JPH03151898A - 固定化酵素利用フローインジェクション測定法 - Google Patents
固定化酵素利用フローインジェクション測定法Info
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- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固定化酵素を利用したフローインジェクション
測定法に関し、より特定的には、NADHlまたはNA
D (P)を補酵素とする脱水素酵素の基質を、少なく
とも過酸化水素発生型NAD(P)Hオキシダーゼを利
用して測定する方法に関する。
測定法に関し、より特定的には、NADHlまたはNA
D (P)を補酵素とする脱水素酵素の基質を、少なく
とも過酸化水素発生型NAD(P)Hオキシダーゼを利
用して測定する方法に関する。
各種の生物学的研究や臨床検査等において、生体由来物
質や自然界に存在する数多くの物質が測定されている。
質や自然界に存在する数多くの物質が測定されている。
しかしながら、測定対象となる目的物質の中には、直接
測定し難い物質も存在する。このような直接測定の困難
な目的物質は、該目的物質が関与する酵素反応を利用し
て間接的に測定されている。
測定し難い物質も存在する。このような直接測定の困難
な目的物質は、該目的物質が関与する酵素反応を利用し
て間接的に測定されている。
すなわち、酵素反応により生成した物質や、酵素反応に
関与する補酵素を測定する方法が用いられている。
関与する補酵素を測定する方法が用いられている。
特に、多くの酵素反応に関与する補酵素である、ニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチ下(酸化型はNADで、
還元型はNADHで示される)、またはニコチンアミド
アデニンジヌクレオチドホスフェート(酸化型はNAD
Pで、還元型はNADPHで示される)を測定する方法
がよく用いられている。なお、本明細書中においては、
NAD(P)及びNAD (P)Hなる表現を用いるが
、これらは、NAD及び/またはNADP、並びにNA
DH及び/またはNADPHをそれぞれ示すものとする
。
ンアミドアデニンジヌクレオチ下(酸化型はNADで、
還元型はNADHで示される)、またはニコチンアミド
アデニンジヌクレオチドホスフェート(酸化型はNAD
Pで、還元型はNADPHで示される)を測定する方法
がよく用いられている。なお、本明細書中においては、
NAD(P)及びNAD (P)Hなる表現を用いるが
、これらは、NAD及び/またはNADP、並びにNA
DH及び/またはNADPHをそれぞれ示すものとする
。
NAD (P)Hの定量法としては、以下の(1)〜(
3)の方法が公知である。
3)の方法が公知である。
(1)NAD (P)Hの紫外領域の特定波長(例えば
、NAD (P)Hの種火吸収波長である340nm)
における吸収を直接測定する方法、(2)NAD (P
)Hに特定の励起波長の光を照射し、光励起させ、その
ときに発生する蛍光を測定する方法(特開昭59−51
349号)、並びに (3)NAD (P)Hにメチレンブルーを作用させ過
酸化水素を生成させ、該過酸化水素によりフェリシアン
化カリウム存在下でルミノールを酸化することによって
生じる化学発光を測定する方法〔佐伯行−他;臨床化学
、第1θ巻、第4号286−293 (1981))。
、NAD (P)Hの種火吸収波長である340nm)
における吸収を直接測定する方法、(2)NAD (P
)Hに特定の励起波長の光を照射し、光励起させ、その
ときに発生する蛍光を測定する方法(特開昭59−51
349号)、並びに (3)NAD (P)Hにメチレンブルーを作用させ過
酸化水素を生成させ、該過酸化水素によりフェリシアン
化カリウム存在下でルミノールを酸化することによって
生じる化学発光を測定する方法〔佐伯行−他;臨床化学
、第1θ巻、第4号286−293 (1981))。
しかしながら、上述した(1)〜(3)の方法では、以
下のような問題があった。
下のような問題があった。
(1)の方法では、NAD (P)Hが紫外領域で測定
される。従って、血液や生体組織等の生体試料を分析す
る場合には、該生体試料中に含有されている干渉物質の
影響を受は易い。
される。従って、血液や生体組織等の生体試料を分析す
る場合には、該生体試料中に含有されている干渉物質の
影響を受は易い。
(2)の方法では、NAD (P)Hの蛍光強度が弱い
ため、測定が難じい、検出器の感度を上げたとしても、
ノイズレベルも同時に上昇するため、感度を一定以上に
上げることも困難である。
ため、測定が難じい、検出器の感度を上げたとしても、
ノイズレベルも同時に上昇するため、感度を一定以上に
上げることも困難である。
(3)の方法は、発生した過酸化水素を化学励起して発
光させ、蛍光を検出するものである。従って、同じく蛍
光検出法を利用した(2)のような光源の光のフラツキ
等の影響をほとんど受けず、ダイナミックレンジの広い
高感度測定が可能である。しかしながら、NAD (P
)Hとメチレンブルーとの反応速度が遅く、測定に多大
の時間を必要とする。さらに、化学発光を測定するため
、比色により測定を行う場合と異なり、自動分析機に適
用することが難しい。
光させ、蛍光を検出するものである。従って、同じく蛍
光検出法を利用した(2)のような光源の光のフラツキ
等の影響をほとんど受けず、ダイナミックレンジの広い
高感度測定が可能である。しかしながら、NAD (P
)Hとメチレンブルーとの反応速度が遅く、測定に多大
の時間を必要とする。さらに、化学発光を測定するため
、比色により測定を行う場合と異なり、自動分析機に適
用することが難しい。
上述したように、何れの方法を用いても、NAD (P
)Hを安定的に高感度で測定することは難しく、目的成
分の濃度が低くなると測定不可能となっていた。
)Hを安定的に高感度で測定することは難しく、目的成
分の濃度が低くなると測定不可能となっていた。
上記の問題を解決する定量法として、特開平1−257
499号には、特定のNAD (P)Hオキシダーゼを
、目的物質含有試料及び酸素を含有する系に添加し、p
H7〜11の範囲で酵素反応を起こさせ、生成した過酸
化水素を測定する方法が提案されている。ここでは、中
性−アルカリ領域における酵素反応を用いることが可能
とされており、従って比色分析によりNAD (P)H
を容易にかつ正確に測定し得ることが可能とされている
。
499号には、特定のNAD (P)Hオキシダーゼを
、目的物質含有試料及び酸素を含有する系に添加し、p
H7〜11の範囲で酵素反応を起こさせ、生成した過酸
化水素を測定する方法が提案されている。ここでは、中
性−アルカリ領域における酵素反応を用いることが可能
とされており、従って比色分析によりNAD (P)H
を容易にかつ正確に測定し得ることが可能とされている
。
しかしながら、上記特開平1−257499号に開示さ
れている定量方法は、NAD (P)Hオキシダーゼを
用いたNAD (P)Hの定量法の基本釣な方法を開示
しているが、具体的な自動分析機への適用方法等につい
ては開示していない。
れている定量方法は、NAD (P)Hオキシダーゼを
用いたNAD (P)Hの定量法の基本釣な方法を開示
しているが、具体的な自動分析機への適用方法等につい
ては開示していない。
本発明は、上述した従来法の種々の問題点を解決するも
のであり、その目的とするところは、NADHまたはN
AD (P)を補酵素とする脱水素酵素の基質を、高感
度にかつ安定に測定することができ、簡単な測定装置に
より迅速に測定でき、さらに自動分析機において即実施
し得る具体的な測定方法を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、NADHまたはN
AD (P)を補酵素とする脱水素酵素の基質を、高感
度にかつ安定に測定することができ、簡単な測定装置に
より迅速に測定でき、さらに自動分析機において即実施
し得る具体的な測定方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本願発明者らは
、分析装置の簡略化及び自動分析器への適用を容易とす
るには、フローインジェクシッン法を用いればよいので
はないかと考え鋭意検討した結果、NAD (P)Hオ
キシダーゼをある種の担体に固定化させた固定化酵素を
フロー系に配置する方法が有利であることを見出した。
、分析装置の簡略化及び自動分析器への適用を容易とす
るには、フローインジェクシッン法を用いればよいので
はないかと考え鋭意検討した結果、NAD (P)Hオ
キシダーゼをある種の担体に固定化させた固定化酵素を
フロー系に配置する方法が有利であることを見出した。
NAD (P)Hオキシダーゼとしては、本発明者らが
先に土壌中の微生物から分離したものであって、中性か
ら弱アルカリ性でも安定であり、NAD (P)Hに特
異的に作用して過酸化水素を生成する性質を有するNA
D (P)Hオキシダーゼ(特開昭63−251082
号)に着目した。そして、このNAD (P)Hオキシ
ダーゼが脱水素酵素と共存し得ることを発見した。
先に土壌中の微生物から分離したものであって、中性か
ら弱アルカリ性でも安定であり、NAD (P)Hに特
異的に作用して過酸化水素を生成する性質を有するNA
D (P)Hオキシダーゼ(特開昭63−251082
号)に着目した。そして、このNAD (P)Hオキシ
ダーゼが脱水素酵素と共存し得ることを発見した。
これらの新しい知見に基づき、さらに検討した結果、固
定化酵素カラム中にNAD (P)Hオキシダーゼ、さ
らに必要に応じNAD (P)を補酵素とする脱水素酵
素を固定化しておき、フロー系に該固定化酵素カラムを
配置すれば、フローインジェクシッンされた目的物質含
有試料と固定化酵素との反応によりH! O,が発生さ
れ、この発生したH3O3を適当な過酸化水素検出法に
より検出することに成功し、本発明をなすに至った。
定化酵素カラム中にNAD (P)Hオキシダーゼ、さ
らに必要に応じNAD (P)を補酵素とする脱水素酵
素を固定化しておき、フロー系に該固定化酵素カラムを
配置すれば、フローインジェクシッンされた目的物質含
有試料と固定化酵素との反応によりH! O,が発生さ
れ、この発生したH3O3を適当な過酸化水素検出法に
より検出することに成功し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、固定化酵素利用フローインジェク
シッンにおいて、少なくとも過酸化水素発生型NAD
(P)Hオキシダーゼを含む固定化酵素に、フロー状態
の目的物質含有試料を接触させて酵素反応を生じさせる
工程と、この酵素反応により生成した過酸化水素を測定
する工程とを備えることを特徴とするものである。
シッンにおいて、少なくとも過酸化水素発生型NAD
(P)Hオキシダーゼを含む固定化酵素に、フロー状態
の目的物質含有試料を接触させて酵素反応を生じさせる
工程と、この酵素反応により生成した過酸化水素を測定
する工程とを備えることを特徴とするものである。
目的物質がNADHの場合には、固定化酵素としては過
酸化水素発生型NAD (P)Hオキシダーゼが用いら
れ、目的物質がNAD (P)を補酵素とする脱水素酵
素の基質である場合には、固定化酵素として、該脱水素
酵素と過酸化水素発生型NAD (P)Hオキシダーゼ
とが用いられる。
酸化水素発生型NAD (P)Hオキシダーゼが用いら
れ、目的物質がNAD (P)を補酵素とする脱水素酵
素の基質である場合には、固定化酵素として、該脱水素
酵素と過酸化水素発生型NAD (P)Hオキシダーゼ
とが用いられる。
過酸化水素 生 NAD(P Hオキシ −ゼの1!
本発明において用いる過酸化水素発生型NAD(P)H
オキシダーゼは、特開昭63−251082号に開示さ
れたバチルス属に属する微生物から単離されたものであ
る。この酵素の酵素化学的及び理化学的諸性質を次に示
す。
オキシダーゼは、特開昭63−251082号に開示さ
れたバチルス属に属する微生物から単離されたものであ
る。この酵素の酵素化学的及び理化学的諸性質を次に示
す。
(1)作用及び基質特異性、NADH及び/またはNA
DPHの酸化を特異的に触媒し、NAD及び/またはN
ADPと過酸化水素とを生成させる。
DPHの酸化を特異的に触媒し、NAD及び/またはN
ADPと過酸化水素とを生成させる。
(2)至適pH=pH6,5〜8.0において高い活性
を示す。
を示す。
(3)pH安定性;30℃で24時間保持すると、pH
7〜9において90%以上の活性が残存する。
7〜9において90%以上の活性が残存する。
(4)分子量及び構造;分子量的50000のサブユニ
ット2個から構成される。1個のサブユニットあたり1
分子のFADを含む。
ット2個から構成される。1個のサブユニットあたり1
分子のFADを含む。
本酵素の作用機構は、次式(1)で示される。
NAD(P)Htキシダーゼ
MAD(P)H+ H” +(h NA
D(P) +HtOz・・・・・・・−・ (,1) 上記のごとく、本発明において用いるNAD(P)Hオ
キシダーゼは、中性からアルカリ性側でも強い活性を示
すため、同じく中性からアルカリ性側で至適活性域を有
するNAD (P)を補酵素とする脱水素酵素と組み合
わせて使用することができる。また、Km値が3.2X
lO−’Mであり、NAD (P)Hは速やかに酸化さ
れ、過酸化水素が生成すると考えられる。
D(P) +HtOz・・・・・・・−・ (,1) 上記のごとく、本発明において用いるNAD(P)Hオ
キシダーゼは、中性からアルカリ性側でも強い活性を示
すため、同じく中性からアルカリ性側で至適活性域を有
するNAD (P)を補酵素とする脱水素酵素と組み合
わせて使用することができる。また、Km値が3.2X
lO−’Mであり、NAD (P)Hは速やかに酸化さ
れ、過酸化水素が生成すると考えられる。
目的物質がNAD (P)を補酵素とする脱水素酵素の
基質の場合には、次の式(II)及び(III)の反応
が進み、H!0.が生成する。
基質の場合には、次の式(II)及び(III)の反応
が進み、H!0.が生成する。
本発明では、固定化酵素として、NAD (P)Hオキ
シダーゼ、さらに必要に応じて脱水素酵素が用いられる
。固定化法としては、酵素を固定するための常法を適宜
利用することができる0例えば、不溶性担体にイオン結
合または共有結合により酵素を結合させる方法、半透膜
でできたマイクロカプセルやゲル粒子の格子中に酵素を
閉込めた包括法、あるいは酵素蛋白質分子間に架橋試薬
を反応させて架橋結合を作り、分子と分子とを繋いで不
溶性粒子とする方法等がある。
シダーゼ、さらに必要に応じて脱水素酵素が用いられる
。固定化法としては、酵素を固定するための常法を適宜
利用することができる0例えば、不溶性担体にイオン結
合または共有結合により酵素を結合させる方法、半透膜
でできたマイクロカプセルやゲル粒子の格子中に酵素を
閉込めた包括法、あるいは酵素蛋白質分子間に架橋試薬
を反応させて架橋結合を作り、分子と分子とを繋いで不
溶性粒子とする方法等がある。
また、固定化のための担体としては、セルロース、ポリ
アクリルアミドゲル、ポリスチレン、またはセファデッ
クス(ファルマシャ社製)等を用い得る。
アクリルアミドゲル、ポリスチレン、またはセファデッ
クス(ファルマシャ社製)等を用い得る。
本発明においては、固定化法及び固定化担体の何れにつ
いても、何ら制限を受けるものではない。
いても、何ら制限を受けるものではない。
望ましくは、耐アルカリ性及び耐溶媒性に優れたセルロ
ースやセファデックス等を用いた結合法が、酵素の安定
性及び固定化強度の点から好ましい。
ースやセファデックス等を用いた結合法が、酵素の安定
性及び固定化強度の点から好ましい。
脱水素酵素とNAD (P)Hオキシダーゼの双方を固
定する場合には、(1)脱水素酵素とNAD (P)H
オキシダーゼを同一担体に固定化させてカラムに充填す
る方法、(2)脱水素酵素とNAD (P)Hオキシダ
ーゼを別りの担体に固定化し、これらの担体を適当な割
合で混合して固定化酵素カラムに充填する方法、あるい
は(3)脱水素酵素を固定化した第1の固定化酵素カラ
ムとNAD (P)Hオキシダーゼを固定化した第2の
固定化酵素カラムとをフロー系に直列に挿入する方法等
が考えられる。
定する場合には、(1)脱水素酵素とNAD (P)H
オキシダーゼを同一担体に固定化させてカラムに充填す
る方法、(2)脱水素酵素とNAD (P)Hオキシダ
ーゼを別りの担体に固定化し、これらの担体を適当な割
合で混合して固定化酵素カラムに充填する方法、あるい
は(3)脱水素酵素を固定化した第1の固定化酵素カラ
ムとNAD (P)Hオキシダーゼを固定化した第2の
固定化酵素カラムとをフロー系に直列に挿入する方法等
が考えられる。
上記(1)、(2)の方法のように同一の固定化酵素カ
ラムにNAD (P)Hオキシダーゼと脱水素酵素とを
充填して使用し得るのは、用いるNAD (P)Hオキ
シダーゼが中性〜アルカリ性で高い活性を示すからであ
る。即ち、上述したNAD (P)Hオキシダーゼを用
いることにより、測定系を簡略化できる。
ラムにNAD (P)Hオキシダーゼと脱水素酵素とを
充填して使用し得るのは、用いるNAD (P)Hオキ
シダーゼが中性〜アルカリ性で高い活性を示すからであ
る。即ち、上述したNAD (P)Hオキシダーゼを用
いることにより、測定系を簡略化できる。
ヱ旦二及勿揚底
フローインジェクション法を構成するための装置の構成
については、従来よりフローインジェクション法を実施
するのに用いられている適宜の装置が用いられる0例え
ば、バッファのような適宜の移動媒体を送液する装置に
より移動媒体をフロー系に送液する。そして、フロー系
の途中に試料注入装置を配し、該試料注入装置よりも後
段に、固定化酵素を充填したカラムを挿入する。そして
、固定化酵素カラムの後段に、後述のH,O!検出方法
を実施するための検出装置を配置する。
については、従来よりフローインジェクション法を実施
するのに用いられている適宜の装置が用いられる0例え
ば、バッファのような適宜の移動媒体を送液する装置に
より移動媒体をフロー系に送液する。そして、フロー系
の途中に試料注入装置を配し、該試料注入装置よりも後
段に、固定化酵素を充填したカラムを挿入する。そして
、固定化酵素カラムの後段に、後述のH,O!検出方法
を実施するための検出装置を配置する。
なお、Ht Ox検出に際して、H,O,を他の物質と
反応させる方法を用いる場合には、固定化酵素充填カラ
ムに、反応させる物質を併せて充填しておいてもよい。
反応させる方法を用いる場合には、固定化酵素充填カラ
ムに、反応させる物質を併せて充填しておいてもよい。
フローインジェクション法を用いるものであるため、使
用する装置は上記のようにかなり簡略化される。しかも
、液体クロマトグラフィーのような分離操作を必要とし
ないため、操作時間も短縮される。
用する装置は上記のようにかなり簡略化される。しかも
、液体クロマトグラフィーのような分離操作を必要とし
ないため、操作時間も短縮される。
遇鼠上水皇坐挾班
本発明の第2の工程では、酵素反応により生成した過酸
化水素が検出される。過酸化水素の検出方法としては、
(1)白金電極を用いた電気化学的検出法、(2)フェ
リシアン化カリウム存在下(アルカリ領域)で、ルミノ
ールを酸化することによって生じる化学発光を測定する
方法等があり、何れも、従来のNAD (P)H測定法
と比べて高感度の測定が可能である。特に、(1)の場
合には、検出装置が安価であり、使用方法も簡単となる
。また、(2)の場合には、広いダイナミックレンジで
高感度の測定が可能である。なお、H2O3の検出方法
自体については、上記の2種の方法に限定されるもので
はない。
化水素が検出される。過酸化水素の検出方法としては、
(1)白金電極を用いた電気化学的検出法、(2)フェ
リシアン化カリウム存在下(アルカリ領域)で、ルミノ
ールを酸化することによって生じる化学発光を測定する
方法等があり、何れも、従来のNAD (P)H測定法
と比べて高感度の測定が可能である。特に、(1)の場
合には、検出装置が安価であり、使用方法も簡単となる
。また、(2)の場合には、広いダイナミックレンジで
高感度の測定が可能である。なお、H2O3の検出方法
自体については、上記の2種の方法に限定されるもので
はない。
亀■亘凰作
目的物質含存試料が、全血試料、血漿または血清等のよ
うに血液試料の場合には、本発明の第1の工程に先立ち
、除蛋白操作を行うことが好ましい、この除蛋白操作は
、フローインジェクション測定系でオンラインで行うこ
とができる。すなわち、目的物質を選択的に吸着し、妨
害物質となる血中酵素のような蛋白を通過させるという
前処理を行うための除蛋白カラムを、試料注入装置より
も後段に配置し、例えば六方パルプを組み合わせること
により、カラムスイッチング法により除蛋白することが
できる。このような除蛋白操作により、LDHのような
妨害物質をフロー系においてオンラインで除去すること
ができる。
うに血液試料の場合には、本発明の第1の工程に先立ち
、除蛋白操作を行うことが好ましい、この除蛋白操作は
、フローインジェクション測定系でオンラインで行うこ
とができる。すなわち、目的物質を選択的に吸着し、妨
害物質となる血中酵素のような蛋白を通過させるという
前処理を行うための除蛋白カラムを、試料注入装置より
も後段に配置し、例えば六方パルプを組み合わせること
により、カラムスイッチング法により除蛋白することが
できる。このような除蛋白操作により、LDHのような
妨害物質をフロー系においてオンラインで除去すること
ができる。
本発明はフローインジェクション測定法を用いるもので
あり、液体クロマトグラフのように目的物質のみを分離
するものではない、従って、上記前処理操作により血中
酵素を予め取り除くことにより、より高精度に目的物質
を測定することができる。
あり、液体クロマトグラフのように目的物質のみを分離
するものではない、従って、上記前処理操作により血中
酵素を予め取り除くことにより、より高精度に目的物質
を測定することができる。
■ の′ の ゛
本発明によれば、上述した式(1)により発生した過酸
化水素を検出することによりNAD (P)Hを定量す
ることができる。
化水素を検出することによりNAD (P)Hを定量す
ることができる。
また、上述した式(n)及び(III)の反応により、
NAD (P)Hを間接的に生じる酵素反応における基
質量を測定することもできる。このような基質としては
、3α−ヒドロキシステロイド(胆汁酸等)、3β−ヒ
ドロキシステロイド、乳酸、グルコース−6−リン酸、
アルコール、コレステロール、グルコース等が挙げられ
る。
NAD (P)Hを間接的に生じる酵素反応における基
質量を測定することもできる。このような基質としては
、3α−ヒドロキシステロイド(胆汁酸等)、3β−ヒ
ドロキシステロイド、乳酸、グルコース−6−リン酸、
アルコール、コレステロール、グルコース等が挙げられ
る。
また、NAD (P)Hを定量することにより、酵素活
性を測定することもできる0例えば、クレアチンホスホ
キナーゼやアミラーゼの活性が容易に測定され得る。
性を測定することもできる0例えば、クレアチンホスホ
キナーゼやアミラーゼの活性が容易に測定され得る。
NADHの
(NAD (P)Hオキシダーゼの固定化)NAD (
P)Hオキシダーゼの固定化は、セルロースを担体とし
た臭化シアン法を採用した。すなわち、500単位のN
AD (P)Hオキシダーゼを、0.5MのNa CJ
!を含むO,IMの炭酸緩衝液(pH=8.3)10r
r/!に溶解し、同緩衝液で十分膨潤させたCNBrで
活性化されたセファローズ4B(ファルマシア社製)1
0mj!のゲル懸濁液に添加し、室温にて2時間撹拌反
応させる。
P)Hオキシダーゼの固定化は、セルロースを担体とし
た臭化シアン法を採用した。すなわち、500単位のN
AD (P)Hオキシダーゼを、0.5MのNa CJ
!を含むO,IMの炭酸緩衝液(pH=8.3)10r
r/!に溶解し、同緩衝液で十分膨潤させたCNBrで
活性化されたセファローズ4B(ファルマシア社製)1
0mj!のゲル懸濁液に添加し、室温にて2時間撹拌反
応させる。
反応後、濾過により同緩衝液を除去し、ゲルをIMのエ
タノールアミン溶液に懸濁し、2時間室温で撹拌させる
。撹拌後、濾過によりエタノールアミン溶液を除き、O
,1M炭酸緩衝液(p 、H−8,3)及び0.5Mの
NaCl2を含む酢酸緩衝液(pH=4.0)で洗浄し
、再度上記炭酸緩衝液に懸濁し、NAD (P)Hオキ
シダーゼ固定化酵素ゲル懸濁液とする。
タノールアミン溶液に懸濁し、2時間室温で撹拌させる
。撹拌後、濾過によりエタノールアミン溶液を除き、O
,1M炭酸緩衝液(p 、H−8,3)及び0.5Mの
NaCl2を含む酢酸緩衝液(pH=4.0)で洗浄し
、再度上記炭酸緩衝液に懸濁し、NAD (P)Hオキ
シダーゼ固定化酵素ゲル懸濁液とする。
上記の操作により、CNBrで活性化されたセファロー
ズ4B、1mj!あたり30単位のNAD(P)Hオキ
シダーゼが固定化されていた0本固定化酵素ゲル懸濁液
を、直ちに高速液体クロマトグラフィー用ステンレスカ
ラム(内径4.0園×長さ20■、接水化学工業社製)
に充填し、NAD (P)Hオキシダーゼ固定化酵素カ
ラムとして用意した。
ズ4B、1mj!あたり30単位のNAD(P)Hオキ
シダーゼが固定化されていた0本固定化酵素ゲル懸濁液
を、直ちに高速液体クロマトグラフィー用ステンレスカ
ラム(内径4.0園×長さ20■、接水化学工業社製)
に充填し、NAD (P)Hオキシダーゼ固定化酵素カ
ラムとして用意した。
(測定装置及び手順)
上記のようにして調製した固定化酵素カラムを、第1図
に示す測定系に組み込み、NADHの定量を行った。第
1図の装置は、以下の各要素で構成されている。
に示す測定系に組み込み、NADHの定量を行った。第
1図の装置は、以下の各要素で構成されている。
l・・・移動媒体、2・・・送液ポンプ、3・・・イン
ジェクタ、4・・・酵素反応液、5・・・酵素反応液用
送液ポンプ、6・・・NADH固定化酵素カラム、7・
・・電気化学検出器。
ジェクタ、4・・・酵素反応液、5・・・酵素反応液用
送液ポンプ、6・・・NADH固定化酵素カラム、7・
・・電気化学検出器。
なお、本装置において、送液ポンプ2.5は島津製作所
製LC−3Aポンプ、電気化学検出器7は接水化学工業
社製ECD−120を用い、白金電極により過酸化水素
の検出を行った。また、移動媒体lとして、20mMの
リン酸緩衝液(pH=6.8)、酵素反応液4として5
mMのβ−NAD及び2mMのFADを含む10mM、
リン酸緩衝液(p)I−7,2)を用いた。
製LC−3Aポンプ、電気化学検出器7は接水化学工業
社製ECD−120を用い、白金電極により過酸化水素
の検出を行った。また、移動媒体lとして、20mMの
リン酸緩衝液(pH=6.8)、酵素反応液4として5
mMのβ−NAD及び2mMのFADを含む10mM、
リン酸緩衝液(p)I−7,2)を用いた。
(定量結果)
第1図の装置を用い、NADHが、それぞれ、10.2
0,30及び50ng含有されている試料を注入した場
合の測定結果を第2図に示す。また、この第2図の結果
に基づいて得られた検量線を第3図に示す、第3図から
明らかなように、本実施例の測定方法によればNADH
濃度と検出ピークの高さとの間に良好な比例関係が成立
することがわかる。
0,30及び50ng含有されている試料を注入した場
合の測定結果を第2図に示す。また、この第2図の結果
に基づいて得られた検量線を第3図に示す、第3図から
明らかなように、本実施例の測定方法によればNADH
濃度と検出ピークの高さとの間に良好な比例関係が成立
することがわかる。
なお、第3図では、第2図の測定結果における検出ピー
クの高さとNADH濃度との関係により検量線を作成し
たが、検出ピークの面積゛とNADHの濃度とにより検
量線を作成してもよい。
クの高さとNADH濃度との関係により検量線を作成し
たが、検出ピークの面積゛とNADHの濃度とにより検
量線を作成してもよい。
2 デヒドロアン ロス−ロンの
(β−ヒドロキシステロイド脱水素酵素とNAD(P)
Hオキシダーゼの同時固定化) β−ヒドロキシステロイド脱水素酵素とNAD(P)H
オキシダーゼの同時固定化は、実施例1において用いた
「500単位のNADHオキシダーゼ」を、「500単
位のNAD (P)Hオキシダーゼと1000単位のβ
−ヒドロキシステロイド脱水素酵素(シグマ社製)Jに
変更した以外は、実施例1と同一の操作で行った。
Hオキシダーゼの同時固定化) β−ヒドロキシステロイド脱水素酵素とNAD(P)H
オキシダーゼの同時固定化は、実施例1において用いた
「500単位のNADHオキシダーゼ」を、「500単
位のNAD (P)Hオキシダーゼと1000単位のβ
−ヒドロキシステロイド脱水素酵素(シグマ社製)Jに
変更した以外は、実施例1と同一の操作で行った。
(パーオキシダーゼの固定化)
パーオキシダーゼ(シグマ社製)をN、Weltkyら
の方法(Arch、Biochem、Btophys、
、131,1.(1969))によりCM−セルロファ
イン(チッソ株式会社製)・に固定化した。
の方法(Arch、Biochem、Btophys、
、131,1.(1969))によりCM−セルロファ
イン(チッソ株式会社製)・に固定化した。
(測定装置及び条件)
第4図に示した装置を用いてデヒドロアンドロステロン
の定量を行った。8・・・移動媒体、9・・・送液ポン
プ、10・・・インジェクタ、11・・・酵素反応液!
、12・・・酵素反応液I送液ポンプ、13・・・β−
ヒドロキシステロイド脱水素酵素及びNADHオキシダ
ーゼ固定化酵素カラム、15・・・酵素反応液■、16
・・・酵素反応液■送液ポンプ、17・・・パーオキシ
ダーゼ固定化酵素カラム、18・・・可視検出器。
の定量を行った。8・・・移動媒体、9・・・送液ポン
プ、10・・・インジェクタ、11・・・酵素反応液!
、12・・・酵素反応液I送液ポンプ、13・・・β−
ヒドロキシステロイド脱水素酵素及びNADHオキシダ
ーゼ固定化酵素カラム、15・・・酵素反応液■、16
・・・酵素反応液■送液ポンプ、17・・・パーオキシ
ダーゼ固定化酵素カラム、18・・・可視検出器。
送液ポンプ9、酵素反応液1送液ポンプ12及び酵素反
応液■送液ポンプ16としては、島津製作所社製 LC
−3Aポンプを用いた。可視検出器18は種水化学工業
社製UVD−121を用い、555nmで測定した。
応液■送液ポンプ16としては、島津製作所社製 LC
−3Aポンプを用いた。可視検出器18は種水化学工業
社製UVD−121を用い、555nmで測定した。
移動媒体8とし720mMリンMill街液(pH−6
,8)/メタノール(混合比は容量比で60/40)を
用いた。また、酵素反応液■として5mM β−NA
D及び2mMのFADを含む10mMリン酸緩衝液(p
H−7,2)を用い、酵素反応液■として4−アミノア
ンチピリンを0.02%及びジスルホブチル−m−1−
ルイジンを0゜03%含む50mMリン酸緩衝液(pH
=7゜0)を用いた。
,8)/メタノール(混合比は容量比で60/40)を
用いた。また、酵素反応液■として5mM β−NA
D及び2mMのFADを含む10mMリン酸緩衝液(p
H−7,2)を用い、酵素反応液■として4−アミノア
ンチピリンを0.02%及びジスルホブチル−m−1−
ルイジンを0゜03%含む50mMリン酸緩衝液(pH
=7゜0)を用いた。
(定量結果)
第5図は、上記の装置を用いて、それぞれ、l。
5.10mMのデヒドロアンドロステロンのメタノール
溶液を注入した時の検量線であり、良好な直線性を示し
ている。
溶液を注入した時の検量線であり、良好な直線性を示し
ている。
38゛の
(測定装置及び条件)
第6図に図示した胆汁酸測定装置を用いて胆汁酸の定量
を行った。該装置は以下の各要素で構成した。
を行った。該装置は以下の各要素で構成した。
19・・・除蛋白刃ラム、20・・・インジェクタ、2
1・・・除蛋白送液ポンプ、22・・・除蛋白液、23
・・・除蛋白液槽、24・・・六方バルブ、25・・・
移動媒体送液ポンプ、26・・・移動媒体、27・・・
移動媒体槽、28・・・酵素反応液■ポンプ、29・・
・酵素反応液■、30・・・3α−ヒドロキシステロイ
ドデヒドロゲナーゼ固定化酵素カラム、31・・・NA
DHオキシダーゼ固定化酵素カラム、32・・・酵素反
応液■送液ポンプ、33・・・酵素反応液■、34・・
・パーオキシダーゼ固定化酵素カラム、35・・・可視
検出器。
1・・・除蛋白送液ポンプ、22・・・除蛋白液、23
・・・除蛋白液槽、24・・・六方バルブ、25・・・
移動媒体送液ポンプ、26・・・移動媒体、27・・・
移動媒体槽、28・・・酵素反応液■ポンプ、29・・
・酵素反応液■、30・・・3α−ヒドロキシステロイ
ドデヒドロゲナーゼ固定化酵素カラム、31・・・NA
DHオキシダーゼ固定化酵素カラム、32・・・酵素反
応液■送液ポンプ、33・・・酵素反応液■、34・・
・パーオキシダーゼ固定化酵素カラム、35・・・可視
検出器。
ポンプ21.25.28.32としては、島津製作所社
製LC−3Aポンプを、可視検出器35としては、種水
化学工業社製 UVD−121を用いた。3α−ヒドロ
キシステロイドデヒドロゲナーゼ固定化酵素カラムは日
本分光社製EnzymePak−H3D (内径4.6
mmX長さ35mm)を用いた。除蛋白カラムはセラマ
ウト−25(種水化学工業社製、内径4mmX長さ20
mm)を用いた。
製LC−3Aポンプを、可視検出器35としては、種水
化学工業社製 UVD−121を用いた。3α−ヒドロ
キシステロイドデヒドロゲナーゼ固定化酵素カラムは日
本分光社製EnzymePak−H3D (内径4.6
mmX長さ35mm)を用いた。除蛋白カラムはセラマ
ウト−25(種水化学工業社製、内径4mmX長さ20
mm)を用いた。
移動媒体26には30mM酢酸アンモニウム(pH=6
.8)/メタノール(混合比は容量比で60/40)を
、除蛋白液としては0. 5%酢酸アンモニウムを用い
、また、酵素反応液■、■は実施例2で用いた組成のも
のを用いた。
.8)/メタノール(混合比は容量比で60/40)を
、除蛋白液としては0. 5%酢酸アンモニウムを用い
、また、酵素反応液■、■は実施例2で用いた組成のも
のを用いた。
(定量手順及び結果)
胆汁酸標準品あるいは血清試料を、インジェクタ20か
ら、第6図(a)に示した流路系に10μ!注入し、六
方バルブ24のボー)A−Bを介して除蛋白液22と共
に除蛋白カラム19に導入し、除蛋白刃ラム19の充填
剤に試料中の胆汁酸を吸着させた。5分後に六方パルプ
24の切換えにより第6図(b)の流路系にした。移動
媒体26を六方パルプ24のポー)D−Eを介して除蛋
白カラム19に通じ、除蛋白刃ラム19の充填剤に吸着
した胆汁酸を脱着し、3α−ヒドロキシステロイドデヒ
ドロゲナーゼ及びNADHオキシダーゼ固定化酵素カラ
ム30.31系へ導き、生成したHtO*を実施例2と
同様にパーオキシダーゼ固定化酵素カラム34系で検出
した。
ら、第6図(a)に示した流路系に10μ!注入し、六
方バルブ24のボー)A−Bを介して除蛋白液22と共
に除蛋白カラム19に導入し、除蛋白刃ラム19の充填
剤に試料中の胆汁酸を吸着させた。5分後に六方パルプ
24の切換えにより第6図(b)の流路系にした。移動
媒体26を六方パルプ24のポー)D−Eを介して除蛋
白カラム19に通じ、除蛋白刃ラム19の充填剤に吸着
した胆汁酸を脱着し、3α−ヒドロキシステロイドデヒ
ドロゲナーゼ及びNADHオキシダーゼ固定化酵素カラ
ム30.31系へ導き、生成したHtO*を実施例2と
同様にパーオキシダーゼ固定化酵素カラム34系で検出
した。
第7図は胆汁酸標準品として、それぞれ、コール酸ナト
リウム5.10.20μg / m lを本装置に注入
したときの結果である。この結果に基づいて作成した検
量線を第8図に示す、第8図において良好な直線性が得
られていることがわかる。
リウム5.10.20μg / m lを本装置に注入
したときの結果である。この結果に基づいて作成した検
量線を第8図に示す、第8図において良好な直線性が得
られていることがわかる。
第9図は、健常人男子血清800μlに50μg /
m !!のコール酸ナトリウム溶液200Ijgを添加
混合後、その10μlを本装置に注入したときの測定結
果である。第9図から明らかなように、血清中の蛋白成
分またはアスコルビン酸もしくは尿酸等の還元性物質の
影響を受けることなく、血清中の胆汁酸を測定すること
が可能である。
m !!のコール酸ナトリウム溶液200Ijgを添加
混合後、その10μlを本装置に注入したときの測定結
果である。第9図から明らかなように、血清中の蛋白成
分またはアスコルビン酸もしくは尿酸等の還元性物質の
影響を受けることなく、血清中の胆汁酸を測定すること
が可能である。
以上のように、本発明によれば、NAD (P)Hの測
定及びNAD (P)Hを生成する脱水素酵素の基質の
測定が、固定化酵素カラムを利用したフローインジェク
ション法により、迅速に、さらに簡単かつ高精度に定量
され得る。固定化酵素カラムを用いてかつフローインジ
ェクション法により測定するため、測定装置が簡略化さ
れ、かつ自動分析機に簡単に適用することができ、さら
に測定コストを効果的に低減することができる。
定及びNAD (P)Hを生成する脱水素酵素の基質の
測定が、固定化酵素カラムを利用したフローインジェク
ション法により、迅速に、さらに簡単かつ高精度に定量
され得る。固定化酵素カラムを用いてかつフローインジ
ェクション法により測定するため、測定装置が簡略化さ
れ、かつ自動分析機に簡単に適用することができ、さら
に測定コストを効果的に低減することができる。
第1図は実施例1においてNADHの定量に用いた測定
系の構成図、第2図は実施例1における測定結果を示す
図、第3図は実施例1において得られたNADHの検量
線を示す図、第4図は実施例2において用いた測定系の
構成図、第5図は実施例2で得られたデヒドロアンドロ
ステロンの検量線、第6図(a)及び(b)は、実施例
3において用いた測定系の構成図であり、第6図(a)
は除蛋白カラムを通過させる状態を説明するための図、
第6図(b)は除蛋白刃ラムから溶離された試料を固定
化酵素カラムに移送する状態を説明するための図、第7
図は胆汁酸標準品としてコール酸ナトリウムを注入した
場合の測定結果を示す図、第8図はコール酸ナトリウム
の検量線を示す図、第9図は実施例3においてコール酸
ナトリウム含有血清試料を測定した結果を示す図である
。 図において、1,8.26は移動媒体、2,9゜25は
送液ポンプ、3.10.20はインジェクタ、4,11
,15,29.33は酵素反応液、5.12.16.2
8.32は送液ポンプ、6゜13.30.31は固定化
酵素カラム、7は電気化学検出器、17.34はパーオ
キシダーゼ固定化酵素カラム、18.35は可視検出器
、19は除蛋白カラム、21は除蛋白液送液ポンプ、2
2は除蛋白液、23は除蛋白液槽、24は六方バルブを
示す。
系の構成図、第2図は実施例1における測定結果を示す
図、第3図は実施例1において得られたNADHの検量
線を示す図、第4図は実施例2において用いた測定系の
構成図、第5図は実施例2で得られたデヒドロアンドロ
ステロンの検量線、第6図(a)及び(b)は、実施例
3において用いた測定系の構成図であり、第6図(a)
は除蛋白カラムを通過させる状態を説明するための図、
第6図(b)は除蛋白刃ラムから溶離された試料を固定
化酵素カラムに移送する状態を説明するための図、第7
図は胆汁酸標準品としてコール酸ナトリウムを注入した
場合の測定結果を示す図、第8図はコール酸ナトリウム
の検量線を示す図、第9図は実施例3においてコール酸
ナトリウム含有血清試料を測定した結果を示す図である
。 図において、1,8.26は移動媒体、2,9゜25は
送液ポンプ、3.10.20はインジェクタ、4,11
,15,29.33は酵素反応液、5.12.16.2
8.32は送液ポンプ、6゜13.30.31は固定化
酵素カラム、7は電気化学検出器、17.34はパーオ
キシダーゼ固定化酵素カラム、18.35は可視検出器
、19は除蛋白カラム、21は除蛋白液送液ポンプ、2
2は除蛋白液、23は除蛋白液槽、24は六方バルブを
示す。
Claims (4)
- (1)フロー系に目的物質含有試料を注入して、該フロ
ー系において固定化酵素と接触させて酵素反応を生じさ
せ、測定を行う固定化酵素利用フローインジェクション
測定法であって、 少なくとも過酸化水素発生型NAD(P)Hオキシダー
ゼを含む固定化酵素に、フロー状態の目的物質含有試料
を接触させ、酵素反応を生じさせる工程と、 前記酵素反応により生成した過酸化水素を測定する工程
とを備えることを特徴とする固定化酵素利用フローイン
ジェクション測定法。 - (2)目的物質がNADHであり、前記固定化酵素とし
て過酸化水素発生型NAD(P)Hオキシダーゼを用い
る請求項1に記載の固定化酵素利用フローインジェクシ
ョン測定法。 - (3)前記目的物質がNAD(P)を補酵素とする脱水
素酵素の基質であり、前記固定化酵素として脱水素酵素
及び過酸化水素発生型NAD(P)Hオキシダーゼを用
いる請求項1に記載の固定化酵素利用フローインジェク
ション測定法。 - (4)フロー系に目的物質含有試料を注入し、該フロー
系において固定化酵素と接触させて酵素反応を生じさせ
、測定を行うフローインジェクション測定法であって、 カラムスイッチング法により、目的物質含有試料中の血
中酵素を含む蛋白をフロー系においてオンラインで除去
する工程と、 次に、少なくとも過酸化水素発生型NAD(P)Hオキ
シダーゼを含む固定化酵素に、フロー状態の目的物含有
試料を接触させ、酵素反応を生じさせる工程と、 前記酵素反応により生成した過酸化水素を測定する工程
とを備えることを特徴とする固定化酵素利用フローイン
ジェクション測定法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29314289A JPH03151898A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 固定化酵素利用フローインジェクション測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29314289A JPH03151898A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 固定化酵素利用フローインジェクション測定法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03151898A true JPH03151898A (ja) | 1991-06-28 |
Family
ID=17790969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29314289A Pending JPH03151898A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 固定化酵素利用フローインジェクション測定法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03151898A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63251082A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Marukin Shoyu Kk | Nadhオキシダ−ゼの製造法 |
JPH01191698A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-08-01 | Shimadzu Corp | アンモニア分析装置 |
JPH01257499A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-13 | Sekisui Chem Co Ltd | Nad(p)hオキシダーゼを用いたnad(p)hの定量法 |
-
1989
- 1989-11-10 JP JP29314289A patent/JPH03151898A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63251082A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Marukin Shoyu Kk | Nadhオキシダ−ゼの製造法 |
JPH01191698A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-08-01 | Shimadzu Corp | アンモニア分析装置 |
JPH01257499A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-13 | Sekisui Chem Co Ltd | Nad(p)hオキシダーゼを用いたnad(p)hの定量法 |
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