JPH0634600A - カタラーゼ活性測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全血を用いて簡単かつ高精度にカタラーゼ活
性を測定する。 【構成】 過酸化水素電極１に対して過酸化水素選択透
過膜２および妨害物質分離膜３をこの順に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はカタラーゼ活性測定装
置に関し、さらに詳細にいえば、基質溶液に含まれる過
酸化水素を検体に含まれるカタラーゼにより分解させる
ことに伴なう過酸化水素の減少量に基づいて検体中のカ
タラーゼ活性を測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】血清中のカタラーゼ活性は急性および慢
性肝炎、肝癌、腎盂腎炎で高値を示し、特に急性膵炎で
は高い活性値を示すこと、これら以外の悪性腫瘍では活
性値が低くなることが知られている。また、カタラーゼ
は生体内で発生した過酸化水素を分解、解毒する酵素で
あることから炎症、生体防御の点においても注目され、
カタラーゼ活性の正確かつ迅速な測定法の確立が強く要
望されている。

【０００３】現在カタラーゼ活性測定方法としては、
（１）カタラーゼの存在に起因する過酸化水素の減少を
紫外部吸収の減少として光学的に測定する方法、（２）
過酸化水素の分解に起因する酸素の生成量または過酸化
水素の減少量を酸素電極または過酸化水素電極により測
定する方法、（３）過酸化水素の分解に伴なう生成熱を
測定する方法、（４）沈殿物を定量する方法、（５）反
応後の残存過酸化水素を滴定する方法、（６）反応後の
残存過酸化水素と硫酸チタンとの複合物を形成させ、吸
光度を測定する方法（特開昭６１−６７４９９号公報参
照）、および（７）電子供与体としてメタノールを用い
る方法等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】（１）の方法を採用し
た場合には、比較的大がかりな光学系が必要になるのみ
ならず、検体中に含まれる妨害物質の影響を受け易く、
測定精度が低下するという不都合がある。 （２）の方法を採用した場合には、検体中の溶存酸素
量、妨害物質の影響を受け易く、測定精度が低下すると
いう不都合がある。

【０００５】（３）の方法を採用した場合には、生成熱
を精度よく測定するために特殊な測定装置が必要である
のみならず、生成熱の測定に当っては検体、検体収容部
等の熱容量の影響を受けるので、測定精度を余り高める
ことができないという不都合がある。 （４）の方法を採用した場合には、沈殿物を収集する等
の作業が必要であり、全体として作業が著しく繁雑化す
るという不都合がある。

【０００６】（５）の方法を採用した場合には、特殊な
装置が必要であり、しかも滴定のための作業が著しく繁
雑化するという不都合がある。 （６）の方法を採用した場合には、強酸を使用するので
危険性が高くなるのみならず、複合物を形成させるため
の作業が繁雑であるという不都合がある。 （７）の方法を採用した場合には、全体として作業が著
しく繁雑化するという不都合がある。

【０００７】即ち、何れの測定方法を採用しても、測定
精度の低下、作業の繁雑化、特殊な装置が必要である等
の不都合があり、特殊な装置が不要であるとともに作業
を著しく簡素化でき、しかも高い測定精度を達成できる
測定装置が臨床検査における必要性を考慮して強く要望
されていた。

【０００８】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、特殊な装置が不要であるとともに作業を
著しく簡素化でき、しかも高い測定精度を達成できるカ
タラーゼ活性測定装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項１のカタラーゼ活性測定装置は、過酸化水
素量に対応する電気信号を出力する過酸化水素電極に対
して過酸化水素選択透過膜および妨害物質の拡散透過を
阻止する妨害物質分離膜がこの順に配置されてある。

【００１０】請求項２のカタラーゼ活性測定装置は、妨
害物質分離膜が取外し可能に配置されてある。請求項３
のカタラーゼ活性測定装置は、過酸化水素選択透過膜が
取外し可能に配置されてある。

【００１１】

【作用】請求項１のカタラーゼ活性測定装置であれば、
過酸化水素量を過酸化水素電極で測定するのであるから
特殊な測定装置が必要でない。また、基質溶液と検体と
をそのまま過酸化水素電極に点着すると、検体中の妨害
物質の影響を受けて過酸化水素電極から出力される電気
信号が変動し、正確なカタラーゼ活性値の測定を行なう
ことができないのであるが、この発明においては、妨害
物質分離膜により検体中の妨害物質が分離され、妨害物
質が分離された検体中のカタラーゼ活性に対応して基質
溶液中の過酸化水素が分解される。そして、残存する過
酸化水素のみが過酸化水素選択透過膜を通して過酸化水
素電極の表面に導かれるので、カタラーゼ活性に高精度
に対応する量の過酸化水素に基づいて過酸化水素電極か
ら電気信号を出力できる。また、以上の説明から明らか
なように、過酸化水素電極に対して妨害物質分離膜およ
び過酸化水素選択透過膜を予め配置しておき、この状態
で検体および基質溶液をこの順に点着または滴下するだ
けでよいから、全体として作業を著しく簡素化できる。

【００１２】請求項２のカタラーゼ活性測定装置であれ
ば、測定に伴なってかなり目詰りが発生する妨害物質分
離膜のみを簡単に取外し、新たな妨害物質分離膜と交換
できるのであるから、目詰りに起因する測定精度の低下
を未然に阻止できる。また、妨害物質分離膜のみを廃棄
すればよいので、過酸化水素電極等は継続的に使用で
き、省資源に貢献できる。

【００１３】請求項３のカタラーゼ活性測定装置であれ
ば、過酸化水素選択透過膜をも簡単に取外し、新たな過
酸化水素選択透過膜と交換できるのであるから、過酸化
水素選択透過膜の劣化に起因する測定精度の低下を未然
に防止できる。また、妨害物質分離膜、過酸化水素選択
透過膜の少なくとも一方のみを廃棄すればよいので、過
酸化水素電極等は継続的に使用でき、省資源に貢献でき
る。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明のカタラーゼ活性測定装置の
一実施例の要部を概略的に示す縦断面図であり、白金等
からなる中心電極１ａおよび銀等からなる対向電極１ｂ
を含む過酸化水素電極１の表面を覆うようにアセチルセ
ルロース等からなる過酸化水素選択透過膜２が配置され
ているとともに、過酸化水素選択透過膜２を覆うように
ポリカーボネート等からなる妨害物質分離膜３が配置さ
れている。尚、過酸化水素電極１から出力される電気信
号に対して所定の除算処理等を行なってカタラーゼ活性
値を得る演算部４が設けられている。

【００１５】上記の構成のカタラーゼ活性測定装置を用
いて、検体としての血液中のカタラーゼ活性値を測定す
る場合には、先ず妨害物質分離膜３上に血液を点着し、
次いで妨害物質分離膜３上に既知の過酸化水素濃度の基
質溶液を点着すればよい。以上の点着作業が行なわれれ
ば、血液中の血球等は妨害物質分離膜３により拡散透過
が阻止され、血球等が排除された血液成分のみが妨害物
質分離膜を拡散透過する。また、基質溶液にはこのよう
な妨害物質は含まれていないのであるから、そのまま妨
害物質分離膜３を拡散透過する。そして、拡散透過後
に、血液中のカタラーゼ活性値に対応する量の過酸化水
素が分解され、過酸化水素の量がカタラーゼ活性値およ
び経過時間に対応して減少するので、過酸化水素選択透
過膜２を通して過酸化水素電極１の表面に到達する過酸
化水素の量も同様に減少する。尚、妨害物質分離膜３を
透過した検体に含まれる妨害物質が存在していても過酸
化水素選択透過膜２により拡散透過が阻止され、測定精
度の低下を未然に防止できる。

【００１６】したがって、演算部４において、点着当初
（例えば、基質溶液を点着してから数秒程度経過した時
点）における電気信号と所定時間（例えば１分程度）が
経過した時点における電気信号との比等を算出し、算出
値に基づく換算処理等を行なうことにより血液中のカタ
ラーゼ活性値を得ることができる。但し、基質溶液の点
着量を正確に設定できる場合には、比等の算出を省略で
きる。

【００１７】また、妨害物質分離膜３がある程度以上目
詰りした場合には、目詰りした妨害物質分離膜３を新た
な妨害物質分離膜３と交換することにより、電気信号の
目詰りに起因する増加を防止できる。好ましくは１回の
測定毎に妨害物質分離膜３を交換する。以上の説明から
明らかなように、例えば、全血を検体として使用した場
合であっても、血球等は妨害物質分離膜３により分離さ
れるので、血球分離、希釈等の前処理を行なう必要がな
くなり、この面からも全体としての作業を著しく簡素化
できる。

【００１８】

【具体例】基質溶液として３０ｐｐｍ過酸化水素溶液
（５０mMリン酸緩衝液、１００mMＫＣｌ）を用い、検体
として全血を用いた。血液１０μｌを妨害物質分離膜３
上に点着した後、基質溶液１０μｌを妨害物質分離膜３
上に点着し、過酸化水素電極１から出力される電気信号
を計測した。この結果、カタラーゼ活性がある血液を点
着した場合には、図２（Ａ）に示すように、点着当初に
電気信号が急峻に立上った後、電気信号が比較的急峻に
減少した。これに対してカタラーゼ活性がない血液を点
着した場合には、図２（Ｂ）に示すように、点着当初に
電気信号が急峻に立上った後、電気信号が比較的なだら
かに減少した。

【００１９】図３は標準血清を用いて同様の測定を行な
い、基質溶液点着６０秒後の電気信号を計測した結果を
示す図であり、カタラーゼ活性値の増加に対応してほぼ
直線的に電気信号が減少していることが分る。即ち、過
酸化水素電極１に対して過酸化水素選択透過膜２および
妨害物質分離膜３を配置することにより妨害物質の影響
を十分に排除できていることが分る。

【００２０】

【実施例２】図４はこの発明のカタラーゼ活性測定装置
の他の実施例の要部を概略的に示す縦断面図であり、図
１の実施例と異なる点は、妨害物質分離膜３が所定間隔
毎に装着された長尺フィルム５をカートリッジ容器６内
に収容し、カートリッジ容器６の一方の室６ａから他方
の室６ｂに向かって長尺フィルム５を移動させ得るよう
にした点のみである。但し、カートリッジ容器６の両室
を連結するブリッジ部６ｃにおいて妨害物質分離膜３を
過酸化水素選択透過膜２と接触させ得るように、例えば
過酸化水素電極１を上昇可能に支持している。また、長
尺フィルム５の、妨害物質分離膜３が装着される箇所に
は、検体、基質溶液の透過を許容する開口が形成されて
いる。

【００２１】したがって、この実施例の場合には、単に
長尺フィルム５を所定距離移動させるだけで簡単に妨害
物質分離膜３を交換でき、妨害物質分離膜３の交換を含
む全作業を簡素化できる。また、妨害物質分離膜３はカ
ートリッジ容器６の室６ｂに収容されるのであるから、
検体として血液を用いる場合における感染症の危険性を
著しく低減できる。

【００２２】

【実施例３】図５はこの発明のカタラーゼ活性測定装置
のさらに他の実施例の要部を概略的に示す縦断面図であ
り、図１の実施例と異なる点は、過酸化水素選択透過膜
２および妨害物質分離膜３をそれぞれキャップ２ａ，３
ａにより過酸化水素電極１に取外し可能に装着した点の
みである。

【００２３】したがって、この実施例の場合には、必要
に応じて過酸化水素選択透過膜２、妨害物質分離膜３を
簡単に交換できる。したがって、必要がある膜のみを交
換することにより過酸化水素電極１を使用できる寿命を
著しく長くできるとともに、省資源に貢献できる。尚、
この発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例
えば、過酸化水素選択透過膜２、妨害物質分離膜３とし
て他の材質からなるものを採用することが可能であるほ
か、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の
設計変更を施すことが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、検体お
よび基質溶液をこの順に点着または滴下するだけでよい
から、血球分離、希釈作業等が不要になり、全体として
作業を著しく簡素化でき、しかも検体中の妨害物質の影
響を排除して高精度なカタラーゼ活性の測定を達成で
き、さらに特殊な測定装置を用いることなくカタラーゼ
活性測定装置を構成できるという特有の効果を奏する。

【００２５】請求項２の発明は、測定に伴なってかなり
目詰りが発生する妨害物質分離膜のみを簡単に取外し、
新たな妨害物質分離膜と交換できるのであるから、目詰
りに起因する測定精度の低下を未然に阻止できるととも
に、妨害物質分離膜のみを廃棄すればよいので、過酸化
水素電極等は継続的に使用でき、省資源に貢献できると
いう特有の効果を奏する。

【００２６】請求項３の発明は、過酸化水素選択透過膜
をも簡単に取外し、新たな過酸化水素選択透過膜と交換
できるのであるから、過酸化水素選択透過膜の劣化に起
因する測定精度の低下を未然に防止できるとともに、妨
害物質分離膜、過酸化水素選択透過膜の少なくとも一方
のみを廃棄すればよいので、過酸化水素電極等は継続的
に使用でき、省資源に貢献できるという特有の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のカタラーゼ活性測定装置の一実施例
の要部を概略的に示す縦断面図である。

【図２】全血を検体とした測定結果を示す図である。

【図３】標準血清を用いて同様の測定を行ない、基質溶
液点着６０秒後の電気信号を計測した結果を示す図であ
る。

【図４】この発明のカタラーゼ活性測定装置の他の実施
例の要部を概略的に示す縦断面図である。

【図５】この発明のカタラーゼ活性測定装置のさらに他
の実施例の要部を概略的に示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 過酸化水素電極 ２ 過酸化水素選択透過膜 ３ 妨害物質分離膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基質溶液に含まれる過酸化水素を検体に
   含まれるカタラーゼにより分解させることに伴なう過酸
   化水素の減少量に基づいて検体中のカタラーゼ活性を測
   定する装置であって、過酸化水素量に対応する電気信号
   を出力する過酸化水素電極（１）に対して過酸化水素選
   択透過膜（２）および妨害物質の拡散透過を阻止する妨
   害物質分離膜（３）がこの順に配置されてあることを特
   徴とするカタラーゼ活性測定装置。
2. 【請求項２】 妨害物質分離膜（３）が取外し可能に配
   置されてある請求項１に記載のカタラーゼ活性測定装
   置。
3. 【請求項３】 過酸化水素選択透過膜（２）が取外し可
   能に配置されてある請求項２に記載のカタラーゼ活性測
   定装置。