JPH04232862A - 生物学的活性試薬ならびにその試薬の分析要素および使用方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリマー粒子により調
製される生物学的活性試薬に関する。また、本発明は、
かかる試薬を含有する分析要素、それらを用いる免疫ア
ッセイおよび特異的バインディング分析方法にも関する
。さらに、本発明は前記試薬を用いる分析用精製方法に
も関する。本発明は、各種の臨床上、診断上、医療上お
よび研究上の目的に使用できる。

【０００２】

【従来の技術】医療上の処法および医療上の研究、なら
びに分析操作および診断方法においては、各種流体、例
えば生物学的流体中に存在する化学的物質および生物学
的物質の迅速かつ正確な測定について変わらぬ欲求が存
在する。例えば、ヒトもしくは動物体液または組織中に
存在する薬物、麻薬、ホルモン、ステロイド、ポリペプ
チド、代謝産物、毒物、ウイルス、微生物または核酸は
、効率のよい研究、診断または処置に関して迅速かつ正
確に測定されねばならない。

【０００３】少なくともほぼここ２０年間で、上記のよ
うな物質を検出するための多種多様な分析方法が開発さ
れてきた。一般的に、当該技術分野の状態としては、分
析および診断方法が高い信頼性を有し、医院や家庭にお
いて容易に使用できる自動化または試験キットの使用に
適する程度には進歩してきた。これらの方法の大部分は
、検出すべき未知物質（「リガンド」として知られてい
る）と特異的にそして優先して反応する対応する「レセ
プター」との「特異的バインディング」反応として当該
技術分野で既知の部類に属する。もっともよく知られて
いる特異的バインディング反応は免疫反応体、例えば抗
体と抗原（免疫的応答を引き起こす外来物質）との間で
生じるが、他の特異的バインディング反応（例えば、ア
ビジンとビオチン間や、糖とレクチン間）も周知である
。

【０００４】一般的に、当該技術分野の特異的バインデ
ィング反応を使用する方法では、ある型の固体支持体上
に１種以上または両方の反応体を固定化することが必要
である。固体化すれば、次に未反応（一般的に、水溶性
）物質を水不溶性反応生成物（「複合体」と称されるこ
とがよくある）から分離できる。さらに、アフィニティ
ークロマトグラフィーでこのような固定化反応体を使用
して、目的の生物学的活性物質をこれらの混合物質から
採取することができる。

【０００５】従って、生物学的活性物質は、ポリマー粒
子、ヒトおよび動物の赤血球、細菌細胞ならびに当該技
術分野で既知の他の物質に固定化されてきた。例えば、
エポキシ基含有モノマーから調製されるキャリヤー粒子
が米国特許第４，４１５，７００号明細書に記載されて
いる。また、米国特許第４，１８１，６３６号明細書に
記載されるようにカルボキシル化ラテックス粒子も診断
試薬の調製に使用されてきた。キャリヤーとしてポリマ
ー粒子を使用する際には、粒子表面の反応性基（ポリマ
ー組成物に由来するかその粒子に結合された連結部分に
由来するような基）を介して生物学的活性物質が付着さ
れてきた。米国特許第４，４０１，７６５号明細書は、
ポリマー粒子上の各種反応性基を記載する。

【０００６】米国特許第３，９８３，００１号明細書は
、アフィニティークロマトグラフィー試薬の調製に際し
て生物学的活性物質用のキャリヤーとして親水性巨大多
孔質コポリマーの使用を記載する。このようなコポリマ
ーは、ポリグリコールアクリレートおよびポリグリコー
ルメタクリレートのような親水性モノマーから製造でき
る。生物学的活性化合物はそのキャリヤーポリマーに吸
着される。しかしながら、吸着はアフィニティークロマ
トグラフィーにおける最適な選択性または効率を提供し
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ポリマー表面のタンパ
ク質吸着性の変性は、ポリマー技法をバイオテクノロジ
ーの試験管内用途または生体内用途へ応用することを試
みている多くの研究者にとって共通した目的であった。 望ましくないタンパク質吸着が問題点であることには変
わりない。例えば、非特異的な吸着はタンパク質の精製
にアフィニティークロマトグラフィー用のポリマーを使
用する際の主要な関心事である。

【０００８】ポリマー表面の変性は、物理的被覆、グラ
フト共重合、化学処理およびプラズマガス排出処理をは
じめとする数多くの態様で行われてきた。ポリマー表面
の親水性は、親水性の増大がある種タンパク質（他のも
のはそうでない）の吸着を低減するので相当な検討およ
び研究の対象とされてきた。上記の従来文献に記載され
るように、当該技術分野では反応性側鎖の使用も相当な
注目がはらわれてきた。しかしながら、ポリマー粒子が
親水性すぎると水性溶液中で膨潤し、アッセイが悪影響
を受ける。

【０００９】タンパク質の非特異的吸着性を低減するの
に通常使用される技術の一つは、「キャッピング」と称
されるものである。目的のタンパク質（例えば、抗体）
をポリマー粒子に共有結合した後、他の非免疫反応性タ
ンパク質が残りの反応性基を被うように粒子表面に吸着
される。一般的に、これはあるケースでは効果的である
が、有用な試薬を調製するのに余分の経費と時間が必要
であるため、この工程を除くことが望まれていた。従っ
て、「キャッピング」を必要としないで非特異的な相互
作用を相当低減するかまったく除去したキャリヤーとし
てのポリマー粒子を含んでなる生物学的な試薬を提供す
る手段に対する欲求が依然として存在する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は、下記の生物
学的活性試薬によって解決される。 （Ｉ）水不溶性の無孔質粒子であって、その表面が、少
なくとも、 （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
ヒドリル基と反応可能な反応性基を有する１種以上のエ
チレン系不飽和重合性モノマー少なくとも０．５モル％
と、 （ｂ）ポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各側鎖が
少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレン系不
飽和重合性モノマー０．１〜２０モル％と、（ｃ）得ら
れるコポリマーに疎水性を付与する１種以上のエチレン
系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とから誘導され
る反復単位を有するコポリマーからなる粒子、ならびに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合した
生物学的活性物質、を含んでなる生物学的活性試薬。

【００１１】この試薬は、本発明の分析要素をはじめと
し、上記生物学的活性試薬を含むいろいろな状況下で使
用することができる。さらに本発明は下記工程を含んで
なる特異的バインディングリガンドの測定方法も提供す
る。 Ａ．（Ｉ）上記のような水不溶性無孔質粒子、および（
ＩＩ）反応性基を介して前記粒子に共有結合した生物学
的活性物質であって、リガンドまたはそれらのレセプタ
ーのいずれかと特異的な反応性を有する物質、を含んで
なる試薬を用いて特異的バインディングリガンドまたは
それらのレセプターの水不溶性特異的バインディング複
合体を形成する工程、 Ｂ．この複合体の存在を検出する工程、を含んでなる方
法。

【００１２】本発明はまた、特異的バインディングリガ
ンドの測定のための下記アッセイを提供する。 （Ｉ）上記のような水不溶性の無孔質粒子、および（Ｉ
Ｉ）反応性基を介して粒子に共有結合したリガンドに対
するレセプターを含んでなる試薬の一成分としてレセプ
ターを提供し、リガンドとレセプター間で形成された水
不溶性特異的バインディング複合体を検出することから
なる。

【００１３】本発明はまた、下記工程を含んでなる分析
用分離方法も提供する。 Ａ．（Ｉ）上記のような水不溶性無孔質粒子、および（
ＩＩ）反応性基を介して粒子に共有結合した特異的バイ
ンディング物質であって、生物学的活性物を有する被検
体混合物中の生物学的活性物質に特異性を有し、その物
質と試薬の複合体を形成する物質、を含んでなるアフィ
ニティークロマトグラフィー試薬上に生物学的活性物質
の混合物を含有する被検体を通過する工程、ならびにＢ
．前記複合体または溶離液中に残存する物質のいずれか
を採取する工程、を含んでなる方法。

【００１４】

【具体的な態様】本発明の試薬およびその調製方法に有
用なコポリマーは、特願平３−１８４２６０号（米国特
許出願第５５７，３３８号、１９９０年７月２５日出願
に対応する）に詳細に記載されている。これらのコポリ
マーは、特定の分子量のポリオキシアルキレン側鎖を有
するエチレン系不飽和重合性モノマー１種以上から誘導
される反復単位を必須成分として担持する。これらのモ
ノマーは、本明細書で開示されるコポリマーの定義の（
ｂ）成分であり、そのように称されることもある。必要
によりモノマー混合物も使用できる。

【００１５】各ポリオキシアルキレン側鎖は、一般的に
分子量８８〜１３２０を有する。このような側鎖は、炭
素原子２〜４個の直鎖もしくは分枝のアルキレン基を有
することができ、提供されたモノマー中にこのような基
が１個より多く存在する場合には、それらは同一または
相違していてもよい。好ましくは、各モノマーはこのよ
うなアルキレン基を１個含む。より具体的には、これら
のモノマーは下記構造式（Ｉ）によって示される。

【００１６】

【化１】

【００１７】上式中、Ｒは水素またはメチルであり、そ
してＲ′は炭素原子２〜４個のアルキレン（例えば、エ
チレン、プロピレン、トリメチレン、ｎ−ブチレンまた
はｉｓｏ−ブチレン）である。Ｘは水素またはアシル（
例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリリルまたはベ
ンゾイル）であり、そしてｎは２〜３０である。

【００１８】好ましくは、Ｒは水素またはメチルであり
、Ｒ１　は炭素原子２もしくは３個のアルキレン（分枝
もしくは直鎖）であり、Ｘは水素であり、そしてｎは２
〜２０である。限定されるものではないが、このコポリ
マーの代表的モノマー〔成分（ｂ）〕としては、ペンタ
エチレングリコールモノメタクリレート、デカエチレン
グリコールモノメタクリレート、エイコサエチレングリ
コールモノメタクリレート、ペンタエチレングリコール
モノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタ
クリレートおよびポリプロピレングリコールモノアクリ
レートが挙げられる。好ましいモノマーとしては、ペン
タエチレングリコールモノメタクリレート、デカエチレ
ングリコールモノメタクリレートおよびポリプロピレン
グリコールモノメタクリレートが挙げられ、最初の２つ
が特に好ましい。

【００１９】上述のモノマー類は、他の２種のエチレン
系不飽和重合性モノマー類と共重合して有用なコポリマ
ーを提供する。前記（ａ）モノマー類は、生物学的活性
物質の遊離アミンまたはスルフヒドリル基と直接もしく
は間接的に反応可能な反応性基を有し、そして（ｃ）モ
ノマー類は、コポリマーにさらなる疎水性を付与する親
油性である。

【００２０】生物学的活性物質との反応に必要な反応性
基を有する数多くの重合性モノマーが存在する。これら
の反応性基は生物学的活性物質と直接反応できるか、あ
るいは連結部分を介するかもしくは粒子への生物学的活
性物質の結合中に生じる中間体を介して間接的に反応す
ることができる。同一または相違する反応性基を有する
モノマー混合物も、場合によって使用することができる
。

【００２１】代表的な反応性基としては、カルボキシ、
活性ハロゲン、活性化２−置換エチルスルホニル、活性
化２−置換エチルカルボニル、活性エステル、ビニルス
ルホニル、ビニルカルボニル、アルデヒド、エポキシ、
アミノ（活性化後）、スルフヒドリルおよび当業者に容
易に明らかな他の基が挙げられる。

【００２２】限定されるものでないが、特に有用なモノ
マー類としては、ｍ＆ｐ−（２−クロロエチルスルホニ
ル−メチル）スチレン、ｍ＆ｐ−〔２−（ｐ−トリルス
ルホニルオキシ）エチルスルホニルメチル〕スチレン、
ｍ＆ｐ−ビニルスルホニルメチルスチレン、Ｎ−〔ｍ＆
ｐ−（２−クロロエチルスルホニルメチル）フェニル〕
アクリルアミドおよびＮ−〔２−（２−クロロエチルス
ルホニル）エチルホルムアミドメチル〕アクリルアミド
が挙げられる。最初のモノマーが最も好ましいものの一
つである。反応性カルボキシ基を有するその他の特に有
用なモノマー類は、下記構造式（ＩＩ）で示される。

【００２３】

【化２】

【００２４】上式中、Ｒ２　は水素、ハロゲンまたは炭
素原子１〜３のアルキルであり、Ｍは水素、アルカリ金
属イオンまたはアンモニウムイオンであり、そしてＬは
、炭素、酸素、窒素、もしくはイオウ原子８〜５０個を
鎖中に有する連結基である。必要により、モノマー類の
混合物も使用することができる。

【００２５】より具体的には、構造式（ＩＩ）中でＲ２
　は水素、ハロゲン（例えば、クロロもしくはブロモ）
または炭素原子１〜３個のアルキル（例えば、メチル、
エチル、ｉｓｏ−プロピルおよびｎ−プロピル）である
。より好ましくは、Ｒ２　は水素またはメチルである。 また、Ｍは水素、アルカリ金属イオン（例えば、リチウ
ム、ナトリウムおよびカリウム）またはアンモニウムイ
オン（例えば、アンモニウム、テトラメチルアンモニウ
ムおよびテトラエチルアンモニウム）である。好ましく
は、Ｍは水素またはアルカリ金属イオンであり、より好
ましくは水素またはナトリウムである。

【００２６】Ｌは、鎖中、炭素、窒素、酸素またはイオ
ウ原子８〜５０個の組み合わせからなる有機連結基であ
る。この連結は、２個以上の二価の炭化水素基、例えば
アルキレン、アリーレン、アルキレンアリーレン、アリ
ーレンアルキレンおよび類似の基であって、これらは上
記したヘテロ原子またはヘテロ原子含有基、例えばカル
ボニル、スルホニル、イミノおよび当該技術分野で既知
の他の基と結合またはそれらによって末端が形成されて
いる。このような炭化水素基は炭素原子１（例えば、メ
チレン）から１２個までを有することができ、分枝、直
鎖もしくは環状であってもよく、未置換または１種以上
のアルキル基（好ましくは、炭素原子１〜１２個の、例
えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ヘキシルおよ
びオクチル）、アルコキシ（好ましくは、炭素原子１〜
１２個の、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ｔ
−ブトキシおよびオクチルオキシ）、シクロアルキル（
好ましくは炭素原子４〜６個の、例えばシクロブチル、
シクロヘキシルおよびシクロペンチル）、アリール（好
ましくは炭素原子６〜１２個の、例えばフェニル、トリ
ル、キシリル、ナフチル、４−メトキシフェニルおよび
クロロフェニル）によって置換されていてもよい。 このような基は、当業者にとって設計または合成するこ
とは容易であろう。

【００２７】好ましくは、Ｌは２個以上のアルキレンア
リーレン基またはアリーレンアルキレン基を含んでなり
、これらはオキシ、チオ、イミノ（−ＮＲ３　−）、カ
ルボニルオキシ（−ＣＯＯ−）、カルボニルイミノ（−
ＣＯＮＲ３　−）、ウリレン（−ＮＲ３　ＣＯＮＲ３　
−）またはスルホニルイミノ（−ＳＯ２　ＮＲ３　−）
基と結合しているかもしくはそれらによって末端基が形
成されている。上記各基中のＲ３　は、独立して水素、
炭素原子１〜１０個のアルキル（例えば、メチル、エチ
ル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ヘキシル、ベンジ
ルおよび２，４−ジメチルペンチル）、骨格中に炭素原
子４〜１０個を有するシクロアルキル（例えば、シクロ
ペンチル、シクロヘキシルおよび１，３−ジメチルシク
ロヘキシル）または骨格中に炭素原子６〜１４個を有す
るアリール（例えば、フェニル、キシリル、ｐ−クロロ
フェニル、ナフチルおよびアンスリル）である。

【００２８】限定されるものではないが、代表的なＬ基
と次のものが挙げられる。ｐ−フェニレンメチレンオキ
シカルボニルトリメチレン、カルボニルオキシエチレン
オキシカルボニルトリメチレン、カルボニルオキシエチ
レンウリレンペンタメチレン、カルボニルペンタ（オキ
シエチレン）オキシカルボニルトリメチレン、カルボニ
ルデカ（オキシエチレン）オキシカルボニルトリメチレ
ン、ｐ−フェニレンメチレンチオエチレンオキシカルボ
ニルトリメチレン、カルボニルオキシエチレンイミノカ
ルボニルトリメチレン、カルボニルオキシテトラメチレ
ンオキシカルボニルテトラメチレン、ｐ−フェニレンメ
チレンイミノカルボニルトリメチレン、ｐ−フェニレン
（メチル）イミノエチレンオキシカルボニルトリメチレ
ン、ｐ−フェニレンメチレンチオエチレン、ｐ−フェニ
レンメチレンチオエチレンイミノカルボニルメチレンオ
キシメチレン、ｐ−フェニレンメチレンチオエチレンイ
ミノカルボニルメチレンチオメチレン、ｐ−フェニレン
メチレンチオエチレンイミノカルボニルトリメチレン、
フェニレンメチレンチオ−１−カルボキシエチレン、フ
ェニレンメチレンチオフェニレン、フェニレンメチレン
チオエチレンオキシエチレンチオメチレンオキシカルボ
ニルエチレン、フェニレンメチレンオキシフェニレンメ
チレンチオエチレン、フェニレンメチレンチオエチレン
オキシエチレンチオエチレンオキシカルボニルエチレン
、フェニレンメチレンオキシフェニレンメチレンチオフ
ェニレンメチレンチオトリメチレンおよびフェニレンメ
チレンチオエチレンオキシエチレンチオエチレンオキシ
カルボニルフェニレン。

【００２９】限定されるものでないが、構造式（ＩＩ）
で示される代表的なモノマーとしては次のものが挙げら
れる。モノ−ｍ＆ｐ−ビニルベンジルグルタレート、モ
ノ−ｐ−ビニルベンジルグルタレート、モノ−２−メタ
クリロイロキシエチルグルタレート、２−（４−カルボ
キシブチラミド）エチルメタクリレート、２−〔Ｎ′−
（５−カルボキシペンチル）ウレイド〕エチルメタクリ
レート、モノ−メタクリロイルペンタ（オキシエチレン
）グルタレート、モノ−（４−アクリロイロキシブチル
）グルタレート、４−（４−カルボキシブチラミド）ス
チレン、モノ−メタクリロイルデカ（オキシエチレン）
グルタレート、モノ−２−（ｐ−ビニルベンジルチオ）
エチルグルタレート、モノ−２−（ｍ＆ｐ−ビニルベン
ジルチオ）エチルグルタレート、４−（４−カルボキシ
ブチラミドメチル）スチレン、モノ−２−〔Ｎ−メチル
−Ｎ−（４−ビニルベンジル）アミノ〕エチルグルタレ
ート、３−（ｐ−ビニルベンジルチオ）プロピオン酸、
４−〔２−（４−カルボキシブチラミド）エチルチオメ
チル〕スチレン、４−〔２−（カルボキシメトキシアセ
タミド）エチルチオメチル〕スチレン、４−〔２−（カ
ルボキシメチルチオアセタミド）エチルチオメチル〕−
スチレン、モノ−２−（４−ビニルベンジルチオ）エチ
ルスクシネート、４−〔２−（カルボキシメトキシアセ
トキシ）エチルチオメチル〕スチレン、モノ−４−ビニ
ルベンジルスクシネート、２−（４−ビニルベンジルチ
オ）−コハク酸、２−（４−ビニルベンジルチオ）安息
香酸、モノ−２−〔２−（４−ビニルベンジルチオ）エ
トキシ〕エチルチオメチルマロネート、モノ−メタクリ
ロイルペンタ（オキシエチレン）フタレート、モノ−メ
タクリロイルデカ（オキシエチレン）フタレート、モノ
−２−｛２−〔２−（４−ビニルベンジルチオ）−エト
キシ〕エチルチオ｝エチルスクシネート、モノ−２−｛
２−〔２−（４−ビニルベンジルチオ）エトキシ〕エチ
ルチオ｝エチルフタレート、３−〔４−（４−ビニルベ
ンジルオキシ）ベンジルチオ〕プロピオン酸および４−
｛４−〔４−（４−ビニルベンジルオキシ）ベンジルチ
オ〕ベンジルチオ｝酪酸。

【００３０】上述したモノマー（ａ）およびモノマー（
ｂ）に加えて、コポリマーはまた、エチレン系不飽和重
合性親油性モノマー（ｃ）の反復単位も含む。これらは
コポリマーにさらなる疎水性を付与する。限定されるも
のでないが、このようなモノマーとしては、ビニル芳香
族類（例えば、スチレンおよび４−ビニルトルエン、α
−メチルスチレン、２，５−ジメチルスチレン、４−ｔ
−ブチルスチレンおよび２−クロロスチレンのようなス
チレン誘導体）、アクリル酸およびメタクリル酸−エス
テルおよびアミド（例えば、メチルアクリレート、メチ
ルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチ
ルヘキシルメタクリレート、ベンジルアクリレートおよ
びＮ−フェニルアクリルアミド）、ブタジエン、アクリ
ロニトリル、ビニルアセテート、ビニルベンジルアセテ
ート、ビニルブロミド、ビニリデンクロライドならびに
２個以上の重合性基を有する架橋性モノマー類が挙げら
れる。有用な架橋性モノマーとしては、限定されるもの
でないが、ジビニルベンゼン、アリルアクリレートなら
びにジ−およびトリ−アクリレートおよびメタクリレー
ト（例えば、２，２−ジメチル−１，３−プロピレンジ
アクリレート、エチリデントリメタクリレート、エチレ
ンジアクリレート、エチレンジメタクリレート、プロピ
レンジアクリレートおよびプロピレンジメタクリレート
）ならびに当業者に容易に明らかとなる他のモノマー類
が挙げられる。必要により、これらのモノマー類の混合
物も使用できる。

【００３１】本発明のコポリマーは、標準的な乳化重合
法または懸濁重合法で製造される。本発明の試薬は、粒
子表面の反応性基を介してポリマー粒子に共有結合した
１種以上の生物学的活性物質を有する。本明細書で使用
する「生物学的活性物質」の語は、生体中で見い出され
るか、あるいは診断で有用であるか、または細胞物質も
しくは生体の処理もしくは遺伝子工学で有用であるいず
れかの有機化合物であって、他の生物学的物質もしくは
化学物質と相互作用能力を有する化合物を包含する概念
である。このような物質は、生物学的流体に普通に見い
出されるものか、または見い出されないものであっても
よい。このような物質は、前記粒子の反応性基を介して
直接または間接的にその粒子に結合できねばならない。 数多くのこのような結合手段がよく知られている。

【００３２】試薬の意図する用途に応じて、生物学的活
性物質は多種多様な天然物または合成的に調製されたも
のに、由来することができる。限定されるものでないが
、これらとしては、アミン類、酵素類、アミノ酸類、ペ
プチド類、ポリペプチド類、タンパク質類（抗体、Ｃ−
反応性タンパク質ならびにアビジンおよびその誘導体を
含む）、リポタンパク質類、糖タンパク質類、ホルモン
類（例えば、チロキシン、トリヨードチロニンおよびヒ
ト絨毛性性腺刺激ホルモン）、薬剤（例えばジゴキシン
、フェニトイン、フェノバルビタール、ゲンタマイシン
、カルバマゼピンおよびテオフィリン）、ステロイド類
、ビタミン類、多糖類、糖脂質、アルカロイド類、微生
物、ウイルス、プロトゾア、ファンジー、パラサイト、
リケッチア、カビ、血液成分、組織および器官成分、医
薬、ハプテン、レクチン、毒素、核酸（オリゴヌクレオ
チド、一本鎖もしくは二本鎖のいずれか）、抗原物質（
タンパク質および炭水化物を含む）、ビオチンもしくは
その誘導体、ならびにここに列挙したいずれかの成分お
よび当業者に既知の他の物質が挙げられる。

【００３３】本発明の特に好ましい試薬は、生物学的活
性物質が目的のリガンドに特異的なレセプター分子であ
る。従って、試薬が関与する特異的バインディング反応
は、各種方法に使用できる（詳細は後述する）。限定さ
れるものでないが、リガンドとレセプターの複合体（即
ち、リガンドとレセプターの反応）としては、抗体−抗
原、抗体−ハプテン、アビジン−ビオチン、糖−レクチ
ン、ゼラチン−フィブロネクチンおよびプロティンＡ−
ＩｇＧ複合体が挙げられる。本発明の目的上、核酸（即
ち、相補鎖のハイブリッド形成産物）も特異的バインデ
ィング物質と考えられている。このような相補核酸（少
なくとも２個の塩基を有するオリゴヌクレオチド類を含
む）は、すべての塩基対が相補的である必要はなく、核
酸配列中のすべての位置の塩基がマッチしている必要も
ない。すなわち、核酸鎖の一つは他の鎖より長くてもよ
いか、または別の配列において複数のオリゴヌクレオチ
ドが相補性を有することによってハイブリッドを形成し
ていてもよい。

【００３４】特定の態様では、免疫種が付着用の反応性
基を有する酵素である。限定されるものでないが、代表
的な酵素としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ、グル
コースオキシダーゼ、ウレアーゼ、β−ガラクトシダー
ゼ、アスパラギン酸アミノトランスアミナーゼ、アラニ
ンアミノトランスアミナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、
クレアチンホスホキナーゼ、γ−グルタミルトランスフ
ェラーゼ、アルカリ性ホスファターゼ、酸性ホスファタ
ーゼおよびプロスタチック酸ホスファターゼが挙げられ
る。

【００３５】特に有用な生物学的活性物質としては、ス
トレプトコッカス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）　Ａ
、歯周疾患に随伴する微生物、カルバマゼピン、チロキ
シン、ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン、フェノバルビター
ル、フェニトイン、ジゴキシンまたはＣ−反応性タンパ
ク質に向けた抗体が挙げられる。

【００３６】他の、薬剤または妊娠の診断のための競争
バインディングアッセイに関する態様では、生物学的活
性物質がヒト絨毛性性腺刺激ホルモン、チロキシン、フ
ェノバルビタールまたはジゴキシンに向けた抗体である
。場合によって、生物学的活性物質は付着用の連結部分
の提供をはじめとする付着のための反応性基を提供する
ように変性または化学的に変換してもよい。

【００３７】本発明の試薬を調製するための一般的な方
法は次のとおりである。すなわち、水性緩衝液（一般的
に、ｐＨ５．５〜８．５）中でポリマー粒子を生物学的
活性物質と混合する。固体粒子のパーセンテージは、０
．０１〜１０％、好ましくは０．１〜３％である。一般
的に、生物学的活性物質の量は、ポリマーに対するその
物質の重量比で１：０．０００５〜１：０．５、好まし
くは１：０．０００５〜１：０．１０に設定される。し
かしながら、すべての前記物質が粒子に共有結合してい
なくてもよいことが認識されている。事実、少量が吸着
されている可能性があり、ある程度はまったく結合して
いないかも知れない。当業者は試験を行って粒子に結合
した前記物質量を容易に測定できる。

【００３８】この物質と粒子の混合は、２〜３０時間２
０〜３７℃の温度で行われる。時間の長さは、温度、粒
子上の特定の反応性基、特定の生物学的活性物質および
所望の被覆量に応じて変えることができる。適当な緩衝
液いずれも使用できるが、２−（Ｎ−モルホリノ）エタ
ンスルホン酸およびＮ−（２−ヒドロキシエチル）−ピ
ペラジン−Ｎ′−（３−プロパンスルホン酸）が好まし
い。

【００３９】試薬中に生物学的活性物質は０．０００２
５〜３０％の量で存在することが好ましい。上述のよう
に、粒子と混合した物質のすべてが必ずしも結合すると
は限らない。すなわち、現実に共有結合するよりも過剰
の物質が粒子と混合されるのが普通である。

【００４０】本発明の分析方法や診断方法では、前記試
薬を使用して存在するレセプターに対し特異的にバイン
ディングするいずれかのリガンドを検出する。本発明の
試薬中の生物学的活性物質は、リガンドまたはそのレセ
プターのいずれかと特異的に反応することができる。リ
ガンドの検出は、水性液体（例えば、生物学的流体））
または組織もしくは細胞物質の溶液からなる試験検体を
用いて溶液状または乾式状（後述する）で実施すること
ができ、こうして定量もしくは定性または両方が可能に
なる。就中、本発明を使用して、動物、ヒトまたは植物
の生物学的流体をアッセイできるが、好ましくは、全血
、血漿、リンパ球、胆汁、尿、髄液、唾液、涙液、汗、
糞便、細胞液、組織培養物、綿棒被検体、膣分泌物およ
び精液がアッセイできる。また、ヒト組織または動物組
織、例えば骨格筋、心臓、腎臓、肺、脳、骨髄または皮
膚の流体調製物もアッセイ可能である。

【００４１】リガンドは、薬剤、ホルモン、抗原物質（
リポ多糖またはタンパク質）または同一もしくは相違す
るレセプター分子１種以上と複合体を形成する１個以上
の部位を有する抗体であることができる。本発明のイム
ノアッセイでは、リガンドが薬剤（例えば、ジゴキシン
、フェノバルビタール、フェニトイン、ゲンタマイシン
、テオフィリンおよびカルバマゼピン）、ホルモン（例
えば、甲状腺刺激ホルモン、ヒト絨毛性性腺刺激ホルモ
ン、黄体形成ホルモン、チロキシン、トリヨードチロニ
ン）、レトロウイルス成分またはレトロウイルスに対す
る抗体（例えば、ＨＩＶ−Ｉ成分またはその抗体）、細
菌感染体またはその成分またはその抗体（例えば、スト
レプトコッカス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ　Ａ）抗
原、クラミジア（Ｃｈｌａｍｙｄｉａｌ）もしくは淋菌
抗原）、ウイルスまたはその成分（例えば、肝炎ウイル
ス、サイトメガロウイルスまたはヘルペスウイルス）ま
たはその成分、ガン誘因剤あるいはＣ−反応性タンパク
質であることができる。また、リガンドはビオチンまた
はその誘導体であって、レセプターがアビジンまたはそ
の誘導体であってもよい。

【００４２】一般的に、特異的バインディングリガンド
の測定方法は、以下の工程を含んでなる。 Ａ．（Ｉ）上記の水不溶性無孔質と、 （ＩＩ）反応性基を介して共有結合した生物学的活性物
質であって、リガンドまたはそのレセプターと特異的に
反応する物質とを含んでなる試薬を用いて目的の特異的
バインディングリガンドまたはそのレセプターの水不溶
性特異的バインディング複合体を形成する工程、ならび
にＢ．被検体におけるリガンドの存在量の指標として前
記複合体を検出する工程。

【００４３】一の態様では、本発明の試薬を競争バイン
ディングアッセイにおける特異的バインディングリガン
ドの測定に使用できる。溶液アッセイでは、試薬を目的
のリガンドを含有することが予想される試験検体と試薬
の懸濁状態で使用する。結合した材料（すなわち、複合
体化したもの）または未結合の材料（すなわち、複合体
化していないもの）のいずれかをアッセイで測定できる
。場合によって、結合した材料と未結合の材料の物理的
分離をいずれか適当な分離技術によって行ってもよい。 使用する分析要素（後述する）では、垂直分離または水
平分離のいずれかを使用できる。結合リガンドは、当該
技術分野で既知の光散乱法、濁度測定法、放射能測定法
または分光光度法を用いて測定することができる。

【００４４】また、本発明の方法は乾式分析要素を用い
て実施できる。最も簡単な要素は、支持体（好ましくは
吸収性または液体浸透性）、例えば自立性吸収剤の薄層
（濾紙またはペーパーストリップ）から構成することが
できる。この支持体は化学的、生物学的または特異的バ
インディング反応が起きる１個以上の反応帯域を有する
。本発明の試薬は、これらの帯域の少なくとも１つに存
在する。他の任意の帯域は、別の試薬、例えば色素、色
素生成化合物、捕捉剤、抗酸化剤、酵素基質または緩衝
剤ならびに当業者に容易に明らかな、他の材料を含むこ
とができる。当該技術分野ではこのような要素は、試験
ストリップ、分析要素、スライドまたは浸漬スティック
として知られている。

【００４５】本発明の試薬は使用する要素中に組み入れ
ることが好ましいが、この試薬は試験検体と共にアッセ
イ時に要素へ加えることができるので前記に限定されな
い。しかしながら、リガンド類縁体と本発明の試薬が予
め複合体を形成しないように、それらを別々の帯域で要
素に配置することが好ましい。

【００４６】好ましくは、ここでリガンドは抗原物質、
ホルモン、ハプテンまたは薬剤であり、レセプターは対
応する抗体である場合、リガンド類縁体は後述するよう
な酵素で標識する。このような要素は、カルバマゼピン
、チロキシン、フェノバルビタール、フェニトインまた
はジゴキシンの測定にとって特に有用である。最も好ま
しくは、それらをフェノバルビタール、カルバマゼピン
、フェニトインまたはジゴキシンの測定に利用すること
である。

【００４７】本発明の別の態様は、リガンドが本発明の
試薬と複合体化して検出可能な凝集物または粒子の塊り
を形成するので、当該技術分野で凝集アッセイとして知
られている。得られる凝集物は、多様な方法、例えば視
覚的に検出するか、あるいは適当な光散乱検出装置で測
定できる。

【００４８】凝集アッセイは本発明の試薬を用いて行う
ことができ、この試薬はある様式、例えば粒状の放射性
同位体で、試薬に結合した生物学的活性物質で、あるい
は粒子と組み合わさった発色色素または蛍光色素で検出
可能に標識されているものが好ましい。最も好ましくは
、色素が粒子の内部にある。即ち、生物学的活性物質の
付着またはその複合体化により妨害を受けないようにそ
の表面から離れて存在する。このような粒子は、コアー
ポリマーに色素を有するがシェルのコポリマーは色素を
含まないコアー・シェル粒子であることができる。

【００４９】免疫種の測定方法は、次の工程を含んでな
る。 Ａ．免疫種を含むことが予想される被検体をその種に対
するレセプターを担持する本発明の試薬と接触させ、そ
の種とレセプターの水不溶性免疫複合体を形成する工程
、ならびに Ｂ．複合体から未複合体化物質を分離した後、被検体中
の免疫種の存在または量の指標としてその複合体の存在
を検出する工程。

【００５０】免疫種が抗原物質で、レセプターがそれに
対する抗体であることができる。また、免疫種が抗体で
、レセプターがそれに特異的な抗原物質であることもで
きる。さらにまた、免疫種が抗体で、レセプターがその
抗体に特異的な抗体であることもできる。

【００５１】さらにもう一つの態様では、本発明の試薬
はイムノメトリックアッセイ（しばしば「サンドイッチ
」アッセイと称される）で使用できる。このようなアッ
セイでは、目的のリガンドを２個以上のレセプター分子
（同一または相違する）と複合体化する。レセプター分
子の１つは、不溶化されているか不溶化されうるもの（
例えば、アビジン−ビオチン結合を介して）であり、そ
して他のレセプター分子は水溶性であって、適当に標識
（例えば、放射性同位体、酵素、化学発光体または当該
技術分野で既知の他のマーカー）されている。例えば、
ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン（ｈＣＧ）などのリガンド
のサンドイッチアッセイは、ｈＣＧに対する酵素標識抗
体と組み合わさった状態でそのホルモンに対する抗体を
担持する本発明の試薬により実施することができる。な
お、その抗体は試薬の抗体より別のエピトープ部位で複
合体を形成するであろう。得られるサンドイッチ複合体
は不溶性であり、検出可能であり、そして未複合体化物
質から（例えば、微孔質膜を用いて）分離できる。

【００５２】サンドイッチアッセイでは、本発明の試薬
が水不溶性複合体を形成すると同時にまたはその前後に
、目的のリガンドをそれと特異的に反応する水溶性特異
的バインディング成分と反応させることが好ましい。 限定されるものではないが、この発明のサンドイッチア
ッセイで検出できる他のリガンドとしては、ストレプト
コッカス抗原、歯周疾患に随伴する微生物から抽出され
た抗原、肝炎抗原、ＨＩＶ−Ｉ抗原および他のレトロウ
イルス抗原が挙げられる。

【００５３】サンドイッチアッセイの一態様では、本発
明の試薬が目的のリガンド（例えば、リガンドが抗原で
あり、試薬がそれに対する抗体を担持する場合）と直接
反応される。しかしながら、もう一つの態様では、試薬
が間接的（すなわち、中間体連結部分を介して）にリガ
ンドと複合体を形成する。この具体例の一つは、米国特
許第４，８７０，００７号明細書に示されており、そこ
では複合体形成はアビジン−ビオチン結合を介している
。

【００５４】本発明のさらにもう一つの態様は、ハイブ
リッド形成アッセイとして知られており、このアッセイ
では標的核酸を相補性プローブ（一つは適当に標識され
ており、他は固定化されているか、あるいは固定化され
うるものである）により検出する。本発明の試薬はこの
ようなアッセイの固定化プローブとして使用できる。

【００５５】これらのうちで核酸の検出方法は次の工程
を含んでなる。 Ａ．目的（または標的）の核酸と、反応性基を介して試
薬粒子に共有結合したオリゴヌクレオチドを有し、この
オリゴヌクレオチドが目的の核酸と実質的に相補性であ
る本発明の試薬との間で水不溶性ハイブリッド形成産物
を形成する工程、ならびに Ｂ．目的の核酸の存在またはその量の指標としてハイブ
リッド形成産物の存在を検出する工程。

【００５６】好ましいハイブリッド形成アッセイでは、
目的の核酸が、本発明の試薬で捕捉する前に適当な試薬
（例えば、ＤＮＡポリメラーゼ、ｄＮＴＰ、プライマー
）を用いるポリメラーゼ連鎖反応で増幅される。ＨＩＶ
−Ｉ　　ＤＮＡ、サイトメガロウイルスＤＮＡおよびβ
−グロビンＤＮＡが、増幅および本発明の検出方法によ
って容易に検出される。一の態様では、プライマーの１
つをビオチニル化し、増幅された核酸の検出がアビジン
と酵素の結合物を用いて行われる。

【００５７】本発明の分析用、サンドイッチおよびハイ
ブリッド形成アッセイは、複合体化産物またはハイブリ
ッド形成産物を捕捉するか、あるいは濾過、遠心または
他の手段によって未複合体物質を分離する適当な装置と
操作を用いて実施できる。好ましくは、このようなアッ
セイは微孔質膜を含む使い捨て試験装置を用いて実施す
る。

【００５８】本発明の分析用分離方法を使用して生物学
的物質の混合物から目的の被検体１種以上を単離できる
。従って、本発明の試薬（または粒子に各種物質が結合
した数種の試薬）は、通常、カラム中に充填され、生物
学的物質の混合物を含む流体がそのカラムを通して流さ
れ、試薬がこれらの物質から単離したい１の物質を確実
に抽出することを可能にする。これは、核酸、酵素、炭
水化物、タンパク質、脂質、ビタミン、ステロイド、抗
体、ペプチドまたはホルモンの精製に有用であろう。 この方法は、アフィニティークロマトグラフィーとして
も知られている。

【００５９】アフィニティークロマトグラフィーを使用
して精製タンパク質からそれらの変性型のものを除去す
る目的で、特に化学的変性によって生じたタンパク質成
分およびペプチド成分の分離および分割の際の、希薄タ
ンパク質溶液を濃縮することもできる。この方法の他の
用途は、核酸類、例えばポリメラーゼ連鎖反応の増幅に
由来するものの精製に関する。

【００６０】本発明の試薬は、単一材料として上記方法
のいずれかに提供することができるか、または上述のよ
うな分析要素として、さらにまたは診断試験キットの他
の試薬類、試験装置と組み合わせて提供することができ
る。精製方法では、本発明の試薬をアフィニティークロ
マトグラフィーカラムに供給することもできる。

【００６１】より具体的には、ハイブリッド形成アッセ
イ用キットは、目的の核酸に相補的なオリゴヌクレオチ
ドを担持する本発明の試薬、１種以上の他の試薬（例え
ば、標識プローブまたはポリメラーゼ連鎖反応試薬類）
、溶液（例えば、洗液または抽出液）あるいはアッセイ
に必要な備品（例えば、ピペット、濾過器、試験装置ま
たは試験容器）を含む。

【００６２】別の態様では、リガンドの測定（例えば、
イムノアッセイ、サンドイッチアッセイ、診断試験また
は競争バインディングアッセイ）に有用なキットは、本
発明の試薬、１種以上の他の試薬類、溶液またはこのよ
うなアッセイに必要な備品（例えば、リガンド類縁体、
標識レセプター、色素生成組成物、基質、洗液、濾過器
、試験装置、抽出試薬および当該技術分野で既知の他の
もの）を含む。

【００６３】本発明の分析用分離方法では、混合物をカ
ラムを通して流した際に、クロマトグラフィーカラム中
の試薬が１種以上の物質を捕捉する。一の態様では、所
定の物質を本発明の試薬で捕捉し、もとの溶離液は廃棄
し、次いで捕捉した物質を、そのバインディング特性を
変えて、それらを未複合体化する溶媒でカラムから採取
する。このような溶媒としては、ｐＨを変える緩衝剤、
複合体のイオン特性を変化する塩溶液または試薬に対し
て特異的にバインディングして捕捉された物質と置き替
わりうる第二の種を含有する溶液が挙げられる。また、
試薬によって所定の物質を捕捉して廃棄し、もとの溶離
液に残存する他の化学的または生物学的な物質も集めら
れる。

【００６４】

【実施例】以下の例は、本発明をより具体的に説明する
目的で提供するにすぎず、その範囲を限定することを意
図するものでない。特に記載しない限りはパーセンテー
ジは重量基準である。

【００６５】例１：ポリマー粒子に結合した抗体を含ん
でなる試薬の調製 この例は、本明細書で開示するコポリマー粒子に共有結
合した生物学的物質を担持する本発明の試薬の調製を具
体的に説明する。

【００６６】以下のコポリマー粒子を調製した。 Ａ：ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロエチル
スルホニルメチル）スチレン−コ−エチレンジメタクリ
レート〕（モル比、９４：５：４．５：１、平均径、０
．６６μｍ）、 Ｂ：ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロエチル
スルホニルメチル）スチレン−コ−ペンタエチレングリ
コールモノメタクリレート〕（モル比、９５．２５：４
．５：０．２５、平均径、１．１μｍ）、Ｃ：ポリ〔ス
チレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロエチルスルホニルメ
チル）スチレン−コ−ペンタエチレングリコールモノメ
タクリレート〕（モル比、９４．５：４．５：１、平均
径、０．５３μｍ）、 Ｄ：ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロエチル
スルホニルメチル）スチレン−コ−ペンタエチレングリ
コールモノメタクリレート〕（モル比、９０．５：４．
５：５、平均径、０．５１μｍ）、 Ｅ：ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロエチル
スルホニルメチル）スチレン−コ−デカエチレングリコ
ールモノメタクリレート−コ−ジビニルベンゼン〕（モ
ル比、９３．５：４．５：１：１、平均径、１．８μｍ
）。 ポリマーＢ〜Ｅは本発明の範囲内に入るがポリマーＡは
入らない。

【００６７】これらの粒子を同一条件下で処理した。反
応分散体は、最終容量を１．５ｍＬにするのに十分量の
３−〔４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジニ
ル〕プロパンスルホン酸緩衝液（０．１モル濃度、ｐＨ
８．５）中、　１２５Ｉ−ウシ−γ−グロブリン（０．
３ｍｇ）かまたは抗フェノバルビタール抗体（０．３ｍ
ｇ）のいずれかを粒子（乾燥重量３０ｍｇ）から調製し
た。

【００６８】これらの分散体のアリコート（ポリマー乾
燥重量３０ｍｇ）を、２ｍＬの微量遠心チューブに入れ
、次いで緩衝液を加えて各チューブの容量を１．５ｍＬ
にした。粒子を１３，０００ｒｐｍ　で６分間遠心し、
上清を廃棄した。次に、これらの粒子を緩衝液（標識グ
ロブリンについては１．３５ｍＬ、抗体については１．
３８５ｍＬ）で再懸濁した。タンパク質のアリコート（
標識グロブリンについては０．１５ｍＬ、抗体について
は０．１１５ｍＬ）を各チューブに加え、これらのチュ
ーブに蓋をして２４時間回転させた。標識グロブリン混
合物のアリコートを放射能分析用として保存した。

【００６９】粒表面に対するタンパク質の反応は、ウシ
血清アルブミン溶液（１００ｍｇ／ｍＬで０．３ｍＬ）
を加えて停止した。各チューブをさらに４時間回転し、
次いで反応混合物を６分間遠心した。上清のアリコート
を、放射能分析または総ＩｇＧ酵素−標識イムノアッセ
イ用として保存した。これらの粒子は緩衝液（１ｍＬ）
に再懸濁した。この工程を標識グロブリンについては１
度、抗体については３度繰り返えした。標識グロブリン
試薬の最終懸濁液は、ドデシル硫酸ナトリウム（１％）
とリン酸ナトリウム緩衝液（０．２モル濃度、ｐＨ７．
４）の１．５ｍＬであった。抗体試薬の最終懸濁液は、
リン酸緩衝溶液とマーシオレート保存剤（０．０２％）
の１．８ｍＬであった。抗体試薬由来の上清を、イムノ
アッセイで総抗体濃度について分析し、次いで粒子に結
合した抗体量を算出した。

【００７０】ドデシル硫酸ナトリウム中の　１２５Ｉ標
識グロブリン試薬を放射能分析し、３７℃で２４時間回
転して粒子に共有結合していないタンパク質を除去した
。次に、混合物を６分間遠心した。上清のアリコートを
放射能分析し、粒子をドデシル硫酸ナトリウム（１ｍＬ
）で再懸濁した。これを１度繰り返えした後、ペレット
を放射能分析した。結果は、次のとおりである。

【００７１】

【表１】

【００７２】これらの結果は、本発明（Ｂ〜Ｅ）の粒子
を用いたすべてについて共有結合が起こっていることを
示す。粒子Ａを担持する試薬と比べると、総バインディ
ングと共有結合の程度は、ポリエチレンオキシド側鎖を
有するモノマーの存在によって調整されている。

【００７３】各調製物における反応性抗フェノバルビタ
ール抗体の相対的な量は、抗体粒子試薬の一連の希釈物
を固定した量のフェノバルビタール−グルコースオキシ
ダーゼ類縁体（５×１０−１０　モル濃度）と混合する
アッセイで測定した。免疫反応は、ウシ血清アルブミン
（０．１％）を含有するリン酸緩衝溶液中で一定に攪拌
しながら室温で１時間行った。遠心後溶液中に残存する
標識類縁体の量を測定し、標識抗体５０％が結合するの
に必要な結合部位の理論的な数を算出した。結果は次の
とおりである。

【００７４】

【表２】

【００７５】これらの結果は、本発明に準じて調製した
試薬のすべてが反応性抗フェノバルビタール抗体を含む
ことを示す。より少ない理論的なバインディングが同量
の標識類縁体を結合するのに必要であるにすぎないので
、ポリマーＣおよびＥを使用して調製した試薬が最高の
結果を与える。このことは、これらの粒子は他の粒子に
比べて固定化されたバインディング部位のより高い（長
い）区部で活性であることを示唆する。

【００７６】例２および３：粒子に結合した抗原を担持
する試薬の調製 これらの例は、ポリマー粒子にＨＩＶ−Ｉ抗原を共有結
合する本発明の試薬の提供について具体的に説明する。 これらの試薬は、後述の例６のアッセイで使用される。

【００７７】例２として：ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ
−（２−クロロエチルスルホニルメチル）スチレン−コ
−ペンタエチレングリコールモノメタクリレート−コ−
ｍ＆ｐ−ジビニルベンゼン〕（モル比、９３．５：４．
５：１：１）のポリマー粒子を調製した。平均粒径は、
約１．６７μｍであった。

【００７８】例３として：同様にポリ〔スチレン−コ−
ｍ＆ｐ−（２−クロロエチルスルホニルメチル）スチレ
ン−コ−デカエチレングリコールモノメタクリレート−
コ−ｍ＆ｐ−ジビニルベンゼン〕（モル比、９３．５：
４．５：１：１）を調製した。ＨＩＶ−Ｉウイルス粒子
由来の抗原を以下の方法で得た。

【００７９】Ｈｕｔ７８細胞系を、１０％ウシ血清アル
ブミンとゲンタマイシン（５０μｇ／ｍＬ）を含むロー
ズウェル、パーク・メモリアル・インステチュート（Ｒ
ｏｓｗｅｌｌ　Ｐａｒｋ　Ｍｅｍｏｒｉａｌ　Ｉｎｓｔ
ｉｔｕｔｅ）　−１６４０培地で培養した。細胞濃度を
約１０５　〜１０６　細胞／ｍＬに維持し、新鮮な培地
を加えてこの細胞を継代培養して上記濃度を維持した。 密閉系ステンレス鋼の濾過／濃縮装置により、細胞培養
液を０．４５μｍフィルターを固定したフィルターハウ
ジングを介してポンプ吸引を可能にする保持タンク中に
採取してその培養物をためることによってウイルス粒子
を単離した。この最初の濾過工程で全細胞と細胞破壊物
は除去した。次に、細胞を含まない上清を０．２μｍフ
ィルターを固定した第二のフィルターハウジングを介し
てポンプ吸引して、０．４５μｍフィルターで除去でき
なかった残存する細胞破壊物を除去した。第二の上清を
、１００，０００ダルトンカットオフ膜を備えた濃縮カ
セットを介してポンプ吸引して濃縮し、調製物を適当な
容量に調整した。

【００８０】こうして得られた粗ウイルス粒子を、約５
０，０００×ｇで２時間遠心してペレット化し、次いで
緩衝液〔ｐＨ７．８、０．０１モル濃度トリス（ヒドロ
キシメチル）アミノメタンＨＣｌ、０．０１モル濃度塩
化ナトリウム、０．００１モル濃度エチレンジアミン四
酢酸〕４０ｍＬで再懸濁し、標準的なゾーナルローター
を用い、前記緩衝液中直線的な２２〜６５％シュークロ
ースグラージエント１３００ｍＬ上に置き、次いで約３
０，０００×ｇで一夜超遠心した。グラージエントを約
１１０の画分（各１２ｍＬ）に分画し、１．１４と１．
１８ｇ／ｍＬの間の密度の画分をすべて集め、緩衝液で
３倍〜４倍に希釈した後、２時間約５０，０００×ｇで
遠心して精製ＨＩＶ−Ｉウイルス粒子を回収した。次に
、これらの粒子を０．６モル濃度の塩化カリウムと０．
５％の非イオン性オクチルフェノキシポリエトキシエタ
ノール界面活性剤を含む溶液に再懸濁し、３度の５秒バ
ーストで音波処理し、３７℃で１時間インキュベーショ
ンし、次いで１時間８０，０００×ｇで遠心して破壊物
を除去した。次に、可溶化したＨＩＶ−Ｉ調製物を同量
の無水エーテルで２度抽出し、得られた水性相をこの例
のＨＩＶ−Ｉ抗原源として使用した。

【００８１】上記の各ポリマー粒子（乾燥重量１３．５
ｍｇ）をホウ酸ナトリウム緩衝液（３ｍＬ、０．０５モ
ル濃度、ｐＨ８．５）、に分散し、ポリプロピレン遠心
チューブに上述のＨＩＶ−Ｉ抗原（乾燥重量０．１５ｍ
ｇ）と併わせた。粒子表面の反応性基と抗原の反応は、
回転させながら室温で１８〜２４時間続けた。

【００８２】反応時間の終りにチューブを遠心して不溶
性の試薬を分離した。試薬ペレットをグリシン緩衝液（
０．１モル濃度、ｐＨ８．５）で洗浄し、次いでグリシ
ン緩衝液で最終容量まで再懸濁した。各試薬の約０．３
％固体懸濁液を得た。

【００８３】例４：フェニトインに対する抗体を担持す
る試薬の調製 この例は、ポリマー粒子に結合した抗フェニトイン抗体
を担持する本発明の試薬の調製を具体的に説明する。こ
の例では、ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロ
エチルスルホニルメチル）スチレン−コ−ペンタエチレ
ングリコールモノメタクリレート−コ−ジビニルベンゼ
ン〕（モル比、９３．５：４．５：１：１、平均粒子径
１．６７μｍ）からなるポリマー粒子を調製した。

【００８４】アリコート（固体１６．２６％の６．１５
ｍＬ）を３０ｍＬ遠心チューブに入れ、３０分間８００
０ｒｐｍ　で遠心した。上清を廃棄し、粒子を３−〔４
−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジニル〕プロ
パンスルホン酸緩衝液（１９．８５ｍＬ、０．１モル濃
度、ｐＨ８．５）に再懸濁した。抗フェニトイン抗体溶
液（２．４７ｍｇ／ｍＬの４ｍＬ）を加え、反応混合物
を１８．５時間室温で攪拌した。ウシ血清アルブミン溶
液のアリコート（１０％の１０ｍＬ）を加え、次いで反
応混合物を室温で４時間攪拌した。次に、この混合物を
８０００ｒｐｍ　で３０分間遠心した。上清のアリコー
ト（２ｍＬ）を未結合抗体の分析用に保存した。ペレッ
トをリン酸緩衝溶液（２５ｍＬ、ｐＨ７．４）に再懸濁
して洗浄し、３０分間８０００ｒｐｍ　で遠心した。こ
のペレットを３度洗浄した。最後の再懸濁をマーシオレ
ート（０．０２％）含有リン酸緩衝溶液（１０ｍＬ）中
で行った。得られた試薬は使用するまで４℃で保存した
。

【００８５】例５：分析要素およびその使用によるフェ
ニトインの測定 この例は、本発明の分析要素の作製およびそれを競争バ
インディングアッセイで使用する。薬剤フェニトインの
測定について具体的説明する。要素は次の表３に示す構
成を有するように既知法で作製した。

【００８６】

【表３】

【００８７】一連の、フェニトイン含有水性溶液（標準
）およびウシ血清アルブミン（１％）含有リン酸緩衝溶
液中西洋ワサビペルオキシダーゼ標識フェニトイン類縁
体を調製した。フェニトインの濃度は、０〜１０−４モ
ル濃度に変化させた。前記類縁体の濃度は１ナノモル濃
度であった。

【００８８】一連のフェニトイン（標準）（１０μＬア
リコート）を一連の分析要素の展開層上にスポットした
。 ３７℃で５分インキュベーション後、過酸化水素（０．
０３％）、リン酸ナトリウム緩衝剤（０．０１モル濃度
、ｐＨ６．８）、４′−ヒドロキシアセタニリド（５ミ
リモル濃度）およびジエチレントリアミン五酢酸（１０
マイクロモル濃度）からなる洗液（１０μＬ）を加え、
フェニトイン（標準）を塗布した区域の中心から未結合
複合体を洗い出し、色素の生成が始まった。約１分後、
中心区域の反射濃度変化（速度）（ΔＤＲ　）を、３０
秒間３７℃で６８０ｎｍにて測定した。結果を下記表４
に示す。

【００８９】

【表４】

【００９０】例６：生物学的被検体中のＨＩＶ−Ｉ抗体
の測定 この例は、生物学的被検体中の感染体の測定用診断アッ
セイとして本発明がどの程度使用できるかを具体的に説
明する。この例では、上記例２および３に記載した試薬
を用いヒト血清中のＨＩＶ−Ｉ抗体を検出した。

【００９１】材料 各試験ウェルに未塗布Ｌｏｐｒｏｄｙｎｅ（商標）微孔
質フィルター膜を含むＳｕｒｅｃｅｌｌ（商標）使い捨
て試験装置（Ｅａｓｔｍａｎ　Ｋｏｄａｋ　Ｃｏ．）を
アッセイで使用するために用意した。上記例４に記載し
たように共有結合したＨＩＶ−Ｉ抗原を担持する例２お
よび３の試薬溶液（各５０μＬ）と、ポリアクリルアミ
ド（７５μｇ）とＦｌｕｏｒａｄ（商標）ＦＣ−１３５
非イオン界面活性剤（１μｇ、３Ｍ　Ｃｏｍｐａｎｙ）
とを、それぞれ各試験装置の試験ウェルの１つに添加し
た。対応する各ポリマーの別の溶液（抗原を含まない、
５０μＬ）と、ポリアクリルアミド（７５μｇ）とＦｌ
ｕｏｒａｄ（商標）ＦＣ−１３５非イオン界面活性剤（
１μｇ）とを、各装置の第二の試験ウェルに添加し、負
対照とした。いくつかのものには、グリシン緩衝液（１
０μＬ、ｐＨ８．５）を加えて膜を湿めらせた。試薬と
ポリマーを約１５時間かけて膜上で乾燥した。

【００９２】対照の試験装置は、例２および３に示した
操作を用いて下記ポリマーおよびそれらから調製した試
薬により同様に作製した。 対照Ａ：ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロエ
チルスルホニルメチル）スチレン−コ−２−ヒドロキシ
エチルアクリレート〕（モル比、９３．５：４．５：１
）、透析後の平均粒子径１．７３μｍ、固体１２．３４
％。 対照Ｂ：ポリ〔スチレン−コ−ｍ＆ｐ−（２−クロロエ
チルスルホニルメチル）スチレン〕（モル比、９４．５
：４．５）、透析後の平均粒子径２．１μｍ、固体８％
。

【００９３】トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン
ＨＣｌ緩衝液（１００ミリモル濃度、ｐＨ８．０）中ス
クシニル化カゼイン（１％）、アラビアガム（１％）お
よびＴｗｅｅｎ（商標）２０非イオン界面活性剤から希
釈組成物を調製した。スクシニル化カゼインは、リン酸
塩緩衝液（０．５モル濃度、ｐＨ８．５）中で無水コハ
ク酸と同量のカゼインを２５℃１時間反応させ次いで透
析により生成物を精製して、調製した。

【００９４】洗液は、リン酸二水素ナトリウム緩衝液（
０．１モル濃度、ｐＨ８．０）にデシル硫酸ナトリウム
（２．４％）を含めた。ウサギ抗ヒト抗体と西洋ワサビ
ペルオキシダーゼ結合体は、既知法と市販の出発原料を
用い抗体を上記希釈組成物１ｍＬ当たりペルオキシダー
ゼ１．６μｇと混合することによって調製した。

【００９５】色素生成組成物は、リン酸ナトリウム緩衝
液（５ミリモル濃度）中２−（４−ヒドロキシ−３，５
−ジメトキシフェニル）−４，５−ビス（４−メトキシ
フェニル）イミダゾール（０．１％溶液）とポリ（ビニ
ルピロリドン）（２０％）を含むロイコ染料溶液から調
製した。次に、この溶液を、リン酸ナトリウム緩衝液中
に過酸化水素（１０ミリモル濃度）と、４′−ヒドロキ
シアセタニリド電子移動剤（５ミリモル濃度）とジエチ
レントリアミン五酢酸キレート剤（１０マイクロモル濃
度）とを含む溶液に加え、最終濃度を１％ポリ（ビニル
ピロリドン）および０．００５％ロイコ染料とした。

【００９６】アッセイ 本発明（例２および３由来）の各試薬と対照ＡおよびＢ
試薬を使用して、ヒト血清試料（ウェスターンブロット
試験でＨＩＶ−Ｉ抗体陽性と同定されている）のＨＩＶ
−Ｉ抗体を検出した。

【００９７】試験試料をペルオキシダーゼ標識抗体と混
合し、次のような高濃度ＨＩＶ−Ｉ血清試料（１：８０
希釈）または低濃度ＨＩＶ−Ｉ血清試料（１：５０００
希釈）を用意した。１：８０希釈試料では、ＨＩＶ−Ｉ
陽性血清（２５μＬ）を希釈組成物中標識抗体で２ｍＬ
まで希釈した。１：５０００希釈試料では、ＨＩＶ−Ｉ
陽性血清（２５μＬ）をＨＩＶ陰性血清で１．６ｍＬま
で希釈し、次いでこの混合物２５μＬを希釈組成物中標
識抗体で２ｍＬまで希釈した。

【００９８】希釈した血清試験（２７０μＬ／ウェル）
を被検体試験ウェルおよび負対照試験ウェルに加え、膜
を通して排液した。洗液（約２７０μＬ）を各試験ウェ
ルに加え、排液し、再び洗浄（６０μＬ）し、次いで２
度目の排液を行った。ロイコ染料溶液（５０μＬ）を加
え、２分後に試験ウェルの色素生成を停止させた。生成
した色素を、段階０〜１０に沿って視覚的測定した（０
は色素濃度を示さずそして１０は最高の色素濃度を示す
ものである）。アッセイの結果を下記表５および６に示
す。表５は、各試薬を用いて生成される色素が読み取れ
ることを示すが、表６は対照試験装置において、それぞ
れのポリマー単独（抗原を含まない）により提供される
色素が読み取れることを示す。

【００９９】表５から、各試薬はすべて抗体について好
ましい感度を示す（しかし、例３の試薬は最大の希釈で
弱い感度を示す）ことが明らかである。しかしながら、
表６からは、非特異的バインディングに由来する色素生
成が対照試薬を用いる両アッセイでもっとも高くなり、
そして、とりわけ最大の希釈において対照Ｂを用いるア
ッセイで著しいことが明らかである。例２および３の試
薬を用いる両アッセイは、非特異的バインディングに由
来する色素の生成が好ましい低さであることを示す。

【０１００】

【表５】

【０１０１】

【表６】

【０１０２】さらに、ウェスターンブロット試験でＨＩ
Ｖ−Ｉ抗体の陰性が知られている３３種の血清試料を、
本発明に従ってアッセイし、例２および３ならびに対照
ＡおよびＢの試薬に起きる可能性のある非特異的バイン
ディング量を測定した。この試験は、各試薬で偽陽性の
可能性を示した。試薬を希釈組成物で１：８０に希釈し
た。アッセイの結果を下記表７に示す。対照Ｂ試薬を用
いるアッセイがほとんど血清試料について最も非特異的
バインディングを示したことが明らかである。対照Ａ試
薬を用いるアッセイは、一般的に、対照Ｂ試薬を用いる
ものより良好であった。例２および３は、すべての血清
試料について対照Ｂ試薬を用いるアッセイと同等かより
優れていた。対照Ａ試薬を用いるアッセイは、あるケー
スでは例２および３より優れていたが、表６のデータと
共にこのデータを見ると、対照Ａ試薬は非特異的バイン
ディングに関して首尾一貫した改良結果を提供しない。

【０１０３】

【表７】

【０１０４】

【発明の効果】本発明は、各種の分析方法、診断方法お
よび精製方法で有用な試薬を提供する。さらに、これら
の粒子上への予定しないタンパク質および炭水化物の非
特異的吸着を低減し、「キャッピング」処理を避けるこ
とができる。

【０１０５】これらの利点は、有用な生物学的化合物を
付着するための表面活性基、ならびに少なくとも分子量
８８の側鎖のポリオキシアルキレン側鎖の両方を有する
コポリマーからなる粒子で試薬を調製する本発明により
達成される。これらの側鎖が粒子表面から伸びているの
で望まないタンパク質の吸着を防ぐ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（Ｉ）水不溶性の無孔質粒子であって
   、その表面が、少なくとも、 （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
   ヒドリル基と反応可能な反応性基を有する１種以上のエ
   チレン系不飽和重合性モノマー少なくとも０．５モル％
   と、 （ｂ）ポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各側鎖が
   少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレン系不
   飽和重合性モノマー０．１〜２０モル％と、（ｃ）得ら
   れるコポリマーに疎水性を付与する１種以上のエチレン
   系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とから誘導され
   る反復単位を有するコポリマーからなる粒子、ならびに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合した
   生物学的活性物質、を含んでなる生物学的活性試薬。
2. 【請求項２】　　（Ｉ）水不溶性の無孔質粒子であって
   、その表面が、少なくとも （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
   ヒドリル基と直接もしくは間接的に反応可能な反応性基
   を有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマー少
   なくとも０．５モル％と、 （ｂ）ポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各側鎖が
   少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレン系不
   飽和重合性モノマー０．１〜２０モル％と、（ｃ）得ら
   れるコポリマーに疎水性を付与する１種以上のエチレン
   系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とから誘導され
   る反復単位を有するコポリマーからなる粒子、ならびに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合した
   生物学的活性物質、を含んでなる生物学的活性試薬を含
   有する分析要素。
3. 【請求項３】　　Ａ．（Ｉ）水不溶性の無孔質粒子であ
   って、その表面が、少なくとも （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
   ヒドリル基と直接もしくは間接的に反応可能な反応性基
   を有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマー少
   なくとも０．５モル％と、 （ｂ）ポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各側鎖が
   少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレン系不
   飽和重合性モノマー０．１〜２０モル％と、（ｃ）得ら
   れるコポリマーに疎水性を付与する１種以上のエチレン
   系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とから誘導され
   る反復単位を有するコポリマーからなる粒子、ならびに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合した
   生物学的活性物質であって、特異的バインディングリガ
   ンドまたはそのレセプターと特異的に反応する生物学的
   活性物質、を含んでなる生物学的活性試薬を用いて特異
   的バインディングリガンドまたはそのレセプターの水不
   溶性特異的バインディング複合体を形成する工程、なら
   びに Ｂ．前記複合体の存在を検出する工程、を含んでなる特
   異的バインディングリガントの測定方法。
4. 【請求項４】　　Ａ．水溶性特異的バインディングリガ
   ンドをその水溶性レセプターと接触させ、次いで（Ｉ）
   水不溶性の無孔質粒子であって、その表面が、少なくと
   も、 （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
   ヒドリル基と直接または間接的に反応可能な反応性基を
   有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマー少な
   くとも０．５モル％と、 （ｂ）ポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各側鎖が
   少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレン系不
   飽和重合性モノマー０．１〜２０モル％と、（ｃ）得ら
   れるコポリマーに疎水性を付与する１種以上のエチレン
   系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とから誘導され
   る反復単位を有するコポリマーからなる粒子、ならびに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合した
   生物学的活性物質、を含んでなる試薬と接触させて、（
   ａ）前記レセプターと前記リガンド間で特異的バインデ
   ィング複合体を形成し、そして（ｂ）前記レセプターと
   前記水不溶性試薬間で特異的バインディング複合体を形
   成する工程、 Ｂ．前記（ａ）および（ｂ）の複合体を分離していずれ
   かの複合体の存在を検出する工程を、含んでなる特異的
   バインディングリガンドを測定するための競争バインデ
   ィングアッセイ。
5. 【請求項５】　　特異的バインディングリガンドの測定
   アッセイにおいて、 （Ｉ）水不溶性の無孔質粒子であって、その表面が、少
   なくとも （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
   ヒドリル基と直接もしくは間接的に反応可能な反応性基
   を有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマー少
   なくとも０．５モル％と、 （ｂ）ポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各側鎖が
   少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレン系不
   飽和重合性モノマー０．１〜２０モル％と、（ｃ）得ら
   れるコポリマーに疎水性を付与する１種以上のエチレン
   系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とから誘導され
   る反復単位を有するコポリマーからなる粒子、ならびに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合した
   生物学的活性物質、を含んでなる試薬の成分として提供
   されたレセプターとリガンドとの間で形成される水不溶
   性特異的バインディング複合体を検出する工程、を含ん
   でなるアッセイ。
6. 【請求項６】　　Ａ．（Ｉ）水不溶性の無孔質粒子であ
   って、その表面が、少なくとも （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
   ヒドリル基と直接もしくは間接的に反応可能な反応性基
   を有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマー少
   なくとも０．５モル％と、 （ｂ）ポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各側鎖が
   少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレン系不
   飽和重合性モノマー少なくとも０．１モル％と、（ｃ）
   得られるコポリマーに疎水性を付与する１種以上のエチ
   レン系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とから誘導
   される反復単位を有するコポリマーからなる粒子、なら
   びに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合した
   生物学的活性物質、を含んでなるアフィニティークロマ
   トグラフィー用試薬であって、前記特異的バインディン
   グ物質が被検体中の生物学的活性物質混合物中の一定の
   生物学的活性物質に特異性を有し、前記試薬と前記物質
   の複合体を形成する試薬上に、生物学的活性物質の混合
   物を含有する被検体を通過させる工程、ならびにＢ．複
   合体または溶離液中に残存する物質のいずれかを採取す
   る工程、を含んでなる分析用分離方法。
7. 【請求項７】　　Ａ．（Ｉ）水不溶性の無孔質粒子であ
   って、その表面が、少なくとも （ａ）生物学的活性物質の遊離アミンまたは遊離スルフ
   ヒドリル基と直接もしくは間接的に反応可能な反応性基
   を有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマー少
   なくとも０．５モル％と、 （ｂ）複数のポリオキシアルキレン側鎖を有し、その各
   側鎖が少なくとも分子量８８を有する１種以上のエチレ
   ン系不飽和重合性モノマー少なくとも０．１モル％と、
   （ｃ）得られるコポリマーに疎水性を付与する１種以上
   のエチレン系不飽和モノマー９９．４モル％まで、とか
   ら誘導される反復単位を有するコポリマーからなる粒子
   、ならびに （ＩＩ）前記反応性基を介して前記粒子に共有結合する
   オリゴヌクレオチドであって、目的の核酸に対して実質
   的に相補的であるオリゴヌクレオチド、を含んでなる試
   薬を用いて核酸間で水不溶性ハイブリッド形成産物を形
   成する工程、ならびに Ｂ．前記ハイブリッド形成産物の存在を検出する工程、
   を含んでなる核酸の検出方法。