JPH01503599A - タンパク質加水分解で活性な成分の測定 - Google Patents

タンパク質加水分解で活性な成分の測定

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 タンパク質加水分解で活性な成分の測定本発明は臨床診断で使用するのに好適な 凍結乾燥組合せ試薬に関し、この組合せ試薬はタンパク質加水分解において活性 な成分、たとえばプロテアーゼ、および特にプロテアーゼに対するプロ酵素、阻 害物質、補因子および活性化物質、を簡単に、しかも迅速に測定することを可能 にする。本発明はまた、このような組合せ試薬を調製するための新規な方法およ びこの組合せ試薬の凝析および淑維素溶解の分野における使用に関する。
タンパク質分解酵素、いわゆるプロテアーゼ、は体内で多くの1喪な機能を有す る。プロテアーゼの例としては、下記のプロテアーゼをあげることができる:パ ンフレアーゼから分泌され、消化プロセスに関与するトリプシンおよびキモトリ ジシン:a!々のタイプのカテプシン、カリクレインおよびエラスターゼ、なら びに炎症状態およびアレルギー状態によって引き起される反応に関与する相補系 の酵素;血液凝塊の形成を導く、一連の反応に関与するプロテアーゼよりなる因 子■”s XaS′AaおよびxIlaおよびトロンビン;および血液凝塊の溶 mkもたらすプロテアーゼである外生ウロキナーゼおよびプラスミン。
従って、インビトロで、プロテアーゼ活性を測定する診断方法は多くの臨床分野 で極めて重要な方法である。この方法では、活性プロテアーゼの量ばかりでなく 、また中でも、活性プロテアーゼに変換できるプロ酵素の量およびまた、タンパ ク負加水分解に関与する阻害物質および活性化物質の量が測定される。このよう な測定が病理学的症状の検査において極めて重要であることは勿論のことである 。手術および(または)医療のような成る処置において、かなりの場合に、成る 種のこれらの物質の定量がまた、先ず初めに行なわれる。
タンパク負加水分解において活性な成分、たとえばプロテアーゼおよび関連因子 、たとえばプロ酵素、阻害物質および活性化物質を測定するための慣用の方法は 、いわゆるバイオアッセイ、インビトロの免役学的反応または対応するプロテア ーゼのための天然の基質をそれ自体、必要としない生物学的タンパク質の利用に もとすいている。
上記方法の欠点は、これらの方法が実施および判定の両方で時間がかかりそして 労力重要すること、感度が制限されていること、および(または)特異性が欠落 しており、そしてまた標準化が困曖であることにある。
過去数年の間に、アミノ酸または短釦ペプチドを基材とし、そしてプロテアーゼ により容易に分離される通常の測光により容易に測定できるマーカーを付与した 、合成低分子量基質が開発された。これらの基質は前記の欠点のいくつかがこの 基質によって排除されたことから、プロテアーゼ定量方法を大きく促進させた( : Hemker H,C,によるHandbook of 5yntheti csubstrates、 1983年、Martinus N1jhoff出 版社、Boston )。
これらの基質、特に測光により測定できるマーカーを付けた基質、通称色原性基 質は改善された特異性および再現性を有する方法の開発を可能にした。さらに、 これらの方法によれば、他方で、たとえば免疫学的方・法の場合のような量の代 りに活性度が測定され、測定結果に対する被験パラメーターの融状比が、いわゆ るバイオアッセイでほとんどの場合に得られるlog−1eg比および1in− 1eg比とは異なるものとして、得られる。
上記の利点にもかかわらず、このような、通常の色原性基質の分離にもとづく測 定方法はその有用性を制限するいくりかの欠点により依然として有用性が減じら れている。
一般に、これらの、いわゆる基質法は二段階反応よりなり、一方で、単なる生化 学的反応を、そして他方で、プロテアーゼと適当な基質との反応を包含する。
測定しようとする活性成分に応じて、この反応プロセスは下記のとおりに示すこ とができる。
A、阻害物質の測定 E6+工→に1−工+ Eo−1(E6>El)S−M−3e−1→S十M B、補因子の測定 K 十ReE −R+ E、。
e C 8−M−”e−C−〉S 十M C0活性化物質の測定 P−〉p+KA (過剰のP) S−M−UA→S+M D、プロ酵素の測定 P−!Lp + Ep (過剰のA) S−M−Up→S十M すなわち、第二の反応段階は相当する酵素の影響によるマーカーを有する基質の 分離を意味し、分解に利用される酵素の量は第一の反応により形成された後に残 留する、あるいは第一の反応により形成される活性酵素の量よりなる。
従って、全ての場合に、放出されたマーカーMの量はアナライト(分析対象物) 工、C!、 AおよびPにそれぞれ比例する。上記で使用した略語は次の意味を 有し、濃度は付記により示されている: E−酵素 ニー阻害物質 S−M−マーカーを付けた基質 M請マーカー S−マーカーを分離した後に残る基質残留物R−補因子の影響により酵素と反応 する反応剤。
C=補因子 A−活性化物質 P=態別様活性化することのできる酵素化合物またはプロ酵素 p=プロ酵素/酵素化合物の活性化からの残留物一般に、これらの二段階法は時 間がかかりそして労力を要する。さらにまた、この分析を行なう場合には、多く のピペット操作工程が含まれ、また各段階の反応時間が引き続いていることが必 須であることから、極めて注意深い熟練を要する。さらにまた、このような二段 階法は一回のそして同一系で手により行なうことができる試駄の数を制限する。
さらにまた、この方法の有用性は、一般にその再構成された生物学的試薬が有す る、比較的短い有効寿命(1ケ月またはそれ以下)により減じられる。現在、こ の分析に利用できる市販の試薬は通常、20〜200の分析に充分であるように 包装されている。従って、使用者は経済上の理由で、再構成した試薬が安定であ る時間以内に相当する数の分析を行なう必要がある。
これまで、何とかして個別に包装されねばならない試薬を分離した包装物中にあ るいは充填容器内の分離した室内(隔室化されている)に収納するようにして、 含有しているような分離した試験用の周率な包装物を形成することは技術的にお よび価格的に、可能ではなかった。
現在、−回の試験用の試薬を1個の同一のプラスチック容器内で物理的に分離す る包装形態が一つだけ市雑なデデインを有するこの容器は、試薬隔室間の仕切り を自動的に破り、次りで所定の時間の後に試料および追加の試薬を加える、この 目的に対して特別に作られた装置でだけ有用である。
また、二段階プロセスを一段階プロセスに変えられるように、反応条件および試 薬を適合させることにより、慣用の包装された試薬の取り扱いを成る程度まで簡 単にすることはできる。この場合に、二種の反応は平行して進行し、この方法で は、アナライトは測光計の読みに依然として直接的に比例する。この方法は数種 の試薬を、数種の試薬が相互に引続いて直ちに添加されるような方法で(この場 合には、ピペット操作工程の数は減少しない)、あるいは成る種の試薬(たとえ ば、基質と生化学的試薬)が前もって混合されるような方法で行なわれる。この 場合に、ピペット操作は容易であるが、依然として非常に不安定な試薬(有効寿 命は通常1日にすぎない)が得られる。特に、最後に記載した方法は自動式方法 (下記参照)で使用されている。
基質法の利点の一つは、臨床用の自動分析機におけるそれらの利用可能性にあり 、これは測定方法を一段階法に変えることを容易にする( nergatri: im K、およびLahnborg、 e、によるTromb、 Res、 1 975年、6巻、223〜233頁; Kapke G、F、等によるC11n 。
chem、 1962年、28巻、1521〜1524頁〕。
この方法で、基質方法の欠点のかなりが除かれる。しかしながら、自動分析機に よる検査は長い一連の試験を必要としおよび集中装置で有効な濃度を要する。こ のことは、しかしながら、試料採取から分析結果が得られるまでの期間が許容し がたいほど長くなることがあることを意味する。
一段階法を達成するための比較的複雑な方法がxp−A2−0168738に記 載されており、この方法では、必要な一ベット操作工程および正確なタイミング が回避される。しかしながら、この特許出願に記載されている方法は必要な生化 学的試薬と基質とを、反応を防止する異なる溶媒を用いて分離した方法で、また は隔室化することにより、固定担体マ) IJラックス適用するという技術的に 複雑な方法に実質的に制限される。さらにまた、生成する色を読み取るために、 この目的に対して特別に設計された装置が必要である。
従って、本発明の目的は基質法を使用して、しかも上記の欠点を排除して、タン パク質加水分解で活性な成分の測定を一段階で容易に行なうことができる組合せ 試薬を提供することにある。
この目的が本発明に従い、請求の範囲1に記載の凍結乾燥組合せ試薬により達成 される。
従って、本発明は容器内に収納されており、そして組合せ試薬中に含まれており 、プロテアーゼにより分解して、検出できる応答を生じることができる基質の分 解によって、タンパク質加水分解で活性な成分を直接的に、または間接的に測定 するための凍結乾燥した組合せ試薬に関し、この組合せ試薬は、それぞれ実質的 に未反応の形態の、測定に必要な試薬の全部および任意のそれ自体既知の一種ま たは二種以上の添加剤よりなり、この組合せ試薬はそれぞれ実質的に未反応の形 態で凍結乾燥した組合せ試薬中に含まれる成分の全部を含有する溶液をそれ自体 既知の方法により凍結乾燥させることにより調製されるものであり、そしてこの 凍結乾燥した組合せ試薬は、たとえば緩衝溶液中における、その再構成時点でそ の元の活性を実質的に有することを特徴とするものである。
本発明の組合せ試薬は好ましくは、タンパク質加水分解で活性な成分、たとえば プロ酵素、プロテアーゼ活性化物質、補因子またはプロテアーゼ阻害物質あるい はそれらの活性化物質を測定するための一回の分離した一段階基質法を行なうの に充分の量で容器内に収納されている。
従って、本発明の組合せ試薬はプロテアーゼにより分解されて、検出できる応答 を生じる基質を含有する。
検出しようとするタンパク質加水分解で活性な成分に応じて、組合せ試薬はまた 、通常、次の成分から選ばれる他の試薬を含有する:ゾロ酵素、プロテアーゼ活 性化物質、プロテアーゼ阻害物質、この阻害物質の活性化物質およびタンパク質 加水分解に対する補因子。
組合せ試薬はまた、好ましくは添加剤、たとえば以下にさらに詳細に説明するよ うな安定化添加剤を含有する。
有用な基質はプロテアーゼにより分解して、検出できる応答を生じることのでき る基質の全部である。特に適当な基質は測光により測定できる応答を示す、いわ ゆる色原性基質である。前記した合成基質、はまた、好ましく使用される。この ような基質は、たとえばKabi Vitrum AB Diagnoatik a、M61naa1.Swedenから、たとえば商品登録名S −2251( !1−D−Van−Leu−Lys−pNA・2ac1)、S−2337(nα −ベンゾイルーエ1e−Glu(r−ピペリジド) −Gly−Arg−pNA −HOI )、8−2566 (< Glu−Pro−Arg−pNA−HOl )、S−2590(H−D−Van−Phe−Lya−pNA−2HC1)およ びS−2732(Nα−スクシノイルーエ1e−Glu−(r−ピペリジド)− Gly−Arg−pNA−HCl)として、市販されている。下記の実施例に記 載されているこれらの基質に加えて、本発明に有用である別の基質の例を表1に 示す。しかしながら、これらの基質は例示されているだけであり、本発明を制限 するものではなh0 特表千1−503599 (5) 本発明は凍結乾燥条件の下で、タンパク質加水分解で活性な成分がそれらの活性 を損なわず、たとえば相互に反応せず、しかも再構成後に、それらの元の活性を 実質的に回復するような凍結乾燥条件が試薬溶液について確立できるかぎり、基 質測定法の基本原則に従い、タンパク質加水分解で活性な成分の検出に一般的に 、適用することができる。
従来、α1−アンチトリプシンおよびF■の測定用の組合せ試薬を除けば、対象 、特に凝血および繊維素溶解の分野における対象の全ての組合せ試薬のための適 当な条件を確立することが可能であった。しかしながら、このような条件は追加 の実験の後に、これらの組合せに対して確立することができるものである。
本発明は基質測定法に関する前記したタンパク質加水分解で活性な成分の測定に 良好に適している。従って、タンパク質加水分解で活性な成分がa)阻害物質、 b)補因子、c)活性化物質またはd)プロ酵素よりなる場合に、適当な組合せ 試薬は組合せ中のプロテアーゼにより分解させることができる色原性基質とそれ ぞれ、a)プロテアーゼ、b)プロテアーゼおよび測定しようとする補因子の影 響の下でプロテアーゼと反応できる反応剤、C)プロ酵素または他の活性化でき る酵素化合物、およびd)プロ酵素に対する活性化物質とよりなる。現在、好ま しい本発明の詳細な説明用の例から明らかである。
本発明はまた、凍結乾燥組合せ試薬の調製方法に関し、この方法は請求の範囲5 に記載されている。
さらに詳細に言えば、本発明は凍結乾燥組合せ試薬の調製方法であって、測定に 必要な試薬の全部および任意の一洩または二種以上のそれ自体既知の添加剤を含 有する溶液を水のような溶剤中で、試薬が生成する溶液中でおよびまた、引続く 溶液の凍結乾燥中に、実質的に未反応のまま残されるような方法で制御した条件 の下に生成し、次いでこの溶液をそれ自体既知の方法で、容器内で凍結乾燥させ 、その中に試薬が実質的に未反応の形態で含まれており、しかもその中の試薬が 、たとえば緩衝溶液中における組合せ試薬の再構成後に元の活性を実質的に有す る凍結乾燥組合せ試薬を得ることを特徴とする方法に関する。
凍結乾燥した組合せ試薬中に含まれる試薬の全部を少なくとも一回の凍結乾燥処 理に対する、同一溶液中に溶解することは本発明において必須である。この方法 は原溶液を先ず、関連試薬の全部を本発明に従う制御された条件の下で調製した 場合に、特に藺単に行なうことができ、この場合に、使用できる添加剤をまた含 有するこの原溶液を容器内に装入し、次いでこれらの容器内で凍結乾燥させる。
しかしながら、一種または数種の関連試薬および使用できる添加剤を含有する数 個の原溶液を調設し、その後、これらの溶液七−緒にして、一つの溶液として、 各容器内で同時的に凍結乾燥させることができることは勿論のことである。水は 適当な溶剤であり、他の溶剤、たとえば酢酸、メタノールおよびジメチルスルホ キシドを添加して使用することもできる。
本発明の適当な態様において、各容器中に導入する溶液(一種または二極以上) の量は一回の試験に対するような量である。微滴定用板などのくぼみまたは凹部 は容器として好ましく使用でき、ここに試料を添加し、その後、この容器を臨床 分析用の標準装置、たとえば測光計に直接に移すことができる。
本発明において、全ての試薬の溶液の調製または試薬の数種の溶液の組合せの調 製における条件を、たとえることによって調整すること、そして(あるいは)通 常相互に反応性である成分の混合物を、望ましくないがこの調製において生じる ことがそれ自体予想される反応を伴なうことなく、凍結乾燥試薬組合せの調製に おいて溶解させることができるような一範囲に、好ましくは緩衝塩を用いて@整 することは必須である。
この条件を如何にして調整するかは試桑組合せ中に含まれる試薬に依存し、下記 にさらに詳細に説明する。
このような制御された条件を確立することによって、全ての試薬を一つの溶液中 で、本発明に従い同時に凍結乾燥させることができる。最終形態の生成物中の試 薬混合物は混合物中に含まれる成分のいずれの特別の隔離を伴なうことなく、凍 結乾燥状態で存在し、この混合物は良好な溶解性を有し、この試薬混合物中に含 まれている成分の全部の即時的溶解はこの凍結乾燥試薬組合せ用の緩衝液中に溶 解した試料をそこに添加することにより達成される。
従って、本発明により、基質測定法の利点の全部を利用することができる生成物 が提供され、この生成物によってさらに追加の利点が得られる。たとえば、試料 の取り扱すに1回だけのピペット操作t−要するだけであって、数回のピペット 操作工程が省かれる。また、正確なインキュベーション時間および反応期間の維 持に要するN確度に対する叢求が除かれる。さらにまた、実施者の技術的熟練に 対する要求が低くなり、また分析の行なうために、この組合せ試薬のための特別 の装&を作る必要もない。
本発明による生成物のもう一つの利点は相当する再#を成した試薬よりも格別に 長す有効寿命を有し、かつまたこの生成物は製造者によう蘭単に標準−化でき、 従って通常、標準曲線の作成が必要である同一タイプの従来既知の方法に比較し て、試験結果の計算に関して格別に単純な方法が提供される。
本発明の凍結乾燥組合せ試薬は検査用の自動分析機を持っていない、そして(ま たは)検査に適任な人がいない小規模のおよび(または)大規模な診療所におい て、−回の試験を行なうための現在利用できる装置で通例のとおりに使用するの に極めてよく適している。
さらにまた、本発明による生成物は、測定を局所的な場所で(ベットの横で)行 なうことができ、また試薬溶液の調製、標準曲線の作成あるいは対照実験のよう な予備操作が不必要であるので、緊急の状況下に迅速な答えを得ることを可能に する。
さらにまた、本発明による生成物を使用するこは、現在市販されており、少量の 試料の測定には適合しない、または−回の分析を行なうようにデデインされてい る場合にはその実施に特別の用具を必要とする、「キット」のような製品と比較 して、原料および材料を格別に節約するという意味をしばしば有する。
前記で指摘したように、本発明の試薬組合せはプロテアーゼにより分解すること ができる基質および測定しようとするタンパク質加水分解で活性の成分に応じて 追加の他の試薬を含有する。従って、この生成物の調製は、組合せ試薬中に含有 させようとする試薬に関して、すなわち測定しようとする活性成分に応じて、制 御されている条件の下で行なわなければならない。
このための方法を、現在重要である態様、すなわち阻害物質、補因子、活性化物 質およびプロ酵素に関して、以下にさらに詳細に説明する。
■、阻害物質測定用の生成物の論灸方法試料中のプロテアーゼ阻害物質の、量の 測定は、当該阻害物質と1=1−複合体を形成することによって阻害される酵素 を既知で、明確に定められた量で試料に加え、次いで過剰の酵素を既知で、明確 に定められた量の適当な基質の添加により測定することにもとづいている。
本発明により、酵素および基質を含有する溶液が、溶液中であるいは凍結乾燥工 程中に酵素も基質も分解されないように制御されている条件の下で、大規模に製 造するのに適した条件の下で調製することができることが見い出された。試薬組 合せの胸裏中に酵素が基質と反応せず、しかもこの酵素と基質とのほとんど完全 な活性が、凍結乾燥した組合せを、たとえば適当な緩衝液の添加により再構成し た後にも得られるということは極めて鴬〈べきことである。
プロテアーゼ阻害物質の測定において、本発明の方法は基質に対する酵素活性が 無視できる範囲にあるが、酵素の変性もまたは基質のいずれの加水分解も生じな い範−〇−範曲を見い出したことにもとづいている。
この範囲は、好ましくはpH5〜5であり、最も好ましい−は4.2である。こ の範白内の最適数値はこの方法に使用する酵素および基質に幾分、依存して変わ る。
さらにまた、最適−〇調整には、基質−酵素反応におよびまた#素−阻害物質反 応に最適の反応条件、すなわちpH6,5〜9.5を得ることができるように、 6.5〜9.5の−を有する慣用の緩衝剤を使用すると有利であり、この緩衝剤 の塩は凍結乾燥時に分離させるか1、・′p ″あるbは分析前に試料th製できるようにするために、少量で凍結乾燥後も存 在させる。本発明の試薬調製方法に適する緩衝剤はギ酸塩または酢酸塩とそれぞ れ混合したギ酸または酢酸のような弱有機酸である。クエン酸、アスコルビン酸 などのような同一範囲のpKa値を有する他の醗もまた使用することができるが 、これらは格別に安定性に貧しいPHが得られることから、一般に低い濃度にす る必要がある。
凍結乾燥工程中および引続く試薬混合物の貯蔵期間中における分解を回避するた めに、そしてまた試料に加えた場合の試薬混合物の迅速な溶解を促進し、試料容 器での試料吸収を最少にするために、無機塩、不活性タンパク質、たとえばアル ブミン、ai(たとえばマンニトール)および(または)表面活性剤〔たとえば ポリエチレングリコール(PEG、 Union (2arbids、米国から 入手できるCarbOWax■8000)およびTritOn■X −i Q  Q (Rohm & Ba5s、米国)〕のような添加剤を使用すると好ましい 。
法例に示されてbるように、本発明による組合せ試薬を使用することにより得ら れる優れた結果は、両方の反応、すなわち阻害物質の測定における基質−酵素反 応および阻害物質−酵素反応に対して適当である、分析用の反応条件、たとえば −、イオン強度および緩衝塩を見い出すことができることによるものである。
本発明を使用する場合に、基質の選択はまた、極めて重要である。前記で指摘し たように、基質はプロテアーゼにより分解され、検出できる応答を生じなければ ならないことに加え、基質は成る反応毎に、妥当な測定条件、好ましくは10分 より短い反応時間が達成される程度に充分に効果的に酵素と反応するが、醪累分 子を阻害物質との反応から防護するのに充分に有効であってはならないと−う観 点で選択する。この条件は部分的に、酵素に対する基質の結合能力、癲、で表わ すことができ、勉は好ましくは2〜8 X 10−’モMであるべきである。
市販の合成基質、たとえば表1にあげたものおよび実施例に記載のものが通常、 使用される。適当な基質濃度は1〜20 X 10−’モル/lである。この濃 度は酵素濃度とマーカー濃度との間が線状関係にあるように高くあるべきである 。一般に、好適な基質濃度は5 X 10−’モル/lである。
しかしながら、最適基質濃度および基質の親和性は反応混合物中の添加剤によっ て影響されるので、明確な一般的選択基準は規定できないことを指摘しておかね ばならない。
酵素の選択が測定しようとする阻害物質に依存することは勿論のことである。臨 床上の対象である多種の阻害物質、たとえばアンチトロンビン(これはヘパリン の存在下にトロンビンまたは因子Xaとの反応により測定できる)、アンチプ2 スミ/(これはプラスミンを介して測定することができる)、およびカリクレイ ン阻害物質のような血漿中に生じる数種の重要なプロテアーゼ阻害物質に対する 酵素は市販されており、従って、本発明に従い、これらの測定を行なうための凍 結乾燥組合せ試薬を調製することができる。
■、補因子測定用生成物の鉤裂方法 補因子は酵素反応を生じさせて、かなりの異なるタイプの物質を包含する。ここ では、因子の例として先ず第一に、阻害物質アンチトロンビン、すなわちヘパリ ンと一緒になって、成る種のセリンプロテアーゼの阻害を開始させる因子、主と してFXaおよびトロンビンを取り上げる。ヘパリンおよび類似物質の測定方法 は、阻害物質、この場合にはアンチトロンビン、を過剰に加えなければならない 点を除いて、前記した阻害物質測定法と同様である。
このために、酵素量は正しい反応条件を得ることができる程度に、相当に増加し なければならない。その他の点では、この方法はアンチトロンビンおよヒ因子X a f例として前記した阻害物質測定法と同一原則にもとづいている。従って、 方法■に従う阻害物質測定用の組合せ試薬のha方法と同一の条件が適用される 。
測定することができるもう一種の補因子はフィブリンモノマーである。これは凝 析性酵素により変換される血漿タンパク質であり、酵素t−FA(7°ラスミノ ーデンアクテベーター)を介してプロ酵素プラスミノーゲンを活性化する補因子 であり、この場合のt−PAは活性化物質として作用する。この酵素、すなわち 活性化物質をその基質であるプラスミノーゲンおよび活性化生成物、すなわち酵 素プラスミンに適する色原性基質とともに凍結乾燥させる。この組合せ試薬の調 製方法は前記の阻害物質測定用試薬組合せの調製方法に相当するが、凍結乾燥時 に1中性−よりなる−範曲を使用できる点で異なっており、この場合の−は適当 には、3〜8.5、好ましくは5〜7である。
■、活性化物質測定用の組合せ試薬のMW方法活性化物質の測定方法は、適当な プロ酵素を活性化されたプロ酵素に適する基質と一緒に、安定性および溶解性を 促進する添加剤の存在の下で、前記と同様にして凍結乾燥させる原則にもとづく 。さらにまた、成る種の測定方法では反応促進性反応剤の存在が必要であること がある。従って、本発明によれば、たとえばt−PAの測定に要求される反応剤 、すなわちプラスミノーゲン、プラスミン基質およびフィブリンまたはポリリジ ンタイプの賦活物質の全部を同時的に凍結乾燥させることができ、しかもそれら の活性を維持することができる。この場合に、上記方法…と同様に、中性pH’ !r含む前記条件を使用する。従って、適当な一範囲は6〜8.5、好ましくは 6〜7である。
■、プロ酵酵素測定用台せ試薬の調製方法プロティンC1プラスミノーデンおよ び因子Xのようなプロ酵素は、反応剤として使用される活性化物質が相応する活 性化されたプロ酵素用の基質の存在の下で迅速に作用するかぎり、一段階態様に おける基質技法を用いて測定するのによく適している。すなわち、本発明のこの 態様に従う方法は試料中に存在するプロ酵素の大部分を数分以内に活性化する活 性化物質とともに、基質を凍結乾燥させることを包含する。生成する組合せ試薬 はプロ酵素測定用のものであり、この場合に、試料は、この試料中に元から存在 していた活性化されたfr:I酵素の阻害物質が活性化されたプロ酵素とその基 質との間の反応に関与しないような低濃度で存在するように稀釈する。
本発明に従い、凍結乾燥は常法で、たとえば0.08〜0.15ミリバール(m bar)において、−45°〜−40℃、好ましくは一42°Cの温度で、1〜 5時間、好ましくは1時間、凍結させ、引続いて、12〜24℃、好ましくは2 2°Cの温度で12〜20時間、好ましくは15時間、乾燥させることによって 行なう。
本発明はまた、一段階法における試料、特に全血、血液血漿、崩液血清、脳背髄 液、膵液または尿のような生物学的試料中の凝析因子および繊維素溶解因子の定 量、牛定量または定性分析において、容器内、好ましくはキュベツト中に収容さ れている本発明の凍結乾燥組合せ試薬を試料に添加し、次いで受け取られる応答 をそれ自体既知の方法で読み取ることによって、この凍結乾燥試薬混合物を使用 することに関する。
本発明による方法を、添付図面を引用して、下記の例によりさらに詳細に説明す る。これらの例はそれ自体制限するものではない。Fig 1〜9はタンパク質 加水分解で活性な、多くの異なる成分に係る標準曲憩を示すものであり、これら の曲線は本発明による適当な凍結乾燥組合せ試薬を用いて、405nmの波長で 作成したものである。
例 1 この例では、プロテアーゼ阻害物質、アンチ因子X&の測定用の凍結乾燥組合せ 試薬の調製方法およびその使用を説明する。
a)水中の0.2M酢酸と0.2M酢酸ナトリウムとの混合物500ゴを蒸留水 の添加により10100Oに稀釈することにより酢酸塩緩衝液1o o 0m1 t−Theする。
0.2M酢酸368dおよび0.2M酢酸ナトリウム132ゴを用いることによ り4.2の所望のめ値が得られる。
b)組合せ試薬の改善された安定性および増大された溶解性を得るために、アル ブミンおよびマンニトールを下記の量で緩衝溶液a)に加える。
C)凍結乾燥用論展物: 基質8−2732 650■//(0,8ミリそル/l)および因子Xal 0 0Qnkat(1000nkat/J )を緩衝溶液a)に加える。この緩衝溶 液a)にはBSA5g#(0,5%)およびマンニトール109/1(1%)が 加えられている。
d)アンチ因子Xaの測定用の凍結乾燥組合せ試薬の調製: 溶液C)各200μlをプラスチック製のマイクロキュベツト(Kartell  Art、 /161938 )にそれぞれ移す。これらのキュベラ)!−42 ℃の凍結乾燥機内に1時間入れ、次いで+22℃および0.08〜0.15ミリ バールの圧力で15時間乾燥させる。
e)アンチ因子Xa測定用のキュベラ) d)の使用:EDTA (7,5ミリ そル/l)を含有する0、05モル/lTrim (pH8,4、ニー 0.2  )中の血漿(1:500に稀釈)600μ11ヘパリン(3工U /ml ) およびPEG1%を、S−2732(0,131V) FXa (0,2nka t)およびBSAおよびマンニトールよりなる凍結乾燥組合せ試薬を含有するキ ュベラ) d)に加える。
添加後の被験溶液の−は8.2である。室温(25°C)で、または37℃で反 応を生起させ、8分後に、5%ACOH300μlの添加により止める。
次いで、405nmにおける溶液の吸光度を測光計で読み取り、この結果を既知 量のアンチ因子Xa f含有する試料と、Fig jaに示されている標準白i !jを用いて比較する。このFig Iaは組合せ試薬の製造者が予め作成して おいたものである。この曲線は施用量と応答との間の関係を示すものであり、製 造者によって計算され、対象アナライトの計算用に使用者により使用されるファ クターにもとづいている。
Fig iaから明らかなように、反応は低温依存性であることが見い出された 。
アンチトロンビンの測定用の一般に使用され、市販されている「キットJ (c oatastI31Antizhrombin 。
KabiVitrum AB、 Sweden )に対する相関関係t Fig  1bこの例では、アンチトロンビン測定用の組合せ試薬の調製方法およびその 使用を説明する。
a)例1と同様にして、アンチトロンビン測定用の、S −2!l 66 (0 ,1m9)、トロンビン(Q、7 nkat )およびBSAおよびマンニトー ルを含有する凍結乾燥組合せ試薬をキュベツト中で調製する。
b)アンチトロンビン測定における組合せ試薬の使用。
例1e)に記載のものと同一の緩衝液中の血漿(1:80に稀釈)300μJt −1その内容物が凍結乾燥されているa)からのキュベツトに加える。反応は3 7℃で生じさせ、8分後に、5%酢[300μ)の添加により止める。測定は例 1 e)と同様に行なう。
11g2に示されている標準曲線が得られる。
の94m方法およびその使用を説明する。
a)例1と同様にして、アンチプラスミン測定用の、5−2251 (0,3q )、プラスミ7 (0,3nkat )およびBSAおよびマンニトールを含有 する凍結乾燥組合せ試薬を含有するキュベツトth製する。
b)この組合せ試薬のアンチプラスミン測定における使用。
メチルアミン0.15モル/If:含有する0、05モル/l!Trio (p H−8−3)中の血漿(1:30に稀釈)300μlをa)からのキュベツトに 加える。キュベツトの内容物は凍結乾燥されている。反応は37℃で生じさせ、 8分後に、5%ACoa 3 D Oμlの添加により止める。測定は例i e )と同様にして行なう。71g3に示されている標準白−が得られる。
上記例はプロテアーゼ阻害物質の測定用の組合せ試薬を説明するものである。次 の2例は補因子の測定用の組合せ試薬を例示するものである。
例 4 この例では、ヘパリン測定用の組合せ試薬のpjI4製方法およびその使用を説 明する。
a)ヘパリン測定用の、s−2732(0−2W)、PXa (Q、5 nka t )およびBSAおよび? 7 二) −h f含有する組合せ試薬を含有す るキュベラ)1例1と同様にしてvI4裂する。
b) この組合せ試薬のヘパリン測定における使用。
EDTA (7,5ミリモル/l)およびPEG (i%)を含有する0、05 モル/ l Tris (pH= 8.4、工= 0.2 )中の血漿(1:1 5に稀釈)300μl t a)からのキュベツトに加える。このキュベツトの 内容物は凍結乾燥されている。反応は室温で行なわせ、6分後に、5%酢酸30 0μlの添加により止める。測定は例18)と同様して行なう。Fig4に示さ れている標準曲線が得られる。
例 5 この例では、フィブリンモノマー測定用の組合せ試薬のhh方法およびその使用 を説明する。
a)s 2.1590(12In9)およびマンニトール(197#)’t−1 0,01%TweenR80k含有する0、03モル/lの酢酸ナトリウム緩衝 液(pH=4.9)7.0Mに溶解し、次いで殺菌水Q、13m1に溶解したヒ トGlu−プラスミノ−r72.5m9と混合する。生成した溶液に、水Q、5 mlに溶解したBSA 1001n9および酢酸ナトリウム緩衝液0.13m1 に溶解したt−FA3.(5μgを加え、その後、追加の緩衝液を加えて、総量 を20m1にする。この最終溶液200μ)づつをマイクロキュベツトに分配し 、例1d)に従い凍結乾燥させる。
b)この組合せ試薬のフィブリンモノマー測定における使用。
0.01%Tween” 80 k含有する0、063モル/1Trie (p )I −8,5)中の血漿(1:41に稀釈)300μlをa〕からのキュベツ トに加える。このキュベツトの内容物は凍結乾燥されており、5−2390(0 ,12■)、プラスミノーダン(25μg)およびt−FA (0,036μg )および? 7 = ) −ル、7ween■80およびBSA ’jH含有し ている。反応は室温で生じさせ、20分後に、20%酢酸600μlの添加によ り止める。例i e)と同様にして測定する。Fig5に示されている標準曲線 が得られる。
下記の例は酵素反応の活性化物質を測定するための態様を説明するものである。
例 6 t−FA測定用の組合せ試薬の調製方法およびその使用をこの例で説明する。
a)蒸留水13.5mAに溶解したS−25−2251C9を、プラスミノーダ ン(18,75CU)おヨヒマンニトール(15■)を含有する水溶液り、75 mJと混合する。生成する溶液を冷却させ、次いでCNBr−消化フィブリン( フィブリノ−rン) (3,75■)およびマンニトール(15rng)を含有 する水溶液0.75m1と混合する。この最終溶液200μlづつをマイクロキ ュベツトに分配し、次いで例1 cL)に従い凍結乾燥させる。
b〕 この組合せ試薬のt−FA測測定おける使用。
0.01%Tween■80=を含有する0、05モル/lTrim (pH=  8.3 )中の前処理した血漿(1:125に稀釈)300μlをa)からの キュベツトに加える。
キュベツトの内容物は凍結乾燥されており、S−2251(120μg)、プラ スミノーダン(0,25CU )およびC!NBr−消化フィブリン(フィブリ ノ−rン)(50μg)およびマンニトールよりなる。反応は37℃で生じさせ 、2時間45分後に、20%Ac 0H300μlの添加により止める。
例1θ)と同様にして測定し、Fig6に示されている標準曲線を得る。
次側では、プロ酵素測定用の態様を説明する。
例 7 この例では、因子Xの測定用の組合せ試薬の調製方法およびその使用を説明する 。
a)蒸留水6.5コ中に溶解した5−2337(241n9)およびマンニトー ル(120q)t、Ru5sel’s VipsrVenom (RVV、 M iami Serpentarium Labs、米国)(0,9ダ)およびN acl(60ダ)を含有する水溶液3.5mlと混合する。生成する溶液にOa k!12の溶液(0,1モル/11)を、全量が20ゴになるまで加える。
この最終溶液200μjづつ七マイクロキュベツトに分配し、次いで例1 d) に従い凍結乾燥させる。
b)この組合せ試薬の因子Xの測定における使用。
Po1ybrene■(20my/ l z Aldrich %米国)を含有 する0、05モル/i Tris (pH= 7.8 )中の血漿(1:60に 稀釈)600μl ’k a)からのキュベツトに加える。このキュベツトの内 容物は凍結乾燥されており、5−2337(0,24m9)およびRVV (9 p9 )ナラU Kマンニトール、CaCl2およびNaC1よりなる。
反応は37℃で生じさせ、3分後に、20%Acon200μlの添加により止 める。例i e)と同様に測定し、Fig7に示されている標準曲線を得る。
例 8 この例では、プラスミノーデン測定用の組合せ試薬の調製方法およびその使用を 説明する。
a)s−2251(50rng)を蒸留水16m1VC溶屑し、次いでストレプ トキナーゼ(800001U)およびアルブミン(20%)12m9に含有する 溶液4ゴと混合する。生成する最終溶液200μlづつをマイクロキュベツトに 分配し、次いで例1 a)に従い凍結乾燥させる。
b)この試薬のプラスミノーデン測定における使用。
0.05−F−ル/ l Tris (pH−7,4およびニー0.05)中の 血漿(1:20に稀釈)300μlをa)からのキュベツトに加える。このキュ ベツトの内容物は凍結乾燥されており、5−2251(0,3mg)およびスト レプトキナーゼ(800XU )ならびにアルブミンよりなる。反応は37℃で 生じさせ、3分後に、5%Ac0H300μlの添加により止める。例1θ)と 同様に測定し、Fig13に示されている標準曲線を得る。
この例では、プロティンC測定用の組合せ試薬の調製方法およびその使用を説明 する。
a)B−2366(12Tn9)を蒸留水19.55m1に溶解し、次いでPr 0tac” c−溶液(10U/1iZ)、Pentapharm、 5w1t zerland ) Q、45 mlを加える。生成する溶液200μ!づつを マイクロキュベツトに分配し、次いで例1 a)に従い凍結乾燥させる。
b)この組合せ試薬のプロティンC測定における使用。
0.1%PEGを含有する0、025モル/ 1Tri8(pH−8,4)中の 血漿(1:11に稀釈)300μjta)からのキュベツトに加える。このキュ ベツトの内容物は凍結乾燥されており、s −2366(0,121v)および protac■c (0,045U )よりなる。反応は37℃で生じさせ、7 分後に、20%ACOH300μlの添加により止める。例1e)と同様に測定 し、71g9に示されている標準曲線を得る。
これらの例において、使用されてbる略語は下記の意味を有する BSA ウシ血清アルブミン Tris )リス(ヒVロキシメチル)−アミノメタン EDTA エチレンジアミンテトラ酢酸PEG ポリエチレングリコール AcOH酢酸 Twean” 80 ポリオキシエチレンノルピタンモノオレエ − ) (A t1as Chemical 工ndustries。
USA ) Glu グルタミン酸 t−PA プラスミノーデン活性化物質S−22511i−D−Val−Leu −Lye−pNA・2HCI82337 Na−ペンゾイルーエ1e−Glu  (r−ピペリジド) −Gly−Arg−pNA−HCIs−2566<Glu −Pro−Arg−pNA−HCIS−2390H−D−Val−Phe−Ly s−pNA−2HCI52732 Na−スクシノイルーエm5−Glu (r −ピペリジド) −Gly−Arg−pNA−Hcl−pNA p−ニトロアニ リド A4o54 Q 5 nmにおける吸光度’nkat ノナケタル(1ケタル! 特定の条件下における、1秒当りで基質1モルを分解する酵素活性の量) 性化するPr0tac■の量 図面に示されている標準白線は、好ましくは組合せ試薬の製造者により、相当す る実施例で行なわれた測定と同様に、各標準曲線を使用して、被測定成分を種種 の既知量で含有する試料についてA4゜5の測定により得られたものである。
辷滋楠司 rr rs 000 A405 A!405 40S LO5 国際調査報告 +m−−−+−@mae−−1−−hlPCT/SE88100326

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.容器内に収納された凍結乾燥組合せ試薬であつて、そしてプロテアーゼによ り分解されて検出できる応答を生じる、該組合せ試薬中に含まれている基質の分 解よつて、タンパク質加水分解で活性な成分を直接にまたは間接的に測定するた めの凍結乾燥組合せ試薬であつて、この組合せ試薬は検出に必要な試薬の全部お よび任意のそれ自体既知の一種以上の添加剤を、実質的に未反応の形態で含有し ており、そして該凍結乾燥組合せ試薬中に含まれる全部の成分を実質的に未反応 の形態で含有する溶液をそれ自体既知の方法で凍結乾燥させることによつて調製 されたものであり、そしてこの凍結乾燥された組合せ試薬は緩衝溶液中で再構成 された時点で実質的にその元の活性を有することを特徴とする凍結乾燥組合せ試 薬。
  2. 2.一回の測定用の量の上記組合せ試薬がその内部容積が分割されていない容器 内に収納されており、この容器は好ましくは応答検出用の測定装置で直接に使用 できるものであることを特徴とする、請求項1に記載の組合せ試薬。
  3. 3.a)阻害物質、b)補因子、c)活性化物質またはd)プロ酵素よりなる、 タンパク質加水分解で活性な成分の測定用の組合せ試薬であつて、プロテアーゼ により分解させることができ、好ましくは色原性基質である基質および使用でき る添加剤に加えて、a)プロテアーゼ、b)プロテアーゼおよび該プロテアーゼ と被測定補因子の影響の下で反応することができる反応剤、c)プロ酵素または 活性化できる酵素化合物、またはd)プロ酵素のための活性化物質を含有するこ とを特徴とする、請求項1または2に記載の組合せ試薬。
  4. 4.1)アンチ因子Xa、2)ヘパリン、3)フィブリンモノマーまたは4)プ ロテインC測定用の組合せ試薬であつて、1)因子Xa、Nα−スクシノイル− le−Glu(γ−ピペリジド)−Gly−Arg−pNA−基質、ウシ血清ア ルブミンおよびマンニトール;2)因子Xa、Nα−スクシノイル−Ile−G lu(γ−ピペリジド)−Gly−Arg−pNA−基質、ウシ血清アルブミン およびマンニトール、3)プラスミノーゲン、H−D−Val−Phe−Lys −pNA−基質、t−PA、マンニトール、表面活性剤およびウシ血清アルブミ ン、または4)プロテインC−活性化物質および<Glu−Pro−Arg−p NA−基質よりなることを特徴とする、請求項3に記載の組合せ試薬。
  5. 5.組合せ試薬中に含まれており、プロテアーゼにより分解させて、検出できる 応答を生じることができる基質の分解により、直接または間接にタンパク質加水 分解で活性な成分を測定するための請求項1に記載の凍結乾燥組合せ試薬の調製 方法であつて、該測定に必要な試薬の全部および任意のそれ自体既知の一種以上 の添加剤を含有する溶液を容器内で水のような溶剤中において、該試薬が生成す る溶液中で実質的に非反応性であるような様相に制御されている条件の下で調製 し、引続いて、この溶液を凍結乾燥させることよりなり、該溶液は容器内でそれ 自体既知の方法で凍結乾燥させ、その中に存在する試薬が実質的に未反応の形態 で含まれており、かつまた、その中に存在する試薬が該組合せ試薬を緩衝溶液な どの中で再構成した後に、実質的に元の活性を有する凍結乾燥組合せ試薬を得る ことを特徴とする調製方法。
  6. 6.凍結乾燥工程において、容器が一回の測定に適する量の溶液を含有しており 、該容器はその内部容積が分割されていないものであることを特徴とする、請求 項5に記載の方法。
  7. 7.条件を、好ましくは緩衝剤により、補因子または活性物質測定用の組合せ試 薬を調製する場合には、3〜8.5のpH値に制御し、そして阻害物質またはプ ロ酵素測定用の組合せ試薬を調製する場合には、3〜5のpH値に制御すること を特徴とする、請求項5または6に記載の方法。
  8. 8.凍結乾燥を、0.08〜0.15ミリバール(mbar)において、−45 °〜−40℃、好ましくは−42℃の温度で1〜5時間、好ましくは1時間凍結 させ、引続いて、12〜24℃、好ましくは22℃の温度で12〜20時間、好 ましくは15時間、乾燥させることにより行なうことを特徴とする、請求項5、 6または7に記載の方法。
  9. 9.上記溶液が不活性タンパク質、たとえばアルブミン;糖、たとえばマンニト ール;および(または)表面活性剤、たとえばポリエチレングリコールなどの添 加剤を含有することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  10. 10.組合せ試薬を、a)阻害物質、b)補因子、c)活性化物質またはd)プ ロ酵素よりなる、タンパク質加水分解で活性な成分を測定するために調製し、そ して該組合せ試薬の凍結乾燥させる溶液がプロテアーゼにより分解させることが できる基質および使用できる添加剤に加えて、a)プロテアーゼ、b)プロテア ーゼおよび被測定補因子の影響の下でプロテアーゼと反応することができる反応 剤、c)プロ酵素または活性化できる酵素化合物、またはd)プロ酵素のための 活性化物質、を含有することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  11. 11.請求項1に記載の凍結乾燥組合せ試薬の、試料、特に全血、血液血漿、血 液血清、脳背髄液、肺液または尿のような生物学的試料中に存在する凝析因子お よび繊維素溶解因子を一段階法で、該試料を、容器内、好ましくはキユベツト内 に収納されている該凍結乾燥組合せ試薬に添加し、次いで生じる応答をそれ自体 既知の方法で読み取ることによる定量、半定量または定性分析における使用。
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