JPH04504504A - 酸化還元測定システムにて妨害物質を除去するための流体不溶性酸化剤の使用 - 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】 酸化還元測定システムにて妨害物質を除去するための流体不溶性酸化剤の使用 発明の背景 本発明は、一般に、より正確なレドックス測定装置に関するものである。レドッ クス反応に基づく分析装置は、レドックス活性汚染物の存在により不正確な測定 値を与えることがある。

本発明は、一般に流体中に含有されるレドックス活性汚染物をレドックス活性の 不溶性化合物（以下、ＲＡＩＣと称する）の使用により除去し、排除し或いは非 妨害性にするシステム、この除去を行なう方法、並びに妨害性レドックス汚染物 を含まない得られた流体に関するものである。

さらに本発明は、本発明により使用されるレドックス活性の不溶性化合物を含有 した診断キットにも関する。

本発明の結果、向上した分析が得られる。

本発明は、使い捨ての機械に依存しない用具、並びに各使用後に廃棄しえない機 械もしくは装置に依存する用具に関するものである。

妨害レドックス活性汚染物を含まない流体は、レドックス測定システムを用いた 流体における分析物のレドックス反応に基づく分析を含め各種の用途に適してい る。

この分析は、レドックス活性の不溶性化合物を用いずに行なう場合よりも正確で ある。このシステムは、望ましくない或いは汚染性のレドックス活性成分を除去 するための酸化還元（レドックス）化学反応に依存する。レドックス活性の不溶 性化合物、および分析物のための分析反応（並びに各種の分析技術）にて非妨害 性（もしくは不活性）にしようとする妨害性レドックス活性汚染物の挙動は、酸 化還元反応の一般的原理を参照して理解することができる。

この開示で示す以下の検討、説明および実施例の理解を容易化させる目的で、一 般に認められた当業界の用語を補足するべく以下の規定を与える。

不溶性：通過する（または接触する）流体がこの流体中の興味ある分析物の濃度 と対比して全体的に著量でない量の物質を取上げれば、この物質は不溶性である 。一般に不溶性物質は、分析物濃度とは無関係にｌＯｐｐｍを越える程度まで溶 解しない。

レドックス反応：電子が１種の物質により放出されると同時に他の物質により消 費される反応。電子を喪失する物質は還元剤であって、それ自身は酸化される。

電子を獲得する物質は酸化剤であって、それ自身は還元される。レドックス反応 において、酸化または還元はいずれも単独では生じえない。さらに、これは酸化 価の変化としても規定することができる。すなわち酸化剤は酸化価における算術 的減少を受け、還元剤は算術的増加を受ける。レドックス測定システムにおいて 、レドックス反応は典型的には触媒される。蛋白により触媒される反応は酵素反 応を包含し、さらに基本的な還元糖分析の場合のように非蛋白触媒であることも ある。

レドックス測定システム：レドックス活性分析物に対し作用して反応の生成物を 与えるレドックス反応または一連のレドックス反応。この生成物は次いで信号に 変換され、この信号を翻訳しかつ使用して分析物の不存在もしくは存在を検出す ると共にその濃度を決定することができる。この測定の例は、たとえば反応の生 成物が染料分子における色変化である場合のような比色測定、並びにレドックス 反応がバイオセンサにおける半導体と連携する場合のような電子測定を包含する 。

レドックス活性：流体内に存在する条件、すなわち還元剤および酸化剤の下でレ ドックス反応にて酸化もしくは還元を受けうる化合物。

分析物：その不存在もしくは存在または濃度をレドックス測定システムにより測 定されるレドックス活性物質。

流体：不溶性レドックス活性物質と接触させうる水性、非水性またはこれら２種 の混合物のいずれかとしうる任意の液体物質。次いで流体はレドックス測定シス テムで分析しうるが、このように分析する必要もない。

妨害ニ一般にそれ自身で酸化され或いは還元されてレドックス測定システムを妨 害することによりレドックス測定システムから不正確な結果を生ぜしめる物質、 特にレドックス活性物質。たとえば妨害物質を含む流体のレドックス系分析は、 分析を妨害物質なしに行なった場合よりも正確度が低くなる。本発明におけるこ の用語は「汚染」と互換性である。分析以外の用途に流体を使用する場合、「妨 害」という用語は生成流体を使用する際に誤差または理想的でない性能を生ぜし めることを意味する。

「妨害」物質は一般に、本発明により「非妨害性」にしない限り、分析物の濃度 の低い読みを与える。

非妨害性にする：これは不溶性レドックス活性化合物が分析物含有流体のレドッ クス系分析に及ぼす作用を意味し、この種の分析をより正確にする。これは、不 溶性レドックス活性剤と流体中のレドックス活性汚染物との相互作用により達成 される。その結果、ＲＡＩＣが酸化剤であれば汚染物は酸化され、或いはＲＡＩ Ｃが還元剤であれば汚染物は還元される。この相互作用は汚染物をレドックス系 分析測定の原因となる化合物に対し不活性にし、或いは相互作用しないようにす る。系におけるＲＡＩＣの存在は、分析反応を汚染物が存在しない場合のように 正確にする。本出願人はレドックス活性の不溶性化合物の作用につき如何なる理 論にも拘束されないか、ＲＡ、ＩＣは分析物の分析測定を含む主たるレドックス 反応に先立ち、レドックス反応を介し妨害汚染物に対し反応すると思われる。Ｒ ＡＩＣとレドックス活性汚染物との間には正の起電電位が存在しかつこれらの間 に電子移動を生ぜしめる通路が存在する一方、ＲＡ　Ｉ　Ｃと興味ある分析物と の間には電子移動用の効果的通路が存在しないと思われる。したがって、ＲＡＩ Ｃは汚染物と選択的に反応するが、分析物には影響を与えない。酸化されると、 還元性の妨害化合物は次のレドックス反応にて非妨害性となる。

酸化還元（レドックス）反応は、極めて一般的かつ重要な化学反応である。多く の異なる種類の化合物はレドックス反応を受けることができる。周知のように、 酸化価における算出的増加を受ける場合は分子が酸化され、酸化価における算術 的減少を受ける場合は分子が還元される。

酸化もしくは還元は、他方も生じなれければ生じえない。たとえば、物質は他の 物質が酸化されなければ還元されえない。物質が還元されれば、他の物質の酸化 の原因となり、したがって還元される物質は酸化剤と呼ばれる。逆に、酸化され る物質は還元剤と呼ばれる。何故なら、これは他の物質の還元の原因となるから である。

レドックス反応につき読者は文献、たとえばハウス、モダーン・シンセチック・ リアクションス（Ｗ、Ａ、ベジャミン、インコーポレーション、メン口・パーク 、ＣＡ、　１９７２）を参照でき、これは相当な長さで各種のレドックス反応を 論じている。第２章にてハウスは金属ハロゲン化物の反応を記載しており、第３ 章は溶解金属還元を記載し、第４章はヒドラジンによる還元を記載し、第５章は クロムおよびマンガン化合物による酸化を記載し、第６章は過酸及び他の過酸化 物による酸化を記載し、さらに第７章は他の酸化法を記載している。モーチマー 、ケミストリー：コンセプチュアル・アプローチ（Ｄ、パン・ノストランド・カ ンパニー、ニューヨーク、１９７９）は典型的なレドックス反応の例を示し、こ の反応は酸溶−１２＋ 液で生じてＭ　ｎ　Ｏ４がＭｎ　まで酸化される一方、サラに、マナハン、エン バイロンメンタル・ケミストリー（ライラード・グランド・プレス社、ボストン （１９８４）はアルカリ条件におけるレドックス反応の例を示し、ここで毒性か つ不溶性のクロム（ＶＩ）がこれを不溶性クロム（Ｉ　Ｉ　Ｉ）まで還元するこ とにより廃水から除去される： これら刊行物を参考のためここに引用する。

２種の化合物間におけるレドックス反応の発生または非発生は２つの因子に依存 する：　（１）反応に好適な起動力が存在するかどうか、すなわちポテンシャル 反応体のエネルギーがレドックス相互作用のポテンシャル生成物のエネルギーを 越えるかどうか、並びに（２）電子が系中に存在する条件下で還元剤から酸化剤 まで移動するための通路が存在するかどうか。当業界で周知されたように、エネ ルギーが反応により放出されて生成物を反応体よりも低い最終エネルギーにする ようなポテンシャルエネルギーの差が反応体と生成物との間に存在すると共に、 電子を系中に存在する条件下で還元剤から酸化剤まで移動させる手段が存在すれ ば、レドックス反応が生ずる。

第２の条件が重要である。中庸もしくは高度の還元状態における大抵の有機化合 物は大気酸素の存在下で実質的に安定であることも周知されているが、これらは レドックス反応がこれらと酸素との間で生ずればエネルギーを放出する。たとえ ばエチルアルコールとグルコースとを含有する水溶液は酸素との反応により二酸 化炭素と水とまで酸化されることが当業者に周知されている。しかしながら、こ れら分子から酸素への電子の移動にはエネルギーバリヤが存在して、これらポテ ンシャルレドックス反応を中性ｐＨおよび０〜４０℃の温度の条件下で生ぜしめ ず或いは顕著な速度で生ぜしめない。これら物質と酸素との間のレドックス反応 は、エネルギーバリヤを克服する周囲温度の上昇により、或いは触媒を添加して 相互作用するレドックス化合物間に電子の通路を与えることにより促進すること ができる。

一般に、有機化合物はレドックス反応を受けるが、無機化合物と比較して有機分 子はよりしばしばレドックス反応を容易化するには触媒を必要とする。中性ｐＨ 範囲およびＯ〜約４０℃の温度に限定される条件下では、酵素が有機レドックス 反応の特に重要な触媒である。レドックス反応を触媒する酵素は、限定はしない がデヒドロゲナーゼ、オキシダーゼ、オキシゲナーゼおよびその他のオキシドレ ダクターゼを包含する種類に分類され、これらは当業界で周知されており、かつ バイオケミストリー、第２版、Ａ、Ｌ、レーニンガー、ワース・パブリッシャー ス・インコーポレーション、ニューヨーク（１９７５）、第４７７〜５０８頁に 記載されている。

酵素触媒以外にも、有機分子の相対的な或いは無機もしくは有機金属レドックス 反応相手とのレドックス反応を容易化させる他の公知の触媒が存在する。これら 触媒は一般に電子移動剤（ｅ　ｔ　ａ　ｓ）と呼ぶことができる。

何故なら、これらは、レドックス反応にて交互に酸化されかつ還元されるレドッ クス活性化合物にて可逆的に電子を移動させるからである。これら反応にてｅｔ ａｓは消費されずに酸化型と還元型との間で循環し、反応を容易化させる。レド ックス化学にはこの触媒の役割を演じうる多くの化学物質が存在し、これらは限 定はしないが簡単な金属イオン、たとえば鉄（Ｉ　Ｉ−ｒ　Ｉ　Ｉ）価、銅（１ −Ｉ　Ｉ）　、Ｃｒ　（Ｉ　Ｉ−Ｉ　Ｉ）　、特に多くの金属イオン；並びに多 くの有機化合物、たとえば限定はしないがフェナジンメトサルフェート（ＰＭＳ ）　、２．６−シクロルフエノールインドフエノール（ＤＣＩＰ）、１．４−ベ ンゾキノンおよびその多くの置換型、フエナジン−、フェノキサジン−およびフ ェノチアジン−に基づく染料、たとえば限定はしないがメチレンブルー、アズシ ブルーＡ１塩基性ブルー３、中性レッド、並びに極めて多数の他のレドックス活 性染料を包含し、これらは当業者に周知されている。

還元された化合物は、相互の存在下に一方または他方の還元化合物と何らかの理 由で選択的に相互作用するレドックス触媒の添加により選択的に酸化されうるこ とに注目すべきである。たとえば、約ｐＨ９にて上記のアルコールおよびグルコ ースの水溶液に対し鉄（ＩＩＩ’）イオンを添加すれば、グルコースの酸化を促 進すると同時に酸素の還元を伴うが、同様にエタノールの酸化を促進する。或い は、たとえばグルコースオキシダーゼのような酵素触媒の添加はエタノールの酸 化なしにグルコースの酸化をもたらし、またアルコールオキシダーゼの添加はグ ルコースの酸化なしにアルコールの酸化を生ぜしめる。

興味ある分析物と選択的に相互作用するレドックス触媒の添加による化合物の混 合物における還元分析物の選択的酸化は、当業者に周知されているように、分析 物の存在を決定すると共に分析物の濃度を決定するための一般的かつ強力な手段 である。一般に、分析物の酸化状態における変化によって与えられる電子は、た とえばグルコースを測定すべく用いられる試験で行なう酸化を比色測定系と結び 付けるような多くの手段によって測定可能な信号まで変換され、これは米国特許 第４．３９１．、９０６号公報に開示されている。或いは、酵素電極を用いて行 なわれるように、酸化をエレクトロニクス系と結び付けることにより信号を発生 させることもできる。

レドックス活性物質が試料中に分析物と一緒に存在する場合、レドックス化学を 用いて分析物を検出すると共に決定する際、問題が生ずる。比色測定系および電 子系で得られる信号は、典型的には系中のレドックス活性物質から得られる電子 の全体から生ずる。電子を比色測定もしくは電子信号発生系に放出する非分析物 レドックス活性物質が試料中に存在し、これにより分析物の濃度と比較して間違 った高い信号を発生する。

この種のレドックス活性妨害物質につき補正する１つの一般的手段は２つの試料 で系の全レドックス信号を測定することであり、一方の試料は分析物選択性のレ ドックス触媒を含有し、他方は触媒を含有せず、その差によって分析物の含有量 を決定する。明かに、この手段は少なくとも２回の努力を必要として分析物濃度 を決定するための試料と分析材料とを必要とし、さらに直接分析よりも本質的に 精度が低い。

妨害汚染物の存在につき補正する他の一般的手段は、分析の開始前にこれらを過 剰の酸化剤の添加により分解することである。

酸化剤の添加により妨害還元物質を非妨害性にするには困難を伴う。第１に、添 加する酸化剤は興味ある分析物を酸化してはならない。すなわち、これは妨害還 元物質と自然に反応しうるエネルギーレベルを持たねばならず、さらに興味ある 分析物からでなく妨害物質自身からの電子の通路を持たねばならない。より重要 なことに、酸化剤の添加は典型的に試料中に酸化剤の残渣を残す。

この残渣自身は妨害汚染物を構成する。何故なら、これは分析過程にて分析物の 酸化からの電子を受入れて、分析物に対し不正確な低い信号をもたらすからであ る。典型的には、従来技術で示されたように、妨害性還元物質を除去すべく添加 する酸化剤は、公知還元剤での逆滴定により著量の残渣を伴なうことなく除去せ ねばらない。

或いは、酸化剤により処理される流体は残留物を残しうるが、その後に流体はレ ドックス反応を含むように用いられない。妨害物質に関するこの補正方法は満足 しえない。

複雑な流体における特定分析物のレドックス分析および汚染性還元（もしくは酸 化）物質によるこの分析の妨害に関する一般的説明がしばしば見られる。たとえ ば、多くの生物学上重要な分析物の比色分析は、分析物特異性デヒドロゲナーゼ との接触および得られるニコチンアミドアデニンヌクレオチド（ＮＡＤ）もしく はその燐酸塩同族体ＮＡＤＰの酸化／還元により媒介される。還元型にてＮＡＤ （Ｐ）Ｈは、テトラゾリウム塩との反応により当量の高度着色したホルマザン染 料を生成して測定することができる。た止えば、ジアフォラーゼの存在下におけ るＮＡＤＨとインドフエニメニトロフェニルフェニルテトラゾリウム（ＩＮＴ） とはＮＡＤおよびＩＮＴ−ホルマザンを生成し、後者は暗赤色である。このレド ックス反応により発生する赤色の量はＮＡＤ　（Ｐ）Ｈの濃度に比例する。しか しながら、妨害性還元剤がこの試料中に存在すれば、より強度の信号が発生して ＮＡＤＨの濃度につき過大評価をもたらす。この技術は米国特許第３．８６７、 ２５９号；第４．０２４．０２１号；第４．２４７．８３３号；および第４．５ ５６．８３４号により利用され、これらは全て上記したように還元物質による妨 害を受ける。

流体における代謝物もしくは化学物質のレベルを決定する他のレドックス測定技 術は酵素オキシダーゼを利用する。この技術の多くの例が特許文献（たとえば米 国特許第４．３９１．９０５号；第３．１５４．５３４号；および第４、５４４ ．２４９号参照）に存在し、これらはビリルビン妨害を除去する方法を取扱って おり、さらに米国特許第４、１８６．２５１号も参照できる。これら特許は全て 熟知された分析系を含み、測定すべき化合物を酸素の存在下にオキシダーゼと接 触させて、過酸化水素の生成をもたらす。

次いで、得られた過酸化水素を用いてクロモゲンを酸化することにより、指示染 料を生成させる。これらシステムにおけるレドックス活性成分の存在が不正確な 結果をもたらすことは当業界で周知されたように明かである。

事実、ヘーリンガー・マンハイム・レフロトロン・コレステロール診断を伴うパ ッケージ挿入物は、「高濃度もしくは病原濃度で存在する場合、次の物質は抑圧 されたコレステロール値を与えるニジスティン、アスコルビン酸、メチルドーパ 、ゲンチシン酸、ジピロン、アムピロン、ホモゲンチシン酸またはグルタチオン 」と述べている。これら挙げられた化合物は全て、当業者に容易に判るように妨 害性還元剤である。ヤング等は、血液中に存在して血液分析物のレドックス系測 定にて不正確さをもたらしうる多くのレドックス活性化合物のリストを公開した ［クリニカル・ケミストリー、第２１巻、第５号（１９７５）　］。これら妨害 汚染物のリストを参考のためここに引用する。ヤング等を引用して上記した全還 元剤の妨害は、本発明を用いて除去することができる。

レドックス反応を利用するさらに他の技術は酵素電極である。たとえば、グルコ ースの酸化は過酸化水素を発生し、その生産速度は電極の表面における電流によ って測定することができる。この種の１つの装置が米国特許第４．３４０．４４ ８号公報に開示され、過酸化水素の電位計測定を検討している。この技術の他の 例は、マルトースセンサを記載した米国特許第４．５４７．２８０号および基質 特異性ガラクトースオキシダーゼ電極を記載した米国特許第４、３５６．０７４ 号である。これら電極はレドックス反応に依存するので、レドックス活性である 妨害物質は不正確な測定値をもたらしうる。

レドックス化学を用いる一層新しい測定システムはバイオセンサの形態となりう る。これは一般的用語であって如何なる測定型にも特異性でなく、バイオセンサ の１具体例はレドックス活性の生物物質を半導体に付着させることを含む。半導 体の挙動、したがって半導体により発生する信号は生物物質のレドックス状態に 依存する。

上記した従来のバイオ測定分野におけると同様に、この分野においても特定の測 定システム（この場合にはレドックス活性の生物物質）のレドックス状態が分析 物によってのみ影響されることが重要である。したがって測定すべき流体中に妨 害性レドックス活性物質が存在すれば、間違った信号が発生する。

本出願人による米国特許出願束０７５．８１７号は、比色レドックス測定系によ り生じた色を減少させる方法を開示している。この開示はＮＡＤ　（Ｐ）Ｈの酸 化および同時的なりロモゲンの還元を検討しており、この反応はジアフォラーゼ により触媒される。この系においてＮＡＤ　（Ｐ）Ｈの濃度は、クロモゲンによ りずっと多くの色が発生してＮＡＤ　（Ｐ）Ｈの濃度を決定しえなくするような レベルである。したがって、電子につきクロモゲンと競合する代替の電子アクセ プタが導入される。代替の電子アクセプタは規定により酸化剤である。したがっ て、汚染性還元剤が存在すると問題が生ずる。汚染物質は代替の電子アクセプタ を還元して、間違った測定値を与えうる。

従来技術の簡単な説明 酸化剤またはレドックス活性剤を生物流体に添加し、これら物質の添加を種々の 理由で行なう慣用技術の典型例は次の特許である。

米国特許第４．３４２．７４０号公報は可溶性酸化剤の使用を記載しており、こ れを添加してテクネチウム−９９Ｍによる赤血球の標識を容易化させる。得られ る流体は残留酸化剤を含有し、この流体はその後にレドックス分析により分析さ れない。

米国特許第４．１１１０．５９２号公報は、可溶性酸化剤である過酸化水素の添 加および過剰の過酸化物の除去による血液の脱色方法を記載している。脱色され た血液生成物の最終的使用はレドックス法により分析されない。

米国特許第４．２９８．６８８号公報は、体液におけるグルコヘスを測定するた めの試験紙を記載している。この試験紙は、妨害剤を破壊するための酸化剤を含 有する。残留する酸化剤およびグルコースはクロマトグラフィーによって分離さ れる。この米国特許は、不溶性酸化剤の使用および不溶性に基づくその除去につ き教示も示唆もしていない。

米国特許第４．２５５．３８５号公報は、可溶性酸化剤（すなわちフェリシアン 化物）を用いるグリコジル化ヘモグロビンを決定するための方法、試薬および試 験キ・ソトを記載している。処理された流体は残留酸化剤を含有し、レドックス 反応により分析されない。

米国特許第３．８９４．８４４号公報は、酸化反応を用いて血液中に存在するト リグリセライド、コレステロールおよび燐脂質の量を決定する方法を記載してい る。興味ある３種の分析物は、妨害還元物質をも除去する過程で分離される。

米国特許第４．２５６．８３３号公報は、シッフ塩基の生成によるペルオキシダ ーゼ結合ＩｇＧ抗体の製造を記載している。得られる生成物は還元反応混合物か ら効果的に沈澱かつ回収されて、これをその後に使用する前に残留還元剤から除 去する。不溶性還元剤については教示も示唆もない。

米国特許第４．６４５．６６０号公報は、放射性診断剤に対する可溶性還元剤の 添加を記載しており、鉄イオンが所望の放射性元素と競合して所望のキレート化 合物を生成し、これらキレートの生成に際し還元剤を添加して鉄を効果的にキレ ート化しない形態まで還元する。この特許において、得られる流体は残留還元剤 を含有し、この流体はその後にレドックス法により分析されない。

米国特許第４．７２０．３８５号公報は治療学的または免疫学的活性蛋白溶液の 滅菌につき記載しており、これら溶液をたとえば銅フェナンスロリンのような金 属キレート錯体およびたとえばアスコルビン酸もしくはチオールのような還元剤 と接触させる。得られる溶液は可溶性の残留還元剤を含有し、その後にレドック ス法により分析されない。

種々の汚染物を含有する溶液に対し汚染物を除去する目的で酸化剤を添加するこ とに関する特許は米国特許第４、５７２．７９７号を包含し、これは微量の金属 を含有する水溶液に対し可溶性酸化剤を添加することを記載している。

この特許において、微量汚染物の酸化生成物は液体中に不溶性であり、次いで沈 殿物として流体から分離される。

残留酸化剤が溶液中に残存し、得られる溶液はレドックス法により分析されない 。

同様に、米国特許第４．４３１．８４７号公報は、ハロゲン化フェノール化合物 を含有する流体に対し酸化剤を添加してこれら化合物の重合および不溶化を生ぜ しめることを記載している。得られる高分子型の汚染物は沈殿物として容易に除 去される。得られる流体は残留酸化剤を含有し、その後にレドックス法により分 析されない。

米国特許第４．２４９．９３９号公報は、銅アルミニウムテトラハライドを含有 する錯形成剤の使用済み溶液から銅を除去することを記載している。この特許に おいて、銅は流体を酸化剤と接触させることにより水溶性第２銅型まで酸化され る。溶液中の有機物質は有機溶剤での抽出によって除去され、その後に銅は水相 を銅より高い起電電位を持った金属と接触させて回収され、銅を溶液から析出さ せる。この最後の工程にて還元剤（すなわち高電位の金属）は不溶性物質となっ て、溶液から銅を回収する特定手段として作用する。

この従来技術の検討が示すところでは、たとえば生物流体のような流体をその後 にレドックス分析するため予備処理する技術は不溶性酸化剤を利用せず、この不 溶性酸化剤はその後に不溶性に基づく手段によって除去され、レドックス系分析 に適した流体を生成する。この種のシステムと組合せて用いるｅｔａｓについて は何も開示が本発明は、レドックス活性化合物を用いて流体中の妨害レドックス 活性物質を失活させ或いは非妨害性にするためのキットを含むシステム、流体中 の妨害物質を不活性にするためのレドックス活性の不溶性化合物の使用方法、お よび妨害化合物を含まない精製流体に関するものである。

本発明のシステムは、匹敵する条件下で汚染物の不存在下に得られるような高度 に向上した分析結果を与える。

本発明は非機械または装備に依存しない使い捨て装置、並びに各使用後に一般に 捨てられない機械もしくは装備依存性の装置に関するものである。

開示した本発明は、流体を汚染する還元剤によって示される困難性を解決する。

本発明は汚染物を非妨害性にするのに要する量よりも過剰の量の酸化剤を与える 方法を含み、この酸化剤は汚染物還元剤との自然反応を可能にするエネルギーレ ベルを有する。さらに流体は必要に応じ電子移動剤を供給して、還元剤から添加 酸化剤への電子の移動を触媒する。酸化剤は流体中に不溶性であるという明確な 性質を有し、たとえば濾過、デカンテーション、沈降もしくは遠心分離または当 業界で知られた他の方法など迅速かつ複雑でない手段により処理流体から簡単に 除去することができる。このように処理した流体は、汚染還元物質または残留酸 化剤のいずれかによる妨害を持たずに、その後の分析または他の用途に使用され る。

本発明は、限定はしないが血清もしくは血漿、脳髄液、精液、唾液、涙、滑液、 リンパ液もしくは尿などの成る種の生物流体を予備処理する際に特に有用である 。何故なら、これらは多くの重要分析物を含有するだけでなく、未知かつ可変量 の汚染還元剤をも含有するからである。

さらに本発明は、動物の生物流体を分析する際の獣医用途にも有用である。

さらに本発明は汚染性酸化剤を含有する複合流体にも適用することができ、これ ら汚染物は電子移動剤および不溶性還元剤の添加により分解され、流体の使用ま たは分析に先立ちその不溶性に基づいて除去される。すなわち本発明は、それぞ れ不溶性酸化剤もしくは還元剤により酸化性汚染物もしくは還元性汚染物のいず れかを非妨害性にするシステムおよび方法に適用することができる。

処理すべき流体は水性、部分水性もしくは非水性（すなわち有機）流体とするこ とができ、分析すべき分析物およびレドックス活性汚染物を含有する。本発明は 単相もしくは多相である流体に広く適用することができ、多相流体はエマルジョ ンもしくは懸濁物であると考えられる。

本発明のシステムは、妨害物質含有の流体をこの流体に不溶性であるレドックス 活性剤と接触させる。妨害物質は還元性−もしくは酸化性化合物とすることがで きる。

不溶性レドックス活性化合物は、妨害物質とのレドックス反応を受ける。次いで 、流体中に残留する不溶性レドックス剤は流体から選択的に除去される。かくし て、妨害物質を含まない得られた流体は、不正確な結果をもたらすような妨害性 レドックス汚染物なしに、酸化還元分析法により特定の分析物につき分析するこ とができる。

すなわち、精製流体につき行なわれる分析は、より確実かつ正確である。同様に 、この流体を利用する他の用途はレドックス活性汚染物がもたらす歪曲作用もし くは妨害作用なしに行なうことができる。

機械に依存しない装置で使用する他、本発明は機械依存性の診断システムおよび 方法に使用することもでき、これにより一層正確な流体分析物の分析が可能とな る。

一般に、機械に依存しない装置は各使用後に捨てられ、機械依存性のものは捨て られない。

本発明の特に重要な具体例はキットである。これらキットは、分析物含有の流体 をＲＡＩＣと接触させてＲＡＩＣが流体中のほぼ全部の１７ドツクス活性汚染物 を非妨害性にするよなシステムを含む。キットは、処理流体を残留ＲＡＩＣを含 まずに別の分室または容器に選択的に移動させる手段を提供する。さらに、キッ トは分室で行なわれる酸化還元系分析のための化合物も提供する。

この分析は、レドックス活性汚染物を有する流体、並びに除去された残留ＲＡＩ Ｃにつき行なわれる。すなわち、流体中の特定分析物につき正確なレドックス系 分析を行なうことができる。

さらに本発明は、流体中に含有される妨害性レドックス活性汚染物を除去し、失 活させ或いは非妨害性にするための酸化による方法をも提供する。さらに本発明 は、レドックス反応を妨害したりレドックス系分析を不正確にするような汚染物 を含まない生物流体のような流体を包含する。さらに本発明は、流体のレドック ス活性分析物のレドックス分析につき適する生物流体を包含する。

さらに本発明のシステム（キットを含む）および方法は必要に応じ活性電子移動 剤の使用をも包含して、不溶性レドックス活性剤とレドックス活性妨害汚染物と の間の酸化還元反応を容易化させる。不溶性レドックス活性の精製用化合物と組 合せた電子移動剤の使用は、妨害化合物を一層効果的にレドックス反応にかける 。

流体を処理した後に残留する全てのレドックス活性の不溶性物質は、化合物の不 溶特性を用いて当業者に便利な任意の手段により除去される。典型的な手段は、 限定はしないが濾過、沈降、遠心分離またはデカンテーションを包含する。残留 する流体は残留レドックス活性剤を全く含まず、またレドックス活性汚染物質も 含まない。

本発明の１具体例において、精製すべき流体は不溶性レドックス活性剤で予備処 理される。レドックス活性剤は、流体中に含有されるレドックス活性汚染物と反 応する。流体を回収すると共にレドックス汚染物を失活させ、除去し或いは非妨 害性となし、さらに残留する不溶性レドックス剤を除去した後、流体をレドック ス測定系にて測定しようとする特定分析物につき分析する。流体を分析するため のこれらレドックス系測定システムは、本明細書で上記したものに限定されない 。

他の本発明の具体例において、精製すると共に次いで分析すべき流体は２つの反 応室に移動する。第１の反応室（または領域）は不溶性レドックス剤を含有し、 電子移動剤を含有してもしなくてもよい。汚染物を含有する流体は第１室を通過 し、ここでレドックス汚染物を非妨害性となし、次いで不溶性レドックス剤を持 ち込まずに第２室に移動し、ここで流体を特定分析物につき分析する。これら分 析物は、限定はしないが本明細書に上記したものを包含する流体を分析するため のレドックス測定系により検出されかつ濃度測定される。この具体例は、流体も しくは分析物を１つの密閉系にて１つの過程で精製流体を１つのシステムから回 収すると共にこれを他のシステムに移送する必要なく処理しかつ測定することが できる。

不溶性レドックス活性剤は、分析物および不溶性レドックス活性剤が同じ流体中 に存在すれば、レドックス活性汚染物と選択的に反応する。これらは、その後に 分析すべき流体の分析物に影響を与えない。すなわち、不溶性レドックス剤は分 析すべき流体分析物に対し実質的に不活性であると考えられる。

一般に、用いる不溶性レドックス活性剤の量は、分析すべき流体における妨害レ ドックス活性汚染物の悪影響を除去するのに充分な量である。

次いで、過剰の不溶性レドックス活性剤は本明細書に記載されたように除去され る。

一般に、１ｍｌの体液を処理するのに用いる不溶性レドックス活性剤の量は約１ 〜約１００ｍｇ　、好ましくは約５〜約２０ｍｇの範囲である。好ましくは、不 溶性レドックス活性剤は、流体汚染物を非妨害性にするのに一層効果的である物 理的状態にされる。その反応性表面積をできるだけ増大させることが望ましい。

たとえば、この種の物理的状態は微細化した物質の状態を包含する。

幾つかの一層好適な不溶性レドックス活性剤は次の通りであるユニ酸化鉛（ＩＶ ）（Ｐｂ２）、硫化第一銅（Ｃｕ　Ｓ）、二酸化セリウム（ＣｅＯ２）、硫化銀 （Ａｇ　Ｓ）、フェロシアン化銀（Ａ　ｇ　４Ｆ　ｅ−（ＣＮ）　）、酸化銀（ （Ａ　ｇ２０）　、二酸化マンガン（Ｍｎ、０）、過マンガン酸バリウム（Ｂａ ＭｎＯ４）、炭酸第一銅、重クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）、過マンガン 酸カリウム（Ｋ　Ｍ　ｎ　Ｏｉ、　）　、フェロシアン化第−銅、過マンガン酸 鉛およびカルボキシメチルセルロースのペルオキシ酢酸誘導体。選択される特定 の不溶性レドックス活性剤は、分析すべき流体および分析物に依存する。

本発明におけるレドックス活性剤は、次のように同定しうる種類の化合物に属す る： 以下特定する各種の電子移動剤を用いて、ＲＡＩＣと汚染物との反応を容易化さ せることができる。しかしながら、電子移動剤の使用は本発明に必要でなく、任 意の成分である。

これら電子移動剤は一般に約０．１〜ＩＤｍＭの範囲の量で使用される。電子移 動剤の量の好適範囲は約０．５〜２ｍＭである。これら電子移動剤は流体のその 後のレドックス分析を妨害しない。

本発明は、生物流体の正確な分析を特徴とする特殊な用途を有することに注目す べきである。特に血液、血漿または血清がしばしば興味ある特定分析物、たとえ ばコレステロール、血中尿素、窒素、ケトン、グルコース、乳酸塩もしくはトリ グリセライドにつき分析される。本発明が取扱う妨害汚染物は、限定はしないが 次の種類の化合物を包含するニレドックス活性酸、チオールおよびビリルビン。

血液において、これらはたとえばアスコルビン酸のような有機酸、並びにたとえ ば尿酸、ゲンチシン酸、ビリルビン、グルタチオン、システィンおよびチオール 含有ペプチドのような他の物質、並びにたとえばアルブミンのような蛋白を包含 する。流体のレドックス分析を妨害する多くの汚染物の特異的性質は一般に知ら れていない。

各種の蛋白自身も汚染物と結合してその置換体となりうる。このような環境にお いて、これらは酸化される。グルコース（すなわち単糖類）に関する他の体液の 分析も、糖尿病を有する患者につき興味がある。この種の体液における妨害性汚 染物は尿酸、アスコルビン酸およびチオール含有蛋白、並びにペプチドを包含す る。しかしながら、本発明は生物流体の分析よりも広い用途を有する。

すなわち本出願の説明から明らかなように、本発明の目的は、分析すべき流体に 含有されて酵素化学または酸化還元化学を用いて分析すべき分析物の検出および 濃度の測定を妨害するようなレドックス活性汚染物を非妨害性にすることである 。

同様に本発明の目的は、流体の使用を妨害する流体中のレドックス活性汚染物を 非妨害性にすると共に、前記流体が妨害物質により影響を受けないよう妨害レド ックス活性汚染物を含まない流体を提供することである。

したがって本発明の目的は、汚染物と選択的に反応するが分析物を破壊せず、変 化させず或いは失活させず、さらにレドックス反応により分析すべき分析物に影 響を与えないシステムおよび方法を提供することである。

本発明の目的は、流体からレドックス活性物質を除去し或いは失活させ、しかも 妨害汚染物を除去すべく流体を処理した後に新たなレドックス活性汚染物または 不溶性レドックス活性剤の残留物を残さないシステムおよび方法を提供すること である。

さらに本発明の目的は、流体を酸化還元手段により分析すべき場合に流体中に含 有された妨害汚染物を除去し、失活させ或いは非妨害性にするシステムおよび方 法、並びに流体を精製した後にこの流体を除去しかつ他の別のシステムまで移動 させる必要なしに１つの密閉系で分析物を分析する手段を提供することである。

さらに本発明の目的は、流体を不溶性レドックス活性化合物で予備処理すると共 に予備処理された流体を全て１つのキット内でレドックス法により分析して流体 中の分析物の存在または濃度を正確に決定するための使い捨て診断試験キットま たは装置に依存しないキットを提供することである。

さらに本発明の目的は、生物流体を予備処理して汚染物を除去し、このように予 備処理された流体を特定分析物につき分析し、或いは妨害性もしくは歪曲性レド ックス活性剤を含まない他の目的に使用することにある。

本発明は上記目的に限定されず、本発明のこれら目的および他の使用は以下の説 明から当業者に明かとなるで本発明は、水性、非水性または混合物としうる流体 につき行なわれる処理もしくは方法のシステムを提供する。

流体は一般にレドックス活性分析物を含有し、この流体はレドックス活性妨害汚 染物を含有する。これら汚染物は、これらがレドックス測定システムにより分析 しようとする流体におけるレドックス活性分析物の正確な分析を阻害するという 上記した意味において妨害性である。

さらに、これら汚染物は、流体の使用に際し誤差または理想的でない性能をもた らす意味で妨害性である。

本発明は、流体を不溶性レドックス活性剤で処理するシステムおよび方法を提供 する。流体が水性、非水性または部分水性であるかどうかに係わらず、本発明に 使用するレドックス活性剤は流体中に不溶性とすべきであることに注目すること が重要である。導入される不溶性レドックス活性剤の量は、流体自身およびレド ックス反応により失活すべきレドックス活性成分に依存する。不溶性レドックス 活性剤の使用量は、妨害レドックス活性汚染物を非妨害性にするのに充分な量で ある。一般に、レドックス活性汚染物に対する不溶性レドックス活性剤の完全な 酸化還元反応を確保するのに要するより過剰の量の不溶性レドックス活性剤が添 加される。

反応を行なう温度は、一般にたとえば約１０〜５０℃の範囲のような室温である 。

不溶性レドックス活性剤もしくはレドックス活性汚染物の間の反応は、１種もし くはそれ以上の電子移動剤を流体に導入して容易化することができる。

全部またはほぼ全部の妨害レドックス活性汚染物がレドックス反応を受けるよう 或いは非妨害性にされるよう流体を処理した後、全ての残留する不溶性レドック ス活性剤を除去する。この除去は、レドックス活性剤の不溶性に基づく手段によ り達成される。

得られる流体は、レドックス活性汚染物および残留レドックス活、性剤を含まな い。この流体は、レドックス反応測定システムによるレドックス活性分析物の正 確な分析に理想的である。本発明は、一般に流体をその後に使用するための妨害 を構成する全ての残留非特異性還元剤もしくは酸化剤を含まない流体を提供する 。

すなわち、ここに開示したキット、システムおよび方法は一般に２つの順次のレ ドックス反応の組を含む。第１の反応はＲＡＩＣおよび妨害レドックス活性汚染 物を含む。第２の反応は一般にＮＡＤ−ＮＡＤＨ依存性レドックス反応または非 −ＮＡＤ−ＮＡＤＨオキシドレダクターゼ（酵素）レドックス反応であって、分 析物の濃度もしくは存在の決定を含む色変化反応に連携する。たとえば過酸化水 素に対するペルオキシダーゼ−クロモゲン反応のような多数の色変化反応をこれ らレドックス反応に連携させることができる。

キットは、汚染物を非妨害性にするのに必要な化合物およびレドックス系分析の ための化合物の両者を包含する。キットは典型的には２つのフィルタ層のための 物理的支持体もしくはハウジングを備え、それらの間にＲＡＩＣを含ませる。処 理すべき流体は一般に、電子移動剤を含有しうる第１フイルタを通過する。流体 は電子移動剤を溶解し、ＲＡＩＣと接触し、かつＲＡＩＣを保持しながら第２フ イルタを通過する。

本発明は妨害還元物質を液状媒体から除去するのに有用である。本発明は、処理 すべき流体がレドックス化学により分析すべき試料または残留する非特異性還元 剤もしくは酸化剤が流体のその後の使用につき妨害を構成する試料である場合に 特に有用である。本発明は、流体がたとえば血清もしくは血漿、羊水、脳髄液、 滑液、尿、唾液、涙、精液などの体液であり、その後の使用が酵素反応および他 のレドックス反応による流体成分の濃度に関する流体の分析である場合、特に有 用である。

上記したように、レドックス化学の基本原理および測定システムにおけるその使 用は周知されている。分析物がレドックス活性である場合、これはその存在を検 出すると共にその濃度を測定すべくレドックス反応に使用することができる。し かしながら、レドックス反応による分析物の測定は、試料中の非分析物レドック ス活性汚染物による妨害の可能性を開く。したがって、妨害レドックス活性物質 を除去することができ、しかもその後にレドックス反応により分析される分析物 に影響を与えずかつたとえば残留酸化剤のような新たなレドックス活性汚染物を 流体中に残さない手段を有することが有益である。

妨害還元剤の除去を達成するには、不溶性酸化剤の使用が考えられる。本発明に おいて、不溶性という用語は、興味ある流体中に認めうる程度まで溶解しえない ことを意味する。一般的特徴として、認めうる溶解性は興味ある分解物に関し不 溶性物質の残留濃度を意味し、典型的な場合は残留はＩ　／１０００未満の分析 物濃度であり、いずれにせよ、この残留濃度は典型的には生成流体において約１ ０ｐｐｍ未満である。本発明に使用する酸化剤は、処理すべき或いは分析すべき 流体に対し不溶性である。

明かに、任意の化学組成の場合と同様に酸化剤の溶解度は流体の性質に依存する 。たとえば二酸化マンガンは水に不溶性であるが、ＩＩＮのＨＣＩに可溶性であ る。重クロム酸カリウムは水に可溶性であるが、アルコールに不溶性である。広 範な種類の溶剤に対する有機および無機酸化剤（および還元剤）の溶解度は当業 者に周知されており、たとえばハンドブック・オブ・ケミストリー・アンド・フ ィジックス、ＣＲＣパブリケーションス、クリーブランド、オハイオ州に見られ る「無機および有機化合物の物理恒数表」に広範に示されている。さらに本発明 の目的で、酸化剤は、たとえば異なる起電電位を持った還元剤と呼ばれる他の化 学組成物と反応するような起電電位を持った任意の化学組成物を意味し、ここで 電子移動のための手段もしくは通路が得られれば電子は自然に還元剤から酸化剤 まで移動する。本発明によれば、妨害還元汚染物と反応しうるような起電電位を 持った酸化化合物を使用することができる。

極めて広範囲のレドック活性化学組成物を記載した多くの文献が出版されており 、当業者に周知されているように化学文献で入手することができる。無機お・よ び有機化合物の標準的な還元電位に関する広範な知見を参照して、任意特定の無 機もしくは有機化合物の相対的な還元もしくは酸化強度を決定することができる 。高い正の標準還元電位を特徴とする化合物が好適還元剤である。レドックス反 応の実際の発生は、電子が２種の物質量で移動する通路または手段の入手性を含 め、特定群の条件の下で還元剤と酸化剤との合計電位に依存する。特に、標準還 元電位は溶液における１モル濃度のレドックス活性物質を意味する。

たとえば特に公開された文献には、比較的強力な酸化（もしくは還元）活性と任 意特定の溶剤における不溶性との両者を有する化合物を選択するための不当な実 験を含まない。この種の選択を行なう手段は当業者に熟知されている。

不溶性酸化剤（および還元剤）の選択はこのように行ないうるが、不溶性酸化剤 （または還元剤）が実際に他のレドックス反応相手と効果的に反応することは明 かでない。何故なら、不溶性物質の低い溶液濃度は固有のレドックス能力を排除 し、或いは反応が物理的な相バリヤに対する電子移動の必要性により或いは他の 何らかの理由により妨げられるからである。

事実、種々の不溶性酸化剤の添加によりヒト血漿の汚染還元活性を破壊する試み は極く僅かしか成功していない。たとえば血漿を二酸化マンガン（Ｉ　Ｖ）の結 晶と接触させる場合、指示薬状フェリシアン化イオンを減少させる血漿能力の低 下も生ずるが、充分量の還元活性が残存して数１０分の１ｍＭのこの薬剤を消費 すると共に、たとえばテトラゾリウムプロダイ（ｐｒｏｄｙｅ）　ＭＴＴを還元 して着色ホルマザンを生成する。血漿のこの還元能力は、血漿と不溶性酸化剤と の数時間にわたる撹拌接触の後にも変化しない。

Ｍ　ｎ　Ｏ２処理の後に残留する汚染還元活性の分析が示したところでは、残留 活性は全てトリクロル酢酸（ＴＣＡ）沈澱フラクションに存在した。ＴＣＡ可溶 性フラクションにおける還元汚染物は二酸化マンガン処理によって分解される。

ＴＣＡは巨大分子の重合体（たとえば蛋白）のみを沈殿させることが周知されて いる。したがって、明らかに二酸化マンガンは蛋白結合した還元汚染物と反応す ることができない。何故なら、これは充分な酸化強度を持たないか或いは高分子 汚染物と不溶性二酸化マンガンとの間の電子の移動につき通路が存在しないから である。

広範な種類の電子移動剤の極めて少量による血漿−Ｍ　ｎ　Ｏ□懸濁物の処理が 汚染還元物質と不溶性酸化剤との間の貧弱なこの反応を解消したことは驚異的で あった。

１ｍＭの電子移動剤で処理されると共に数秒間にわたり固体の不溶性酸化剤と接 触させた血漿は、フェリシアン化物を還元する能力またはテトラゾリウム塩をホ ルマザンまで還元する能力を完全に喪失する。さらに、このような血漿の予備処 理は血液の一般的成分、すなわちレドックス化学により一般に分析される血清も しくは血漿の濃度に影響を与えず、ただし高度にレドックス活性であり、しかも フェリシアン化物のような還元剤を直接に還元しうる成分を除く。たとえば尿酸 、グルタチオンおよびアスコルビン酸は分解されたが、コレステロール、トリグ リセライド、アミノ酸（システィンを除く）などは影響を受けなかった。

血漿中の全還元汚染物の完全破壊が電子移動剤の不存在下に生ずる場合もある。

これらの現象は、たとえば電子移動剤がその後の分析を妨害する場合に有利であ る。

本出願人は、二酸化鉛（ＩＶ）不溶性酸化剤が血漿中の全汚染還元活性を破壊し うろことを突き止めた。電子移動物質はＰｂＯ２の作用には必要でなく、ＴＣＡ 可溶性および不溶性汚染物の両者が破壊される。ＰｂＯ２が許容しうる物質であ ることは驚異的である。鉛の標準酸化電位は１．４５５ボルトであり、酸素の還 元電位１．２２９ボルトよりも相当大である。たとえば二酸化鉛（ＩＶ）は水を 分解するエネルギー能力を有し、水溶液中で安定でないことを示唆する。しかし ながら、恐らく鉛酸化剤の極端な不溶性に基づき安定性が観察される。

したがって本発明によれば、汚染還元剤（または酸化剤）の除去は、特に流体を 可溶性電子移動剤で処理して不溶性薬剤に対する電子の一層効果的な経路を与え る場合、不溶性酸化剤（または還元剤）での流体の予備処理によって達成される 。得られた流体は還元活性および酸化活性の両者を持たず、特にこの種の残留活 性が妨害を構成する用途（しかしながら電子移動剤の存在がこの種の妨害を構成 しない用途）に特に適している。特殊な用途は、たとえばレドックス活性酵素の ような特定のレドックス触媒により特定の還元（もしくは酸化）活性をマスク解 除する方法によってその後に流体を分析することである。勿論、本発明は本発明 により予備処理された流体の分析用途に限定することを意図せず、実際に本発明 の一般的思想および教示は当業者に対し多（の他の用途を明らかにする。

本発明によれば、システムは親水性（水溶液）、疎水性（リピド状）または２種 の混合物のいずれかである任意の流体の処理からなっている。不溶性酸化剤を流 体中に導入して、薬剤を妨害汚染物と接触させる。幾つかの一層好適な不溶性レ ドックス活性剤は次の通りである：硫化第一銅（Ｃｕ　Ｓ）、二酸化セリウム（ Ｃｅ　Ｏ２）、硫化銀（Ａｇ　Ｓ）、フェロシアン化銀（Ａ　ｇ　４　Ｆ　ｅ− （ＣＮ）　）、酸化銀（Ａｇ２０）、二酸化マンガン（ＭｎＯ）、過マンガン酸 バリウム（Ｂ　ａ　Ｍ　ｎ　Ｏ４）、重クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）、 過マンガン酸力ＩＪ　’７ム（Ｋ　Ｍ　ｎ、　０４）　、フェロシアン化第−銅 、過マンガン酸鉛、並びにカルボキシメチルセルロースのペルオキシ酢酸誘導体 。特定の不溶性レドックス活性剤の使用は、分析すべき流体および分析物に依存 する。

一般に、使用すべき不溶性酸化剤の量は分析すべき流体における妨害還元剤を非 妨害性にするのに充分な量であるが、一般に全汚染物の完全酸化を確保するのに 必要な量を越える量である。この量は、不溶性レドックス活性剤が流体中の妨害 汚染物と有効接触する表面積の関数である。レドックス活性剤は不溶性であるた め、妨害汚染物と接触する表面積においてのみ妨害汚染物と反応することができ る。したがって、たとえば微細化された粉末のような大表面積を有する不溶性レ ドックス活性剤の少量は汚染物を、たとえば１個の塊状物質のような不溶性レド ックス活性剤の多量と同様、効果的に非妨害性にする。

さらに、液状媒体自身および非妨害性にされる汚染物も不溶性レドックス活性剤 の使用量に影響を及ぼすことに注目される。不溶性酸化剤（または還元剤）の反 応は、さらに一般に約０．１〜２ｍＭの範囲の少量における各種の電子移動剤を 含ませて容易化することができ、この電子移動剤は限定はしないがフェナジンモ ノサルフェート、２．６−ジクロルフエノールインドフエノール、置換１゜４− ベンゾキノン（１，４−ベンゾキノン、モノ−、ジー、トリーおよびテトラ−置 換１，４−ベンゾキノン）を包含し、ここで置換基は限定はしないが単純な１〜 ５個の炭素原子を有するアルキル基、ハロゲン、１〜４個の炭素原子を有するア ルコキシル基、並びに他の可能な置換を包含することができる。

この点に関し特に有用である置換１．４−ベンゾキノンは２，５−および２，６ −シメチルー１，４−ベンゾキノン、２．５−および２，６−ジクロル−１，４ −ベンゾキノン、２−イソプロピル−５−メチル−３，６゜−ジブロモ−１，４ −ベンゾキノン、２−メトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノンおよび２． ３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノンである。置換および未置換 の１．４−ナフトキノンおよび１，２−ベンゾキノンも一般に本発明における電 子移動剤として有用である。多数のレドックス活性染料、一般にフェナジン、フ ェノキサジン、フェノチアジンおよびインダミン族の染料も電子移動剤と（７て 機能するが、これらは一般に好適でない。何故なら、これらは最終処理流体に色 を与えるからである。本発明にて成る程度電子移動剤として機能するこれら群の 多数の染料はｒＨ，Ｊ、コンス・バイオロジカル・ステインス、第９版Ｊ、Ｒ， Ｄ、リリエ編、ウィリアムス・アンド・ウィルキンス、バルチモア、ミズーリ州 （１９７７）に示されている。

本発明による処理法は、ここに説明した目的を達成する任意の方法とすることが できる。１つの方法においては、分析物を不溶性酸化剤（または還元剤）の床に 通す。

この床は、分析物が床を通る際に全汚染還元剤が酸化されるような量の酸化剤を 含有することができる。床の表面積は、好ましくは分析物が床を流過する際に全 分析物が酸化剤と接触するのに充分な大きさである。酸化剤の床は、流体を急速 に通過させながら酸化剤を保持する多孔質フィルタマトリックスに支持すること ができる。

本発明の他の具体例においては、不溶性酸化剤を２枚の膜間に挟持する。分析物 を一方の膜の頂部に導入し、酸化剤の層に流過させ、次いで第２の膜に通過させ る。

この膜は流体の急速な通過を可能にするが、酸化剤を保持して流体から分離させ る。キットは、このシステムにおける特定の物理的な使い捨ての例を示す。

本発明の他の具体例においては、酸化剤を支持体に結合させる。支持体は不溶性 であって膜に限定せず、重合体および成る種の支持材料のカラムで構成すること もできる。不溶性支持体に対する酸化剤の結合は、酸化剤を不溶性にするという 効果を有する。次いで、分析物は支持基質に付着した酸化剤を通過する。この具 体例においては、分析物がこれと共に結合酸化剤を運ばないため、濾過が必要で ない。

さらに他の具体例においては、不溶性酸化剤と分析物とを成る容器内で混合し、 次いで全分析物を酸化剤と接触させるのに充分な時間にわたり混合することがで きる。

次いで酸化剤を濾過、デカンテーション、沈降または遠心分離により分析物から 除去することができる。

上記各具体例において、流体には不溶性酸化剤との接触前に約０．１〜２ｍＭの 電子移動剤を添加することができる。膜間またはフィルタ支持体間に酸化剤を挟 持したり或いは不溶性支持体に酸化剤を付着させる具体例においては、移動剤を 流体に導入し、サンドイッチの第１層を構成する支持層で乾燥させ、この層に接 触した直後に酸化剤と接触するようにする。この具体例において、成る程度の電 子移動剤が流体中に滲出して酸化剤まで移動する。電子移動剤を支持層上で乾燥 させた後に酸化剤をサンドイッチする具体例は、成る構成においてサンドイッチ 層を保持する構造中に流体を活発に流動させることができる。この具体例は、流 体を予備処理するのに特に効率的かつ迅速である。

本発明の実施に際し、不溶性酸化剤の使用量は支持系の寸法により設定される。

支持系は、この系を流過する全分析物を酸化剤と接触させるのに充分な不溶性酸 化剤の表面積を与えるように設計される。必要に応じ、酸化剤の表面積がたとえ ば酸化剤と分析物とを容器内で混合する場合のように大きくなければ、接触時間 の長さは全汚染還元剤の酸化を可能にするのに充分な長さとせねばならない。

本発明の好適具体例においては、分析物を移動させる２つの反応室が存在する。

この場合、反応室は分析される流体を含有するよう設計されて、１端部または両 端部で開放することができ、任意所望の形状および寸法とすることができる。第 １室は不溶性酸化剤を含有して、チャンバの１端部に分析物を導入し、次いで他 端部まで容易に通過させて、ここで第２室に流入するよう設計される。この第２ 室はレドックス測定システムを内蔵し、限定はしないが本明細書の背景および従 来技術の部分で説明したレドックス測定システムを内蔵する。第１室、すなわち 予備処理室は充分量の不溶性酸化剤を内蔵して、全汚染還元物質を流体が通過す る際に急速に還元するようにする。使用される酸化剤が弛緩した不溶性粒子で構 成されれば、これら２個のチャンバ間にフィルタを設ける。酸化剤を不溶性支持 体に結合させれば、この種のフィルタは不必要である。分析物はレドックス測定 システムから完全に離れた１過程で別々に処理する必要がなく、次いで別の工程 で測定システム中に導入され、分析物を次いで測定システムまで直接に移送する ことが本発明の利点である。さらに処理が迅速であって、レドックス測定システ ムから正確な結果をうろことを妨げないことも利点である。

本発明の具体例に関し上記したフィルタ、フィルタマトリックスおよび膜は不溶 性かつ親水性の合成もしくは天然重合体である。

以下、本発明の実施例につき説明するが、これら実施例は本発明を限定するもの でない。さらに、本発明はその後に分析される流体の予備処理のみに限定される ものでもない。本発明は、流体がレドックス活性の不溶性化合物の使用により除 去しうるレドックス活性成分を含有するような全ての場合に適用することができ る。

以下、本発明のシステムおよび方法につき例示するが、この実施例は例示の目的 であって決して限定を意味するものでない。

実施例　１ １００ｍｇ　／ｄＬグルコースの溶液を作成し、１ｍＭのジチオスレイトール（ ＤＴＴ）を導入した。次いで、この溶液をグルコース酵素電極で測定した。溶液 で導入したグルコースの既知量に基づき間違った結果が得られた。

２ｍＬの溶液を不溶性酸化剤の床に流過させた。この床は、２００ｍｇの硫化第 一銅（Ｃｕ２Ｓ）を均一に直径１ｃｍの濾紙片に載せると共に受け容器の上のシ リンダに設置して形成した。次いで、グルツース溶液を再び同じ酵素電極を用い て測定し、結果は溶液に入れたグルコースの濃度に基づき正確であった。したが って、ＤＴＴは汚染還元剤として作用した。

実施例　２ サルコシンとタロモゲンジメチルチアジンルジフェニルテトラゾリウムブロマイ ド（ＭＴＴ）との溶液を作成した。サルコシンデヒドロゲナーゼを添加すると、 サルコシンが酸化され、ＭＴＴが還元されてホルムアルデヒドとグリシンと着色 ＭＴＴ−ホルマザンとを生成した。

サルコシン濃度は、ＭＴＴ−ホルマザンが５８０ｎｍにて吸光するので比色測定 することができる。次の条件で反応を行なった： ５０μＭのサルコシン ＩＩＵ／ｍｌ、のサルコシンデヒドロゲナーゼ０、５ｍＭのＭＴＴ ２０ｍＭの燐酸カリウム、ｐＨ７，５゜反応を終点まで行ない、次いで５８０ｎ ｍにて分光光度計で吸光値を測定し、０．４８であることが判明した。

反応を反復したが、０．５ｍＭのアスコルビン酸ナトリウムを導入した。この場 合は、発生した着色は目盛を外れるような強さであった。アスコルビン酸塩は妨 害還元物質であり、容易にＭＴＴを還元する。

アスコルビン酸塩を含有するサルコシンの溶液１ｍｌを５［１ｍｇの酸化セリウ ム（ＣｅＯ２）を含有する密封の］、　２ｍＭのミクロ遠沈管に入れ、次いで緩 和に５分間にわたり転倒させた。次いで、この処理流体を再び上記の比色レドッ クス測定システムに流入させ、得られた吸光値は０，４９であって予想値に極め て接近した。したがって、アスコルビン酸塩は酸化されたが、サルコシンは酸化 さ実施例２の試験を反復したが、Ｃｅ　Ｏ２の代りに硫化銀（Ａ　ｇ　２　Ｓ　 ）を用いた。結果は実施例２で得られた結果と同様であった。Ａｇ２Ｓで処理す る前、発生した着色はアスコルビン酸塩の存在により目盛を外れたが、処理後に は予想した程度の着色が生じた。

たとえばフェロシアン化銀（Ａ　ｇ４　Ｆ　ｅ　（ＣＮ）　ｓ　）および酸化銀 （Ａ　ｇ　２０　）のような他の不溶性銀（Ｉ）化合物も同様に作用することが 判明した。

実施例　４ 次の成分： １００ｍＭのトリスアセテート、ｐＨ９，５０、５ｍＭのＭＴＴ ２ｍＭのＮＡＤ ２ｍＭのフェリシアン化物 ５ＩＵ／ｍＬのジアフォラーゼ ２ＩＵ／ｍＬの乳酸デヒドロゲナーゼ を含有する反応器において、１ｍＭより多い乳酸を添加すれば暗紫色が発生した が、１ｍＭ未満の乳酸を添加した場合には反応は淡黄色を保持した。これはフェ リシアン化物がホルマザンより前にＮＡＤＨにより優先的に還元されるからであ り、１ｍＭが域値濃度である。

この条件の組合せを０．２ｍＭの尿酸について行なった。

僅か０．９ｍＭもしくはそれ以上の乳酸の濃度が紫色を得るのに必要であった。

尿酸は汚染還元剤であり、実施例においてフェリシアン化物を還元して域値反応 を低下させた。尿酸含有の分析物流体を微細なＭ　ｎ　Ｏ２で被覆されたフィル タ装置に流過させ、次いで再びこの比色レドックス測定システムに流入させた。

ここでは、域値色反応は予想値であることが判明した。したがって、尿酸はＭ　 ｎ　０２により酸化されたが、乳酸はされなかった。

実施例　５ 実施例４における条件を反復したが、Ｍ　ｎ　Ｏ２の代りにたとえば過マンガン 酸バリウム（Ｂ　ａ　Ｍ　ｎ　ｏ　４　）のような不溶性過マンガン酸塩を用い た。これら酸化剤で処理する前、域値反応が低下し、着色はフェリシアン化物の 濃度に基づいて予測されるよりも低い濃度の乳酸で生じた。処理の後、域値反応 は予想レベルまで戻った。

Ｂ　ａ　Ｍ　ｎ　Ｏ４は尿酸を酸化するのに有効であったが、乳酸には影響を与 えなかった。

実施例　６ 特定の還元糖分析において、フェリシアン化カリウムによるアルカリ溶液中での 酸化によって単糖類を測定し、フェリシアン化物の還元を４２０ｎｍにおける吸 光値の減少によって測定した。これは、蛋白触媒を用いないレドックス測定シス テムである。

５０ｍｇ／ｄｌのＤ−マンノース溶液に尿酸を加え、次いでフェリシアン化物に よる還元糖分析にかけた場合、Ａ４２０における減少は予想よりも大であった。

Ｍ　ｎ　Ｏ２およびセルロース繊維のスラリーを作成し、次いで乾燥してフィル タを形成することにより、不溶性酸化フィルタを作成した。マンノース／尿酸溶 液を、このフィルタに中性ｐＨで通過させた。水酸化ナトリウムを添加して溶液 を塩基性にした。何故なら、マンノースはｐＨが高くなければ還元性てないから であり、次いで再び還元糖分析を行ない、この場合は予想された結果が得られた 。したがって尿酸は酸化されたが、マンノースは酸化されな成る種の酸化剤は水 溶液中に可溶性であるが、これらは有機溶剤に可溶性でなく、すなわち非水性流 体となる。

これは重クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）に当てはまり、水中に可溶性であ るがエタノールに可溶性でない。

エタノール中のホルムアルデヒドの溶液を炭酸ナトリウムと硝酸銀とを含有する 溶液で希釈すると黒色が生じ、これはホルムアルデヒドの存在および酸化を示す 。メルカプトエタノールを炭酸塩／硝酸銀溶液で希釈しても同じ結果が得られる 。したがって、ホルムアルデヒドおよびメルカプトエタノールを溶液中で合すれ ば、このレドックス測定系は２者の間で区別できない。ホルムアルデヒドが検出 される化合物であれば、メルカプトエタノールは汚染還元化合物であると考えら れる。

１ｍＬの５ｍＭホルムアルデヒド溶液を１ｍＭのメタカプトエタノールを含む無 水エタノール中で作成した。メルカプトエタノールを除去するため、この溶液を 頂部に１００ｍｇのに２Ｃｒ２０７が展延された直径１ｃｍの濾紙に通して試験 官に集めた。０．２８Ｍの炭酸ナトリウムと１２ｍＭの硝酸銀とを含有する水溶 液を濾液の１部に添加し、その際黒色が生じてホルムアルデヒドの存在を示した 。さらに、濾液を炭酸塩緩衝エルマン試薬の添加により分析した。これは、メル カプトエタノールが重クロム酸フィルタを通過すれば淡黄色を発生させる。黄色 が生じなければ、メルカプエタノールが重クロム酸フィルタにより酸化されたこ とを示す。重クロム酸塩の代わりに過マンガン酸カリウムを用いると、実質的に 同じ結果が得られた。

実施例　８ 新たに作成した血漿の１部を、次の成分：３ｍＭのＮＡＤ ８Ｕ／ｍｉの乳酸デヒドロゲナーゼ ４０ｍＭのＨＥＰＥＳ緩衝液、ｐＨ８，５５０％の血漿 ５Ｕ／ｍｌのクロストリジウム拳ジアフォラーゼ２、００ｍＭのフェリシアン化 カリウムを含有する反応混合物にて培養することにより、ヒト血漿をその乳酸塩 濃度につき分析した。乳酸塩は乳酸デヒドロゲナーゼにより酸化されると同時に 、ＮＡＤがＮＡＤＨまで還元された。ジアフォラーゼおよびフェリシアン化物の 存在下に、ＮＡＤＨが再酸化されると共に２モル１モルのフェリシアン化物が還 元された。フェリシアン化物の還元を分光光度計にて４２０ｎｍでの吸光度によ って直接測定した。特定の血漿試料につき、見掛上の全乳酸塩含有量は１．９ｍ Ｍであった。この血漿を乳酸デヒドロゲナーゼなしに上記の条件下で培養した際 ０．５０ｍＭのフェリシアン化物が直接に還元されると共に、乳酸デヒドロゲナ ーゼを添加すると追加１．４０ｍＭのフェリシアン化物が還元された。したがっ て、血漿は天然血漿における０、５ｍＭの乳酸塩に相当する妨害還元活性を有し た。

この血漿を１ｍＭの２．５−ジクロル−１，４−ベンゾキノンでの修正および１ ００ｍｇ　／ｍｌのＣｅ　Ｏ２の添加に続く不溶性酸化剤の濾過によって予備処 理した場合、分析は乳酸デヒドロゲナーゼの不存在下にフェリシアン化物の測定 しうる還元を示さず、数値は血漿中の１．４ｍＭの乳酸塩に相当した。

実施例　９ 機械依存性の使い捨て装置にて血漿コレステロールの測定を行なった。５０μｌ のヒト血漿を、濾紙のサンドイッチを有するプラスチック管に入れた。適する濾 紙をセルロース、ニトロセルロース、ナイロン、ガラス繊維またはポリカーボネ ート重合体で作成した。第１の濾紙は１μモルの２−イソプロピル−５−メチル −３，６−ジプロモー１，４−ベンゾキノンを含有した。この濾紙の下に厚さ１ ｍｍのの微細なＭ　ｎ　Ｏ２の床を入れて所定位置に保ち、厚さ１ｍｍの微細な Ｍ　ｎ　０２の床を入れて第２の濾紙により所定位置に保った。この試験管の端 部を狭めて機械的にサンドイッチを所定位置に保ち、開口部を乾燥フィルムを含 む２０μｍの毛細管に連結し、これは水性流体の流入によって加水されると０， １Ｍの燐酸カリウム（ｐＨ７，４）と２％のコリン酸ナトリウムと２００Ｕ／ｍ ｌの豚膵臓コレステロールエステラーゼと２　Ｑ　Ｕ　／　ｍ　ｌのコレステロ ールオキシダーゼと１ｍＭのチアゾリルブルーテトラゾリウム（ＭＴＴ）と３％ のｔｒａｎｓ−１，２−’／クロオクタンジオールと１２．４ｍＭのフェリシア ン化カリウムとの溶液を与えた。緊密嵌合するプランジャを用いて血漿をサンド イッチに通過させて毛細管中に圧入した。

毛細管において血漿は試薬を加水してコレステロールエステルヒトダーゼにより コレステロールエステルの加水分解を生ぜしめると共に、オキシダーゼによりコ レステロールの酸化を生ぜしめる。キノン電子移動剤の存在および毛細管壁部に よる酸素の排除において、酸化により得られる電子はフェリシアン化物を還元す る。全フェリシアン化物が還元されると、電子はその時のみテトラゾリウム染料 を還元して高着色ホルマザン染料を生成することにより鮮明な色変化を与える。

特定の血漿におけるコレステロールの濃度は２３０ｍｇ　、／ｄｌであり、５． ９４ｍＭに等しかった。これは当量のフェリシアン化物濃度（１２，４／２−６ ．２０ｍＭ）を越えず、したがってこの血漿はＩｌ、９ｍＭのフェリシアン化物 の還元を生ぜしめて０．５ｍＭのフェリシアン化物を残し、さらにＭＴＴの還元 も暗着色染料の生成も生ぜしめなかった。

不溶性酸化剤をサンドイッチから除去すると共に試験をその他は同一の装置で反 復した場合には暗色が発生し、これはコレステロール含有量が２４０ｍｇ　／ｄ ｌ　（すなわちフェリシアン化物が丁度消費されて色変化が開始する濃度）を越 えたことを不正確に示した。この間違った高い測定値はフェリシアン化物濃度を 低下させる血漿中の未知の還元物質によるものであって、コレステロール酸化に よりテトラゾリウムを還元した。電子移動剤と不溶性酸化剤との両者を含有する 系においては、これら未知の還元物質が有利に除去されて、化学的色変化が正確 に２４０ｍｇ／ｄ１未満のコレステロールの存在を示した。他の同様に構成され た装置において、二酸化マンガンの代わりに不溶性酸化剤、すなわちフェロシア ン化第−銅または過マンガン酸鉛を用いて実質的に同等の結果を得た。

実施例　１０ 過酸化水素の測定。０．０５Ｍのトリスクロライドの溶液（ｐＨ７，７）は２． ４ｍＭの過酸化水素と０．４ｍＭのアスコルビン酸とを含有した。この溶液の過 酸化水素含有量を、１９容量の２０　Ｕ　／　ｍ　ｌの西洋ワサビペルオキダー ゼと０．１Ｍの燐酸カリウム（ｐＨ７，３）と０．８ｍＭの４−アミノアンチピ リンと２０ｍＭの４−ヒドロキシ安息香酸とを含有する溶液に１容量加えて希釈 することにより測定した。この溶液を１０分間にわたり反応させ、吸光度を分光 光度計にて５００ｎｍで測定した。過酸化水素の標準溶液で作成した標準曲線か ら、試験溶液の色は初期溶液の過酸化物濃度が２．０ｍＭであり、真の濃度より ０．４ｍＭ低いことを示した。

上記分析の前に不溶性酸化剤である過マンガン酸バリウムの床に試験溶液を通過 させると、真の濃度に対応する着色をもたらした。したがって、溶液を汚染する アスコルビン酸はプロダイ成分の過酸化物依存性の酸化を妨害して間違った低い 色強度を示し、不溶性酸化剤は急速かつ完全にこの妨害還元剤を除去し１、しか も過酸化物濃度に影響を与えなかった。同様な測定を行なったが過酸化水素溶液 をシスティンまたは尿酸またはＬ−ドーパで汚染させた場合、同様な結果が得ら れ、すなわち予備処理しなければ過酸化物の実質的に真の濃度は色反応により示 されなかったが、流体を不溶性酸化剤で処理した場合に実質的に真の値が得られ た。

実施例　１１ 体液中のグルコースの測定。２０μｍのヒト血液を、アスペルギルス・ニガーか らのｌ　５　Ｕ　／　ｍ　ｌのＤ−グルコースオキシダーゼと１ｍＭの０．１Ｍ 燐酸ナトリウム（ｐＨ７，０）；　２０ｍＭの３．　３’　、５．　５’　−テ トラメチルベンチジンおよび２５　Ｕ　／　ｍ　ｌの西洋ワサビペルオキシダー ゼよりなる過酸化水素測定混合物とを含有する反応混合物にて１ｍｌに希釈した 。３７℃にて１０分間反応させた後に６６０ｎｍにて着色を分光光度計で測定し 、標準曲線を参照してグルコース濃度を得、グルコース含有量は４．８５ｍＭで あると判明した。同じ血液試料を酵素添加前に消費された酸素につき補正して酸 素電極における酸素消費の測定により分析した場合、グルコース含有量は５．２ ５ｍＭであると判明した。

この血液試料をガラス繊維の床で濾過して赤血球を除去し、次いで５μモルの２ ，６−シメチルー１，４−ベンゾキノンと深さ１ｍｍのＭ　ｎ　Ｏ２の床とを有 するサンドイッチに通過させた場合、得られた血漿はグルコースオキシダーゼに て５．２３ｍＭのグルコーズであると判明し、ペルオキシダーゼ／ベンチジン色 反応が上記のように生じた。

したがって、血液中に存在する妨害還元物質が不溶性酸化剤および電子移動剤に より分析に先立ち血漿から除去されて、実質的に正確なグルコース含有量の測定 を可能にした。

この分析を反復したが、新生児の脳髄液の試料を用いた場合、不溶性酸化剤によ る予備処理なしに測定したグルコース含有量は１．８２ｍＭのグルコースであっ た。予備処理の後、グルコース含有量は２．４５ｍＭであると判明し、さらに酸 素電極において含有量は２．４５ｍＭであると測定された。当業界で周知されて いるように脳髄液は、典型的にはより低いグルコース濃度および典型的にはより 高い含有量のアスコルビン酸のような還元性物質により、血液の場合よりも相対 的に高いグルコース測定の誤差をもた血漿中のコレステロールの測定。ヒト血漿 の試料を、０．１Ｍのトリスクロライド（ｐＨ７，５）と２０　Ｕ　／　ｍ　ｌ の膵臓コレステロールエステラーゼと２０ｍＭのコリン酸ナトリウムと０．２％ のトリトンｘ　−１００と５Ｕ／ｍｌのノカルジア・コレステロールオキシダー ゼと０．４ｍＭの４−アミノアンチピリンとｌ０ｍＭのフェノールと２５０　／ 　ｍ　Ｉの西洋ワサビペルオキシダーゼとを含有する測定反応物に２０倍希釈し た。この混合物を３７℃にて２０分間培養し、着色を常法で５００ｎｍにて測定 した。５％の２−プロパツールと１％のブリジ３５との混合物に溶解された基準 のコレステロール標準で作成された標準曲線と比較することにより、試験混合物 の着色をコレステロール濃度と関連させた。コレステロール含有量は４．８７ｍ Ｍ　（１８８ｍｇ　／　ｄｌに相当する）であると判明した。しかしながら、こ の血漿を酸素電極にて上記試薬の存在下かつアンチピリン、フェノールおよびペ ルオキシダーゼの不存在下にコレステロールオキシダーゼと反応させた場合、酸 素消費は５．２３ｍＭ　（２０２ｍｇ／ｍ１）のコレステロール含有量に相当し た。血漿を０、５ｍＭの２．５−ジクロル−１，４−ベンゾキノンにより修正し かつ微細な二酸化セリウムの床に通過させて予備処理し、次いで前記と同様に比 色測定反応混合物で分析した場合、測定されたコレステロール含有量は５．２０ ｍＭであると判明し、電極で測定された数値と良く一致した。

したがって、不溶性酸化剤および電子移動剤による予備処理は、間違った低い測 定値の原因となる血漿中の未同定の還元物質を除去した。

実施例　１３ 妨害還元物質を、不溶性マトリックスに付着した有機酸化剤により非妨害性にし た。１００ｇのＣＭＣを１００ｍ１の９０％過酸化水素と共に室温にて６時間培 養することによりカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）のペルオキシ酢酸誘導 体を作成し、誘導化された生成物を水で充分洗浄して過酸化水素を除去した。濡 れたペルオキシ酢酸誘導体を等重量のセルロースキャリヤと混合し、この混合物 を５０％の相対湿度まで２０°Ｃにて乾燥させた。２０ｍｇのこのマトリックス をガラス管の内部に入れ、これを用いて１００μｍの実施例１２に記載した血漿 を予備処理し、その際血漿をプランジャにより試験管に通過させた。この処理の 後の血漿のコレステロール含有量を実施例１２に記載したエステラーゼ／オキシ ダーゼ／ペルオキシダーゼ着色系により測定して５．２４ｍＭであることが判明 し、これは正確な数値と良く一致した。したがって、この不溶性の有機酸化剤は 血漿における汚染還元物質を分析物濃度に影響を与えることなく破壊した。

実施例　１４ 二酸化鉛（ｒｖ）によるガラス繊維フィルタ材料の被覆。１００ｍ１の２％メチ ルセルローズ（１５ｃｐ）水溶液における５ｇの二酸化鉛（ＩＶ）の懸濁物を、 平均孔径３．０μｍのガラス繊維フィルタ材料（Ｓ＆Ｓ３１ガラス繊維、シュラ イヒャー・アンド・シュニル社から入手）の６００ｃｍ２に展延した。被覆され たフィルタをメチルセルロースがなくなるまで水洗し、１００℃にて乾燥した。

使用に先立ち、この材料の小円を打抜き或いはこの材料から切除した。処理され たフィルタ材料を後の使用のため貯蔵した。

実施例　１５ コレステロール測定に先立つ、二酸化鉛（Ｉ　Ｖ）による血漿の予備処理。上記 したように二酸化鉛（ＩＶ）で予備被覆されたガラス繊維フィルタ材料の小円を １ｍｌの使い捨てプラスチック注射器の底部に挿入した。約０．５ｍｌの血漿の 試料を注射器に加え、この血漿をフィルタを介し少なくとも１秒間の濾過時間が 得られるような速度で押し通した。処理された血漿のコレステロール含有量を次 いでチバ・コーニング・インパクト・４００　Ｅ臨床分析装置で測定し、その際 製造業者のコレステロール試薬を用いると共に製造業者の指針にしたがって操作 した。

国際調査報告 ＰＣｒ／１１ｇ９０１０１．８１１フ エ１．　ＦＩＥＬＤＳ　Ｓ児ＣＨＥＤ／Ｓ乙ＩＲｃ丁Ｔ暗５＝ｉｎｔ＠ｒｆｅｒ ｉｎｇ ｃｙｓｔｅｉｎｓ ｐ＠ｒｍａｎｇａｎａｔｅ　Ｉ

Claims (47)

【特許請求の範囲】
1. １．分析物の分析レドックス測定を妨害する傾向を持ったレドックス活性汚染物 を含有する生物流体にて、有機分析物の存在（もしくは不存在）および濃度を酸 化還元反応によって正確に測定するのに適した使用後に廃棄しうる診断用の装備 に依存しないキットにおいて、流体不溶性の酸化性化合物とそれとは別個に有機 流体にて分析物を測定するレドックス反応用の反応体とからなり、汚染物はレド ックス反応に悪影響を及ぼさず、レドックス反応は不溶性酸化性化合物の不存在 下に決定されるよりも正確に分析物の濃度を決定することを特徴とするキット。
2. ２．不溶性酸化性化合物を第１領域に位置せしめ、レドックス反応用の反応体を 第２領域に位置せしめた請求の範囲第１項記載のキット。
3. ３．第１および第２の領域が、不溶性酸化性化合物に対し非浸透性である不溶性 の親水性天然もしくは合成重合体により分離される請求の範囲第２項記載のキッ ト。
4. ４．流体中の汚染物を第１領域にて不溶性酸化性化合物と反応させることにより 、流体中の汚染物を酸化させると共に第２領域におけるレドックス反応に対し非 妨害性にする請求の範囲第２項記載のキット。
5. ５．不溶性酸化性化合物を二酸化鉛（ＩＶ）、二酸化マンガン、フェロシアン化 第一銅、過マンガン酸鉛、炭酸第一銅、硫化第一銅、二酸化セリウム、硫化銀、 フェロシアン化銀、酸化銀、過マンガン酸バリウム、重クロム酸カリウム、過マ ンガン酸カリウムまたはカルボキシメチルセルロースのペルオキシ酢酸誘導体よ りなる群から選択する請求の範囲第３項記載のキット。
6. ６．不溶性酸化性化合物が、分析物を含有する流体に不溶性である請求の範囲第 ２項記載のキット。
7. ７．不溶性酸化性化合物が水不溶性である請求の範囲第６項記載のキット。
8. ８．不溶性酸化性化合物が有機溶剤不溶性である請求の範囲第６項記載のキット 。
9. ９．不溶性酸化性化合物が、酸化状態まで汚染物を変化させる酸化性化合物であ る請求の範囲第６項記載のキット。
10. １０．不溶性酸化性化合物を、分析物を含有する流体に対し浸透性である多孔質 高分子マトリックスによって支持する請求の範囲第６項記載のキット。
11. １１．不溶性酸化性化合物を位置せしめた第１領域に電子移動剤を位置せしめて 含有し、この電子移動剤は不溶性酸化性化合物と汚染物とのレドックス反応を促 進する請求の範囲第２項記載のキット。
12. １２．生物流体を血液、血漿、血清、羊水、脳髄液、滑液、唾液、尿、精液およ び涙よりなる群から選択する請求の範囲第２項記載のキット。
13. １３．生物流体の汚染物質がシステイン、アスコルビン酸、メルカプトエタノー ル、尿酸、ジチオスレイトール、メチルドーパ、ゲンチシン酸、ジピロン、アム ピロン、ホモゲンチシン酸、グルタチオン、チオール含有ペプチドおよび蛋白、 並びにチオールよりなる群がら選択される請求の範囲第１２項記載のキット。
14. １４．生物流体における分析物の分析レドックス測定を不都合に妨害する傾向を 持った汚染物レドックス活性還元物質の生物流体を精製するシステムにおいて、 汚染物還元性物質を含有する生物流体とこの流体における不溶性酸化性化合物と からなり、この酸化性化合物は流体における分析物の分析レドックス測定に対し 汚染物質をレドックス反応により非妨害性にすることにより、不溶性酸化性化合 物と汚染物質との反応の後に生物流体における分析物の向上した精度を有する向 上した分析レドックス測定を汚染物による悪影響なしに行ないうることを特徴と する生物流体の精製システム。
15. １５．妨害汚染物を非妨害性にした後に不溶性酸化性化合物を流体から除去する 手段を備えた請求の範囲第１４項記載のシステム。
16. １６．除去手段が、前記不溶性酸化性化合物の不溶特性を用いて不溶性酸化性化 合物を除去するのに適した手段である請求の範囲第１５項記載のシステム。
17. １７．除去手段が不溶性支持基質である請求の範囲第１５項記載のシステム。
18. １８．生物流体における分析物の分析レドックス測定を不都合に妨害する傾向を 持った汚染物レドックス活性還元物質の生物流体を精製するシステムにおいて、 生物流体とこの流体における分析物の分析レドックス測定に対し汚染物質をレド ックス反応により非妨害性にしうる流体における不溶性酸化性化合物とを含有し た第１領域と、生物流体における分析物のレドックス反応により生物流体におけ る分析物の存在（もしくは不存在）または濃度を決定する反応体を含む第２領域 と、第１および第２領域を分離すると共に流体における分析物に対し浸透性であ るが不溶性酸化性化合物には浸透性でない手段と からなることを特徴とする生物流体の精製システム。
19. １９．不溶性酸化性化合物と汚染物とのレドックス反応を促進する電子移動剤を 第１領域にさらに含む請求の範囲第１８項記載のシステム。
20. ２０．第１領域における生物流体が汚染物還元物質をさらに含有する請求の範囲 第１８項記載のシステム。
21. ２１．流体中の汚染物を第１領域にて不溶性酸化性化合物と反応させることによ り、流体中の汚染物を酸化させると共に第２領域にてレドックス反応に対し非妨 害性にする請求の範囲第１８項記載のシステム。
22. ２２．分離手段が不溶性酸化性化合物をさらに保持する請求の範囲第１８項記載 のシステム。
23. ２３．不溶性酸化性化合物を二酸化マンガン、フェロシアン化第一銅、過マンガ ン酸鉛、過マンガン酸カリウム、硫化第一銅、二酸化セリウム、硫化銀、フェロ シアン化銀、酸化銀、過マンガン酸バリウム、重クロム酸カリウム、炭酸第一銅 もしくはカルボキシメチルセルロースのペルオキシ酢酸誘導体よりなる群から選 択する請求の範囲第１４項記載のシステム。
24. ２４．不溶性酸化性化合物を二酸化鉛（ＩＶ）、二酸化マンガン、フェロシアン 化第一銅、過マンガン酸鉛、過マンガン酸カリウム、硫化第一銅、二酸化セリウ ム、硫化銀、フェロシアン化銀、酸化銀、過マンガン酸バリウム、重クロム酸カ リウム、炭酸第一銅またはカルボキシメチルセルロースのペルオキシ酢酸誘導体 よりなる群から選択する請求の範囲第１８項記載のシステム。
25. ２５．生物流体を血液、血漿、血清、羊水、脳髄液、滑液、唾液、精液、尿およ び涙よりなる群から選択する請求の範囲第１４項記載のシステム。
26. ２６．生物流体を血液、血漿、血清、羊水、脳髄液、滑液、唾液、精液、尿およ び涙よりなる群から選択する請求の範囲第１８項記載のシステム。
27. ２７．汚染物質がシステイン、アスコルビン酸、メルカプトエタノール、尿酸、 ジチオスレイトール、メチルドーパ、ゲンチシン酸、ジピロン、アムピロン、ホ モゲンチシン酸、グルタチオン、チオール含有ペプチドおよび蛋白、並びにチオ ールよりなる群から選択される請求の範囲第１４項記載のシステム。
28. ２８．汚染物質がシステイン、アスコルビン酸、メルカプトエタノール、尿酸、 ジチオスレイトール、メチルドーパ、ゲンチシン酸、ジピロン、アムピロン、ホ モゲンチシン酸、グルタチオン、チオール含有ペプチドおよび蛋白、並びにチオ ールよりなる群から選択される請求の範囲第１８項記載のシステム。
29. ２９．有機流体を処理すると共にこの有機流体における有機分析物の存在（もし くは不存在）または濃度を向上した精度で測定し、前記有機流体は酸化還元反応 により分析物の分析レドックス測定を不都合に妨害しない傾向を持ったレドック ス活性汚染物を含有してなる有機流体の処理方法において、 前記汚染物を含有する流体に不溶性酸化性化合物を添加し、 前記汚染物と不溶性酸化性化合物とを反応させることにより汚染物を酸化還元反 応に対し不都合に妨害しないようにし、 不溶性酸化性化合物を流体から除去し、不溶性酸化性化合物を含まない流体と分 析物の酸化反応用の反応体とを混合し、 流体における分析物の存在（もしくは不存在）または濃度を測定し、この分析物 の測定は還元された汚染物が前記測定に悪影響を及ぼさないため一層正確である ことを特徴とする有機流体の処理方法。
30. ３０．前記汚染物と不溶性酸化性化合物とを含有する流体を１つの領域に位置せ しめ、流体における分析物を測定するための酸化還元反応用の反応体を第２領域 に位置せしめ、これら第１および第２領域を流体における分析物の移動に対し浸 透性であるが不溶性酸化性化合物には浸透性でない分離手段によって分離する請 求の範囲第２９項記載の方法。
31. ３１．流体を第１領域から第２領域まで分離手段を介し通過させることにより、 レドックス測定に対し悪影響を持たなくなった汚染物を第２領域中へ移動させる ことからなる請求の範囲第３０項記載の方法。
32. ３２．第１領域における流体が、不溶性酸化性化合物と汚染物とのレドックス反 応を促進する電子移動剤をさらに含む請求の範囲第３１項記載の方法。
33. ３３．不溶性酸化性化合物を除去する前に、流体における前記化合物の不溶特性 を用いる手段により汚染物と接触させることをさらに含む請求の範囲第３１項記 載の方法。
34. ３４．除去を沈澱、デカンテーション、沈降、濾過または遠心分離によって行な う請求の範囲第３３項記載の方法。
35. ３５．流体における汚染物を第１領域にて不溶性酸化性化合物と反応させること により、流体中の汚染物を酸化させると共に第２領域にてレドックス反応に対し 非妨害性にする請求の範囲第３１項記載の方法。
36. ３６．流体を血液、血漿、血清、羊水、脳髄液、滑液、唾液、尿、精液および涙 よりなる群から選択する請求の範囲第３０項記載の方法。
37. ３７．不溶性酸化性化合物を二酸化鉛（ＩＶ）、二酸化マンガン、フェロシアン 化第一銅、過マンガン酸鉛、過マンガン酸カリウム、硫化第一銅、二酸化セリウ ム、硫化銀、フェロシアン化銀、酸化銀、過マンガン酸バリウム、重クロム酸カ リウム、炭酸第一銅またはカルボキシメチルセルロースのペルオキシ酢酸誘導体 よりなる群から選択する請求の範囲第３０項記載の方法。
38. ３８．生物流体の汚染物質がシステイン、アスコルビン酸、メルカプトエタノー ル、尿酸、ジチオスレイトール、メチルドーパ、ゲンチシン酸、ジピロン、アム ピロン、ホモゲンチシン酸、グルタチオン、チオール含有ペプチドおよび蛋白、 並びにチオールよりなる群がら選択される請求の範囲第３０項記載の方法。
39. ３９．有機流体中で向上した精度にてその存在（もしくは不存在）または濃度を 測定すべき有機分析物を含有する生物流体において、 分析物の存在（もしくは不存在）または濃度を決定するためのレドックス反応用 の反応体と、流体から除去される不溶性酸化性化合物とのレドックス反応により 非妨害性にしたレドックス活性妨害汚染物と からなることを特徴とする生物流体。
40. ４０．血液、血漿、血清、羊水、脳髄液、滑液、唾液、尿、精液および涙よりな る群から選択される請求の範囲第３９項記載の生物流体。
41. ４１．妨害汚染物がシステイン、アスコルビン酸、メルカプトエタノール、尿酸 、ジチオスレイトール、メチルドーパ、ゲンチシン酸、ジピロン、アムピロン、 ホモゲンチシン酸、グルタチオン、チオール含有ペプチドおよび蛋白、並びにチ オールよりなる群から選択される請求の範囲第３９項記載の生物流体。
42. ４２．不溶性酸化性化合物が二酸化鉛（ＩＶ）、二酸化マンガン、フェロシアン 化第一銅、過マンガン酸鉛、硫化第一銅、二酸化セリウム、硫化銀、過マンガン 酸カリウム、フェロシアン化銀、酸化銀、過マンガン酸バリウム、重クロム酸カ リウム、炭酸第一銅またはカルボキシメチルセルロースのペルオキシ酢酸誘導体 よりなる群から選択される請求の範囲第３９項記載の生物流体。
43. ４３．流体不溶性酸化性化合物が二酸化鉛（ＩＶ）である請求の範囲第１項記載 のキット。
44. ４４．不溶性酸化性化合物が二酸化鉛（ＩＶ）である請求の範囲第１４項記載の システム。
45. ４５．不溶性酸化性化合物が二酸化鉛（ＩＶ）である請求の範囲第１８項記載の システム。
46. ４６．不溶性酸化性化合物が二酸化鉛（ＩＶ）である請求の範囲第２９項記載の 方法。
47. ４７．不溶性酸化性化合物が二酸化鉛（ＩＶ）である請求の範囲第３９項記載の 流体。