JPH0672845B2 - 分析方法 - Google Patents

分析方法

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JPH0672845B2
JPH0672845B2 JP61205604A JP20560486A JPH0672845B2 JP H0672845 B2 JPH0672845 B2 JP H0672845B2 JP 61205604 A JP61205604 A JP 61205604A JP 20560486 A JP20560486 A JP 20560486A JP H0672845 B2 JPH0672845 B2 JP H0672845B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [利用分野] 本発明は比色分析等光学的変化を利用して流体中の特定
成分を定量分析する方法に関する。特に、そのような分
析における所要時間の短縮に関する。
[従来技術の欠点] 液体中に存在する特定の物質を検出するために、検出対
象となる物質と適当な試薬との反応により生ずる発色、
変色等の光学的変化を利用する方法は、極めて一般的な
方法であり、比色分析と呼ばれている。湿式法では、被
検物質と反応して発色等の光学的変化を生ずる試薬は、
試料液に添加される。これに対し最近発達した乾式法で
は、試薬を含有する分析要素に液体試料を点滴し、被検
物質と試薬の反応により生ずる発色等を測定する。この
ような乾式分析要素として例えば、特公昭53−21677号
や特開昭55−164356号に開示されたものがある。
試料液に試薬を添加するか、乾式分析要素に試料液を点
着すると、試薬と被検成分が反応し、色素の形成等が生
ずる。例えば、特開昭55−164356号に記載された乾式分
析要素に血液または血漿を点着すると、分析要素中の試
薬と検体中のグルコースが反応し、色素、例えば赤色の
色素が形成される。乾式分析要素の光学濃度は生成した
色素の量に対応するから、一定時間後に反射光学濃度を
測定し、予め求めておいた検量線からグルコース濃度、
いわゆる血糖値に換算する。湿式法では、液の透過濃度
が測定される。
従来は、反応速度を速度として酵素などの活性を測定す
る反応速度法による分析の場合を除くと、試料液の点着
または試薬の添加から一定時間後に光学濃度測定を行う
のみであった。被検成分の濃度(例えば血糖値)が、比
較的低い場合にはすでに反応が終了しているので、この
時間まで待つ必要はなく、時間の不経済である。分析操
作に要する時間が短縮された乾式分析法では、なおさら
である。しかし被検成分の濃度が高い場合には、反応時
間が短いと検量線の勾配が小さく、分析値の変動係数が
大となり、十分な分析精度が得られないことが多い。
[解決すべき技術課題] 本発明は、液体中の特定物質の濃度を比色分析等で測定
する方法において、分析精度を損なうことなく、分析に
要する時間を必要最小限度に短縮することを目的とす
る。
[問題解決の手段] 本発明においては、 (1)光学濃度を反応開始後適当な時間間隔で複数回測
定することにより、光学濃度の変化を追跡し、 (2)各測定時点における光学濃度の値から更に反応を
継続するかどうかを判断し、 (3)分析精度の上で更に反応を継続する必要がないと
判断した場合は、その反応時間に対応する検量線を選択
し、 (4)反応を継続する必要があると判断した場合は更に
反応を継続し、 (5)精度の上から必要最小限度の反応時間で分析を終
了する ことを特徴とする。
本発明は種々の発色反応に基づく比色分析、特に一体化
乾式分析要素を用いた比色分析に適用できる。例えば以
下に列挙するような発色反応に基づく比色分析に適用で
きる。
(1)被検物質(アナライトともいわれる)との反応に
より直接または間接に生成した過酸化水素を検出する種
々の発色反応。例えば、 ペルオキシダーゼその他の過酸化物触媒活性物質の存在
下においてフェナゾン類(1−フェニル−2,3−ジメチ
ル−4−アミノピラゾリン−5−オン、1−(2,4,6−
トリクロロフェニル−2,3−ジメチル4−4−アミノピ
ラゾリン−5−オン等)とフェノール類(フェノール、
α−ナフトール、1,7−ジヒドロキシナフタレン等)と
のカップリング反応、 ペルオキシダーゼ等の存在下においてベンジジン型色原
体、例えばベンジジン、O−トルイジン、O−ジアニシ
ジン、テトラメチルベンジジンの、変色反応(例えば、
USP2,981,606号の記載参照)、 イミダゾール核を有するロイコ色素、例えば2,4,5−ト
リアリールイミダゾール、2,4−ジアリール−5−アル
キルイミダゾール等からの色素生成反応。
(2)NADとNADH,またはNADPとNADPHの間の酸化還元反
応に共役する電子伝達剤を介してのテトラゾリウム塩か
らのホルマザン色素形成反応。例えば、特開昭59−8809
7号に記載されたテトラゾリウム塩からの色素形成反
応。
(3)芳香族ジアゾニウム塩とビリルビンの結合による
アゾビリルビンの生成反応。例えばUSP2,854,317号、同
3,880,588号、特開昭59−145965号の記載参照。
(4)バリルマンデル酸とジアゾニウム塩、例えばp−
ニトロベンゼンジアゾニウムとによるアゾ色素の形成反
応。
(5)クレアチニンとピクリン酸塩からの色素形成反応
(いわゆるヤッフェ法)。
(6)酵素活性下での自己顕色性基質からの色素解離。
例えば USP4,233,403号に記載のあるp−ニトロフェノール置換
オリゴ糖から、パラニトロフェノールを生成する加水分
解反応、 γ−グルタミルパラニトロアニリド、リン酸パラニトロ
フェノール等から、パラニトロフェノールを生成する加
水分解反応。
(7)酸性環境でナフチルアミン類、例えばN−(1−
ナフチル)−N′−ジエチルエチレンジアミンとo−フ
タルアルデヒドと尿素との反応、例えば特開昭55−6903
8号、特開昭58−117457号に記載のある反応。
(8)金属イオン、例えばカルシウムイオンと、キレー
ト剤、例えば3,3′−ビス[{ジ(カルボキシメチル)
アミノ}メチル]−o−クレゾールフタレインとの間の
キレート色素形成反応。
(9)酸塩基指示薬のpHによる変色。例えば、フェノー
ルスルフォフタレイン、ブロムクレゾールグリーン、ブ
ロムクレゾールパープル等の変色。
(10)酸塩基指示薬の蛋白質による変色。例えば、アン
モニア、尿素等の分析に利用されるブロムクレゾールグ
リーン、ブロムクレゾールパープル、テトラブロモフェ
ノールブルー等のアルブミンによる変色。
(11)総蛋白の定量に利用される、アルカリ環境におけ
るビウレット試薬の呈色。
色素の形成または変色(吸収波長変化)のみならず、色
素の退色や有色物質の減少を測定する場合にも、本発明
が適用できる。例えば、NADHまたはNADPHの減少を測定
するグルコースの分析やフェリシアン化物の減少を測定
するグルコースの分析である。
短波長電磁波、例えば紫外線、放射線の励起により生ず
る蛍光を測定する場合にも、本発明が適用できる。また
化学発光、生物発光などの発光を測定する場合にも、本
発明が適用できる。例えば、過酸化水素の作用によるル
ミノール発光等。
[発明の効果] 本発明は、液体中の特定物質の濃度を比色分析等で測定
する方法において、分析精度を損なうことなく、分析に
要する時間を必要最小限度に短縮することができる。
試料液の点着または試薬の添加から一定時間後に光学濃
度測定を行う従来の終点法分析に比し、本発明では、被
検成分の濃度(例えば血糖値)が比較的低い場合には反
応が比較的短時間に終了しているのでそれ以上待つこと
なく分析を終了し、分析時間の経済を図ることができ
る。乾式分析法のように分析操作に要する時間が短縮さ
れた分析法では特にその長所を活用することができる。
一方、被検成分の濃度が高い場合には、反応時間が短い
と検量線の勾配が小さく、分析値の変動係数が大とな
り、十分な分析精度が得られないことがあるので、この
ような場合には必要な反応時間を取ることにより、分析
精度を高く保つことができる。乾式分析要素を用いた分
析法では、上の傾向が多く見られるので、これは重要で
ある。
本発明では、分析時間の異なる短縮だけでなく、試料液
中の被検成分濃度に応じて、分析精度の上で必要な最小
限の反応時間を選ぶので、分析精度を損なうことなく所
要時間の合理的な短縮が達成できる。
[実施例] <化学分析スライドの作製> 下記のようにして、グルコース乾式化学分析スライドを
作製した。
ゼラチン下塗りがされている厚さ180ミクロンのポリエ
チレンテレフタレート平滑フィルムの上に下記組成の試
薬層を塗布液、乾燥厚さが15ミクロンになるように塗布
し乾燥した。
ゼラチン 20g ペルオキシダーゼ 2500IU グルコースオキシダーゼ 1000IU 1,7−ジヒドロキシナフタレン 0.5g 4−アミノアンチピリン 0.5g ポリオキシエチレンノニルフェノール 0.2g 水 200ml その上に下記組成の光遮蔽層塗布液を乾燥厚さが7ミク
ロンになるように、塗布、乾燥した。
ゼラチン 10g 二酸化チタン 100g 水 500ml 光遮蔽層の上に下記組成の接着層を乾燥膜厚が2μmに
なるように塗布、乾燥した。
ゼラチン 4g ポリオキシエチレンノニルフェノール 0.1g 水 200ml 接着層を30g/m2の割合の水で湿らせた後、綿ブロード織
物を軽く圧着し、乾燥させた。
上記のように作製されたグルコース分析フィルムを、15
×15mmに切り、24×28mmのプラスチック製マウントに収
納した。
<比色分析操作> 上記のように作製されたグルコース分析スライドを、第
1図に示す分析装置のスライド挿入位置2に装填し、試
料液10μをマイクロピペットで点着した後、直ちにス
ライド送りレバー4を測光位置3まで押して、インキュ
ベータ7内にスライドを送り込む。
分析装置内に設けられたタイマーにより、スライドの送
り込みから2分後に、インキュベータの下方に設けられ
た測光窓を通して、スライド内の化学分析フィルムの支
持体側からの反射光学濃度を光学濃度測定ヘッド(プロ
ーブ)12の光源と測光部14、参照光の測光部15によって
測定した。光源には透過極大波長500nmのフィルターを
光路に挿入した。
本発明における代表的な工程を示すフローチャートを、
本実施例の場合について第2図に示す。
点着から2分後に測定した光学濃度の値が0.400より小
のときには、反応を打ち切ってスライドをインキュベー
タからトレイ23に排出させる一方、反応時間2分での用
意された検量線を用いて、グルコース濃度を算出する。
検量線は演算装置内の記憶装置に記憶されているもの
が、演算制御装置からの指令信号により選択されて演算
装置の演算部にインプットされ、演算に用いられる。
2分後の光学濃度が0.400以上であるときには、3分後
までインキュベータ内でスライド上の反応を継続させ
て、光学濃度を測定する。
3分後の光学濃度が0.600より小のときには、反応を打
ち切ってスライドをインキュベータから排出させる一
方、反応時間3分での用意された検量線を用いて、グル
コース濃度を算出する。3分後の光学濃度が0.600以上
であるときには、さらに4分後までインキュベータ内で
スライド上の反応を継続させて、4分後に光学濃度に測
定する。
4分後の光学濃度が0.700より小のときには、反応を打
ち切ってスライドをインキュベータから排出させる一
方、反応時間4分での用意された検量線を用いて、グル
コース濃度を算出する。4分後の光学濃度が0.700以上
であるときには、さらに5分後までインキュベータ内で
スライド上の反応を継続させて、5分後に光学濃度を測
定する。
5分後の光学濃度が0.850より小のときには、反応を打
ち切ってスライドをインキュベータから排出される一
方、反応時間5分での用意された検量線を用いて、グル
コース濃度を算出する。5分後の光学濃度が0.850以上
であるときには、さらに6分後までインキュベータ内で
スライド上の反応を継続させて、6分後に光学濃度を測
定する。測定終了後のスライドは排出される。
本実施例における以上の論理処理フローチャートを第3
図に示した。
<検量線の作製> 各反応時間に対する検量線は、分析に先立ち以下のよう
にして作成した。
前記のグルコース分析スライドに、0,50,100,150,200,2
50,300,350,400,450,500,550,600mg/dlのグルコースを
それぞれ含む管理血清(市販管理血清およびそれに所要
量のグルコースを加えたもの)を、マイクロピペットを
用いて点着し、1,2,3,4,5,6分後の反射光学濃度を測定
した。各グルコース濃度における反応時間に反射光学濃
度の関係は、第4図に示すごとくであった。このグラフ
をもとに、反応時間2,3,4,5,6分における検量線(グル
コース含量対光学濃度)を求めた。各反応時間に対する
検量線は第5図に示すごとくであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例に用いた分析装置の断面図と電気回路の
模式図である。 第2図は工程フローチャートの代表例、第3図は実施例
の論理処理フローチャートである。 第4図は実施例における反応時間と反射光学濃度の関係
を示すグラフ、第5図は実施例における検量線を示すグ
ラフである。 第1図、第2図で各記号の示す意義は下記の通りであ
る。 1……スライド挿入レバーの、スライド排出位置を示す 2……スライド挿入レバーの、液点着位置を示す 3……スライド挿入レバーの、測光位置を示す4スライ
ド挿入レバー 5……スライド挿入レバー(平面図) 6……スライド送り部 7……上部保温部材 8……化学分析スライド、16……ランプ 9……黒板、17……増幅器 10……白板、18……増幅器 11……下部保温部材、19……切り換え器 12……測光ヘッド、20……A/D変換器 13……レンズ、21……コンピュータ 14……受光素子、22……ベース 15……受光素子(参照光) 23……スライド排出トレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−150333(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体中の特定物質の濃度または活性を、化
    学反応を介して生ずる光学的変化を検出して測定する分
    析方法において、光学濃度または発光強度を反応開始後
    適当な時間間隔で複数回測定することにより、光学濃度
    の変化を追跡し、各測定時点における光学濃度の値から
    更に反応を継続するかどうか判断し、分析精度の上から
    反応を継続する必要がないと判断した場合はその反応時
    間に対応する検量線を選択し、反応を継続する必要があ
    ると判断した場合は更に反応を継続して、分析精度の上
    から最小限度の反応時間で分析を終了することを特徴と
    する分析方法。
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