JPH04103568A - チオフェノールエステル及びこれを用いた加水分解酵素の測定器具 - Google Patents

チオフェノールエステル及びこれを用いた加水分解酵素の測定器具

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JPH04103568A
JPH04103568A JP2218986A JP21898690A JPH04103568A JP H04103568 A JPH04103568 A JP H04103568A JP 2218986 A JP2218986 A JP 2218986A JP 21898690 A JP21898690 A JP 21898690A JP H04103568 A JPH04103568 A JP H04103568A
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group
hydrolase
formula
measuring
thiophenol
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JP2218986A
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Tetsuaki Kawanishi
徹朗 川西
Hiroyuki Asai
裕之 浅井
Hiroshi Suzuki
宏 鈴木
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Terumo Corp
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、チオフェノールエステル並びにこれを用いた
溶液中のエステラーゼ、プロテアーゼ等の加水分解酵素
を検出するための測定片及び測定器具に関する。
〔従来の技術〕
尿中に出現する白血球の量は、腎・尿路感染症の診断の
指針となる。さらに腹膜透析液中の白血球のモニタリン
グは、腹膜炎の早期発見の指標となる。これらの白血球
の検出は従来鏡検によって行われていたか、この方法は
高価な機器を必要とする、長い測定時間を必要とする、
複雑な測定操作を必要とする等の欠点を有している。こ
のような問題点を解決するため、白血球中のエステラー
ゼ、プロテアーゼ等の加水分解酵素を指標とした診断法
か拡大してきた。この方法では、容品な操作でしかも短
時間で結果が得られる。また、酵素活性を指標とするた
め崩壊した白血球も検出可能である。すでに(A)酵素
基質としてフェノキシアミノ酸エステルを、顕色剤とし
てジアゾニウム塩を含有する、蛋白質分解酵素の検出法
(特公昭6l−45982) (B)インドキシル−ア
ミノ酸エステル及びペプチドエステルを色原体として含
有する、エステル及び蛋白質分解酵素の検出法(特公昭
59−3475)  (C) 5−フェニルピロールエ
ステルを用いた加水分解対象物の検出法(特公昭624
1710)が知られている。しかしながらこれらの方法
においても、使用する試薬が高価である、呈色安定性に
欠ける、感度が悪い等の問題点を有している。
〔発明が解決しようとする課題〕
従って、本発明の目的は、新規な加水分解酵素の測定方
法を提供することにある。すなわち、被検出物である加
水分解酵素を、特別なあるいは高価な装置を必要とせず
、容易な操作で迅速かつ高感度で測定するための、酵素
基質並びにこれを用いた測定片及び測定器具を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、一般式I 芳香環を形成していてもよい。)で表されるチオフェノ
ールエステルを基質として使用することによって達成さ
れる。また、該チオフェノールエステル、及びチオール
基検出指示薬を吸着性担体に保持してなることを特徴と
する溶液中の加水分解酵素の測定片によって達成される
。さらに、チオール基検出指示薬が一般弐IIで表され
る該測定片により達成される。
〔ただし、式中人はアミノ酸残基又はアミノ酸残基2〜
5からなるペプチド基、Bはアミノ基の保護基、R1−
R5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキ
シ基、水酸基、アリール基、アシル基、ニトロ基、チオ
アルキル基及びアルキルアミノ基よりなる群より選ばれ
た少なくとも1種であり、それぞれ隣接する2個の置換
分は縮合H 〔ただし、式中Xは、同−又は異なって、アルキルアミ
ノ基、アルケニルアミノ基、アリールアミノ基、スルホ
ン酸基及びヒドロキシ基の中から選ばれる基を示す。式
中Rは、水素又は置換されていてもよい芳香族置換基を
示す。〕また、吸着性担体が濾紙又は布帛である測定片
によって達成される。また被検出物質である加水分解酵
素の反応に適するpHを有する緩衝剤を配合してなる該
測定片によって達成される。さらに、界面活性剤又は湿
潤剤を更に配合してなる該測定片によって達成される。
また、チオール基検出指示薬と極大吸収波長が異なり、
かつ加水分解酵素の検出に必要な反応によって、その色
調が変化することが無い色素を配合してなる該測定片に
より達成される。さらに、該測定片を支持体に固定して
なる溶液中の加水分解酵素の測定器具によって達成され
る。
〔作  用〕
本発明によれば、一般式Iで示されるチオフェノールエ
ステルを有する基質は、エステラーゼ、プロテアーゼ等
の加水分解酵素、特にヒト好中球に存在するものに特異
性が高く、次式に示すごとくチオエステル結合が分解さ
れて一般式■で示される遊離のチオールを生じる。
この遊離のチオールの検出は、次式に示すごとく、一般
式IIで示されるベンツヒトロールを用いて行うことが
できる。すなわち、ベンツヒトロール(II)は測定系
に存在する酸によってカチオン(IV)となり、極大吸
収波長606nIllの青色を示す。
これに、加水分解酵素の作用によって生じた遊離のチオ
ール(m)が反応して複合体(V)を形成する。この複
合体は無色のため、60Bnmの吸光度の減少を測定す
ることによって、チオールを定量することが可能である
(m) H (II) (IV) SR’ (V) この検出試薬は可視領域での呈色変化を有するため、本
発明の測定器具は目視による読み取りで半定量ができる
。また、分光光度計による反射吸光度の測定によって正
確な加水分解酵素の定量が可能である。
なお、一般式Iにおいて、Aは、アミノ酸残基又はアミ
ノ酸2〜5個よりなるペプチド基であり、該当するもの
として、L−アラニル、L〜バリル、L−ロイシニル、
L−イソロイシニル、L−フェニルアラニル等、もしく
はこれらのアミノ酸よりなるペプチド基がある。Bはア
ミノ基の保護基を示し、アセチル、プロピオニル、ブチ
ロイル、ベンゾイルのようなアシル基、オキシカルボニ
ル基、スルホニル基、カルバモイル基等がある。
R1−R5の定義において、アルキルは好ましくは炭素
原子数1〜4を有する直鎖状又は分枝鎖状のアルキルで
あり、その例として、メチル、エチル、n−プロピル、
1so−プロピル、n−ブチル、1so−ブチル、te
rt−ブチル等があげられる。ハロゲン原子の例として
は塩素、臭素等があげられる。アリール基の例としては
、フェニル、ナフチル等があげられ、アシル基の例とし
ては、アセチル、プロピオニル、n−ブチロイル、te
rt−ブチロイル、ベンゾイル等があげられる。R,−
R5の隣接する2個の基が結合して芳香環を形成する場
合の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環等があげら
れる。一般式lて示されるチオフェノールエステル化合
物の具体例を示すと、次の通りである。
■ (N−p−)ルエンスルホニルーし一アラニルチオ
)ベンゼン ■ 4−(N−p−トルエンスルホニル−L−アラニル
チオ)トルエン ■ 4−(N−p−1’ルエンスルホニルーし一アラニ
ルチオ)クロロベンゼン ■ 4−(N−1)−トルエンスルホニル−し−アラニ
ルチオ)アニソール ■ 4−(N−p−トルエンスルホニル−し−アラニル
チオ)ニトロベンゼン ■ 3,4−ジクロロ−(N−p−)ルエンスルホニル
ーし一アラニルチオ)ベンゼン ■ 4−(N−p−)ルエンスルホニルーL−アラニル
チオ)メチルチオベンゼン ■ 4−(N−p−トルエンスルホニル−し−アラニル
チオ)ジメチルアミノベンゼン ■ 2−(N−p−トルエンスルホニル−し−アラニル
チオ)ナフタレン 一般式■において、Xは同−又は異なってアルキルアミ
ノ基、アルケニルアミノ基、アリールアミノ基、スルホ
ン酸基またはヒドロキシ基を示す。
アルキルアミノ基としては、ジメチルアミ八ジエチルア
ミノ、ジー1so−プロピルアミノのようなジ(低級)
アルキルアミノ基が好ましい。アルケニルアミノ基とし
てはジビニルアミノ基のようなジ(低級)アルケニルア
ミノ基が好ましい。
般式IIで示されるチオール基検出指示薬の具体例を示
すと次の通りである。
■ 4.4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンツヒトロー
ル ■ 4.4′−ビス(ジエチルアミノ)ベンツヒトロー
ル ■ 3−  (4,4′−ビス(ジメチルアミノ)ジフ
ェニルヒト側キシメチル〕 −4−ヒドロキシベンゼン
スルホン酸 ■ 4.4′−ビス(ジメチルアミノ)ジフェニル−(
2,7−シヒドロキシナフチル)メタノール■ 4,4
′−ビス(ジベンジルアミノ)ジフェニル〜 (2−ヒ
ドロキシフェニル)メタノール被検出物質である加水分
解酵素の反応に適するpHを持つ緩衝剤としては、ホウ
酸緩衝剤、リン酸緩衝剤、トリス緩衝剤、クエン酸緩衝
剤等があげられ、その濃度は0.02〜0.4txM 
(好ましくは0.1〜0.3−M)で、pHは5〜9(
好ましくはpH6〜7)で使用する。
界面活性剤、湿潤剤としては、トリトン、アルキル硫酸
ナトリウム、スパン、トウィーン、ポリエチレングリコ
ール、高級アルコール類、エーテルアルコール類等があ
げられ、好ましくは炭素数8〜工2の直鎖のアルコール
、炭素数8〜15のエーテル結合を含む直鎖のアルコー
ルが用いられる。
濃度は含浸液に対して、0.1〜4.0%(好ましくは
1.θ〜2,0%)で使用する。
さらに、試験片にチオール検出試薬と異なる波長を有す
る色素を予め添加しておくことによって、チオール検出
試薬の呈色変化が目視でとらえ易くなる。例えば、4.
4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンツヒトロールを検出
試薬に用いた場合は、呈色変化が色素無添加時には青色
から無色であるが、黄色色素を添加することによって緑
色から黄色への変化となり、目視での定量が容易となる
。添加色素としては、赤色系でベーシックレッド29、
アシッドレッド97、黄色系では、タートラジン、アン
ラドイエロー29等があげられ、含浸液に対して0.0
1〜0.5%の濃度で添加するのが好ましい。
以上の成分を濾紙又は布帛等の担体に保持させるために
は、それぞれの成分を適当な溶媒に溶解せしめ、担体を
含浸後、乾燥することによって溶媒を除去して得ること
ができる。このようにして得られた試験片は適当な大き
さ(例えば5x’B+w角)に切断し、ポリスチレンシ
ート等の支持体に、両面テープ等の接着剤を用いて固定
することによって、尿検体等への浸漬が容易となる。
〔実施例1〕 下記製造法にて本発明のチオフェノールエステルを得た
■ (N−p−)ルエンスルホニルーL−アラニルチオ
)ベンゼンの合成 チオフェノールLOg (9,08wuaol) 、N
 −p −トルエンスルホニル−L−アラニン2.44
[(10,Ommol) 、1−ヒドロキシベンゾトリ
アゾール6761g(5,0+u+ol)をテトラヒド
ロフラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しながらD C
C2,17g (10,5mmol)を加える。0℃で
1時間攪拌後、室温にてさらに3時間攪拌を続ける。反
応混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを加え、
吸引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を再び減
圧濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル3 / 
n−ヘキサン7を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシュ
クロマトグラフに供し、目的物2.81g (収率92
.3%)を得た。
■ (N−p−トルエンスルホニル−L−アラニルチオ
)トルエンの合成 p−チオクレゾール1.13g (9,09mgol)
 、N −p−トルエンスルホニル−し−アラニン2.
44g(10,Ommol) 、1−ヒドロキシベンゾ
トリアゾール678mg(5,0+uol)をテトラヒ
ドロフラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しなからDC
C2,17g (10,5+a+aol)を加える。0
℃で1時間攪拌後、室温にてさらに3時間攪拌を続ける
。反応混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを加
え、吸引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を再
び減圧濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル3/
n−ヘキサン7を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシュ
クロマトグラフに供し、目的物3.OOg(収率94.
5%)を得た。
■4−(N−p−トルエンスルホニル−し−アラニルチ
オ)クロロベンゼンの合成 p−クロロチオフェノールIJ1g (9,09mmo
l)、N−p−)ルエンスルホニルーL−アラニン2,
44g (10,Ommol) 、1−ヒドロキシベン
ゾトリアゾール676mg(5,0a+g+ol)をテ
トラヒドロフラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しなが
らDCC2,17g(lo、5寵mol)を加える。0
℃で1時間攪拌後、室温にてさらに3時間攪拌を続ける
。反応混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを加
え、吸引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を再
び減圧濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル2/
n−ヘキサン8を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシュ
クロマトグラフに供し、目的物3.03g(収率90.
296)を得た。
■4−(N−p−トルエンスルホニル−し−アラニルチ
オ)アニソールの合成 p−メトキシチオフェノール1.27 g (9,09
+u+ol)、N−p−)ルエンスルホニルーし一アラ
ニン2.44g (10,Ommol) 、1−ヒドロ
キシベンゾトリアゾール678■(5,0ga+ol)
をテトラヒドロフラン25m1に溶解し、0℃で攪拌し
ながらD CC2,17゜(10,4+5sol)を加
える。0℃で1時間攪拌後、室温にてさらに3時間攪拌
を続ける。反応混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エ
チルを加え、吸引濾過して生成した尿素を除去した後、
濾液を再び減圧濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エ
チル2/n−ヘキサン8を溶出溶媒とするシリカゲルフ
ラッシュクロマトグラフに供し、目的物2.83g(収
率85.2%)を得た。
■4−(N−p−トルエンスルホニル−し−アラニルチ
オ)ニトロベンゼンの合成 p−ニトロチオフェノール1.41g (9,09gm
ol)、N−p−トルエンスルホニル−し−アラニン2
.44g (10,Oma+ol) 、1−ヒドロキシ
ベンゾトリアゾール678IIg(5,Ommol)を
テトラヒドロフラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しな
がらD CC2,17g(10,5w*oりを加える。
0℃で1時間攪拌後、室温にてさらに2時間攪拌を続け
る。反応混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを
加え、吸引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を
再び減圧濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル3
/n−ヘキサン7を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシ
ュクロマトグラフに供し、目的物2.82g(収率81
.6%)を得た。
■3.4−’)クロロ= (N−p−トルエンスルホニ
ル−L−アラニルチオ)ベンゼンの合成3.4−ジクロ
ロチオフェノール1.83g (9,09s+101)
、N−p−トルエンスルホニル−し−アラニン2.44
g (10,0tsol) 、l−ヒドロキシベンゾト
リアゾール676■(5,0+nol)をテトラヒドロ
フラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しながらD CC
2,Lrtr(10,5i■of)を加える。0℃で1
時間攪拌後、室温にてさらに3時間攪拌を続ける。反応
混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを加え、吸
引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を再び減圧
濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル2/n−ヘ
キサン8を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシュクロマ
トグラフに供し、目的物2.69g(収率73,3%)
を得た。
■4−(N−p−)−ルエンスルホニル−し一アラニル
チオ)メチルチオベンゼンの合成4− (メチルチオ)
チオフェノール1.42g(9,09g+s+ol)、
N−p−トルエンスルホニル−L−アラニン2.44g
 (10,0tsol) 、1−ヒドロキシベンゾトリ
アゾール676■(5,0■■ol)をテトラヒドロフ
ラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しながらD CC2
,17g (10,5tsol)を加える。0℃で1時
間攪拌後、室温にてさらに4時間攪拌を続ける。
反応混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを加え
、吸引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を再び
減圧濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル2 /
 n−ヘキサン8を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシ
ュクロマトグラフに供し、目的物3.03g (収率8
7.5%)を得た。
■4−(N、p−トルエンスルホニル−L−アラニルチ
オ)ジメチルアミノベンゼンの合成4− (ジメチルア
ミノ)チオフェノール1.39g(9,09m1ol)
、N−p−トルエンスルホニル−L−アラニン2.44
g (10,0++1leol) 、1−ヒドロキシベ
ンゾトリアゾール876mg(5,0+*a+ol)を
テトラヒドロフラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しな
がらDCC2,17g (10,5gmol)を加える
。0℃で1時間攪拌後、室温にてさらに6時間攪拌を続
ける。
反応混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを加え
、吸引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を再び
減圧濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル2/n
−ヘキサン8を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシュク
ロマトグラフに供し、目的物2.21g (収率64.
1%)を得た。
■2−(N−p−トルエンスルホニル−し−アラニルチ
オ)ナフタレンの合成 2−ナフタレンチオール1.46g (9,09sio
l)、N−p−)ルエンスルホニルーし一アラニン2.
44g (10,0+nol) 、1−ヒドロキシベン
ゾトリアゾール878K(5,0tsol)をテトラヒ
ドロフラン25m1に溶解し、0℃で攪拌しながらDC
C2,17゜(10,5gmol)を加える。0℃で1
時間攪拌後、室温にてさらに6時間攪拌を続ける。反応
混合物を減圧乾固した後、残渣に酢酸エチルを加え、吸
引濾過して生成した尿素を除去した後、濾液を再び減圧
濃縮し粗生成物を得た。これを、酢酸エチル2 / n
−へキサン8を溶出溶媒とするシリカゲルフラッシュク
ロマトグラフに供し、目的物2.82゜(収率76.9
%)を得た。
〔実施例2〕 下記製造法にて本発明のチオール検出試薬を得た。
■3−[4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ジフェニル
ヒドロキシメチル〕 −4−ヒドロキシベンゼンスルホ
ン酸 4.4′〜ビス(ジメチルアミノ)ベンツヒトロール2
.0g (7,40siol) 、4−ヒドロキシベン
ゼンスルホン酸IJg (7,48siol)を50%
硫酸に溶解し、100’Cで5時間加熱した。反応混合
物を冷却後、氷水中に投入し、10%水酸化ナトリウム
溶液を加えて弱酸性とした後、目的物を濾過し乾燥した
。収ikL7g ■ 4.4′−ビス(ジメチルアミノ)ジフェニル−(
2,7−シヒドロキシナフチル)メタノール4.4′−
ビス(ジメチルアミノ)ベンツヒトロール2.Og (
7,40+nol)、2,7−シヒドロキシナフタレン
1.2g (7,49siol)を50%硫酸に溶解し
、100℃で5時間加熱した。反応混合物を冷却後、氷
水中に投入し、10%水酸化ナトリウム溶液を加えて弱
酸性とした後、目的物を濾過し乾燥した。
収量1.8g ■ 4.4′−ビス(ジベンジルアミノ)ジフェニル=
(2−ヒドロキシフェニル)メタノールサリチルアルデ
ヒド フエニルジベンジルアミン5.0g (1g.lIIm
ol)を、濃硫酸に加え、100℃で48時間加熱した
。反応混合物を冷却後、氷水中に投入し、目的物を濾過
し乾燥した。収量2.4g。
〔実施例3〕 濾紙(アトバンチツクNo.514A )を、タートラ
ジン0405%を含有する200gMボラックスー塩酸
緩衝液(pH−6.0)に含浸し、60℃で50分通風
乾燥した。更にこの濾紙を、2.0gM基質、0.3+
sM 4.4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンツヒトロ
ール、2%エチレングリコールモノヘキシルエーテルを
含有するアセトン溶液に含浸し、40℃で20分通風乾
燥した。これを5×5龍角に切断し、検体を滴下して1
分後の呈色変化を試験紙表面の608n■の反射吸光度
を測定することにより観察した。検体としては、ヒト末
梢血より常法で単離した顆粒球画分のPBS懸濁液を用
いた。測定は太線電子製のMCPD−200を用いて測
定した。種々の基質を用いて行った測定結果を表1に示
す。また、基質として(N−p−トルエンスルホニル−
し−アラニルチオ)ベンゼンを用い、各種濃度の検体を
測定して得られた検量線を第1図に、白血球100/ポ
を検体として用いた時の反射吸光度の経時変化を第2図
に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基質を用いて検体中の白血球の濃度を
測定した場合の白血球濃度と反射吸光度の関係を示すグ
ラフである。 第2図は白血球100個/dを検体として用いたときの
反射吸光度の経時変化を示すグラフである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ただし、式中Aはアミノ酸残基又はアミノ酸残基2〜
    5からなるペプチド基、Bはアミノ基の保護基、R_1
    〜R_5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アル
    コキシ基、水酸基、アリール基、アシル基、ニトロ基、
    チオアルキル基及びアルキルアミノ基よりなる群より選
    ばれた少なくとも1種であり、それぞれ隣接する2個の
    置換分は縮合芳香環を形成していてもよい。〕で表され
    るチオフェノールエステル。
  2. (2)請求項1に記載のチオフェノールエステルとチオ
    ール基検出指示薬とを吸着性担体にに保持してなること
    を特徴とする溶液中の加水分解酵素の測定片。
  3. (3)チオール基検出指示薬が一般式IIで表される請求
    項2に記載の測定片 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔ただし、式中Xは、同一又は異なって、アルキルアミ
    ノ基、アルケニルアミノ基、アリールアミノ基、スルホ
    ン酸基及びヒドロキシ基の中から選ばれる基を示す。式
    中Rは、水素又は置換されていてもよい芳香族置換基を
    示す。〕
  4. (4)吸着性担体が濾紙又は布帛である請求項2〜3の
    いずれかの項に記載の測定片。
  5. (5)被検出物質である加水分解酵素の反応に適するp
    Hを有する緩衝剤を配合してなる請求項2〜4のいずれ
    かの項に記載の測定片。
  6. (6)界面活性剤又は湿潤剤を更に配合してなる請求項
    2〜5のいずれかの項に記載の測定片。
  7. (7)チオール基検出指示薬と極大吸収波長が異なり、
    かつ加水分解酵素の検出のための諸反応によって、その
    呈色波長が変化しない色素を配合してなる請求項2〜6
    のいずれかの項に記載の測定片。
  8. (8)請求項2〜7のいずれかの項に記載の測定片を支
    持体に固定してなる溶液中の加水分解酵素の測定器具。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109761853A (zh) * 2019-01-18 2019-05-17 商丘师范学院 一种检测苯硫酚的近红外荧光探针及其合成方法与应用

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