JPH07229901A - 生物学的試料中の蛋白質の測定方法 - Google Patents
生物学的試料中の蛋白質の測定方法Info
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Abstract
であって、ポリハロゲン化フェノールスルホンフタレイ
ン蛋白質エラー指示薬、緩衝剤及び10重量%又はそれ
未満の量の脂肪族ポリエーテル−ポリカーボネートを含
浸させた担体マトリックスからなることを特徴とする試
験具。 【効果】 生物学的液体中の蛋白質測定のための上記試
験片は、様々なロットの担体マトリックスを使用して
も、担体マトリックス及び試薬組成物との間で有意な反
応性の相違を伴うことなく調製することができ、また、
視覚的検出及び装置による検出の両方に関し、検出限界
に対する尿のバラつきの影響が、本発明の試薬組成物に
より小さくなる。
Description
出に関し、より詳細には、フェノールスルホンフタレイ
ン蛋白質エラー指示薬、緩衝剤及び10重量%又はそれ
未満の量で存在する脂肪族ポリエーテル−ポリカーボネ
ートを利用して生物学的試料中の蛋白質を測定する、新
規組成物及び方法に関する。
及ぼす様々な病理学的状態の診断においては、生物学的
試料中に蛋白質が存在するかどうかの測定は、非常に重
要である。したがって、尿中の蛋白質(アルブミン)を
定性的及び/又は定量的に測定する必要のある場合は多
い。糖尿病及び腎臓疾患の診断においては、これは特に
重要である。糖尿病において主に測定される蛋白質はア
ルブミンであり、このため蛋白尿の試験に用いるモデル
システムはアルブミンである。
定するための方法は、良く知られている。アルブミン測
定のための最も安価で便利な方法は、蛋白質エラー指示
薬を含浸させた紙製の試験片を、少量の尿で湿らせるも
のである。アルブミンが尿試料中に存在すれば、その色
が変わることによって試験片がその存在を表示する。通
常、観察される色は、試料中のアルブミン濃度に応じて
変化する。このような色の変化が、試料中のアルブミン
の定量に利用される。
の測定には便利で速やかに使用できる手段であるが、こ
れまでに生じている問題の一つが、いわゆる比重効果で
ある。尿中蛋白質の試験においては、代表的には蛋白質
と複合体を形成すると(pH指示薬の「蛋白質エラー」)
pKa の変化を示すpH指示薬である染料が、用いられてい
る。この方法によっては、陰性の尿と、痕跡程度の量の
蛋白質(1dl当たり約15μg )を含む尿とが十分に分
離されず、高比重の尿においては偽の陽性の結果が得ら
れてしまう。蛋白質エラー指示薬にある種のポリカーボ
ネート化合物を加えると、試薬紙の初期反応性が低下
し、高比重尿試料が蛋白質について陽性の結果を示す傾
向が小さくなる。
う一つの問題は、通常はろ紙である吸収材が、このシス
テム中で使用している試薬と一定(つまり均一な)の反
応性を示さないという点である。ろ紙は、ロットによっ
ては、同じ担体マトッリクス材が他の被分析物の測定に
用いる試薬組成物と反応する以上に、蛋白質測定に必要
な試薬と反応してしまうことが多い。
材との間で均一な反応性が得られるよう処方物を調製す
るという課題が、この分野においては長く解決されずに
いた課題であり、業界においては非常に重要な課題の一
つであった。当初は、試薬組成物のpHの調整によって、
試薬組成物と担体マトリックス材の反応性がまちまちで
あるとの問題が解決されると考えられた。しかし、pHの
調節は、すべてのロットの担体マトリックス材には有効
ではなかった。所望の結果は、陰性の場合により薄く、
陽性の場合より濃い色を呈する試薬組成物を得ることで
あった。ポリエチレン界面活性剤であるトリトン(Trit
on)X−100は、反応性には影響を及ぼすことが認め
られたが、呈色領域の陰性および陽性末端の両方におい
ては、薄い色を呈した。
も検討された。例えば、試薬組成物のあらゆる成分を変
更したが、変更しても、所望の陰性ではより薄く、陽性
ではより濃い色を示すのに有効ではなかった。ポリビニ
ルアルコールもまた試薬組成物中に導入されたが、異な
るロットの担体マトリックスとの試薬の反応性を調節す
るには有効ではなかった。
有効なスクリーニングを行い、在庫制限を行うよう試み
ても、異なるロットの担体マトリックス材における反応
性の問題は、有効に解決することができなかった。
述したような反応性の問題を克服するために、独特の試
薬組成物が調製され、試薬組成物と担体マトリックスと
の間の反応性の変動を実質的になくするような方法で処
方化された。さらにまた、測定に際して、尿pHのバラつ
きが小さくなることも、本試薬組成物がもたらしたもう
一つの効果である。
中の蛋白質検出のための分析用試験片であって、フェノ
ールスルホンフタレイン蛋白質エラー指示薬、緩衝剤及
び10重量%又はそれ未満の量で存在する脂肪族ポリエ
ーテル−ポリカーボネートを含浸させた吸収性担体マト
リックスからなる試験片を提供するものである。
に、2浸液により含浸させる操作を行い、まず緩衝剤並
びに所望であればFD&C黄色#5及びFD&C#3な
どのバックグラウンド染料を、水溶液から吸収性担体に
含浸させ、次にポリハロゲン化フェノールスルホンフタ
レイン蛋白質エラー指示薬及び脂肪族ポリエーテル−ポ
リカーボネート化合物を、アルコール溶液などの非水性
溶媒を用いて第2浸液により含浸させる。
を生物学的試料で湿らせる、生物学的試料中の蛋白質を
検出する方法に関する。湿らせる試験片は、上述した試
薬組成物を含浸させた吸収性担体を含む。試験片を観察
して、生物学的試料中の蛋白質の存在及びその量の両方
を指示する色変化を、検出する。
定のための試験片は、様々なロットの担体マトリックス
を使用しても、担体マトリックス及び試薬組成物との間
で有意な反応性の相違を伴うことなく調製することがで
きることを見いだした。これに加えて、視覚的検出及び
装置による検出の両方に関し、検出限界に対する尿のバ
ラつきの影響が、本発明の試薬組成物により小さくなる
ことも認められている。
組成物を含浸させることにより達成される。吸収性担体
マトリックスは、好ましくはろ紙である。好ましいろ紙
は、Ahlstrom Filtration Inc.より得られる、木とセル
ロースパルプの混合物を含むグレード204のろ紙であ
る。このろ紙は、ロットによって異なる。過去において
は、スクリーニングと在庫制限は、最適な試薬の性能を
保証するには無効であった。
ては、フェルト、多孔性セラミック片、及び織り、から
み合わせたガラス繊維(米国特許第3,846,247
号に記載されている)が挙げられる。また、試験片の適
切な吸収性担体としては、木、布、スポンジ材及び粘土
質物質(米国特許第3,552,928号に記載されて
いる)が示唆される。しかし、ロット毎に変動があるに
もかかわらず、ろ紙が特に適切である。
な方法で試薬組成物を含浸させる。水性第1浸液及び非
水性溶媒溶液第2浸液を用いた2浸液含浸操作によって
最適な結果が得られることが認められている。吸収性片
には、好ましくは緩衝剤を含有させて、pHを約1.5〜
4.5の間に調整する。このシステムのpHは、好ましく
は約3.5、最も好ましくは約3.7に調節する。しか
し、緩衝剤系のこの特性は必須ではない。良く知られて
いるあらゆる緩衝剤を使用することができる。好ましい
緩衝剤としては、クエン酸及びクエン酸ナトリウムが挙
げられる。
は、試薬の過剰が問題となり、緩衝剤が7.1g/dl未満
で含まれる場合は、緩衝効果は十分ではない。緩衝剤の
量が約8.7g/dlであるのが最適である。
黄色染料を第1浸液において加えることができる。試薬
組成物に適切ないかなる赤色染料をも使用することがで
きる。しかし、FD&C赤色染料#3が好ましい。好ま
しい黄色染料としては、FD&C黄色染料#5が挙げら
れる。これらの染料は、陰性であるレベルでの尿の着色
をマスクする。この他の染料、界面活性剤なども、ま
た、所望により添加可能な成分として第1浸液に加える
ことができる。
上、60g/100リットル未満の量の染料を使用する
ことができる。テトラブロモフェノールブルー(TBP
B)については、50g/100リットルが最適であ
る。
非水性溶媒、好ましくはエタノール溶液が使用される。
従来のポリハロゲン化フェノールスルホンフタレイン蛋
白質エラー指示薬を、指示薬化合物として使用すること
ができる。適切な指示薬としては、以下の化合物が挙げ
られる。 3,4,5,6−テトラブロモフェノールスルホンフタ
レイン(TBPSP);3′,3″−ジニトロ−3,
4,5,6−テトラブロモフェノールスルホンフタレイ
ン(DNTB);3′,3″−ジブロモ−3,4,5,
6−テトラブロモフェノールスルホンフタレイン(DB
TB);3′,3″−ジヨード−3,4,5,6−テト
ラブロモフェノールスルホンフタレイン(DITB);
3′,3″,5′,5″−テトラニトロ−3,4,5,
6−テトラブロモフェノールスルホンフタレイン(TN
TB);3′,3″−ジニトロソ−5′,5″−ジブロ
モフェノール−3,4,5,6−テトラブロモスルホン
フタレイン(DNoHB);3′−3″−ジヨード−
5,5″−ジニトロソフェノール−3,4,5,6−テ
トラブロモスルホンフタレイン(DIDNo);3′,
3″−ジニトロ−5′,5″,3,4,5,6−ヘキサ
ブロモフェノールスルホンフタレイン(DNHB);
3′−ニトロ−5′,5″−ジヨード−3″,3,4,
5,6−ペンタブロモフェノールスルホンフタレイン
(NDIPB);3′,3″−ジヨード−5′,5″−
ジニトロフェノール−3,4,5,6−テトラブロモス
ルホンフタレイン(DIDNTB);3′,3″−ジニ
トロ−5′,5″−ジブロモ−3,4,5,6−テトラ
ヨ−ドフェノールスルホンフタレイン(DNDBT
I);3′,3″,5′,5″−テトラクロロ−3,
4,5,6−テトラブロモフェノールスルホンフタレイ
ン(TCTB);3′,3″,5′,5″−テトラブロ
モ−3,4,5,6−テトラヨ−ドフェノールスルホン
フタレイン(TBTI);3′,3″,5′,5″−テ
トラヨードフェノール−3,4,5,6−テトラブロモ
スルホンフタレイン(TITB);3′,3″−ジスル
ホ−5′,5″−ジクロロ−3,4,5,6−テトラブ
ロモフェノールスルホンフタレイン(DSDC);及び
3′,3″−ジスルホ−5′,5″−ジブロモフェノー
ル−3,4,5,6−テトラブロモスルホンフタレイン
(DSHB)。テトラブロモフェノールスルホンフタレ
インが、好ましい化合物である。
は、脂肪族ポリエーテル−ポリカーボネート化合物であ
る。好ましい化合物は、ジフェニルカーボネート及び二
官能性ヒドロキシ(アルコール)化合物又は二官能性ヒ
ドロキシ化合物の混合物を用いて調製する。その調製に
用いるポリカーボネートの種類、その分子量およびアル
コールは、第1表に記載した。
ポリエーテルL950(登録商標:Bayer AG)とジフェ
ニルカーボネートとを、チタニウム(IV)ブトキシドに
より触媒的に縮合することによって調製されるこのポリ
プロピレンオキシドカーボネートコポリマーは、以下の
構造を有する。
数平均分子量が約420である二官能性ポリプロピレン
グリコールであり、1,2−プロパンジオールの存在下
でプロピレンオキシドを重合させることによって調製さ
れる。ポリマー鎖は、各ジオール残基で成長を停止する
ので、各末端が2級ヒドロキシル基で終了する線状ポリ
エーテルが得られる(つまり、ヒドロキシル基による二
官能性)。nは、3〜25の数であり、好ましくは4〜
15の数、最も好ましくは4〜11の数であり、そして
mは、1〜10の数であり、好ましくは1〜7の数、最
も好ましくは1〜5の数である。このポリエーテル−ポ
リカーボネート化合物は、第2表に示した比率によるポ
リエーテル残基とカーボネートの結合により得られる。
ーテル−ポリカーボネート化合物の量を、10重量%又
はそれ未満に制限することが重要であることが認められ
ている。ろ紙効果を減少させるには、脂肪族ポリエーテ
ル−ポリカーボネート化合物の量を、2重量%又はそれ
未満に制限することが望ましいことが認められている。
施態様及び有用性を述べるが、請求項に特に記載しない
限り、本発明を限定することを意図するものではない。
含有対照試薬の調製 有用なポリマーを確認する目的で、これらの非緩衝蛋白
質試薬を、緩衝試験溶液と共に使用した。 浸液溶液:0.3mMテトラブロモフェノールブルー、T
BPB及び0.1%又は1.0(W/V)%ポリカーボ
ネートのTHF溶液。(対照試薬は、ポリマーを含有し
ない以外は、浸液溶液と同様に調製した)。
Whatman CCP−500紙に含浸させ、60℃で乾燥し
た。試薬紙を、0.2x0.2インチのパッドを含む試
薬片に加工した。
あり、ヒト血清アルブミン(HSA)20mg/dl を含有
するか又は含有しない0.20Mクエン酸カリウム緩衝
液に浸漬した。
してから20秒後に、CLINITEK200(登録商標)によ
り630nm(610nmでも可)における反射パーセント
を測定した。K/Sは、式:K/S=(1−R)2 /2
Rに従って算出した。それぞれの値は、10回の測定値
の平均値である。
であることが認められた。したがって、対照の減少%
は、〔{(ポリマーを含まない対照のK/S−0.05
2)−(ポリマーを含む対照のK/S−0.052)}
/( ポリマーを含まない対照のK/S−0.05
2)〕x100である。 (2)傾きの減少%は、〔(ポリマーを含まない場合の
傾き−ポリマーを含む場合の傾き)/( ポリマーを含
まない場合の傾き)〕x100である。同様の結果が、
pH4.0においても得られた。
の緩衝溶液においても、ある種のポリカーボネートは、
傾きを低下させる以上に対照値を低下させた。この実験
結果より、ポリカーボネートを加えて蛋白質試薬(緩衝
剤及びTBPBの両方を含む)を完成させることによっ
て、初期色(対照)が薄くなり、そのため偽陽性の発生
率が低下したと推定された。
方 1.保存用緩衝液。クエン酸14.75g、クエン酸ナ
トリウム10.93g及びFD&C黄色#5の7.2mg
を蒸留水154mlに溶解し、pH3.46の溶液を得た。 2.第1浸液。(a)保存用緩衝液17.94g;
(b)エタノール5.0g;及び(c)蒸留水2.47
g。 3.第2浸液。(a)TPBP7.5mg;(b)KOK
10,0712.5g;及び(c)THFを加えて25
mlとする。 B.同一の第1浸液及びポリマーを含まない第2浸液に
より、対照処方物を調製した。
分でE&D237C紙に含浸させ、第1浸液については
80℃、第2浸液については60℃の温度で乾燥した。
尿及び中比重貯蔵尿に加えて15mg/dl の濃度としたH
SA、及び(2)臨床的に陰性* である高比重尿試料3
種(比重は、Aで1.028;Bで1.027;及びC
で1.027)。これらの試料の反応性を、CLINITEK2
00を用いて測定した(1試料につき3回測定)。 *)臨床的に陰性は、Sulfosal試薬及びHSA<2mg/
dl及び総タンパク質<10mg/dlを含むことにより陰性
と定義される。この目的は、15mg/dlHSAにより得
られる小さな応答である臨床的に陰性尿の応答を得るこ
とである。
て示した。加えて、高比重尿試料それぞれによる影響
は、〔(K/S高比重−K/S対照)/(K/S15mg
/dl −K/S対照)〕x100として示した。この寄与
は、高比重尿によるHSA15mg/dl の反応性のパーセ
ントである。
が、10%KOK10,071により低下した。しか
し、陰性高比重尿による寄与も、また、かなり低下し
た。したがって、10%KOK10,071ポリマーの
存在により、高比重尿試料が、偽陽性の結果を示す可能
性が小さくなると考えられる。
71を含む蛋白質試薬及び含まない蛋白質試薬を含むT
BPBの比較を行った。
を調製するための量) 1.第1浸液(0.45Mクエン酸ナトリウム、pH3.
70、0.03mMFD&C黄色;水溶液)。(a)0.
9Mクエン酸ナトリウム50ml、pH3.70;(b)1
mMFD&C黄色#5の3.0ml;及び(c)蒸留水47
ml。
(W/V)%KOK10,071;THFに溶解)。 (a)1mMTBPBのTHF溶液30ml;(b)10%
KOK10,071のTHF溶液40ml;及び(c)T
HF30ml。対照処方物を、同じ第1浸液及びポリマー
を含まない第2浸液を用いて調製した。これらの浸液
を、実施例2と同様にE&D237C紙に含浸させた。
加えた。臨床的に陰性な高比重尿1種(A;比重=1.
030;pH=5.6)及び考案したアルカリ性高比重貯
蔵尿1種(B;比重=1.024;pH=8.7)を使用
して、偽陽性を読み取る可能性について試験した。高比
重尿「B」を「最悪症例」の例として用い、KOKポリ
マー効果の限界について試験を行った。CLINITEK200
+を用い、各試料につき6回測定を繰り返し、得られた
データを第5表に示した。
に対する反応性が、ポリカーボネートKOK10,07
1により低下した。同様に、陰性高比重試料の寄与も、
また、ポリカーボネートを含まない試料に関しては、小
さくなる。これによって、ポリカーボネートにより高比
重尿試料が偽陽性の結果を示す可能性が小さくなること
が確認される。
&C黄色#5の0.29g及びFD&C赤色#3の0.
5g、並びにPVA24gを含み、最終的にpH3.7に
調整した水溶液10リットルを用いて、グレード204
Cのろ紙に含浸させた。
で)、第2浸液をろ紙に含浸させた。第2液(10リッ
トル)は、テトラブロモフェノーリスルホンフタレイン
5g、クエン酸50g、並びにポリエーテルL950及
びジフェニルカーボネートとを、チタン(IV)ブトキシ
ドにより触媒的に縮合することによって調製されるプロ
ピレンオキシドカーボネートコポリマー150gのエタ
ノール溶液であった。次いで、得られた物質を35〜1
05℃の温度で乾燥した。
含まない蛋白質試薬と共に用いられた場合に、大きな反
応性の相違を示した(第6表を参照)。ろ紙の繊維に対
する染料及び蛋白質の結合の相違が、ロット間の相違を
もたらす原因であると主張されている。さらにまた、ろ
紙に対する染料の結合が増大すると、測定のバックグラ
ウンドが増大し、ろ紙に対する蛋白質の結合が増大する
と、測定の蛋白質応答が低下するとも主張されている。
第6表は、KOKを含まない実施例4と類似した中心処
方を有することに基づいている。
置、CLINITEK10及びCLINITEK200については、試薬
の反応性を解読数値として表示した。解読数値は、61
0〜660nmにおける染料の最大吸収の反射率パーセン
トに基づく。解読数値が小さければ、反応性が高く、バ
ックグラウンド色も大きいことが示される。試薬のpH
は、これらの測定においては3.46である。237及
び204のグレードのろ紙は、Ahlstrom Filtration 社
(Mt. Holly Springs )の製品である。
尿で湿らせ、生じる色変化を観察し、生物学的な尿試料
における蛋白質を示すものとして記録した。
(Pro 4 )」(実施例4に基づく)によりろ紙のロット
による寄与が大きく低下した。この減少により、生産性
が増大し、試薬を用いて得られる結果がより一定となっ
た。ポリマーは、セルロース繊維への染料の結合を開裂
させることによって、ろ紙によるバラつきを減少させる
と考えられる。その結果、蛋白質試薬の反応性を、目標
に対して一定に保つことができる。
も、試薬組成物とろ紙との間の反応性は、蛋白質の測定
において重要な因子とはならないことが観察された。更
に、試験片により、視覚的及び装置による検出限界の両
方について、異なる尿試料によるバラつきが小さくなる
ことが示された。これは、中及び高比重尿に対する検出
限界が、視覚的及び装置による読み取り値の両方でまち
まちであることの多い蛋白質測定に用いられているこの
他の処方物とは反対である。
で使用することも可能であるが、その特有な実施態様
は、実施例により示されており、詳細に記載されてい
る。しかし、これらの実施例は、本発明を、開示されて
いる特定の形に限定することを目的とするものではな
く、反対にこの目的は、請求項に定義されているような
本発明の精神及び範囲内であるあらゆる修正物、均等物
及び代替物を含むものであることが理解されなければな
らない。
Claims (4)
- 【請求項1】 生物学的試料中の蛋白質測定のための試
験具であって、ポリハロゲン化フェノールスルホンフタ
レイン蛋白質エラー指示薬、緩衝剤及び10重量%又は
それ未満の量の脂肪族ポリエーテル−ポリカーボネート
を含浸させた担体マトリックスからなることを特徴とす
る試験具。 - 【請求項2】 脂肪族ポリエーテル−ポリカーボネート
が、2%又はそれ未満の量で存在し、下記式: 【化1】 (式中、nは、4〜15の数であり、そしてmは、1〜
10の数である)で示される構造を有する請求項1記載
の試験具。 - 【請求項3】 生物学的試料中の蛋白質を検出する方法
であって、(a)分析用試験片を生物学的試料で湿ら
し、該試験片が、第1水性浸液中で緩衝剤を含浸させた
吸収性担体を含み、次いで該吸収性担体に、ポリハロゲ
ン化フェノールスルホンフタレイン蛋白質エラー指示薬
及び脂肪族ポリエーテル−ポリカーボネート10重量%
又はそれ未満を含む非水性溶媒溶液を含浸させる工程;
及び(b)試験片のいかなる色変化をも観察かつ記録す
る工程を含み、色変化が該生物学的試料中の蛋白質を表
示する方法。 - 【請求項4】 脂肪族ポリエーテル−ポリカーボネート
が、2%又はそれ未満の量で存在し、下記式: 【化2】 (式中、n及びmは、請求項2と同義である)で示され
る構造を有する請求項3記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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