JPH0368858A - セロトニン及びその代謝物の定量方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セロトニン及びその代謝物の定量方法に関し
、さらに詳しくは、例えば、尿、血液、髄液、脳組織等
の検体中に含有するセロトニン及びその代謝物を迅速か
つ簡便に定量する方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 腸瘍等のセロトニン産生腫瘍の絵断方法のために、尿等
の検体中に含まれるセロトニン及びその代謝物である５
−ヒドロキシインドール−３−酢酸等の濃度を、薄層ク
ロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、質量分析
法、液体クロマトグラフィー等で定量する方法が知られ
ている。

しかしながら、これらの定量方法は、操作が煩雑で測定
の自動化ができないうえ、高価な装置が必要なことから
、臨床分析法としては不適当であり、また液体クロマト
グラフィーは、昨今臨床分析の分野で最も有望視されて
いる分析法ではあるが、カラムによる目的物質の分離に
時間を要し、また、カラムの劣化や特性変化による測定
結果のバラツキが大きく再現性に欠けるという不都合が
あった。

本発明の目的は、検体に含有するセロトニン及びその代
謝物を迅速かつ簡便に定量することができるとともに、
測定を自動化して多数の検体を連続的に処理することが
できる、セロトニン及びその代謝物の定量方法を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、検体に含有するセロトニン及びその代謝物
以外の電気化学的活性物質を、特定の電位に設置した定
電位電解装置で、選択的にかつ迅速に電解し、次いで前
記定電位電解装置の電位と特定の電位幅をちって設定し
たクーロメータまたはアンペロメータで、検体に残存し
たセロトニン及びその代謝物を電解して測定できること
を見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明のセロトニン及びその代謝物の定量方
法は、検体に含有するセロトニン及びその代謝物以外の
電気化学的活性物質を、作用電極の電位を＋０．１〜０
．６Ｖ（銀／塩化銀参照電極基準）に設定した定電位電
解装置にて電解し、次いでセロトニン及びその代謝物を
、作用電極の電位を前記定電位電解装置の作用電極の電
位より０．０１〜０．５■高い電位に設定したクーロメ
ータまたはアンペロメータにて電解することを特徴とす
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の定量方法は、検体に含有するセロトニン及びそ
の代謝物（以下、単にセロトニン等という）以外の電気
化学的活性物質をクーロメータ等の定電位電解装置を使
用して電気化学的に予め電解する。

検体としては、特に制限はなく、例えば尿、血液、髄液
、脳組織及びその他動物組織等を挙げることができる。

セロトニン等以外の電気化学的活性物質を電解する定電
位電解装置（以下、単にリアクタということがある）の
作用電極の電位は、参照電極として銀／塩化銀電極を用
いた場合、＋０．１〜＋０．６Ｖ、好ましくは＋０．３
〜＋０．５Ｖ。

さらに好ましくは＋０．４０〜＋〇、４５Ｖに設定する
。

このような電位に設定したりアクタ−に検体を通導する
ことにより、検体に含有するセロトニン等以外の電気化
学的活性物質を良好に電解することができる。

なお、前記作用電極の電位が、＋０．１■未満の場合に
は、セロトニン等以外の電気化学的活性物質が分解され
ずに残存し、また＋０．６Ｖを超える場合にはセロトニ
ン等を分解し、測定精度が低下する。

本発明の作用電極の電位は、参照電極が銀／塩化銀電極
のときの電位をもって特定したが、他の参照電極を使用
する場合には、例えば標準水素電極を補正した前記電位
に対応する電位で実施することができる。

このようにして検体に含有するセロトニン等以外の電気
化学的活性物質を電解したのちに、その検体に残存する
セロトニン等をクーロメータ又はアンペロメータにて電
解する。

セロトニン等を電解するクーロメータまたはアンペロメ
ータ（以下、単にディテクタということがある）の作用
電極の電位は、前記リアクタの電位より０．０１〜０．
５Ｖ高い電位に設定する。

なお、ディテクタの作用電極の電位が、ｏ、ｏｔｖ未溝
の場合には、セロトニン等の検出ができず、また０、５
■を超える場合には共存物質が電解されて測定精度が低
下する。

本発明の定量方法は、このような作用電極の電位の下に
セロトニン等を電解し、例えばディテクタがクーロメー
タである場合には、セロトニン等の電解に要した電気量
、また、ディテクタがアンペロメータである場合には、
電解時の電流に基づきセロトニン等を定量する。

次に、本発明の定量方法に使用する測定系について、図
を参照しながら説明する。

本発明の定量方法に使用する測定系としては、例えば、
第１図〜第４図に示すように、リアクタ１としてのクー
ロメータａとディテクタ２としてのクーロメータａ及び
／またはアンペロメータｂとを直列に結合した測定系で
行われる６Ｊアクク１またはディテクタ２として用いら
れるクーロメータとしては、いわゆるクーロメトリーに
使用することができるものであれば特に制限はなく、例
えば第５図に示すように、サンプル流路１７に臨ませた
多孔性炭素等の作用電極１１、参照電極１２、対極１３
．これらを収納する電解セル１４及び前記参照電極１２
を基準として、作用電極１１と対極１３に一定電位を印
加するポテンシオスタットを内蔵する電量計１５を有す
る装置を挙げることができる。

クーロメータの作用電極としては、特に制限はなく、公
知の作用電極を使用することができるが、中でも多孔性
で表面積の大きい炭素材料が好ましい。

前記炭素材料としては、例えば本発明者らが先に提案（
特願平１−１３６３７１号）した炭素材料、すなわちそ
の表面に平均孔径０．１〜５０戸、好ましくは１〜３０
戸の細孔を有し、比表面積が１．０ｒｒｉ”／ｇ以上、
好ましくは５０ｒｒｉ”／ｇ以上であって、しかも、Ｘ
線分析法で求められる炭素の平均層間隔（ｄ００２）が
３．３５〜３．４２Ａ、好ましくは３．３５〜３．４０
六の物理的性質を保有する多孔性黒鉛質炭素成形体を使
用することができる。

クーロメータの参照電極としては、特に制限はなく、公
知の電極を使用することができるが、中でも好ましいの
は、銀／塩化銀電極、フェリシャン鉄／フェロシャン鉄
電極である。

クーロメータの対極としては、特に制限はなく、例えば
公知の耐蝕性金属からなる電極を使用することができる
が、中でも好ましいのは、白金、金、ステンレスである
。

アンペロメータとしては、いわゆるアンベロメトリーに
使用することができるちのであれば特に制限はなく、例
えば第６図に示すように、サンプル流路１７に臨ませた
作用電極１１．−９照電極１２、対極１３これらを収納
する電解セル１４及び前記参照電極１２を基準として、
作用電極１１と対極１３に一定電位を印加するポテンシ
オスタットを内蔵する電流計１６を有する装置を挙げる
ことができる。

アンペロメータの作用電極としては、特に制限はなく、
公知の作用電極を使用することができるが、中でも好ま
しいのは、カーボン電極である。

アンペロメータの参照電極としては、特に制限はなく、
通常、クーロメータに使用することができる参照電極を
好適に使用することができる。

アンペロメータの対極としては、特に制限はなく、通常
、クーロメータに使用することができる対極を好適に使
用することができる。

なお、本発明の定量方法に使用することのできるｆｆ１
ｌｌ定系は、前述のように少なくともりアクタとディテ
クタとが直列に結合していればよく、例えば、第１図〜
第３図に示すように、リアクタｌを構成するクーロメー
タａとディテクタ２を構成するクーロメータａまたはア
ンペロメータｂを直列に結合した測定系であってもよい
。

また、例えば第４図に示すように、ディテクタ２を構成
する複数のクーロメータａを並列に結合した測定系であ
ってもよい。なお、この場合、クーロメータａの一方を
リアクタ電位に、また他方をディテクタ電位に設定して
、両者の電流値の差を差電流増幅器１８にて測定する・
二とにより、ノアフタ１で電解されなかつｔ、二共存物
に基づく電流値を補正することができる。

また、リアクタを構成する複数のクーロメータを並列に
結合した測定系（図示しない）であって６よい。

本発明の定量方法に使用する測定系は、クーロメータお
よびアンペロメータのほか、例えば第１図〜第４図に示
すように、リアクタｌの前段にフィルターまたはプレカ
ラム３を設けることもできる。

フィルタおよびプレカラムは、検体に含有する例えば蛋
白質等がリアクタおよびディテクタの電気化学的特性に
影響を与えたり、リアクタおよびディテクタを目詰まり
させるのを防ぐため、予めそのような成分を除去するた
めのものである。

フィルターとしては、セロトニン等の保持能力がないも
のであれば特に制限はなく、例えば焼結フィルター、ガ
ラス製の各種フィルター等を好適に使用することができ
る。

プレカラムどしては、例えばアルキル化したシノ力ゲル
、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体及びその誘導体
等の逆相系の充填剤、陽イオン交換樹脂笠を充填したプ
レカラムを使用することができる。

また、第１図〜第４図に示す測定系においては、通常、
検体４Ａをリアクタ１及びディテクタ２内に円滑に通導
させるために、キャリヤーがポンプ７によりリアクタ１
からディテクタ２方向に流されている。

キャリヤーとしては、リアクタ及びディテクタ中で電気
化学的反応が起きるのに必要な程度の水（具体的には５
％程度以上）が含まれていれば、あらゆる組成の水溶液
が使用可能であるが、緩衝液のｐＨは２〜ＩＯ、メタノ
ール或いはアセトニドノルの含有量は３０％以下が望ま
しい。

測定系内に通導するキャリヤーの流量は、通常０．１〜
１０−７分、好ましくは０．３〜２−７分である。

また、リアクタ及びディテクタへ供給するキャノヤーは
第１図及び第４図に示すように、キャリヤー貯め８から
リアクタｌ及びディテクタ２へ通導したのちは廃液貯め
９に廃棄してもよいし、第２図及び第３図に示すように
、循環して使用してちまい。

なお、キャリヤーを循環して使用する場合には、第２図
及び第３図に示すように、リアクタｌの前段に定電位電
解装置をガードセル５として設けるのが好ましい。

ガードセルは、循環するキャリヤーに含有する電気化学
的活性物質を予め電解する作用乃至機能を有する。

ガードセルとしては１通常、リアクタまたはディテクタ
として使用することができる、クーロメータを好適に使
用することができる。

なお、ガードセルとして使用する定電位電解装置の作用
電極の電位は、ディテクタとして使用するクーロメータ
またはアンペロメータの作用電極の電位と同じか、０．
０１〜０．５Ｖ高い電位に設定する。

（作用） このような第１図〜第４図に示す測定系において、リア
クタｌの前段からサンプル注入器４等を用いて系内に導
入された検体４Ａは、キャリヤーとともに、所定の電位
に設定されたりアクタｌに導かれ、ここで検体４Ａに含
有するセロトニン等以外の電気化学的活性物質は電解さ
れる。

次いで、リアクタ１で電解されなかったセロトニン等は
、所定の電位に設定されたディテクタ２にキャリヤーと
ともに導かれ電解される。

この電解の際、例えばディテクタがクーロメータの場合
には、電量値としてまたアンペロメータの場合には電流
値としてセロトニン等の電解応答信号を検出し、ついで
この電解応答信号を計録計６またはデータ処理装置に入
力し、得られたデータに基づいてセロトニン等を定量す
る。

［発明の効果］ このように、本発明のセロトニン等の定量方法は、セロ
トニン等を分離するための分離カラムを必要とせず、ま
たセロトニン等の定量を電気化学的に行うので、迅速か
つ簡単に優れた再現性をもって検体に含有するセロトニ
ン等の濃度を定量することができる。また、測定を自動
化して多数の検体を連続的に処理することができる。

［実施例］ 以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例１ 第１図に示す測定系を用い、セロトニン産生腫瘍患者３
名及び健康人１０名の尿中の５−ヒドロキシインドール
−３−酢酸を定量し、セロトニン産生腫瘍の診断への適
用の可否を検討した。

なお、ディテクタとしては、クーロメータを用いた。

キャリヤーとして１０％のメチルアルコールを含む０．
０５モル燐酸水溶液を用い、流量０．５ｄ／分で測定系
に流した。

作用電極として多孔性黒鉛質炭素成形体を、対極として
ステンレスを用いた。

音声電極として銀／塩化銀電極を用い、これを基準にリ
アクタの電位＋０．４Ｖ、ディテクタの電位を＋〇、４
５Ｖ更にガードセルの電位を＋０．５５Ｖに設定した。

試料としては、セロトニン産性腫瘍患者及び健康人の尿
のそれぞれをさらに１０倍希釈したものを用いた。

この試料の１０ｄを分取して測定系に注入し、その試料
に含有するセロトニン等の電解に要した電気量値を求め
た。

なお、試料に含有するセロトニン等の定量値は、別途に
調製した５−ヒドロキシインドール−３−酢酸の標準液
を測定系に注入し、得られた電解電量に基づき、５−ヒ
ドロキシインドール−３−酢酸換算で算出した。

結果を第１表に示す。

また試料注入時から電解電量出力時までを測定系の分析
時間として求め、さらに５−ヒドロキシンドール−３−
酢酸の標準液を測定系に１０回注入し、その定量値の再
現性（Ｒ３Ｄ）を求めた。

結果を第２表に示す。

比較例１ 実施例１と同様の試料から、液体クロマトクラフィー［
分離カラム：　Ｎｕｃｌｅｏｓｉｌ　５−　Ｃ＋ａ、溶
出剤：０．０５Ｍクエン酸／アセトニトリル（７：　１
．Ｖ／Ｖ）］にて］５−ヒドロキシインドールー３−酢
を分離したのちに、実施例１と同様のディテクタに通導
して、実施例１と同様にして分析時間と再現性を求めた
。

結果を第２表に示す。

被験者　　　　　　　　　定量値 健康人（１０人）　　　　１〜５ セロトニン産性　　　　１５〜３５ 腫瘍患者（３人） 第２表　分析時間及び再現性の比較 実施例１の方法　　３０秒　　　±５％比較例１の方法
　　２０分　　　±１０％評価 健康人とセロトニン産生腫瘍患者のそれぞれの尿中の５
−ヒドロキシインドール−３−酢酸は。

第１表に示すように明らかな違いが検出され、セロトニ
ン産生Ｉｌ！瘍の診断における水洗の有効性が確認され
た。

また第２表に示すように、従来の方法に比し本発明によ
る方法が、分析時間が短く、かつ再現性も良く、分析方
法として優れていた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明の定量方法に使用する測定系
を例示する概念図である。 第５図は、本発明に係るクーロメータを例示する概念図
である。 第６図は、本発明に係るアンペロメータを例示する概念
図である。 １・・・・・・リアクタ ２・・・・・・ディテクタ ３・・・・・・フィルタまたはプレカラム４・・・−・
・サンプル注入器　４Ａ・・・・・・検体５・・・・・
・ガードセル　６−・・・・・記録計７・・・・・・ポ
ンプ　８・・・・・・キャリヤー貯め９・・・・・・廃
液貯め　１Ｙ・・・・・・作用電極１２・・・・・・参
照電極　１３・・・・・・対極１４・・・・・・電解セ
ル　１５・・・・・・電量計１６・・・・・・電流計　
　１７・・−・・・サンプル流路１８・・・・・・差電
流増幅器 ａ・・・・・・クーロメータ ｂ・・・−・・アンペロメータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）検体に含有するセロトニン及びその代謝物以外の
   電気化学的活性物質を、作用電極の電位を＋０．１〜＋
   ０．６Ｖ（銀／塩化銀参照電極基準）に設定した定電位
   電解装置にて電解し、ついでセロトニン及びその代謝物
   を、作用電極の電位を前記定電位電解装置の作用電極の
   電位より０．０１〜０．５Ｖ高い電位に設定したクーロ
   メータまたはアンペロメータにて電解することを特徴と
   するセロトニン及びその代謝物の定量方法。