing agent was injected at once from a 25μ Hamilton syringe. Oxidation reaction system H2O2 -microperoxidase: The reaction mixture ( 150μ ) contained 50mM NaOH, 0.27μM microperoxidase and chemiluminescent compound. In addition, these mixtures contained 5.9 mM sodium barbital, a buffer for diluting microperoxidase and chemiluminescent compounds. The final pH was approximately 12.6. The mixture was allowed to stand at room temperature for at least 10 minutes, and then the chemiluminescent reaction was terminated in 10 mM Tris.HCl, PH
Started by injecting 10μ of 90mM H 2 O 2 in 7.4. Alternatively, chemiluminescent reactions were performed in 75 mM sodium barbital, PH 8.6, containing 0.27 μM microperoxidase and various concentrations of chemiluminescent compounds. The mixture was left at room temperature for at least 10 minutes, then chemiluminescence was initiated by injection of 10 μ of 3mM H 2 O 2 in 10mM Tris.HCl, PH 17.4. H2O2 - hematin: in addition to chemiluminescent compounds,
In this reaction mixture (150μ), 50mM
Contained NaOH and 0.07 μM hematin. Leave these at room temperature for at least 10 minutes, then
Light generation was initiated by injecting 10μ of mM H 2 O 2 . H 2 O 2 -Lactoperoxidase: This reaction system (150μ) uses 0.1M Tris・HCl (PH7.4 or 8.8)
Chemiluminescent compounds and lactoperoxidase in
It contained 10μg. After incubation at 25°C for 2 minutes, 10mM Tris-HCl, PH
10μ of 1mM H 2 O 2 in 7.4 was injected.

【表】【table】

【表】 6−N−(3−アミノ−2−ヒドロキシプロピ
ル)アミノ−2,3−ジヒドロ−1,4−フタ
ラジン−ジオンの合成〔第4表()参照〕 4−アミノ−N−メチルフタルイミドの合成
は、ドウルー(Drew)及びペアマン
(Pearman)の方法〔J.Chem.Soc.、London
p.26(1937)〕に従つて行つた。4−ニトロフタル
酸211g(1mol)を、還流下、無水酢酸と共にか
きまぜた。完全に溶解したのちも、さらに15分間
同じ温度に保つた。減圧下で溶媒を除去し、残渣
をトルエンから再結晶すると、融点(mp)119−
120℃の無水4−ニトロフタル酸103g(収率53
%)が得られた。 無水4−ニトロフタル酸103g(0.5mol)を、
0℃で30分間20%メチルアミン200mlと共にかき
まぜた。濃塩酸で、溶液をPH2.0に調節すると、
白色沈殿が生成するが、これを取し、水洗して
乾燥せしめた。次にこの固体を、完全な溶液が得
られたのち15分間、還流温度で、無水酢酸と共に
かきまぜた。反応混合物が冷えるに従つて、生成
物は結晶化した。この結晶を取し、酢酸と水で
洗つた。結晶を乾燥するとmp178℃のN−メチル
−4−ニトロフタルイミド61g(収率59%)が得
られた。 SnCl2・2H2O 281g(1.25mol)の溶液を水
500ml及び濃塩酸1.5中で調製した。これに、N
−メチル−4−ニトロフタルイミド67g
(0.3mol)を激しくかきまぜながら加えた。反応
混合物は暖かくなつて、完全な溶液が得られた。
次に、この溶液を一晩放置し、生成した淡黄色の
固体を取した。このものを多量の水で洗浄した
のち乾燥するとmp247℃の4−アミノ−N−メチ
ルフタルイミド36g(収率67%)が得られた。 4−アミノ−N−メチルフタルイミド25g
(0.142mol)と1−クロロ−2,3−エポキシプ
ロパン20.7g(0.21mol)を2,2,2−トリフ
ルオロエタノール150mlと一緒にして、還流温度
で48時間かきまぜた。溶媒の一部、70〜80mlを留
去し、残つた溶液を室温にまで放冷した。黄色固
体が生成するが、これを取した。それを酢酸エ
チルで消化し、再び取するとmp136〜138℃の
4−N−(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)
アミノ−N−メチルフタルイミド29.5g(収率77
%)が得られた。 カリウムフタルイミド15.7g(0.085mol)及び
4−N−(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)
−アミノ−N−メチルフタルイミドをジメチルホ
ルムアミド150ml中、還流温度で24時間かきまぜ
た。ジメチルホルムアミドを減圧下で除き、残渣
を水洗し、取した。黄色の固体を氷酢酸−水混
合溶媒から再結晶するとmp247〜248℃のN−メ
チル−4−N−〔2−ヒドロキシ−3−(N−フタ
ルイミド)プロピル〕−アミノフタルイミド12.8
g(収率67%)が得られた。 95%ヒドラジン35mlとN−メチル−4−N−
〔2−ヒドロキシ−3−(N−フタルイミド)プロ
ピル〕−アミノフタルイミド5g(13.2mol)を
エタノール90mlと合わせ、還流温度で4時間かき
まぜた。溶媒を減圧下で除去し、残つた固体を真
空下120℃で乾燥した。乾燥した物質を0.1N
HCl70mlとともに1時間かきまぜたのち、不溶性
副生物を去した。液を、重炭酸ナトリウムの
飽和溶液でPH6.5に調節した。生成した白色の沈
殿を集めて、乾燥すると()2.2g(収率77%)
が得られた。このものを水から再結晶すると273
℃で分解する分析学的に純粋な物質が得られた。 6−N−〔(3−ビチオニルアミド)−2−ヒド
ロキシプロピル〕アミノ−2,3−ジヒドロフ
タラジン−1,4−ジオン〔第4表()〕の
合成 ビオチン0.29g(1.2mmol)及びトリエチルア
ミン0.17mlを乾燥ジメチルホルムアミド20mlに溶
かし、無水条件下−10℃に冷却した。ジエチルエ
ーテル2.9ml中にクロロギ酸エチル0.14mlを含む
溶液をゆつくりと反応混合物に加えたのち、30分
間放置した。塩化トリエチルアンモニウムの沈殿
を去した。乾燥ピリジン1ml及び乾燥ジメチル
ホルムアミド20ml中の()600mg(2.4mmol)
の懸濁液を液に加えた。この混合物を−10℃で
30分間かきまぜたのち、一晩放置して室温まで昇
温した。減圧下で溶媒を除き、得られた油状の残
渣を0.1N HCl50mlと1時間かきまぜた。生成し
た白色固体を取したのち0.1N HClと水で洗つ
た。得られた生成物を減圧下、室温で一晩乾燥す
るとmp170〜173℃の()0.55g(収率97%)
が得られた。 6−〔N−(3−アミノ−2−ヒドロキシプロピ
ル)−N−エチル〕アミノ−2,3−ジヒドロ
−1,4−フタラジン−ジオン〔第4表()〕
の合成 ジエチル硫酸106g(0.7mol)と4−アミノ−
N−メチルフタルイミド61g(0.35mol)を2,
2,2−トリフルオロエタノール500mlと一緒に
して、還流温度で48時間加熱した。次に反応混合
物を減圧下で濃縮し、Na2CO3の飽和溶液で注意
深く中和した。生成した沈殿を取し、乾燥する
と4−(N−エチルアミノ)−N−メチルフタルイ
ミド62gが得られた。水性メタノールから再結晶
すると、mp149〜151℃の分析学的に純粋な淡黄
色生成物51g(収率74%)が得られた。 4−(N−エチルアミノ)−N−メチルフタルイ
ミド51g(0.75mol)と1−クロロ−2,3−エ
ポキシプロパン54g(0.59mol)を含む混合物を
2,2,2−トリフルオロ−エタノール500ml中
還流温度で48時間加熱した。生成した黄色溶液
を、CCl4/アセトン(9:1)で平衡化したシ
リカゲル60(1000g)(E.Merck、ダルムシユタツ
ト、西独国)の7×76cmのカラムを用いてクロマ
トグラフイーにかけた。溶出も同じ溶媒
(CCl4/アセトン)を用いて行い、目的物は溶出
液4と6.9の間に溶出した。この物質を水性
メタノールから数回再結晶すると、mp122℃の分
析学的に純粋な4−〔N−(3−クロロ−2−ヒド
ロキシプロピル)−N−エチル〕アミノ−N−メ
チルフタルイミド27g(収率44%)が得られた。 カリウムフタルイミド23g(0.13mol)及び4
−〔N−(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)
−N−エチル〕アミノ−N−メチルフタルイミド
25g(0.08mol)を乾燥ジメチルホルムアミド
150ml中還流温度で36時間かきまぜた。減圧下溶
媒を除くと褐色の残渣が残るが、これをメタノー
ルとともにすりつぶすと黄色固体19gが得られ
た。この固体を酢酸水溶液から結晶化させると、
4−{N−エチル−N〔2−ヒドロキシ−3−(N
−フタルイミド)プロピル〕}アミノ−N−メチ
ルフタルイミド16g(収率49%)が得られた。水
性メタノールから再結晶するとmp158−160℃の
分析学的に純粋な化合物が得られた。 95%ヒドラジン60mlと乾燥アルコールを4−
{N−エチル−〔N−2−ヒドロキシ−3−(N−
フタルイミド)プロピル〕}アミノ−N−メチル
フタルイミド15g(0.037mol)と一緒にして、
還流下3時間加熱した。次に、溶媒を減圧下で除
去し、残渣を0.05mmHg、110℃で一晩乾燥した。
このものを、稀HCl中でかきまぜたのち、過し
て不溶性の副生成物を除去した。液を、炭酸ナ
トリウムの飽和溶液を用いてPH7.0に調整し、生
成した沈殿を集めると、()4.6g(収率46%)
が得られた。水から再結晶するとmp208〜211℃
の分析学的に純粋な試料が得られた。 6−{N−エチル−N−〔2−ヒドロキシ−3−
(チロキシニルアミド)プロピル〕}アミノ−
2,3−ジヒドロ−1,4−フタラジン−ジオ
ン〔第4表()〕の合成 L−チロキシン20g(25.6mmol)を無水の酢
酸エチル240mlと共に0℃でかきまぜ、これに、
トリフルオロ酢酸46mlと無水トリフルオロ酢酸
7.6mlを加えた。反応混合物は、1時間かきまぜ
ていると清澄になるが、これに冷水(0℃)200
mlを加え、混合物をNaClで飽和せしめた。溶解
しなかつたNaClを去し、有機層と水層を分解
した。有機層を飽和NaCl(各100ml)で2回抽出
したのち、MgSO4上で乾燥した。溶媒を、減圧
下35℃で除き、得られた白色の残渣を水で2回洗
浄し、0.05mmHg、60℃で乾燥するとN−トリフ
ルオロアセチルチロキシン21g(収率95%)が得
られた。エーテル−石油エーテルから再結晶する
とmp233〜235℃(分解)の分析学的に純粋な物
質が得られた。 トリエチルアミン0.17ml及びN−トリフルオロ
アセチルチロキシン1.05g(1.2mmol)を無水の
条件下、−10℃でジメチルホルムアミド20mlに溶
かした。クロロギ酸エチル0.14ml(1.2mmol)と
無水ジエチルエーテル2.9mlからなる溶液を加え、
30分間反応せしめた。塩化トリエチルアンモニウ
ムの沈殿を去し、液中のN−トリフルオロア
セチルチロキシニル・エチル・カーボニツク・ア
ンヒドリド(エチル炭酸無水物)を単離すること
なく、次の合成段階に用いた。 化合物()(670mg:2.4mmol)を、無水の
条件下、ジメチルホルムアミド20ml及びピリジン
1ml中に、−10℃で懸濁し、これを上述した無水
物と混合した。反応混合物を室温で2日間放置し
た。次に、溶媒を減圧下で除き、残渣を10%HCl
で洗浄した。固体物質を取し、乾燥した。 トリフルオロアセチル保護基は、アルカリを用
いて処理することにより除去した。固体を0.1M
Na2CO3、PH10.5 40mlとともにかきまぜ、少量の
ジメチルホルムアミドを加えて、清澄な溶液を得
た。24時間後、溶媒を減圧下で留去した。残渣を
水30mlに溶かし、得られた溶液を、稀HClを用い
てPH7.2に調整した。生成した白色の沈殿を取
し、0.05mmHg、60℃で乾燥するとmp>240℃
(分解)の()600mg(収率50%)が得られた。 6−〔N−(4−アミノブチル)〕アミノ−2,
3−ジヒドロ−1,4−フタラジン−1,4−
ジオン〔第4表()〕の合成 N−(4−ブロモブチル)フタルイミド42g
(0.15mol)と4−アミノ−N−メチルフタルイ
ミド51.5g(0.29mol)を、ジメチルホルムアミ
ド300mlとともに、還流温度で24時間かきまぜた。
室温に冷却すると生成してくる黄色沈殿を取
し、乾燥するとN−メチル−4−N−〔4−(N−
フタルイミド)ブチル〕アミノフタルイミド38.5
g(収率68%)が得られた。酢酸水溶液から再結
晶すると、mp217〜218℃の分析学的に純粋な生
成物が得られた。 乾燥エタノール75ml中の95%ヒドラジン15mlを
N−メチル−4−N−〔4−(Nフタルイミド)ブ
チル〕アミノフタルイミド4gと混合し、還流温
度で3時間加熱した。溶媒を減圧下で除去し、残
渣を0.1mmHg、110℃で乾燥した。このものを10
%HClとともにかきまぜたのち過して不溶性の
副生成物を除去した。液を、重炭酸ナトリウム
を用いてPH7に調整し、生成した沈殿を取する
と、()400mg(収率15%)が得られた。水から
再結晶された試料は、335℃で分解した。化学的
イオン化マススペクトル分析法によれば249にP
+1のピークを、250にP+2のピークを示した。
分子量の計算値は248である。 6−〔N−(4−アミノブチル)−N−エチル〕
アミノ−2,3−ジヒドロ−1,4−フタラジ
ン−1,4−ジオン〔第4表()〕の合成 ジエチル硫酸100ml(0.77mol)とN−メチル
−4−N−〔4−(N−フタルイミド)ブチル〕−
アミノフタルイミドを無水条件下、油浴上160℃
で45分間加熱した。混合物を室温まで冷やし、氷
水3中に注いだ。生成した黄色沈殿を取し、
乾燥した。酢酸水溶液から再結晶するとmp164〜
165℃の分析学的に純粋な4−〔N−エチル−N−
4−(N−フタルイミド)ブチル〕アミノ−N−
メチルフタルイミド29g(収率72%)が得られ
た。 乾燥エタノール300ml中の95%ヒドラジン80ml
をN−〔N−エチル−N−(4−N−フタルイミ
ド)ブチル〕アミノ−N−メチルフタルイミド29
g(0.07mol)と混合し、還流温度で3時間加熱
した。次に、溶媒を減圧下除去し、残渣を0.05mm
Hg、110℃で乾燥した。この乾燥物を稀HClとと
もにかきまぜたのち過して不溶性の副生成物を
除去した。液を、KOHを用いてPH9.0に調整す
ると沈殿が生成した。この固体を50%ジメチルホ
ルムアミド水溶液から再結晶するとmp255〜257
℃の分析学的に純粋な()6.5g(収率33%)
が得られた。 6−〔N−エチル−N−(4−チロキシニルアミ
ド)ブチルアミノ−2,3−ジヒドロ−1,4
−フタラジン−ジオン〔第4表()〕の合成 カルボニルジイミダゾールの0.8g(5.0mmol)
を、乾燥テトラヒドロフラン50ml中のN−トリフ
ルオロアセチルチロキシン4.4g(5.0mmol)の
溶液に添加し、この混合物を還流温度で10分間加
熱した。減圧下で溶媒を除去した。乾燥ジメチル
ホルムアミド中の()1.4g(5mmol)の懸
濁液を加え室温で48時間かきまぜた。減圧下で溶
媒を除去し、残渣を10%HCl80mlとともにかきま
ぜた。不溶性物質を取し0.1mmHg、室温下で乾
燥した。 このものの1部分、2.1gを0.5NaOH35mlにと
かし室温で1時間反応せしめてトリフルオロアセ
チル保護基を除去した。溶液を濃塩酸でPH5.0に
調整し、生成した沈殿を取、水洗したのち0.1
mmHg、室温で乾燥した。得られた物質を、溶媒
としてエタノール/重炭酸トリエチルアンモニウ
ム(7:3)、PH7.5を用いシリカゲル60 200g上
でクロマトグラフイーにかけた。生成物は、溶出
物490mlと650mlの間で溶出した。次に、溶媒を減
圧下で除去するとクリーム色の固体680mgが得ら
れた。このものを、50%ジメチルホルムアミド50
mlとともにかきまぜたのち過し、液に水を加
えて生成物を析出せしめた。白色沈殿を20000G
で25分間遠心することによつて集め室温で乾燥す
るとmp200℃(分解)の分析学的に純粋な()
200mgが得られた。 7−〔N−アミノブチル)−N−エチル〕アミノ
ナフタレン−1,2−ジカルボン酸ヒドラジド
〔第4表()〕の合成 ()の合成における初めの段階はグンデルマ
ン(Gundermann)の方法〔K.D.Gundermann、
W.Horstmann及びG.Bergmann、Justus
Liebigs Ann.Chem.684、127(1965)〕によつた。
テトラクロロエタン1、ニトロベンゼン250ml
及びアニソール108g(1mol)及び無水コハク酸
111g(1.1mol)を室温で30分間かきまぜたのち
0℃に冷却した。次に、AlCl3280g(2.1mol)
を加え反応混合物を0℃で3日間かきまぜた。反
応を、HClガスの発生がなくなるまで氷を加える
ことによつて停止せしめた。10%塩酸200mlを加
え、有機層を水蒸気蒸留によつて除去した。冷却
すると、水層からは淡褐色の固体が析出するが、
これを水性エタノールから結晶化するとmp149〜
150℃の4−(4−メトキシフエニル)−4−オキ
ソ酪酸188g(収率91%)が得られた。 亜鉛アマルガムを、コケ状の亜鉛374g(5.7グ
ラム原子)塩化第二水銀37.4g(0.18mol)、水
560ml及び濃塩酸19mlを混合することによつて調
製した。この混合物を、5分間激しくかきまぜ
た。液体をデカンテーシヨンにより除き、水280
ml、濃塩酸655ml、トルエン375ml、氷酢酸20ml及
び4−(4−メトキシフエニル)−4−オキソ酪酸
188gを加えた。反応混合物を還流温度で加熱し、
続く24時間の6時間毎に濃塩酸200mlを加えた。
冷却後、水層を分離しエーテルで3回(各500ml)
で洗つた。そして、これらの抽出液を反応によつ
て得られる有機層と合わせた。合わせた有機抽出
液を2N NaOH500mlと混合し、有機溶媒を水蒸
気蒸留によつて除去した。次に、ジメチル硫酸88
g(0.7mol)を加え、温度を80〜90℃に維持し
た。反応混合物が中性になつたとき、さらに2N
NaOH(約300ml)を加えた。5時間後、反応混
合物を冷却し、濃塩酸で酸性にし、エーテルで3
回(各500ml)抽出した。これらの抽出液を合わ
せ、乾燥し、溶媒を除いた。残渣を水性エタノー
ルから再結晶するとmp59〜61℃の4−(4−メト
キシフエニル)−酪酸90g(収率52%)が白色結
晶として得られた。 4−(4−メトキシフエニル)酪酸90g
(0.47mol)、三フツ化ホウ素−メタノール・コン
プレツクス124g(0.94mol)及びメタノール400
mlの混合物を4時間還流せしめた。冷却後、反応
混合物をエーテルで3回(各400ml)抽出し、溶
媒を抽出液から除くと4−(4−メトキシフエニ
ル)酪酸メチル96g(収率98%)が黄色のオイル
として得られた。 機械的撹拌機、還流冷却器及びアルゴン導入管
を備えた乾燥した三ツ口丸底フラスコに、カリウ
ム18.2g(0.48グラム原子)、乾燥エーテル
(LiAlH4から蒸留)800ml及び無水エタノール
28.3ml(0.48ml)を加えた。反応混合物を5時間
還流していると、カリウムは反応して白色の懸濁
液が得られるが、これにシユウ酸ジメチル94ml
(0.69mol)を15分かけて滴下すると、澄んだ褐
色の溶液が得られた。次に、4−(4−メトキシ
フエニル)酪酸メチル95.6g(0.46mol)を加え、
反応混合物を一晩還流する間に生成した淡褐色の
固体を取しエーテルで洗つた。乾燥させると、
mp120〜122℃の〔2−ヒドロキシ−3−メトキ
シカルボニル−5−(4−メトキシフエニル)〕吉
草酸エチル・カリウムエノレート106g(収率67
%)が得られた。 この生成物(0.31mol)を、少しづつ、5〜15
℃の60%H2SO4 326ml中に加えた。添加終了後、
反応混合物を蒸気浴上で15分間加熱し、次に、20
℃まで冷やした。さらに80%H2SO4 652mlを加
え、15分間加熱を再び行つた。この間黄色の沈殿
が生成するが、この混合物を冷水1中に注入し
た。この生成物を取するとmp163〜165℃の7
−メトキシ−3,4−ジヒドロナフタレン−1,
2−ジカルボン酸無水物24.9g(収率35%)が黄
色結晶として得られた。 この7−メトキシ−3,4−ジヒドロナフタレ
ン−1,2−ジカルボン酸19.9g(0.087mol)と
イオウ2.8g(0.087グラム原子)の混合物をアル
ゴン雰囲気下250℃で3時間加熱した。冷やすと、
褐色の溶液が固化するが、これをベンゼンから結
晶化するとmp193〜194℃の7−メトキシナフタ
レン−1,2−ジカルボン酸無水物15g(収率80
%)が黄色結晶として得られた。 7−メトキシナフタレン−1,2−ジカルボン
酸無水物15g(0.07mol)、氷酢酸240ml及び48%
HBr240mlの混合物を2時間還流せしめた。この
間、密集した黄色の沈殿が生成した。冷却したの
ち、沈殿を取すると、mp285℃の7−ヒドロキ
シナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物11.2
g(収率75%)が得られた。 0℃で、20%水酸化アンモニウム水溶液240ml
にSO2 180gを溶かすことにより溶液を調製し
た。この溶液に、20%水酸化アンモニウム水溶液
200ml及び7−ヒドロキシナフタレン−1,2−
ジカルボン酸無水物25g(0.12mol)を加えた。
この反応混合物をステンレス鋼製オートクレーブ
に入れ170℃で8時間加熱した。冷却後、反応混
合物を減圧下で濃縮してNH3を除いた。酢酸で
中和すると7−アミノナフタレン−1,2−ジカ
ルボン酸が赤色の固体として得られた。この固体
を乾燥メタノール70ml及び濃硫酸40ml中、蒸気浴
上で2時間加熱した。次に、この反応混合物を冷
やし、過剰のNa2CO3を含む砕いた氷1中に注
いだ。この中和した混合物をエーテルで3回(各
250ml)抽出し、合わせた抽出液を無水MgSO4
で乾燥した。溶媒を除去すると7−アミノナフタ
レン−1,2−ジカルボン酸ジメチル20g(収率
66%)が赤色の油状物として得られた。 7−アミノナフタレン−1,2−ジカルボン酸
ジメチル25.9g(0.1mol)及びN−(4−ブロモ
ブチル)フタルイミド14.1g(0.05mol)を2,
2,2−トリフルオロエタノール100ml中でアル
ゴン雰囲気下、16時間還流した。溶媒を減圧下で
除き、残渣をエーテル400mlと水300mlの間に分配
した。エーテル層を無水MgSO4上で乾燥し、
過することによつて清澄にした。次に、溶媒を減
圧下留去した。得られた暗赤色の残渣をベンゼン
100mlに溶かし、ベンゼン/メタノール(9:1)
で平衡化したシリカゲル60 1200g上でクロマト
グラフイーにかけた。この同じ溶媒で展開すると
溶出物5.1と5.9の間で目的物が溶出した。溶
媒を減圧下で除くと7−N−(4−フタルイミド
ブチル)アミノナフタレン−1,2−ジカルボン
酸ジメチル9g(収率40%)が赤色の油状物とし
て得られた。 ジエチル硫酸20mlに溶かした7−N−(4−フ
タルイミドブチル)アミノナフタレン−1,2−
ジカルボン酸ジメチル9g(0.02mol)をアルゴ
ン雰囲気下130℃で2時間加熱した。次に、反応
混合物を砕氷を含む飽和NaHCO3 200ml中に注
いだ。得られた水溶液をエーテル250mlで抽出し、
抽出操作を2回繰り返した。合わせたエーテル抽
出液を乾燥し、溶媒を除去するとジエチル硫酸が
混入した赤色のオイルが得られた。このオイル
を、溶出溶媒としてベンゼン/メタノール(19:
1)を用いシリカゲル60の600gのカラムを通し
てクロマトグラフイーにかけた。黄色の画分を集
め減圧下で濃縮するとジエチル硫酸をいく分か含
んだオイルが得られた。この残分の不純物を0.01
mmHg、50℃で昇華せしめると7−〔(N−エチル)
−4−(N−フタルイミドブチル)〕アミノナフタ
レン−1,2−ジカルボン酸ジメチル4.0g(収
率42%)が赤色のオイルとして得られた。 85%ヒドラジン15ml、7−〔N−エチル)−4−
(N−フタルイミドブチル)〕アミノナフタレン−
1,2−ジカルボン酸ジメチル4g(8mmol)
と乾燥メタノール50mlを3時間還流した。次に、
溶媒を減圧下で除去し、結晶性の残渣を0.01mm
Hg、80℃で1晩乾燥した。 得られた物質を、溶媒としてエタノール/1M
重炭酸トリエチルアンモニウム(7:3)、PH7.5
で平衡化したシリカゲル60の200gカラム上でク
ロマトグラフイーにかけた。目的物は、溶出物
0.5と1.5の間で溶出した。溶媒を除くと黄色
の固体が得られた。ピリジンから2回再結晶する
とmp246〜247℃の7−〔N−(4−アミノブチル)
−N−エチル〕アミノナフタレン−1,2−ジカ
ルボン酸フタラジド()1.1g(収率42%)が
黄色微細結晶として得られた。 7−〔N−エチル−N−(4−チロキシニルアミ
ド)ブチル〕アミノナフタレン−1,2−ジカ
ルボン酸ヒドラジド(第4表()〕の合成 乾燥ピリジン20ml中のN−トリフルオロアセチ
ルチロキシン1.7g(2mmol)の溶液をアルゴ
ン雰囲気下−10℃でかきまぜ、これにジシクロヘ
キシルカルボジイミド450mg(2.2mmol)を添加
した。45分後、()980mgを加え、3時間反応せ
しめた。次に、反応混合物を一晩室温にまで温度
を上昇せしめた。これにピリジン100mlとシリカ
ゲル60 10gを加え、ピリジンを減圧下で除去し
た。かくして含浸したシリカゲルを、エタノー
ル/1M重炭酸トリエチルアンモニウム(7:
3)、PH7.5で平衡化したシリカゲル60 200gのカ
ラムの頂部に置き、この同じ溶媒で展開すると目
的物は、溶出物0.78と1.0の間で溶出した。
溶媒を除くと黄色の結晶性残渣が得られるが、こ
れを1M重炭酸トリエチルアンモニウム、PH7.5
300mlに溶かし3時間還流してトリフルオロアセ
チル保護基を除去した。熱い反応混合物を過し
て、オイル状物質を除いた。次に、シリカゲル60
の12gを加え、スラリーをロータリーエバポレー
タ上で乾燥した。含浸したシリカゲルをシリカゲ
ル60の200gカラムの頂部に置き、エタノール/
1M重炭酸トリエチルアンモニウム(7:3)、PH
7.5で展開した。目的物は溶出物0.6と1.0の間
で溶出した。溶媒を除くと、黄色固体0.9gが得
られた。この固体のうち110mgを、メタノールで
平衡化したセフアデツクスLH(Sephadex LH)
の3.2×45cmのカラムにかけてクロマトグラフイ
ーを行つたところ目的物は溶出物450mlと350mlの
間で溶出し、mp218℃(分解)の()60mg(収
率22%)が黄色固体として得られた。 不均一系競争的結合試験法 不均一系試験法は、標識化リガンドの蛋白結合
体と遊離体の分離が必要な試験法である。例え
ば、抗体が結合したチロキシン複合体()と遊
離のチロキシン複合体()は、セフアデツクス
G25の小さなカラムで分離することができる。遊
離の複合体はセフアデツクスに結合し、抗体結合
体はカラムから直接洗い出され化学発光の測定に
用いられる。 抗体を用いる()の滴定:19.3nM()及び
チロキシンに対する種々の濃度のウサギ抗体を含
んだ結合反応混合物(250μ)を75mMナトリ
ウムバルビタール、PH8.6中で調製し、室温で1
時間インキユベートした。各結合反応混合物
200μづつを、75mMナトリウムバルビタール
緩衝液、PH8.6で平衡化したセフアデツクスG25
の別々の2mlのカラムにかけた。これらのセフア
デツクスカラムを、頂部と底部にバイヨン・デイ
スク(Vyon disk)(ESB Inc.、メルツタウン、
ペンシルバニア州、U.S.A)を有する8×65mmの
ポリエチレン製バレル(Sherwood Medical、セ
ントルイス、ミズリー州、U.S.A.)に注いだ。
これらのカラムを同じ緩衝液2mlで洗い、溶出液
を集めた。各溶出液の一部(95μ)をH2O2−ヘ
マチン系で試験した。典型的な結果をFig.3に示
す。この例においては、5.6μの抗体はチロキシ
ン複合体の50%に結合している。同様の結果が
()についても得られた。 チロキシンに対する化学発光免疫試験:
19.3nMの()、第2図に示される各種濃度のチ
ロキシン及び抗体8.3μを含む競争的結合反応混
合物を75mMバルビタール緩衝液、PH8.6中で調
製した(抗体は最後に加えた)。反応混合物を室
温で1時間インキユベートしたのち、それぞれの
混合物から200μづつを、上記の抗体価を測定
するためのセフアデツクスG25の別々の2mlカラ
ムにかけた。溶出物の95μづつを3回、H2O2
ヘマチン系を用いて分析した。第2図に示された
結果は、この試験法によれば、臨床上重要な範
囲、すなわち10〜60nMのチロキシンを定量する
ことができる。 この競争的結合試験法の特異性は、チロキシン
複合体をイソルミノールで置き換えることによつ
て証明することができる。イソルミノール3.4nM
はセフアデツクスG25に結合するが、この緩衝液
によつてもチロキシンに対する抗体によつても溶
出されなかつた。 他の化学発光性標識を有するチロキシン誘導体
〔第4表()及び()〕もまた上記免疫試験に
用いることができ、同様の結果を与えた。
[Table] Synthesis of 6-N-(3-amino-2-hydroxypropyl)amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazine-dione [See Table 4 ()] 4-Amino-N-methylphthalimide The synthesis was carried out by the method of Drew and Pearman [J.Chem.Soc., London
p.26 (1937)]. 211 g (1 mol) of 4-nitrophthalic acid was stirred with acetic anhydride under reflux. After complete dissolution, the mixture was kept at the same temperature for an additional 15 minutes. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was recrystallized from toluene, giving a melting point (mp) of 119−
103 g of 4-nitrophthalic anhydride at 120°C (yield: 53
%)was gotten. 103 g (0.5 mol) of 4-nitrophthalic anhydride,
Stir with 200 ml of 20% methylamine for 30 minutes at 0°C. Adjust the solution to PH2.0 with concentrated hydrochloric acid,
A white precipitate was formed, which was collected, washed with water, and dried. This solid was then stirred with acetic anhydride at reflux temperature for 15 minutes after a complete solution was obtained. The product crystallized as the reaction mixture cooled. The crystals were collected and washed with acetic acid and water. When the crystals were dried, 61 g (yield 59%) of N-methyl-4-nitrophthalimide was obtained with a mp of 178°C. A solution of 281g (1.25mol) of SnCl 2 2H 2 O was added to the water.
Prepared in 500 ml and concentrated hydrochloric acid 1.5. To this, N
-Methyl-4-nitrophthalimide 67g
(0.3 mol) was added with vigorous stirring. The reaction mixture became warm and a complete solution was obtained.
Next, this solution was allowed to stand overnight, and the pale yellow solid produced was collected. This product was washed with a large amount of water and then dried to obtain 36 g of 4-amino-N-methylphthalimide (yield: 67%) with a mp of 247°C. 25g of 4-amino-N-methylphthalimide
(0.142 mol) and 20.7 g (0.21 mol) of 1-chloro-2,3-epoxypropane were combined with 150 ml of 2,2,2-trifluoroethanol and stirred at reflux temperature for 48 hours. A portion of the solvent, 70-80 ml, was distilled off and the remaining solution was allowed to cool to room temperature. A yellow solid was formed, which was collected. Digesting it with ethyl acetate and taking it again yields 4-N-(3-chloro-2-hydroxypropyl) with a mp of 136-138°C.
Amino-N-methylphthalimide 29.5g (yield 77
%)was gotten. Potassium phthalimide 15.7g (0.085mol) and 4-N-(3-chloro-2-hydroxypropyl)
-Amino-N-methylphthalimide was stirred in 150 ml of dimethylformamide at reflux temperature for 24 hours. Dimethylformamide was removed under reduced pressure, and the residue was washed with water and collected. Recrystallization of the yellow solid from a glacial acetic acid-water mixed solvent yields N-methyl-4-N-[2-hydroxy-3-(N-phthalimido)propyl]-aminophthalimide with a mp of 247-248°C 12.8
g (yield 67%) was obtained. 35 ml of 95% hydrazine and N-methyl-4-N-
5 g (13.2 mol) of [2-hydroxy-3-(N-phthalimido)propyl]-aminophthalimide was combined with 90 ml of ethanol and stirred at reflux temperature for 4 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the remaining solid was dried under vacuum at 120°C. 0.1N dry substance
After stirring with 70 ml of HCl for 1 hour, the insoluble by-products were removed. The solution was adjusted to pH 6.5 with a saturated solution of sodium bicarbonate. Collect the white precipitate and dry it to give 2.2g (yield 77%)
was gotten. Recrystallizing this from water gives 273
An analytically pure material was obtained that decomposed at °C. Synthesis of 6-N-[(3-bithionylamido)-2-hydroxypropyl]amino-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione [Table 4 ()] Biotin 0.29 g (1.2 mmol) and 0.17 ml of triethylamine was dissolved in 20 ml of dry dimethylformamide and cooled to -10°C under anhydrous conditions. A solution of 0.14 ml of ethyl chloroformate in 2.9 ml of diethyl ether was slowly added to the reaction mixture, which was then allowed to stand for 30 minutes. The triethylammonium chloride precipitate was removed. 600 mg (2.4 mmol) in 1 ml dry pyridine and 20 ml dry dimethylformamide
A suspension of was added to the solution. This mixture was heated to −10°C.
After stirring for 30 minutes, the mixture was left to stand overnight and the temperature was raised to room temperature. The solvent was removed under reduced pressure and the resulting oily residue was stirred with 50 ml of 0.1N HCl for 1 hour. The produced white solid was collected and washed with 0.1N HCl and water. The resulting product was dried under reduced pressure at room temperature overnight to give () 0.55 g (97% yield) of mp170-173°C.
was gotten. 6-[N-(3-amino-2-hydroxypropyl)-N-ethyl]amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazine-dione [Table 4 ()]
Synthesis of diethyl sulfate 106g (0.7mol) and 4-amino-
61g (0.35mol) of N-methylphthalimide 2,
It was combined with 500 ml of 2,2-trifluoroethanol and heated at reflux temperature for 48 hours. The reaction mixture was then concentrated under reduced pressure and carefully neutralized with a saturated solution of Na2CO3 . The resulting precipitate was collected and dried to obtain 62 g of 4-(N-ethylamino)-N-methylphthalimide. Recrystallization from aqueous methanol gave 51 g (74% yield) of analytically pure pale yellow product with mp 149-151°C. A mixture containing 51 g (0.75 mol) of 4-(N-ethylamino)-N-methylphthalimide and 54 g (0.59 mol) of 1-chloro-2,3-epoxypropane was dissolved in 500 ml of 2,2,2-trifluoro-ethanol. Heated at reflux temperature for 48 hours. The resulting yellow solution was chromatographed using a 7×76 cm column of silica gel 60 (1000 g) (E. Merck, Darmschütt, West Germany) equilibrated with CCl 4 /acetone (9:1). Elution was also performed using the same solvent (CCl 4 /acetone), and the target product was eluted between eluents 4 and 6.9. This material was recrystallized several times from aqueous methanol, yielding 27 g of analytically pure 4-[N-(3-chloro-2-hydroxypropyl)-N-ethyl]amino-N-methylphthalimide at mp 122°C. 44%). Potassium phthalimide 23g (0.13mol) and 4
-[N-(3-chloro-2-hydroxypropyl)
-N-ethyl]amino-N-methylphthalimide
25g (0.08mol) of dry dimethylformamide
The mixture was stirred in 150 ml at reflux temperature for 36 hours. When the solvent was removed under reduced pressure, a brown residue remained, which was triturated with methanol to obtain 19 g of a yellow solid. When this solid is crystallized from an acetic acid aqueous solution,
4-{N-ethyl-N[2-hydroxy-3-(N
16 g (yield: 49%) of amino-N-methylphthalimide was obtained. Recrystallization from aqueous methanol gave an analytically pure compound with a mp of 158-160°C. 4-60ml of 95% hydrazine and dry alcohol
{N-ethyl-[N-2-hydroxy-3-(N-
phthalimide)propyl]} together with 15 g (0.037 mol) of amino-N-methylphthalimide,
Heated under reflux for 3 hours. The solvent was then removed under reduced pressure and the residue was dried at 110°C at 0.05 mmHg overnight.
This was stirred in dilute HCl and then filtered to remove insoluble by-products. When the liquid was adjusted to pH 7.0 using a saturated solution of sodium carbonate and the generated precipitate was collected, 4.6 g (46% yield) was obtained.
was gotten. When recrystallized from water, mp208-211℃
An analytically pure sample was obtained. 6-{N-ethyl-N-[2-hydroxy-3-
(Thyroxynylamide)propyl]}amino-
Synthesis of 2,3-dihydro-1,4-phthalazine-dione [Table 4 ()] 20 g (25.6 mmol) of L-thyroxine was stirred with 240 ml of anhydrous ethyl acetate at 0°C;
46ml of trifluoroacetic acid and trifluoroacetic anhydride
Added 7.6ml. The reaction mixture becomes clear after stirring for 1 hour, and is then poured with cold water (0°C) at 200 °C.
ml was added and the mixture was saturated with NaCl. Undissolved NaCl was removed and the organic and aqueous layers were decomposed. The organic layer was extracted twice with saturated NaCl (100 ml each) and then dried over MgSO 4 . The solvent was removed under reduced pressure at 35°C, and the resulting white residue was washed twice with water and dried at 60°C at 0.05 mmHg to obtain 21 g of N-trifluoroacetylthyroxine (95% yield). Recrystallization from ether-petroleum ether gave an analytically pure material with a mp of 233-235°C (decomposition). 0.17 ml of triethylamine and 1.05 g (1.2 mmol) of N-trifluoroacetylthyroxine were dissolved in 20 ml of dimethylformamide at -10°C under anhydrous conditions. Add a solution consisting of 0.14 ml (1.2 mmol) of ethyl chloroformate and 2.9 ml of anhydrous diethyl ether,
The reaction was allowed to proceed for 30 minutes. The precipitate of triethylammonium chloride was removed, and the N-trifluoroacetylthyroxynyl ethyl carbonic anhydride (ethyl carbonic anhydride) in the solution was used in the next synthesis step without being isolated. Compound () (670 mg: 2.4 mmol) was suspended under anhydrous conditions in 20 ml of dimethylformamide and 1 ml of pyridine at -10<0>C and mixed with the above-mentioned anhydride. The reaction mixture was left at room temperature for 2 days. Then, the solvent was removed under reduced pressure and the residue was dissolved in 10% HCl.
Washed with. The solid material was removed and dried. The trifluoroacetyl protecting group was removed by treatment with alkali. 0.1M solid
Stir with 40 ml of Na 2 CO 3 , PH 10.5 and add a small amount of dimethylformamide to obtain a clear solution. After 24 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was dissolved in 30 ml of water and the resulting solution was adjusted to pH 7.2 using dilute HCl. When the white precipitate formed is taken and dried at 0.05mmHg and 60℃, mp>240℃
(decomposition) () 600 mg (yield 50%) was obtained. 6-[N-(4-aminobutyl)]amino-2,
3-dihydro-1,4-phthalazine-1,4-
Synthesis of dione [Table 4 ()] 42 g of N-(4-bromobutyl)phthalimide
(0.15 mol) and 51.5 g (0.29 mol) of 4-amino-N-methylphthalimide were stirred with 300 ml of dimethylformamide at reflux temperature for 24 hours.
The yellow precipitate that forms when cooled to room temperature is collected and dried to give N-methyl-4-N-[4-(N-
Phthalimide) Butyl] Aminophthalimide 38.5
g (yield 68%) was obtained. Recrystallization from aqueous acetic acid gave an analytically pure product with a mp of 217-218°C. 15 ml of 95% hydrazine in 75 ml of dry ethanol were mixed with 4 g of N-methyl-4-N-[4-(N-phthalimido)butyl]aminophthalimide and heated at reflux temperature for 3 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was dried at 110°C at 0.1 mmHg. 10 of this stuff
% HCl and filtration to remove insoluble by-products. The pH of the solution was adjusted to 7 using sodium bicarbonate, and the resulting precipitate was collected to obtain 400 mg (yield: 15%). Samples recrystallized from water decomposed at 335°C. According to chemical ionization mass spectrometry, 249 P
A peak of +1 was shown and a peak of P+2 was shown at 250.
Calculated molecular weight is 248. 6-[N-(4-aminobutyl)-N-ethyl]
Synthesis of amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazine-1,4-dione [Table 4 ()] 100 ml (0.77 mol) of diethyl sulfate and N-methyl-4-N-[4-(N- Phthalimido)butyl]-
Aminophthalimide was heated in an oil bath at 160°C under anhydrous conditions.
heated for 45 minutes. The mixture was cooled to room temperature and poured into ice water. Take the generated yellow precipitate,
Dry. When recrystallized from acetic acid aqueous solution, mp164~
Analytically pure 4-[N-ethyl-N-
4-(N-phthalimido)butyl]amino-N-
29 g (yield 72%) of methylphthalimide was obtained. 80ml of 95% hydrazine in 300ml of dry ethanol
N-[N-ethyl-N-(4-N-phthalimido)butyl]amino-N-methylphthalimide 29
g (0.07 mol) and heated at reflux temperature for 3 hours. Then, the solvent was removed under reduced pressure and the residue was reduced to 0.05 mm
Hg, dried at 110°C. The dry product was stirred with dilute HCl and filtered to remove insoluble by-products. When the liquid was adjusted to pH 9.0 using KOH, a precipitate was formed. When this solid is recrystallized from 50% dimethylformamide aqueous solution, mp255~257
°C analytically pure () 6.5 g (33% yield)
was gotten. 6-[N-ethyl-N-(4-thyroxynylamido)butylamino-2,3-dihydro-1,4
Synthesis of -phthalazine-dione [Table 4 ()] 0.8 g (5.0 mmol) of carbonyldiimidazole
was added to a solution of 4.4 g (5.0 mmol) of N-trifluoroacetylthyroxine in 50 ml of dry tetrahydrofuran and the mixture was heated at reflux temperature for 10 minutes. Solvent was removed under reduced pressure. A suspension of 1.4 g (5 mmol) of ( ) in dry dimethylformamide was added and stirred at room temperature for 48 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was stirred with 80 ml of 10% HCl. The insoluble material was removed and dried at 0.1 mmHg and room temperature. A portion of this, 2.1 g, was dissolved in 35 ml of 0.5 NaOH and reacted for 1 hour at room temperature to remove the trifluoroacetyl protecting group. The solution was adjusted to PH5.0 with concentrated hydrochloric acid, the generated precipitate was collected, washed with water, and then reduced to 0.1
mmHg, dried at room temperature. The resulting material was chromatographed on 200 g of silica gel 60 using ethanol/triethylammonium bicarbonate (7:3), PH 7.5 as solvent. The product eluted between 490 and 650 ml of eluate. The solvent was then removed under reduced pressure to yield 680 mg of a cream colored solid. This stuff, 50% dimethylformamide 50
ml and filtered, and water was added to the liquid to precipitate the product. 20000G white precipitate
Collected by centrifugation for 25 min at room temperature and dried at mp200 °C (digested) analytically pure ()
200mg was obtained. Synthesis of 7-[N-aminobutyl)-N-ethyl]aminonaphthalene-1,2-dicarboxylic acid hydrazide [Table 4 ()] The first step in the synthesis of () was performed by Gundermann's method [KDGundermann,
W. Horstmann and G. Bergmann, Justus
Liebigs Ann. Chem. 684 , 127 (1965)].
Tetrachloroethane 1, nitrobenzene 250ml
and 108 g (1 mol) of anisole and succinic anhydride
111 g (1.1 mol) was stirred at room temperature for 30 minutes and then cooled to 0°C. Next, 280 g (2.1 mol) of AlCl 3
was added and the reaction mixture was stirred at 0°C for 3 days. The reaction was stopped by adding ice until no more HCl gas was evolved. 200 ml of 10% hydrochloric acid was added and the organic layer was removed by steam distillation. When cooled, a light brown solid precipitates from the aqueous layer, but
When this is crystallized from aqueous ethanol, mp149~
188 g (yield 91%) of 4-(4-methoxyphenyl)-4-oxobutyric acid at 150°C was obtained. Zinc amalgam was mixed with 374 g (5.7 gram atoms) of mossy zinc, 37.4 g (0.18 mol) of mercuric chloride, and water.
It was prepared by mixing 560 ml and 19 ml of concentrated hydrochloric acid. This mixture was stirred vigorously for 5 minutes. Remove the liquid by decantation and add 280 ml of water.
ml, concentrated hydrochloric acid 655 ml, toluene 375 ml, glacial acetic acid 20 ml and 4-(4-methoxyphenyl)-4-oxobutyric acid.
Added 188g. heating the reaction mixture at reflux temperature;
200 ml of concentrated hydrochloric acid was added every 6 hours for the next 24 hours.
After cooling, separate the aqueous layer and add ether three times (500ml each)
I washed it with These extracts were then combined with the organic layer obtained by the reaction. The combined organic extracts were mixed with 500 ml of 2N NaOH and the organic solvent was removed by steam distillation. Then dimethyl sulfate 88
g (0.7 mol) was added and the temperature was maintained at 80-90°C. When the reaction mixture becomes neutral, add another 2N
NaOH (approximately 300ml) was added. After 5 hours, the reaction mixture was cooled, acidified with concentrated hydrochloric acid, and diluted with ether for 3 hours.
Extracted twice (500 ml each). These extracts were combined, dried, and the solvent was removed. The residue was recrystallized from aqueous ethanol to give 90 g (52% yield) of 4-(4-methoxyphenyl)-butyric acid as white crystals with a mp of 59-61°C. 4-(4-methoxyphenyl)butyric acid 90g
(0.47 mol), boron trifluoride-methanol complex 124 g (0.94 mol) and methanol 400
ml of the mixture was refluxed for 4 hours. After cooling, the reaction mixture was extracted with ether three times (400 ml each) and the solvent was removed from the extract to give 96 g (98% yield) of methyl 4-(4-methoxyphenyl)butyrate as a yellow oil. . In a dry three-neck round-bottomed flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser, and argon inlet, add 18.2 g (0.48 g atom) of potassium, 800 ml of dry ether (distilled from LiAlH 4 ), and anhydrous ethanol.
Added 28.3ml (0.48ml). When the reaction mixture is refluxed for 5 hours, potassium reacts and a white suspension is obtained, to which 94 ml of dimethyl oxalate is added.
(0.69 mol) was added dropwise over 15 minutes to obtain a clear brown solution. Next, 95.6 g (0.46 mol) of methyl 4-(4-methoxyphenyl)butyrate was added,
While the reaction mixture was refluxed overnight, a pale brown solid formed was collected and washed with ether. When dried,
106 g of ethyl potassium valerate [2-hydroxy-3-methoxycarbonyl-5-(4-methoxyphenyl)] potassium enolate at 120-122°C (yield 67
%)was gotten. Add this product (0.31 mol) little by little to 5 to 15
Added in 326 ml of 60% H 2 SO 4 at °C. After addition,
Heat the reaction mixture on a steam bath for 15 min, then 20 min.
Cooled to ℃. An additional 652 ml of 80% H 2 SO 4 was added and heating was repeated for 15 minutes. During this time a yellow precipitate formed and the mixture was poured into cold water 1. If you take this product, mp163~165℃7
-methoxy-3,4-dihydronaphthalene-1,
24.9 g (yield 35%) of 2-dicarboxylic anhydride was obtained as yellow crystals. A mixture of 19.9 g (0.087 mol) of this 7-methoxy-3,4-dihydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid and 2.8 g (0.087 gram atom) of sulfur was heated at 250 DEG C. for 3 hours under an argon atmosphere. When cooled,
The brown solution solidifies, and when this is crystallized from benzene, 15 g of 7-methoxynaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride (yield 80
%) were obtained as yellow crystals. 15 g (0.07 mol) of 7-methoxynaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride, 240 ml of glacial acetic acid and 48%
The mixture of 240 ml of HBr was refluxed for 2 hours. During this time, a dense yellow precipitate formed. After cooling and removing the precipitate, 7-hydroxynaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride with a mp of 285°C was obtained.
g (yield 75%) was obtained. 240ml of 20% ammonium hydroxide aqueous solution at 0℃
A solution was prepared by dissolving 180 g of SO 2 in . Add 20% ammonium hydroxide solution to this solution.
200ml and 7-hydroxynaphthalene-1,2-
25 g (0.12 mol) of dicarboxylic anhydride was added.
The reaction mixture was placed in a stainless steel autoclave and heated at 170°C for 8 hours. After cooling, the reaction mixture was concentrated under reduced pressure to remove NH3 . Neutralization with acetic acid gave 7-aminonaphthalene-1,2-dicarboxylic acid as a red solid. This solid was heated on a steam bath for 2 hours in 70 ml of dry methanol and 40 ml of concentrated sulfuric acid. The reaction mixture was then cooled and poured into crushed ice containing excess Na 2 CO 3 . This neutralized mixture was treated with ether three times (each
250 ml) and the combined extracts were dried over anhydrous MgSO4 . When the solvent was removed, 20 g of dimethyl 7-aminonaphthalene-1,2-dicarboxylate (yield
66%) was obtained as a red oil. 25.9 g (0.1 mol) of dimethyl 7-aminonaphthalene-1,2-dicarboxylate and 14.1 g (0.05 mol) of N-(4-bromobutyl)phthalimide were added to 2,
The mixture was refluxed in 100 ml of 2,2-trifluoroethanol under an argon atmosphere for 16 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was partitioned between 400ml ether and 300ml water. The ether layer was dried over anhydrous MgSO4 ,
It was made clear by passing through it. Next, the solvent was distilled off under reduced pressure. Benzene the resulting dark red residue
Dissolve in 100ml benzene/methanol (9:1)
Chromatography was performed on 1200 g of silica gel 60 equilibrated with. When developed with this same solvent, the target product was eluted between eluates 5.1 and 5.9. The solvent was removed under reduced pressure to obtain 9 g (40% yield) of dimethyl 7-N-(4-phthalimidobutyl)aminonaphthalene-1,2-dicarboxylate as a red oil. 7-N-(4-phthalimidobutyl)aminonaphthalene-1,2- dissolved in 20 ml of diethyl sulfate.
9 g (0.02 mol) of dimethyl dicarboxylate was heated at 130° C. for 2 hours under an argon atmosphere. The reaction mixture was then poured into 200 ml of saturated NaHCO 3 containing crushed ice. The resulting aqueous solution was extracted with 250 ml of ether,
The extraction operation was repeated twice. The combined ether extracts were dried and the solvent removed to give a red oil contaminated with diethyl sulfate. This oil was used as the elution solvent with benzene/methanol (19:
1) was used for chromatography through a 600 g column of silica gel 60. The yellow fractions were collected and concentrated under reduced pressure to give an oil containing some diethyl sulfate. This residual impurity is 0.01
When sublimated at mmHg and 50℃, 7-[(N-ethyl)
4.0 g (yield 42%) of dimethyl -4-(N-phthalimidobutyl)]aminonaphthalene-1,2-dicarboxylate was obtained as a red oil. 15 ml of 85% hydrazine, 7-[N-ethyl)-4-
(N-phthalimidobutyl)]aminonaphthalene-
Dimethyl 1,2-dicarboxylate 4g (8mmol)
and 50 ml of dry methanol were refluxed for 3 hours. next,
The solvent was removed under reduced pressure leaving a crystalline residue of 0.01 mm
Hg and dried overnight at 80°C. The obtained substance was mixed with ethanol/1M as a solvent.
Triethylammonium bicarbonate (7:3), PH7.5
Chromatography was performed on a 200 g column of silica gel 60 equilibrated with . The target is the eluate
It eluted between 0.5 and 1.5. Removal of the solvent gave a yellow solid. When recrystallized twice from pyridine, 7-[N-(4-aminobutyl) with a mp of 246-247°C
1.1 g (42% yield) of -N-ethyl]aminonaphthalene-1,2-dicarboxylic acid phthalazide () was obtained as yellow fine crystals. Synthesis of 7-[N-ethyl-N-(4-thyroxynylamido)butyl]aminonaphthalene-1,2-dicarboxylic acid hydrazide (Table 4 ()) 1.7 g of N-trifluoroacetylthyroxine in 20 ml of dry pyridine A solution of (2 mmol) was stirred at -10°C under an argon atmosphere, and 450 mg (2.2 mmol) of dicyclohexylcarbodiimide was added thereto. After 45 minutes, 980 mg of ( ) was added and reacted for 3 hours. Next, the reaction mixture The temperature was allowed to rise to room temperature overnight. To this was added 100 ml of pyridine and 10 g of silica gel 60, and the pyridine was removed under reduced pressure. The silica gel thus impregnated was mixed with ethanol/1M triethylammonium bicarbonate (7:
3) When placed on top of a 200 g column of silica gel 60 equilibrated at pH 7.5 and developed with this same solvent, the target product eluted between 0.78 and 1.0.
Removal of the solvent gives a yellow crystalline residue, which is dissolved in 1M triethylammonium bicarbonate, pH 7.5.
The solution was dissolved in 300 ml and refluxed for 3 hours to remove the trifluoroacetyl protecting group. The hot reaction mixture was filtered to remove the oil. Next, silica gel 60
and the slurry was dried on a rotary evaporator. Place the impregnated silica gel on top of a 200 g column of silica gel 60 and add ethanol/
1M triethylammonium bicarbonate (7:3), PH
Deployed in 7.5. The target product was eluted between 0.6 and 1.0. Removal of the solvent gave 0.9 g of a yellow solid. Sephadex LH (Sephadex LH) equilibrated with methanol was added to 110 mg of this solid.
When chromatography was performed on a 3.2 x 45 cm column, the target product was eluted between 450 ml and 350 ml of eluate, and 60 mg (22% yield) of mp218℃ (decomposition) was obtained as a yellow solid. . Heterogeneous Competitive Binding Test Method Heterogeneous test method is a test method that requires separation of protein bound and free forms of labeled ligand. For example, antibody-bound thyroxine complex () and free thyroxine complex () are
Can be separated using a small G25 column. The free complex is bound to Sephadex and the antibody conjugate is washed directly from the column and used for chemiluminescence measurements. Titration of () with antibodies: Binding reaction mixtures (250 μ) containing 19.3 nM () and various concentrations of rabbit antibody against thyroxine were prepared in 75 mM sodium barbital, PH 8.6 and titrated at room temperature for 1
Incubated for hours. each binding reaction mixture
Sephadex G25 equilibrated with 200μ aliquots in 75mM sodium barbital buffer, pH 8.6.
was applied to a separate 2 ml column. These security columns were fitted with Vyon disks (ESB Inc., Merztown, USA) at the top and bottom.
(Sherwood Medical, St. Louis, Mo., USA) with 8 x 65 mm polyethylene barrels (Sherwood Medical, St. Louis, Missouri, USA).
The columns were washed with 2 ml of the same buffer and the eluate was collected. A portion (95μ) of each eluate was tested in the H2O2 - hematin system. Typical results are shown in Fig.3. In this example, the 5.6μ antibody binds 50% of the thyroxine complex. Similar results were obtained for (). Chemiluminescent immunoassay for thyroxine:
Competitive binding reaction mixtures containing 19.3 nM (), various concentrations of thyroxine as shown in Figure 2, and 8.3μ of antibody were prepared in 75mM barbital buffer, pH 8.6 (antibody was added last). After incubating the reaction mixtures at room temperature for 1 hour, 200μ aliquots of each mixture were applied to separate 2 ml columns of Sephadex G25 for measuring the antibody titers described above. 95 μ of the eluate was added three times to H 2 O 2
Analyzed using hematin system. The results shown in FIG. 2 show that according to this test method, thyroxine can be quantified in a clinically important range, ie, 10 to 60 nM. The specificity of this competitive binding assay can be demonstrated by replacing the thyroxine complex with isoluminol. Isoluminol 3.4nM
bound to Cephadex G25, but was not eluted by this buffer or by antibodies to thyroxine. Thyroxine derivatives with other chemiluminescent labels [Table 4 () and ()] can also be used in the above immunoassays and gave similar results.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はチロキシン−イソルミノール複合体
()の抗体による力価測定()19.3nMと75m
Mナトリウムバルビタール緩衝液、PH8.6中の
種々の濃度の抗体を含む二つの反応混合物を、室
温で1時間放置した。各反応混合物の200μを
セフアデツクスG25のカラムにかけ、抗体に結合
した()をバルビタール緩衝液2mlで溶出し
た。この溶出液からとつた3個の試料(各95μ
)について、H2O2−ヘマチン系を用いて抗体
に結合した()の分析を行つた。結果は、抗体
に結合した()の百分率で示した。第2図はチ
ロキシンに関する競争的蛋白結合試験のための標
準曲線()19.3nM、チロキシンに対する抗体
8.3μ及び図に示した濃度のチロキシンを含む二
つの結合反応混合物(250μ)を室温で1時間
放置した。次に、抗体に結合した()を単離し
て第1図において概説したようにして試験した。
Figure 1 shows the titer measurement of the thyroxine-isoluminol complex () using antibodies () 19.3 nM and 75 m
The two reaction mixtures containing various concentrations of antibodies in M sodium barbital buffer, PH 8.6, were left at room temperature for 1 hour. 200μ of each reaction mixture was applied to a Sephadex G25 column, and () bound to the antibody was eluted with 2ml of barbital buffer. Three samples (95μ each) were taken from this eluate.
), the antibody-bound () was analyzed using the H 2 O 2 -hematin system. Results are expressed as the percentage of () bound to the antibody. Figure 2 is a standard curve for a competitive protein binding test for thyroxine () 19.3 nM, an antibody against thyroxine.
Two binding reaction mixtures (250μ) containing 8.3μ and the indicated concentrations of thyroxine were left at room temperature for 1 hour. The antibody-bound () was then isolated and tested as outlined in FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液体中のハプテン、抗原、ビオチン又はアビ
ジンを分析するための: (a) 液体を、 (1) 予め定められた特性を有する標識物質とハ
プテン、抗原、ビオチン又はアビジンとの結
合体、及び (2) 標識化された結合体の抗体−束縛相及び抗
体−遊離相に生成する、ハプテンもしくは抗
原に対する抗体、ビオチンに対するアビジン
又はアビジンに対するビオチン からなる試薬と接触させる工程;及び (b) 束縛相と遊離相を分離することなく、液体中
のハプテン、抗原、ビオチン又はアビジンの指
標としての特性を測定する工程 からなる均一系免疫分析方法であつて、 結合体中の標識物質が、化学発光反応の反応体
であることを特徴とする分析方法。 2 該特性が、発生する光の全量又は発生する光
のピーク強度を測定することにより測定される特
許請求の範囲第1項記載の分析方法。 3 該標識物質がルミノール若しくはイソルミノ
ール又はそれらの誘導体である特許請求の範囲第
1項記載の分析方法。 4 液体中のハプテン、抗体、ビオチン又はアビ
ジンを均一系免疫分析方法により分析するため
の: (1) 予め定められた特性を有する標識物質と、ハ
プテン、抗原、ビオチン又はアビジンとの結合
体、及び (2) ハプテンもしくは抗原に対する抗体、ビオチ
ンに対するアビジン又はアビジンに対するビオ
チン からなる試薬であつて、 試薬とハプテン、抗原、ビオチン又はアビジン
が標識化された結合体の抗体−束縛相及び抗体−
遊離相を生成する結合反応系を形成し、かつ、束
縛相又は遊離相のどちらかにおける特性が液体中
のハプテン、抗原、ビオチン又はアビジンの量の
関数であつて、 結合体中の標識物質が、化学発光反応の反応体
であることを特徴とする試薬。 5 担体マトリツクス中に包含されてなる特許請
求の範囲第4項記載の試薬。 6 該標識物質がルミノール若しくはイソルミノ
ール又はそれらの誘導体である特許請求の範囲第
4項記載の試薬。
[Claims] 1. For analyzing a hapten, antigen, biotin or avidin in a liquid: (a) A liquid, (1) A labeling substance having predetermined characteristics and a hapten, antigen, biotin or avidin. (2) contacting the antibody-bound phase and the antibody-free phase of the labeled conjugate with a reagent consisting of an antibody to a hapten or antigen, avidin to biotin, or biotin to avidin; (b) A homogeneous immunoassay method comprising the step of measuring the indicator properties of a hapten, antigen, biotin or avidin in a liquid without separating the bound and free phases, the labeling substance in the conjugate; is a reactant of a chemiluminescent reaction. 2. The analytical method according to claim 1, wherein the characteristic is measured by measuring the total amount of emitted light or the peak intensity of emitted light. 3. The analytical method according to claim 1, wherein the labeling substance is luminol or isoluminol or a derivative thereof. 4. For analyzing haptens, antibodies, biotin, or avidin in liquids by homogeneous immunoassay methods: (1) A conjugate of a labeling substance with predetermined characteristics and a hapten, antigen, biotin, or avidin, and (2) A reagent consisting of an antibody to a hapten or antigen, avidin to biotin, or biotin to avidin, which is a labeled conjugate of the reagent and hapten, antigen, biotin, or avidin - bound phase and antibody -
forming a binding reaction system that produces a free phase, and the properties of either the bound phase or the free phase are a function of the amount of hapten, antigen, biotin, or avidin in the liquid, and the labeling substance in the conjugate is , a reagent characterized by being a reactant in a chemiluminescent reaction. 5. The reagent according to claim 4, which is incorporated in a carrier matrix. 6. The reagent according to claim 4, wherein the labeling substance is luminol or isoluminol or a derivative thereof.
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL51668A (en) 1977-03-16 1981-12-31 Israel State Analytical method for the quantitative determination of immunogens and antibodies and a kit therefor
SE7811630L (en) * 1977-11-17 1979-05-18 Welsh Nat School Med METHOD OF DETECTION OR QUANTITATION OF SUBSTANCES USING LABELING TECHNIQUES
USRE34394E (en) * 1978-01-23 1993-09-28 Baxter Diagnostics Inc. Method and composition for double receptor, specific binding assays
AU531777B2 (en) * 1978-04-05 1983-09-08 Syva Co. Label/solid conjugate immunoassay system
US4233402A (en) * 1978-04-05 1980-11-11 Syva Company Reagents and method employing channeling
FR2422956A1 (en) * 1978-04-13 1979-11-09 Pasteur Institut METHOD OF DETECTION AND CHARACTERIZATION OF A NUCLEIC ACID OR OF A SEQUENCE OF THE SAME, AND ENZYMATIC REAGENT FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS
US5605800A (en) * 1978-04-13 1997-02-25 Institut Pasteur Method of detecting and characterizing a nucleic acid or a sequence of the latter, and enzymatic reactant for the application of this method
IL57570A (en) * 1978-06-22 1982-07-30 Miles Lab Method and reagent for specific binding assay with a prosthetic group as a label component
DE2924332A1 (en) * 1978-06-22 1980-01-03 Miles Lab FLAVIN-ADENINE-DINUCLEOTIDE-MARKED CONJUGATE AND ITS USE IN SPECIFIC BINDING TRIALS
US4334069A (en) * 1978-07-24 1982-06-08 Miles Laboratories, Inc. Chemiluminescent phthalhydrazide-labeled hapten conjugates
US4225485A (en) * 1978-07-24 1980-09-30 Miles Laboratories, Inc. Chemiluminescent naphthalene-1,2-dicarboxylic acid hydrazide-labeled polypeptides and proteins
US4228237A (en) * 1978-09-21 1980-10-14 Calbiochem-Behring Corp. Methods for the detection and determination of ligands
US4288538A (en) 1979-01-31 1981-09-08 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Test method and composition therefor
US4273866A (en) * 1979-02-05 1981-06-16 Abbott Laboratories Ligand analog-irreversible enzyme inhibitor conjugates and methods for use
US4446231A (en) * 1979-10-03 1984-05-01 Self Colin H Immunoassay using an amplified cyclic detection system
GB2059421A (en) * 1979-10-03 1981-04-23 Self C H Assay method and reagents therefor
US4259232A (en) * 1979-10-23 1981-03-31 Miles Laboratories, Inc. Flavin adenine dinucleotide-labeled protein and polypeptide conjugates
AT367796B (en) * 1979-10-29 1982-07-26 List Hans METHOD FOR DETERMINING A SUBSTANCE CONCENTRATION IN A SOLUTION
JPS56501583A (en) * 1979-11-19 1981-10-29
US4299916A (en) * 1979-12-26 1981-11-10 Syva Company Preferential signal production on a surface in immunoassays
DK256581A (en) * 1980-06-13 1981-12-14 Nat Res Dev BINDING ASSAY
EP0049606A1 (en) * 1980-10-02 1982-04-14 Colin Henry Self Detection method, use and diagnostic aid
CA1183450A (en) * 1980-10-30 1985-03-05 Alfred C. Greenquist Homogeneous specific binding assay device and method
US4404278A (en) * 1980-11-24 1983-09-13 Syva Company Methods and compositions for assaying for the production of 1,4-dihydropyridyl
US4378458A (en) * 1981-03-30 1983-03-29 Baker Instruments Corporation Novel chromogenic and/or fluorogenic substrates for monitoring catalytic or enzymatic activity
ATE48140T1 (en) * 1981-04-17 1989-12-15 Univ Yale MODIFIED NUCLEOTIDES AND PROCESSES FOR THEIR PRODUCTION AND USE.
US4711955A (en) * 1981-04-17 1987-12-08 Yale University Modified nucleotides and methods of preparing and using same
US4366243A (en) 1981-04-17 1982-12-28 Miles Laboratories, Inc. Stabilization of glucose oxidase apoenzyme
CA1219824A (en) * 1981-04-17 1987-03-31 David C. Ward Modified nucleotides and methods of preparing and using same
JPS5818167A (en) * 1981-07-24 1983-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd Analyzing film and analysis using said film
JPS5877843U (en) * 1981-11-20 1983-05-26 株式会社三協精機製作所 tape recorder
EP0082636B2 (en) * 1981-12-11 2006-10-18 The Welsh National School of Medicine Luminescent labelling materials and procedures
FR2519005B1 (en) * 1981-12-29 1985-10-25 Pasteur Institut DNA FRAGMENTS MARKED WITH AT LEAST ONE OF THEIR ENDS ENDANGERED BY MODIFIED RIBONUCLEOTIDES RECOGNIZABLE BY AFFINOUS MOLECULES AND METHOD FOR CARRYING OUT ANALYSIS OF SUCH DNA FRAGMENTS
FR2519004B1 (en) * 1981-12-29 1985-09-27 Pasteur Institut MODIFIED ADENOSINE 5'-TRIPHOSPHORIC ACID AND METHOD FOR DETERMINING BIOLOGICAL SUBSTANCES LIKELY TO FIX ADENOSINE 5'-TRIPHOSPHORIC ACID DEGRADATION PRODUCTS
US4709016A (en) * 1982-02-01 1987-11-24 Northeastern University Molecular analytical release tags and their use in chemical analysis
US5650270A (en) * 1982-02-01 1997-07-22 Northeastern University Molecular analytical release tags and their use in chemical analysis
IL67289A (en) * 1982-03-18 1985-12-31 Miles Lab Homogeneous immunoassay with labeled monoclonal anti-analyte
CA1223831A (en) * 1982-06-23 1987-07-07 Dean Engelhardt Modified nucleotides, methods of preparing and utilizing and compositions containing the same
US4495281A (en) * 1982-10-21 1985-01-22 Miles Laboratories, Inc. Tricyclic antidepressant drug immunogens, antibodies, labeled conjugates, and related derivatives
US4994373A (en) 1983-01-27 1991-02-19 Enzo Biochem, Inc. Method and structures employing chemically-labelled polynucleotide probes
US4828979A (en) * 1984-11-08 1989-05-09 Life Technologies, Inc. Nucleotide analogs for nucleic acid labeling and detection
EP0201211A1 (en) * 1985-04-10 1986-11-12 Whittaker Corporation Method and compositions for visual solid phase immunoassays based on luminescent microspheric particles
JPS61271457A (en) * 1985-05-28 1986-12-01 Olympus Optical Co Ltd Immunological analysis
JPH06100599B2 (en) * 1985-06-27 1994-12-12 東亜医用電子株式会社 How to measure body fluid components
JPS6321559A (en) * 1986-07-16 1988-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Enzyme immunoassay for hapten
US6002007A (en) * 1988-02-20 1999-12-14 Dade Behring Marburg Gmbh Special chemiluminescent acridine derivatives and the use thereof in luminescence immunoassays
DE3844954C2 (en) * 1988-02-20 1998-07-16 Hoechst Ag Special chemiluminescent acridine derivatives and their use in luminescent immunoassays
JP2525678B2 (en) * 1989-10-03 1996-08-21 富士写真フイルム株式会社 Immunoassay device
US6380377B1 (en) 2000-07-14 2002-04-30 Applied Gene Technologies, Inc. Nucleic acid hairpin probes and uses thereof
US6596490B2 (en) 2000-07-14 2003-07-22 Applied Gene Technologies, Inc. Nucleic acid hairpin probes and uses thereof
CN100494399C (en) 2003-06-30 2009-06-03 清华大学 Genotype typing method based on DNA chip and use thereof
US7799534B2 (en) 2006-05-09 2010-09-21 Beckman Coulter, Inc. Nonseparation assay methods
US7732153B2 (en) 2006-05-09 2010-06-08 Beckman Coulter, Inc. Nonseparation assay methods
JP6214449B2 (en) * 2014-03-31 2017-10-18 シスメックス株式会社 Method for measuring kinase activity

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL154600B (en) * 1971-02-10 1977-09-15 Organon Nv METHOD FOR THE DETERMINATION AND DETERMINATION OF SPECIFIC BINDING PROTEINS AND THEIR CORRESPONDING BINDABLE SUBSTANCES.
US3817837A (en) * 1971-05-14 1974-06-18 Syva Corp Enzyme amplification assay
US3880934A (en) * 1972-02-10 1975-04-29 Syntex Inc Nitrophenyloxy-butanediols
JPS5147347A (en) * 1974-10-21 1976-04-22 Nippon Electric Co JOHOSHORISOCHI
JPS5147348A (en) * 1974-10-21 1976-04-22 Nippon Electric Co JOHOSHORISOCHI

Also Published As

Publication number Publication date
SE8007397L (en) 1980-10-21
DK576281A (en) 1981-12-23
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