JPH06157578A

JPH06157578A - 新規なマルトオリゴ糖誘導体および該誘導体を用いたアミラーゼ測定用試薬

Info

Publication number: JPH06157578A
Application number: JP30376092A
Authority: JP
Inventors: Hatsuichi Majima; 肇一馬島; Shinichi Tejima; 真一手嶋; Shigenori Aisui; 重典愛水
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-06-03

Abstract

(57)【要約】【構成】一般式（Ｉ）【化１】（式中、Ｒ₁およびＲ₂のうち少なくとも一方はβ−グ
ルコピラノシル基、α−フコピラノシル基、β−フコピ
ラノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−
グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン
基を示し、残りは水素原子を示す。Ｒ₃はα−またはβ
−グルコシダーゼによって切断されうる結合を介して還
元末端グルコースに結合し、該結合が切断されたとき、
測定可能な物質となる基を示す。ｎは０〜７の整数を示
す。）で表されるマルトオリゴ糖誘導体および該マルト
オリゴ糖誘導体を含有するα−アミラーゼ活性測定用試
薬。【効果】本発明のマルトオリゴ糖誘導体はα−グルコ
シダーゼ、グルコアミラーゼ等の追随酵素を一液化した
条件において、追随酵素の作用を受けず、かつ澱粉やア
ミロース等の天然糖鎖を認識してその結合を切断する体
液中のα−アミラーゼの作用様式をより純粋に反映す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規なマルトオリゴ糖
誘導体および該マルトオリゴ糖誘導体を基質として用い
るα−アミラーゼ活性測定用試薬に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から膵液や尿などの体液に含有され
るα−アミラーゼの活性を測定することにより、各種疾
患の診断が行われている。このようなα−アミラーゼの
活性測定法としては、例えば、次のような方法（１）〜
（３）などがある。（１）マルトオリゴ糖（例えばマルトテトラオース、マ
ルトぺンタオース、マルトヘキサオースなど）を基質と
する方法：この方法では、α−アミラーゼ含有試料に該
マルトオリゴ糖とα−グルコシダーゼとを作用させて基
質からグルコースを遊離させ、グルコースの量を測定す
ることにより、α−アミラーゼの活性値を知る。生成し
たグルコースを測定する方法としては、グルコースオキ
シターゼ／パーオキシダーゼ／色素系を利用する測定
法、ヘキソキナーゼ／グルコース−６−ホスフェートデ
ヒドロゲナーゼを利用する測定法またはヘキソキナーゼ
／ホスフォグルコムターゼ／グルコース−６−ホスフェ
ートデヒドロゲナーゼ／ＮＡＤＨ系を利用する測定法な
どがある。しかしながら、これらの方法では、α−グル
コシダーゼが僅かではあるが、基質に作用し、ブランク
値が上昇するため、α−グルコシダーゼと基質とを一液
化した試薬とすることが困難である。

【０００３】（２）マルトオリゴ糖の還元性末端にフェ
ニル基、ナフチル基、またはそれらの誘導体をアグリコ
ンとして結合させた基質を用いる方法：これらの方法で
はα−アミラーゼ含有試料に該マルトオリゴ糖誘導体と
必要に応じてα−グルコシダーゼ等の追随酵素を作用さ
せ、基質からアグリコンを遊離させ、遊離したアグリコ
ンの量を光学的に測定することにより、α−アミラーゼ
の活性を測定することができる。このような方法として
は例えば、基質としてｐ−ニトロフェニルマルトペンタ
オシド、ｐ−ニトロフェニルマルトヘキサオシド、ｐ−
ニトロフェニルマルトヘプタオシド、２−クロロ−４−
ニトロフェニルマルトペンタオシドなどを用いる方法が
ある。しかしながら、これらの方法でもやはりα−グル
コシダーゼがわずかではあるが基質に作用し、ブランク
値が上昇するため、α−グルコシダーゼと基質とを一液
化した試薬とすることが困難である。

【０００４】（３）マルトオリゴ糖の還元末端グルコー
スの１位にフェニル基、ナフチル基またはそれらの誘導
体をアグリコンとして結合させ、非還元性末端グルコー
スの４位および／または６位のヒドロキシル基を何らか
の手段で修飾した基質を用いる方法：これらの方法とし
ては、例えばマルトオリゴ糖の非還元性末端のグルコ−
スの６位のヒドロキシル基をハロゲン、グルコピラノシ
ル基などで修飾したタイプの基質（例えば特開昭６０−
２３７９９８号公報）を用いる方法、４位および６位の
ヒドロキシル基をアルキル基、アルコイル基またはフェ
ニル基で置換したタイプの基質（例えば特開昭６０−５
４３９５号公報、特開昭１−１５７９９６号公報）を用
いる方法、あるいはエチリデン基、ベンジリデン基、３
−ケトブチリデン基、２−ケトブチリデン基、２−ケト
プロピリデン基、４−ケトペンチリデン基、メチリスル
フィニルエチリデン基、エチルスルフィニルエチリデン
基、メタンスルフォニルエチリデン基、エタンスルフィ
ニルエチリデン基を非還元末端グルコ−スに導入した基
質（例えば特開昭６０−５４３９５号公報、特開平１−
１５７９９６号公報）を用いる方法などがある。

【０００５】マルトオリゴ糖の非還元性末端グルコース
の４位および／または６位のヒドロキシル基を修飾した
基質は、追随酵素であるα−グルコシダーゼ、グルコア
ミラーゼによる作用を受けず、ブランク値がほとんど上
昇しないので、α−グルコシダーゼやグルコアミラーゼ
などの追随酵素と基質とを一液化した試薬とすることが
可能となった。しかし、上記基質においては、非還元末
端グルコースのヒドロキシル基の修飾基は天然にない構
造のもの（例、アルキル基、アルコイル基またはフェニ
ル基など）であるため、体内において澱粉やアミロース
等のグルコ−ス鎖を認識してその結合を切断するα−ア
ミラーゼの作用様式を純粋に反映していない欠点があ
る。この欠点を解消するために、マルトオリゴ糖の非
還元性末端グルコースの４位または６位のヒドロキシル
基を天然糖であるβ−ガラクトシル基で修飾した基質を
用いる方法が提案されている（特開平３−２６４５９６
号公報）。しかし、この方法では非還元末端が修飾され
ない不純物が若干含まれ、多少のブランク値の上昇が避
けられない。また基質の合成収率が悪く実用的ではな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来のα−ア
ミラーゼ活性測定基質である非還元末端グルコースのヒ
ドロキシル基を修飾した基質の欠点を解消しようとする
ものであり、その目的とするところは、基質と追随酵素
を一液化した条件において、α−グルコシダーゼ、グル
コアミラーゼ等の追随酵素の作用を受けず、かつ澱粉や
アミロース等の天然糖鎖を認識してその結合を切断する
α−アミラーゼの作用様式をより純粋に反映する基質と
しての新規なマルトオリゴ糖誘導体を提供することであ
る。また、該マルトオリゴ糖誘導体を基質として用いる
体液中のα−アミラーゼ活性を精度良く簡単な操作で測
定する試薬を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決しようとするための手段】本発明は、一般
式（Ｉ）

【０００８】

【化３】（式中、Ｒ₁およびＲ₂のうち少なくとも一方はβ−グ
ルコピラノシル基、α−フコピラノシル基、β−フコピ
ラノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−
グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン
基を示し、残りは水素原子を示す。Ｒ₃はα−またはβ
−グルコシダーゼによって切断されうる結合を介して還
元末端グルコースに結合し、該結合が切断されたとき、
測定可能な物質となる基を示す。ｎは０〜７の整数を示
す。）で表される新規なマルトオリゴ糖誘導体である。

【０００９】また本発明は、一般式（Ｉ）

【化４】（式中、Ｒ₁およびＲ₂のうち少なくとも一方はβ−グ
ルコピラノシル基、α−フコピラノシル基、β−フコピ
ラノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−
グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン
基を示し、残りは水素原子を示す。Ｒ₃はα−またはβ
−グルコシダーゼによって切断されうる結合を介して還
元末端グルコースに結合し、該結合が切断されたとき、
測定可能な物質となる基を示す。ｎは０〜７の整数を示
す。）で表される新規なマルトオリゴ糖誘導体および追
随酵素を含有することを特徴とするα−アミラーゼ活性
測定用試薬である。

【００１０】本発明における一般式（Ｉ）で表されるマ
ルトオリゴ糖誘導体の骨格となるマルトオリゴ糖は、２
〜９個のグルコース［式（Ｉ）において、ｎ＝０〜７に
相当］から形成される。マルトオリゴ糖としては種々の
鎖長のものが合成できるが、α−アミラーゼ測定には特
にマルトテトラオースが好適である。

【００１１】一般式（Ｉ）で表されるマルトオリゴ糖誘
導体のＲ₁およびＲ₂のうち少なくとも一方は、β−グ
ルコピラノシル基、α−フコピラノシル基、β−フコピ
ラノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−
グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン
基を示し、残りは水素原子を示す。β−グルコピラノシ
ル基、α−フコピラノシル基、β−フコピラノシル基、
β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−グルコサミン
基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン基である修飾
基は、非還元性末端グルコースの４位または／および６
位の水酸基にα型またはβ型で結合している。本発明の
マルトオリゴ糖誘導体はα型で結合したものおよびβ型
で結合したものの混合物であってもよい。上記の種々の
修飾基の中で、α−アミラーゼの作用様式をより純粋に
反映する基質という観点からは、特にβ−グルコピラノ
シル基が好ましい。

【００１２】一般式（Ｉ）で表されるマルトオリゴ糖誘
導体のＲ₃はα−またはβ−グルコシダーゼによって切
断されうる結合を介して還元末端グルコースに結合し、
該結合が切断されたとき、測定可能な物質となる基を示
す。このようなＲ₃としては一般式（II）で表される下
記置換フェノール化合物残基が挙げられる。

【００１３】一般式（II）

【化５】（式中、ＸおよびＹは個々に水素原子、ハロゲン原子ま
たはニトロ基を示し、同時に水素原子でない。）

【００１４】置換フェノール化合物の具体的な例として
は、ｐ−ニトロフェノール、ｏ−ニトロフェノール、２
−クロロ−４−ニトロフェノール、２，４−ジクロロフ
ェノールなどが挙げられる。Ｒ₃の他の例としては、４
−メチルウンベリフェロンなどの蛍光物質を生じる残基
が挙げられる。α−アミラーゼの至適ｐＨ付近における
測定感度を考慮した場合、２−クロロ−４−ニトロフェ
ノールが好ましい。

【００１５】本発明における一般式（Ｉ）で表されるマ
ルトオリゴ糖誘導体としては、具体的に２−クロロ−４
−ニトロフェニル４−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル
−α−マルトテトラオシド、２−クロロ−４−ニトロフ
ェニル４−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−β−マル
トテトラオシド、２−クロロ−４−ニトロフェニル４−
Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−α−マルトペンタオシ
ド、２−クロロ−４−ニトロフェニル４−Ｏ−β−Ｄ
−グルコピラノシル−β−マルトペンタオシド、ｐ−ニ
トロフェニル４−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−α
−マルトテトラオシド、ｐ−ニトロフェニル４−Ｏ−
β−Ｄ−グルコピラノシル−α−マルトペンタオシド、
２−クロロ−４−ニトロフェニル４−Ｏ−α−フコピ
ラノシル−α−マルトテトラオシド、２−クロロ−４−
ニトロフェニル４−Ｏ−β−フコピラノシル−α−マ
ルトテトラオシド、２−クロロ−４−ニトロフェニル４
−Ｏ−β−グルクロニド−α−マルトテトラオシド、２
−クロロ−４−ニトロフェニル４−Ｏ−α−Ｎ−アセ
チル−グルコサミン−α−マルトテトラオシド、２−ク
ロロ−４−ニトロフェニル４−Ｏ−β−Ｎ−アセチル
−グルコサミン−α−マルトテトラオシド、２−クロロ
−４−ニトロフェニル６−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノ
シル−α−マルトテトラオシドなどが挙げられる。

【００１６】本発明の基質であるマルトオリゴ糖誘導体
（Ｉ）は新規な化合物であり、種々の方法による合成が
可能である。

【００１７】本発明のマルトオリゴ誘導体の製法として
は、例えば一般式(III)

【化６】（式中、Ｒ₃はα−またはβ−グルコシダーゼによって
切断されうる結合を介して還元末端グルコースに結合
し、該結合が切断されたとき、測定可能な物質となる基
を示す。ｎは０〜７の整数を示す。）で表される化合物
とβ−グルコピラノシル基、α−フコピラノシル基、β
−フコピラノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−ア
セチル−グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グル
コサミン基のいずれかを４位および／または６位に有す
るマルトオリゴ糖誘導体を、β−グルコシダーゼ、α−
フコシダーゼ、β−フコシダーゼ、β−グルクロニダー
ゼ、α−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼまたはβ−Ｎ
−アセチルグルコサミニダーゼの糖水解の逆反応を利用
して製造することができる。なお原料化合物である一般
式(III) で表される化合物は、α−またはβ−グルコシ
ダーゼによって切断されうる結合を介して還元末端グル
コースに結合し、該結合が切断されたとき定量可能な物
質（以後アグリコンと呼ぶ）とマルトオリゴ糖を、化学
的にあるいは酵素を用いて合成される（例えば特開平１
−１５７９９６号公報参照）。

【００１８】本発明のマルトオリゴ誘導体の別な製法と
しては、β−グルコピラノシル基、α−フコピラノシル
基、β−フコピラノシル基、β−グルクロニド基、α−
Ｎ−アセチル−グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル
−グルコサミン基のいずれかを４位および／または６位
に有するオリゴ糖誘導体と、非還元末端グルコース非修
飾のマルトオリゴ糖とから、β−グルコシダーゼ、α−
フコシダーゼ、β−フコシダーゼ、β−グルクロニダー
ゼ、α−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼまたはβ−Ｎ
−アセチルグルコサミニダーゼの糖水解の逆反応を利用
して、非還元末端グルコースがβ−グルコピラノシル
基、α−フコピラノシル基、β−フコピラノシル基、β
−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−グルコサミン基
またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン基で修飾された
マルトオリゴ糖を製造した後、α−またはβ−グルコシ
ダーゼによって切断されうる結合を介して還元末端グル
コースに結合し、該結合が切断されたとき定量可能な物
質（以後アグリコンと呼ぶ）と既知の方法に従って合成
することができる（例えば特開平１−１５７９９６号公
報参照）。

【００１９】α−またはβ−グルコシダーゼによって切
断されうる結合を介して還元末端グルコースに結合し、
該結合が切断されたとき定量可能な物質（以後アグリコ
ンと呼ぶ）としては、ｐ−ニトロフェノール、ｏ−ニト
ロフェノール、２−クロロ−４−ニトロフェノール、
２，４−ジクロロフェノールなどの置換フェノール化合
物、４−メチルウンベリフェロンなどの蛍光物質などが
挙げられる。

【００２０】本発明のα−アミラーゼ活性測定用試薬
は、上記一般式（Ｉ）で表されるマルトオリゴ糖誘導体
を基質として含有するものであり、さらにα−グルコシ
ダーゼ、グルコアミラーゼおよび必要によりβ−グルコ
シダーゼを適宜組み合わせた追随酵素、および必要に応
じてその他の添加剤、例えば界面活性剤、安定化剤、防
腐剤、キレート剤などを含有するものである。

【００２１】本発明のα−アミラーゼ活性測定用試薬に
用いられるα−グルコシダーゼの起源は特に限定されな
い。動物、植物、微生物などから得られるα−グルコシ
ダーゼが利用され得る。特に酵母起源のα−グルコシダ
ーゼはグルコース数３のマルトトリオシド以下のグリコ
シドによく作用し、かつグルコース数４のマルトテトラ
オシド以上のグルコシドには作用しにくい点、及びアグ
リコンの特異性が広い点から好適に使用されうる。本発
明のα−アミラーゼ活性測定用試薬に用いられるβ−グ
ルコシダーゼ、グルコアミラーゼの起源も特に限定され
ない。例えば、アーモンドから得られるβ−グルコシダ
ーゼやリゾプスデレマーから得られるグルコアミラーゼ
が好適に使用され得る。

【００２２】本発明方法により、α−アミラーゼの活性
を測定するには、上記基質および追随酵素およびその他
の添加物を含有する試薬に、α−アミラーゼを含む試料
を作用させる。次に本発明のα−アミラーゼ活性測定用
試薬を使用する測定方法における基質分解の反応式を２
−クロロ−４−ニトロフェニル４−Ｏ−β−Ｄ−グル
コピラノシル−β−マルトテトラオシドを例に挙げて説
明する。

【００２３】

【化７】

【００２４】上記反応においてはα−グルコシダーゼの
作用により遊離した発色物質（上記例においては、２−
クロロ−４−ニトロフェノール）を適当な手段により測
定することによって、α−アミラーゼの活性を測定する
ことができる。置換フェノール化合物が還元性末端グル
コースにα結合している場合には、α−グルコシダーゼ
を作用させ、またβ結合している場合には、β−グルコ
シダーゼを作用させて、測定可能な物質を遊離する。上
記した例では遊離する２−クロロ−４−ニトロフェノー
ルのスペクトルを直接測定する。２−クロロ−４−ニト
ロフェノールの測定方法としては、α−アミラーゼの反
応を連続的に追跡するレート法および一定時間反応させ
た後、反応を止めて測定するエンドポイント法のいずれ
もが使用されうる。

【００２５】本発明のα−アミラーゼ活性測定用基質に
おいては、遊離後、測定可能な物質と還元末端グルコー
ス鎖のグリコシド結合はα型、β型どちらでもよく、特
に限定されない。本発明に使用する基質としては、α型
とβ型の混合物であってもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明のマルトオリゴ糖誘導体は、非還
元末端グルコースの４位および／または６位にβ−グル
コピラノシル基、α−フコピラノシル基、β−フコピラ
ノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−グ
ルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン基
を結合した新規化合物であり、該誘導体とα−グルコシ
ダーゼ、グルコアミラーゼ等の追随酵素を一液化した条
件において、該誘導体は追随酵素の作用を受けず、か
つ、澱粉やアミロース等の天然糖鎖を認識してその結合
を切断する体液中のα−アミラーゼの作用様式をより純
粋に反映する。また、本発明のα−アミラーゼ活性測定
用試薬は、該マルトオリゴ糖誘導体を基質として用いる
ことにより、体液中のα−アミラーゼ活性を精度良く簡
単な操作で測定することができる。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。実施例１表１に記載されるマルトオリゴ糖誘導体を基質として用
い、下記組成からなるα−アミラーゼ活性測定試薬をそ
れぞれ調製した。試薬組成Ａ：５０ｍＭグッドバッファー（ｐＨ７．０） α−グルコシダーゼ９０ｕ／ｍｌＣａＣｌ₂ １ｍＭ基質２ｍＭ試薬組成Ｂ：５０ｍＭグッドバッファー（ｐＨ７．０） α−グルコシダーゼ９０ｕ／ｍｌ β−グルコシダーゼ１２ｕ／ｍｌＣａＣｌ₂ １ｍＭ基質２ｍＭなお比較例として表１に示した基質を用いて上記と同様
の試薬を調製した。表１に示された各試薬３mlに三種類
の血清１、２および３をそれぞれ0.25ml添加し、３７℃
にて３分間放置したのち、４１５ｎｍにおける吸光度の
変化を測定し、１分間当りの吸光度の変化を算出した。
その結果を表２に示した。なお、表２には試薬ブランク
の１分間当りの吸光度の変化も併せて記載した。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】実施例１〜４と比較例１、２との比較より、本発明の試
薬は従来のものより測定感度が大きいことがわかる。さ
らに、実施例１、２と実施例３、４の比較より、本発明
の試薬の中でもマルトテトラオース誘導体を用いた場合
の感度がより大きいことがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）【化１】（式中、Ｒ₁およびＲ₂のうち少なくとも一方はβ−グ
ルコピラノシル基、α−フコピラノシル基、β−フコピ
ラノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−
グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン
基を示し、残りは水素原子を示す。Ｒ₃はα−またはβ
−グルコシダーゼによって切断されうる結合を介して還
元末端グルコースに結合し、該結合が切断されたとき、
測定可能な物質となる基を示す。ｎは０〜７の整数を示
す。）で表される新規なマルトオリゴ糖誘導体。
【請求項２】一般式（Ｉ）【化２】（式中、Ｒ₁およびＲ₂のうち少なくとも一方はβ−グ
ルコピラノシル基、α−フコピラノシル基、β−フコピ
ラノシル基、β−グルクロニド基、α−Ｎ−アセチル−
グルコサミン基またはβ−Ｎ−アセチル−グルコサミン
基を示し、残りは水素原子を示す。Ｒ₃はα−またはβ
−グルコシダーゼによって切断されうる結合を介して還
元末端グルコースに結合し、該結合が切断されたとき、
測定可能な物質となる基を示す。ｎは０〜７の整数を示
す。）で表される新規なマルトオリゴ糖および追随酵素
を含有することを特徴とするα−アミラーゼ測定用試
薬。