JPH10142225A - 目視試験片の化学タイマーおよびその作成方法 - Google Patents

目視試験片の化学タイマーおよびその作成方法

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JPH10142225A
JPH10142225A JP9251467A JP25146797A JPH10142225A JP H10142225 A JPH10142225 A JP H10142225A JP 9251467 A JP9251467 A JP 9251467A JP 25146797 A JP25146797 A JP 25146797A JP H10142225 A JPH10142225 A JP H10142225A
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reagent
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アーネスト・ジェイ・キサー
Michael F Tomasco
ミカエル・エフ・トマスコ
Edward G Rice
エドワード・ジー・ライス
Yeung S Yu
イェング・エス・ユ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 血液等の生物学的流体中の分析物の濃度を簡
単にしかも早く精度よく測定できる試験片の化学タイマ
ーを提供する。 【解決手段】 直接読み取り試薬試験片の化学タイマー
は、生物学的流体をその試験片に塗布した後、所定の時
間で変色する。試験片はその流体中の分析物の濃度を測
定する。化学タイマーは、インジケーター、水和した時
にグルコースと反応してそのインジケーターの色を変え
る酵素含有試薬、そのインジケーターの色の変化を抑え
る抑制剤、グルコースおよび場合によっては試薬中の酵
素と反応しないアルドースからなる乾燥被覆である。試
薬とグルコースは被覆内に過剰に存在し、タイマーの色
は変化するのに要する時間が抑制剤濃度によって制御す
ることができる。アルドースは多分乾燥状態でグルコー
スによる糖蛋白質化で阻止することによりタイマーの安
定性を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は時間のインターバ
ル、すなわち、特に、試験片で生物学的溶液中の分析物
の濃度を測定するインターバルを化学的に判定する装置
および方法に関する。尚、本出願は先の１９９５年３月
２７日出願の出願番号４１１，２３８号の一部継続出願
である。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】多く
の目視試験装置が生物学的溶液中のある分析物の濃度を
測定するために開発されている。これらの目視検査装置
では、例えば、グルコース、コレステロール、蛋白質、
ケトン、フェニルアラニンあるいは血液中の酵素、尿素
あるいは唾液が測定されている。
【０００３】酵素ベースの組成物を入れた乾燥相試薬片
（ストリップ）は、グルコース濃度の生物学的流体のサ
ンプルを試験するために臨床実験室、医院、病院および
家庭で広く使用される。実際、試薬片は人類数億の糖尿
病患者の多くの日常必需品となっている。糖尿病は血液
化学で危険な異常を引き起こすので、視力障害、腎臓疾
患および他の重要な医学的疾患を招く。これらの疾患の
危険を最小にするため、大体の糖尿病患者は自分自身を
定期的に試験して、例えば食事（ダイエット）のコント
ロールおよび／又はインシュリン注射でグルコース濃度
を調節しなければならない。１日に４回あるいはそれ以
上も自分の血液グルコース濃度を試験しなければならな
い患者もいる。
【０００４】糖接種量の制御および／又はインシュリン
注射を行なうために食事をコントロールしたり、この点
について血液グルコース濃度をしばしば試験することに
より指示されなければならない糖尿病患者にとって、グ
ルコース測定のために早く、安く、正確な試薬片をも持
つことは特に重要である。
【０００５】試薬片は、その試験片に塗布された生物学
的流体中のグルコース濃度によって異なった色調になる
インジケーターを含有するものが知られている。これら
の試薬片には還元化学を使用するものがあるが、試薬片
が被酸化性染料あるいは染料対（カップル）を含むのが
より一般的である。試薬片には、グルコースを酸化して
グルコン酸と過酸化水素にすることができるグルコース
オキシダーゼなどの酵素を含むものもある。試薬片はま
た被酸化性染料と過酸化活量を有する物質も含み、過酸
化活量を有する物質は過酸化水素の存在の下で被酸化性
染料を選択的に触媒性酸化することができる（例えば、
米国特許第５，３０６，６２３号を参照）。
【０００６】１９７６年６月２２日にHochstrasserに発
行された米国特許第３，９６４，８７１号は生物学的流
体中のグルコースのような物質を直接測定するための使
い捨てインジケーター片を開示している。インジケータ
ーは、それが物質と反応すると酸化して色を変えるイン
ジケーター試薬と、インジケーターが完全に消耗してし
まうまで、酸化インジケーターの蓄積を幾つかの方法で
防止する「拮抗薬」の双方を含めることによって物質の
濃度を示す。
【０００７】Palmerらは、１９８９年５月２４日に公開
されたヨーロッパ特許出願第０３１７０７０号（同様
に、１９９１年７月３０日に発行された米国特許第５，
０３６，０００号参照）にグルコースと他の分析物の
「ディジタル」定量的分析システムを開示する。その分
析システムは、生物学的流体中の有機化合物の濃度を、
先ずその有機化合物を特殊素材オキシダーゼ酵素で酸化
して過酸化水素を生成することによって測定する。その
分析システムは、過酸化水素の還元剤であるクロモゲン
と、大きな還元性を有する空気安定過酸化水素還元剤を
含む。その大きな還元性は、空気安定過酸化水素還元剤
が消耗するまで、クロモゲンで検出可能なすべての変色
を遅らせる。従って、測定されるはずの過酸化水素還元
剤が空気安定過酸化水素還元剤の濃度に相当する予め定
めたレベルより少なければ変色は生じない。その結果と
して、この分析システムは変色の強さに関係なく濃度を
定量的に測定する。
【０００８】１９８７年３月１０日に発行されたIsmail
らの米国特許第４，６４９，１２２号は分析物の濃度を
測定するための試験組成物の活性度を確認する活性度試
験装置を開示している。その活性度はその活性度試験装
置を濡らすことによって測定される。水で濡らすとこの
試験は色を変えるか、何らかの変化を受けてユーザーに
試験片が活性であることを確認させる。
【０００９】White-Stevens とStoverによる臨床化学
（Clin. Chem.)の２８、４、５８９−５９５（１９８２
年）は、分析試験でアスコルビン酸によって生じる干渉
を議論している。アスコルビン酸は、ペルオキシダーゼ
と酸化還元インジケーターの使用に基づく試験による色
の出る時間のずれを引き起こす。
【００１０】この試験が家庭、医院、クリニックあるい
は病院で行なわれるにせよ、グルコース測定の精度と再
現性がきわめて重要である。色表示試薬片の場合、色変
化（変色）が明確であり、グルコース以外の生物学的流
体に含まれる組成物の変化に敏感であることが望まし
い。目視読み取り試薬片の場合、視力障害を持つ糖尿病
患者は、所定の波長での吸光度の変化で示される色変化
も計器読み取り試薬片の精度に重要であるが、グルコー
ス濃度による著しい色変化を示す試験試薬を有すること
が特に重要である。
【００１１】変色は一連の化学反応を含むため、同時に
は起きない。従って、ユーザーは反応が起きるための時
間、通常わずかな間、待たなければならない。計器が試
薬片を読み取ると、タイマー回路は反応の完了を示す信
号を出すことができる。しかしながら、試薬片を計器を
使わずに目視で読み取ると、ユーザーは必要な時間より
短い時間で、早めに試薬片を読み取ることになり、誤っ
た結果を得てしまう。また一方、ユーザーは、反応が完
了しているとは言えないまでも、試薬片を読み取るまで
長い時間待つ必要を感じることもあり、それによって不
必要な遅れやユーザーに不満を残す。そこで「化学」タ
イマー、すなわち、サンプル中のグルコース（あるいは
興味のある別の分析物）の濃度に関係なく変色するが、
サンプルとの着色反応を完了するのに十分な時間が経過
した後だけ変色するする試薬片に関する要素が必要とさ
れる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、生物学
的流体の分析物の濃度を測定するための目視試験片の化
学タイマーによって、試験片のユーザーが、必要以上に
長時間待つ必要がなく、適切な読み取りを行なえる時間
待ったことを確認することができる。この化学タイマー
は、 ａ）着色したインジケーター組成物、 ｂ）水和したらグルコースと反応して前記インジケータ
ーの色を変化させることができる酵素含有試薬、 ｃ）前記インジケーターの色の変化を抑える抑制剤（イ
ンヒビター）、 ｄ）グルコース、 ｅ）前記試薬の酵素と実質的に反応しないアルドース、
を乾燥被覆する工程を含む。 このタイマーでは乾燥被覆内の抑制剤とグルコース濃度
は、生物学的流体サンプルを試験片に塗布した後、所定
の時間、グルコースが試薬と反応して抑制剤の色を変え
るように、選択される。インジケーターを「着色した」
と表わすことによってインジケーターが白でないことを
意味しようとしているのではない。実際には好ましい実
施態様で、白は水和前のインジケーターの色である。
【００１３】本発明の他の実施態様では、塗布される生
物学的流体のグルコースの濃度を測定するための目視試
験片の化学タイマーを作成する方法は、 ａ）水和したらグルコースと反応して反応生成物を形成
することができる酵素含有試薬の溶液を多孔質膜上に被
覆する工程と、 ｂ）前記被覆を乾燥して第１層を形成する工程と、 ｃ）（ｉ）前記反応生成物と反応して変色することがで
きるインジケーターと、（ii）前記インジケーターの色
の変化を抑える抑制剤と、（iii)グルコースと、（iv）
前記試薬の酵素と実質的に反応しないアルドース、を含
む第２層を前記第１層上に塗布する工程を含む。上記フ
レーズ「試薬の酵素と実質的に反応しない」はこの明細
書および請求の範囲で使用する場合、グルコースとの反
応より酵素とは比較的ほんのわずか、すなわちグルコー
スの反応度の約１０％未満、反応することを意味する。
【００１４】この試験片は、その試験片の「サンプル
側」に塗布された生物学的流体に含有した分析物の濃度
を目視で示すタイプのものである。この目視表示は試験
片の反対（すなわち「試験用」）面に出る。流体サンプ
ルをサンプル側に塗布する時間と対応する目視表示、通
常色の変化、が試験側に出る時間との間にずれ（遅れ）
があるのが一般的である。従って、ユーザーが、読み取
り前に、少なくとも最小長さの時間待たなければ、読み
取りは不正確な値で与えられる。さらに、適切な最小の
遅れ時間は、環境あるいは試験片化学、例えば周囲温度
あるいは時効効果の変化により影響される。本発明の化
学タイマーはユーザーに、流体サンプルを試験片に塗布
した時間から十分時間が経過した目視表示を提供する。
【００１５】試験片の化学組成物は、勿論、分析物／測
定すべき生物学的流体による。試験片は、水分の他に血
液、尿および唾液等の生物学的流体（生体液）中のグル
コースあるいは他の糖、アルコール、コレステロール、
蛋白質、ケトン、尿酸、フェニルアラニン、あるいは酵
素等の分析物を検出するよう設計することができる。試
薬試験片の化学タイマーは、試薬試験片それ自身と同じ
分析物／生物学的流体の組み合わせに、必要ではない
が、応じるように、通常、適合されるだろう。例えば、
試験片が全血液中のアルコールを測定するために設計さ
れたならば、そのアルコールと試験片の試薬間の着色反
応のためのアルコールと抑制剤を備えた化学タイマーを
付加することは実用的でないかも知れない。その場合、
化学タイマーは、グルコースと、グルコースと反応して
区別できる色を発生する試薬と、その反応のための抑制
剤を有する。血液を試験片に塗布すると、化学タイマー
は水和し、長さが抑制剤濃度に依存する時間のずれの
後、変色する。勿論、「アルコール試験片」について使
用するために適切な「グルコースタイマー」の場合、グ
ルコース反応がアルコール試験片に相応しい時間に調整
できることが必須である。簡便にする目的で、この明細
書に開示したタイマーと試薬試験片は血液中のグルコー
スを検出する。当業者であれば他の分析物／生物学的流
体の組み合わせを検出するため、この開示情報を容易に
適合できるだろう。
【００１６】本発明のインジケーター片によって血液中
のグルコース濃度の比較的単純で早い測定ができる。そ
のインジケーター片はサンプル側と試験側を有する多孔
質マトリックスからなる。そのマトリックスは一般には
膜であり、本明細書と特許請求の範囲には２つの用語が
互換可能に使用される。試験試薬はマトリックスに塗布
され、大なり小なりマトリックスの孔（ポア）内に染み
込んでいる。簡略化のため本明細書と特許請求の範囲で
は我々はマトリックスに付いた試薬を「被覆（コーティ
ング）」と記載し、その試薬被覆はマトリックスをある
程度浸透しているのがわかる。マトリックスは赤血球と
グルコースを含み、サンプル側に塗布された全血液の未
測定サンプルを受け入れるようになっている。マトリッ
クスの多孔度によって流体がサンプル側から試験側の方
に例えば毛管作用により移動する。そのため、試験試薬
は血液中のグルコースと反応して試験側あるいはその近
くで変色する。強く着色された赤血球は変色を検出する
ことが困難になるので、試験側から赤血球を逃がすため
に、マトリックスはサンプル側に孔を大きく、試験側に
孔を小さくと徐々サイズを変えた孔を有する。この発明
のインジケーター片とタイマーの様々な成分として種々
の材料が使用できる。これらの材料として１９９４年４
月２６日にKiser らに発行された米国特許第５，３０
６，６２３号に幾つか開示されている。
【００１７】試験試薬は、グルコースオキシダーゼなど
のグルコースを過酸化水素に変える成分と、サンプル中
に存在するグルコースから生成した過酸化水素を検出す
るための１種以上の成分とからなる。過酸化水素を検出
するための成分は、反応過程で色を変える「インジケー
ター」を伴ったペルオキシダーゼ、好ましくは、ホース
ラディッシュペルオキシダーゼ（horseradish peroxida
se）とすることができる。インジケーターは被酸化性の
染料あるいは染料対でよい。ペルオキシダーゼは過酸化
水素があるとインジケーターの酸化を引き起こす。試薬
試験片被覆の最終要素は、インジケーターの変色酸化を
阻止する抑制剤である。
【００１８】好ましい実施態様では、インジケーター片
は、隣接セグメントが変化するインジケーター／抑制剤
バランスを有するように、その長さに沿って区分けされ
る。特定の結果セグメントは、十分なグルコースが存在
して先ず全ての抑制剤を使い果たし、次にインジケータ
ーを酸化し、それで特徴のある変色が起きると変色する
だけである。そのため特定の結果セグメントの変色は、
元の血液サンプルの閾値グルコース濃度を示す。特定の
方向のインジケーター片に沿って各々連続する結果セグ
メントは、閾値グルコース濃度が徐々に増加するのに対
応する抑制剤／インジケーターバランスを有する。これ
は、例えば、もしもインジケーター濃度が全てのセグメ
ントと同じであり、各々連続するセグメントが上記イン
ジケーター濃度より抑制剤濃度が徐々に大きくなれば達
成することができる。明らかに他の抑制剤／インジケー
ターバランスも可能である。
【００１９】結果セグメントが特定の試験サンプルの適
切な範囲のインジケーター／抑制剤濃度を有するなら
ば、隣接するセグメントは、１つのセグメントが着色し
隣のセグメントが着色しないように、分析物と反応す
る。その結果は、サンプル内のグルコース濃度が１つの
セグメントの色を変える必要がある閾値濃度に少なくと
も等しいが、隣のセグメントの色を変える必要がある閾
値濃度と同じ大きさでないことを示している。タイマー
要素被覆は、インジケーター片（被覆試験を有する多孔
質マトリックス）、および、さらにグルコースの要素か
らなる。グルコースは抑制剤に対抗する量より十分多量
にタイマーに存在することが望ましい。その場合、変色
に要した時間（サンプルがタイマー被覆を水和した後）
は抑制剤の多少により長くなったり、短くなったりす
る。試験片とタイマーの変色は直接目視か反射率の変化
を検出する光学機器で観察できる。
【００２０】試薬化学は乾燥状態で全く安定であり、タ
イマー要素被覆のグルコースで活性化されないことが理
想的である。しかしながら、上記のようにタイマーが乾
燥状態にあってもタイマーは完全に安定していない。そ
の代わり、タイマー内のグルコースと低分子量蛋白質の
間、また恐らくグルコースと被覆の酵素の間に安定な組
成物が形成される。上記糖蛋白質化反応（glycosylatio
n reaction）によるグルコースの消耗を防ぐため、安定
剤を添加してもよい。安定剤はグルコースよりもより効
果的に糖蛋白質化（glycosylate)するが、グルコースオ
キシダーゼとは反応しない。
【００２１】タイマー表示が出るのに要する時間は、グ
ルコース濃度の目視表示が出るのに要する時間に同様に
作用する試験片パラメーターによって作用される。従っ
て、低い周囲温度あるいは試験片成分の時効がグルコー
ス濃度の有効な測定に要する時間に及ぶならば、それは
化学タイマー表示の時間にも及ぶ。最後に、試験片の取
り扱いミス、例えば、湿気にさらすことなどによって化
学タイマー反応の完了を示す変色が発生すれば、試験片
を使用する前にユーザーに、その試験片は精度が低下し
たことを警告してそれを使用しないようにする。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明のタイマーは所定の時間イ
ンターバルを化学的に測定する。このタイマーは生物学
的流体中の分析物の濃度を測定するための目視試験片に
介在させるように特に適合してある。そのような試験片
は、その試験片に塗布される生物学的流体中の分析物に
反応して変色を起こす試験試薬を組み入れた多孔質マト
リックスを含む。
【００２３】その多孔質マトリックスは、均一な組成物
であるか、被覆された素材でもよく、また等方性か異方
性でもよい。その多孔質マトリックスは、サンプルを塗
布するサンプル側と、色変化を観察する試験側がある。
多孔質マトリックスは、異方性膜が好ましく、大きな範
囲のポアサイズを有する異方性膜がなお好ましい。例え
ば、約０．１マイクロメーターから約１５０マイクロメ
ーターまでの範囲のポアサイズが多孔質マトリックスに
広く行き渡っている。大きなポア（孔）の端部では、ポ
アサイズは約３０マイクロメーターから約４０マイクロ
メーターまでの範囲にあることがより好ましい。孔が最
も小さなこのマトリックスの端部では、気孔率（空隙
率）は比較的小さく、その膜の材料は非常に厚く、膜厚
の１０％〜２０％以下を構成する層内にあることが一般
的である。この層内ではポアサイズが約０．１マイクロ
メーターから約０．８マイクロメーターまでの範囲にあ
り、名目的なポアサイズは約０．３マイクロメーターで
あることが好ましい。生物学的流体をサンプル側に塗布
すると、サンプルが膜を通過するにつれサンプルは徐々
に小さな孔に当たる。最終的には赤血球などの固体は、
それらの固体がそれ以上通れない膜のある位置に達す
る。溶解したグルコースをまだ含有しているサンプルの
残りは試験側に出る。その膜の異方性の特性および／又
はマトリックス中の分離成分（後に説明）の使用によっ
て、膜を通した比較的早い流量が可能となり、同時にそ
の固体のろ過も生じる。
【００２４】サンプルはマトリックスを通過する際に、
試薬との反応によって試験側近くの気孔率で吸光性染料
が形成されるか分解され、それによってマトリックスか
らの反射に実質的に影響を与える。
【００２５】ポリスルホンとポリアミド（ナイロン）が
適切なマトリックス材料の例である。それに匹敵する特
性を有する別のポリマーを使用してもよい。それらのポ
リマーは、マトリックスの表面が中性、陽性あるいは陰
性になるように帯電構造体を備える別の官能基を与える
ように変えることができる。
【００２６】そのマトリックスを形成する多孔質材料を
作る好ましい方法は、支持コアを使わずにポリマーをキ
ャストすることである。そのようなマトリックスは、例
えば、Memtec社、Timonium,MD から入手できる異方性ポ
リスルホン膜である。厚さが約２００マイクロメーター
より薄い材料が通常使用され、約１１５マイクロメータ
ーないし１５５マイクロメーターが望ましい。約１３０
マイクロメーターないし１４０マイクロメーターの厚さ
は特にマトリックスがナイロンあるいは異方性ポリスル
ホンである場合に最も望ましい。場合によってはマトリ
ックスを支持体に付着させてマトリックスに物理的形態
と剛性を与えてもよいが、これは本質的でない。支持は
熱可塑性シートの間にマトリックスを挟むことによって
行なわれることが好ましい。サンプル側上の熱可塑性シ
ートは、サンプルを挿入する開口を含む。試験側の熱可
塑性シートによりマトリックスの試験側の色を見ること
ができる。
【００２７】膜を上記成分の添加物に浸して膜マトリッ
クスを飽和することにより膜を試験試薬で処理すること
ができる。余分な試薬は例えばドクターブレードあるい
はガラス棒などの機械的手段によって取り除く。その
後、その膜を乾燥する。
【００２８】試験試薬は（ｉ）グルコースを過酸化水素
に変える成分、（ii）過酸化水素を検出するための成
分、および（iii)過酸化水素を検出する成分を抑える成
分を含有する。この試薬は場合によって、赤血球のよう
な固体をマトリックスに付着させるか取り込ませる分離
成分をさらに含有し、それにより生物学的流体からその
固体を効果的に取り除く。追加成分は以下に説明するも
のや実施例中のものも含まれる。
【００２９】グルコースを過酸化水素に変える好ましい
成分には、グルコースオキシダーゼ、通常コウジカビ属
菌（Aspergillus)ニガーあるいはアオカビ属菌(Penicil
lium）から得られる酵素が含まれる。グルコースオキシ
ダーゼはグルコースと酸素と反応してグルコノラクトン
（gluconolactone）と過酸化水素を製造する。最適なグ
ルコースオキシダーゼ濃度はインジケーターシステムの
組成物による。例えば、インジケーターシステムがＭＢ
ＴＨＳＢ−ＡＮＳ（以下に説明）であれば、約５００〜
１０，０００Ｕ／ｍＬの範囲のグルコースオキシダーゼ
が相応しく、約７００〜２，０００Ｕ／ｍＬがより望ま
しく、約１，０００Ｕ／ｍＬが最も望ましい。グルコー
スオキシダーゼの濃度が高いと、より早くしかも逆向き
に反応するのが一般的である。
【００３０】そのようにして製造された過酸化水素は、
過酸化水素を検出するための成分と反応する。その成分
は過酸化水素とインジケーターとの間の反応を選択的に
引き起こすペルオキシダーゼを含む。ペルオキシダーゼ
は水素原子を様々な物質から取り除くことが可能なオキ
シダントとして過酸化水素を使用する。適切なペルオキ
シダーゼは、フェリプロトポルフィリン、植物から得ら
れる赤ヘミンを含有することができる。動物から、例え
ば、動物の甲状腺から得られるペルオキシダーゼも適切
である。ホースラディッシュペルオキシダーゼ（ＨＲＰ
Ｏ）は過酸化水素検出の配合剤の一成分として特に好ま
しい。
【００３１】ペルオキシダーゼで好ましく反応させた過
酸化水素は、反応により所定の波長範囲の光を吸収する
インジケーター染料を直接あるいは間接的に形成あるい
は分解する。インジケーター染料は、試験試薬が強く吸
収する波長とは異なる波長で強く吸収することが望まし
い。酸化されたインジケーターの形は、マトリックスの
試験側の色変化を示すものとして色付いた最終生成物、
かすかに色付いた最終生成物あるいは色の無い最終生成
物でよい。すなわち、試験試薬はサンプル中の分析物の
存在を漂白しかかっている着色領域か、その他、色を出
しつつある無色領域によって示す。
【００３２】本発明で有効なインジケーターは、（ａ）
３，３−ジメチルアミノ安息香酸（ＤＭＡＢ）と結合し
た３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン塩酸
塩（ＭＢＴＨ）；（ｂ）３，５−ジクロロ−２−ヒドロ
キシベンゼンスルホン酸（ＤＣＨＢＳ）と結合したＭＢ
ＴＨ；（ｃ）４−アミノアンチピレン（４−ＡＡＰ）お
よび５−オキソ−１−（ｐ−スルホニル）−２−ピラゾ
リン−３−カルボン酸（ＯＰＳＰ）；（ｄ）４−ＡＡＰ
およびＮ−（ｍ−トリル）−ジエタノールアミン（ＮＤ
Ａ）；（ｅ）２，２’−アジノ−ジ（３−エチルベンズ
チアゾリン）スルホン酸（ＡＢＴＳ）；（ｆ）４−ＡＡ
Ｐおよび４−メトキシナフトール；（ｇ）ピロガロール
赤（ＰＧＲ）；（ｈ）ブロモピロガロール赤（ＢＰ
Ｒ）；（ｉ）酸緑２５（ＡＧ）；あるいは（ｊ）８−ア
ニリノ−１−ナフタレンスルホン酸アンモニウム（ＡＮ
Ｓ）と結合した［３−メチル−２−ベンゾチアゾリノン
ヒドラゾン］Ｎ−スルホニルベンゼンスルホネートモノ
ナトリウム（ＭＢＴＨＳＢ）を含有する。ＭＢＴＨＳＢ
−ＡＮＳが望ましい。ＭＢＴＨＳＢ−ＡＮＳに関する追
加情報は１９９５年９月７日に出願された同時係続ＰＣ
Ｔ出願番号第ＵＳ９５／１２０９１号に出ており、参考
として本明細書中に含める。
【００３３】抑制成分は、過酸化水素と染料あるいは染
料先駆物質との間の反応を、例えば、過酸化水素を還元
するか、酸化した染料を還元することによって抑える。
原理的には抑制剤に対する２つの異なった作用モードが
ある。先ず、抑制剤はインジケーターに対抗するだろ
う。それにより抑制剤はインジケーターで色の変化が生
じる速度を遅らせる。また別に、実質的な変色がインジ
ケーターで発生する前に抑制剤の実質的な全てが消耗さ
れるように抑制剤は対抗性を示さないだろう。本発明の
抑制剤は後者のメカニズムで作用する。
【００３４】適切な抑制剤の範囲には、２，３，４−ト
リヒドロキシ安息香酸；プロピルガレート；３，４ジヒ
ドロキシ桂皮酸；３，４ジヒドロキシベンズアルデヒ
ド；没食子酸；５，６−ジアミノウラシル；アスコルビ
ン酸；およびイソアスコルビン酸が入る。アスコルビン
酸が望ましいが、アスコルビン酸は水溶液中で酸化す
る。酸化を減らすために別の溶媒を使用することができ
る。好ましい溶媒は第一アルコールであり、エチル、メ
チルあるいはイソプロピルアルコールなどである。エチ
ルアルコールが好ましく、特に濃厚溶液、すなわち、５
０％以上のエタノール溶液である。
【００３５】好ましいマトリックスである異方性膜は赤
血球をろ過し、試験側から離して保持するが、場合によ
り試験試薬は分離成分を含んでもよい。その分離成分
は、赤血球を含有する流体、例えば、全血液から比較的
明確に無色の流体を、マトリックスに赤血球を可溶状態
に封鎖することによって製造できる必要がある。本発明
で使用するための分離成分は、制限しないが、ポリエチ
レングリコール、ポリ（メチルビニルエーテルマレイン
酸）無水物、ポリプロピレングリコール、ポリスチレン
硫酸、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、および
約４．０〜８．０のｐＨのポリビニル硫酸を含む。その
ような分離成分は、その電荷と分子量、マトリックス中
に巻き込まれた他の成分、マトリックスのｐＨおよびポ
アサイズ、および乾燥後のマトリックスの残りの水分に
より変わる量でマトリックス中に存在する。そのような
パラメーターは当業者により簡単に測定することができ
る。例えば、ポリプロピレングリコール（例えば、ＢＡ
ＳＦ、Wyandotte 、ＭＩ製のＰＰＧ−４１０）を分離成
分として使用する場合、ポリプロピレングリコールは約
２〜３０％重量対体積（ｗ／ｖ）で存在するのが好まし
く、８〜１０％ｗ／ｖがより好ましい。別の分離成分も
約２〜３０％ｗ／ｖの濃度で使用することができる。ポ
リマー分離成分をマトリックス中に含浸するか、あるい
は埋め込むことができる。水溶性塩にもそのような分離
を行なえるものがある。血液成分を分離するために相応
しい塩には、アミノ酸、クエン酸、フィチン酸およびり
んご酸のような酸と同様に、クエン酸塩、蟻酸塩および
硫酸塩がある（例えば、１９７１年１月５日にM.C.Fett
erに発行された米国特許第３，５５２，９２８号参
照）。その分離成分を含有する利点は、生物学的流体か
ら実質的に取り除かれる赤血球のような固体では、試験
試薬により生じた着色の変化を分かりにくくする試験場
所の背景色が少なくなるということである。
【００３６】別の成分をマトリックス内に埋封して試薬
の着色と読み取り易さを増長し、マトリックスの一様性
と一体性を維持することができる。例えば、試験試薬
は、マトリックス中の染料の分離を補助するため、塩お
よび／又は緩衝剤（バッファー）を含有してもよい。そ
のような緩衝剤には、約０．０１Ｍないし約１．０Ｍ、
好ましくは０．１Ｍで溶液中に存在するクエン酸を含有
することができる。酸を作る他の緩衝剤も使用すること
ができる。
【００３７】マトリックスを親水性にする成分あるいは
加水分解した蛋白質のような安定剤として作用すること
ができる成分を使用してもよい。そのような成分は、限
定しないが、例えば牛の血清アルブミン、ポリペプチド
およびＣＲＯＴＥＩＮ ＳＰＡ（ＣＲＯＤＡ社、ニュー
ヨーク、ニューヨーク州）として入手できる低分子量蛋
白質を含む。そのような成分は例えば、約１．０ｍｇ／
ｍＬないし約１００．０ｍｇ／ｍＬの濃度で使用する。
ＣＲＯＴＥＩＮの場合、約２０ｍｇ／ｍＬが好ましい。
【００３８】他の安定剤と防腐剤もマトリックスのコー
ティングに含めることができる。例えばエチレンジアミ
ン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミンペンタ酢
酸（ＤＴＰＡ）および関連成分は、例えば、約０．０１
ｍｇ／ｍＬないし約１０．０ｍｇ／ｍＬの濃度で使用す
る。防腐剤の目的には抑制剤を安定化するのに役立つこ
とがある。
【００３９】インジケーター（例えば、ＢＰＲ）の中に
は、マトリックス内を移動する望ましくない傾向を有す
るものがある。そのようなインジケーターを使用する場
合には、イオン対生成剤を入れてそのような移動を防止
する。例えば、ＰＯＬＹＱＵＡＲＴ（Ｈ）（Henkel社、
アンブラー、ペンシルバニア州）として商業的に入手で
きるポリエチレングリコール誘導体がその能力に有効で
あり、インジケーターと他のマトリックス置換基の間の
イオン対生成を容易にする。
【００４０】分析物の存在が着色（例えば、ＭＢＴＨＳ
Ｂ−ＡＮＳ）で示されると、界面活性剤を添加して色を
明るくし、周囲とのコントラストを上げる。
【００４１】有機溶媒もこの発明の実施に使用すること
ができ、勿論、この溶媒がマトリックスと試験試薬組成
物で反応しなければ、マトリックスの試験試薬の配合剤
に含める。可能性のある相応しい有機溶媒には、クロロ
ホルム、アセトン、アルコール、メチレンクロリド、ジ
エチルおよび石油エーテル、アセトニトリルおよびそれ
らの混合物が含まれる。本発明の実施では水に７０％の
エタノールが特に望ましい。
【００４２】マトリックッス上に被覆されあるいはその
内部に含浸する試験試薬は、試験片の表面では均一でな
い。その代わり、試薬は一連の平行な細片、すなわち隣
接する結果セグメントの組成物が抑制剤の濃度を徐々に
増す「結果セグメント」のマトリックスに塗布されるの
が望ましい。従って、各々連続するセグメントは、セグ
メントが色変化を起こすようにサンプル中のグルコース
濃度は徐々に増すことが必要である。
【００４３】マトリックスのタイマーセグメントは、試
験試薬、さらに、グルコースと、試薬中の酵素と反応し
ないアルドースとからなる組成物で被覆あるいは染み込
む。タイマーセグメントは、そのセグメント片に水性サ
ンプルを添加して水和した場合に、長い時間、色を変え
るようにグルコースを添加する。アルドースはタイマー
セグメントを安定にするため添加される。我々は特定の
理論に縛られたくないが、アルドースの必要性は多くの
単糖類が蛋白質のアミノ基との安定した電子共有錯体を
構成するという事実によると信じている。そのため、タ
イマー中のグルコースには低分子量蛋白質と、恐らく試
験試薬の酵素と反応して錯体を形成するものがある。こ
のプロセス（「糖蛋白質化」）は２つのステップにおい
て酵素で行なわれない。可逆が容易な第１ステップはSc
hiffのベース、例えば、アルドース糖の場合アルデミン
の形成である。長い時間、アルデミンが非常に安定なケ
トアミン形態に不可逆反応で移行する。
【００４４】タイマーで生じると考えている糖蛋白質化
プロセスでのグルコースの消耗を防止するため、より効
果的なグリコスレーターであり、蛋白質のアミノ基のグ
ルコースとうまく対する糖を安定剤として使用する。は
っきりした理由からグルコースオキシダーゼと反応しな
い糖を使用することも必要である。
【００４５】BunnとHiggins は、Science ２１３、２２
２（１９８１年７月１０日）に示したように、単糖類の
糖蛋白質化の効果は、直鎖アルデヒド形態にある溶液中
の糖の割合に関係することを見出している。彼らの論文
から適合した表１は、多くのアルドースのヘモグロビン
との反応速度ｋのリストを示している。アルドースの全
てはグルコースオキシダーゼと反応しない。原理的に
は、そのｋ値はできるだけ高く、いずれの場合でもグル
コースのｋ値より高いことが必要である。実際には、安
定剤は、他ではグルコースと反応しグルコースを消耗す
る部分とグルコースより直ぐに反応しなければならな
い。従って、これら全ての部分と反応するために十分な
安定剤が存在する必要がある（すなわち、安定剤はその
部分と等モルである）。特に、そのｋがグルコースのｋ
より僅かに高いだけの場合には、多くの安定剤を添加す
ることが望ましい。その場合、グルコースの消耗がはっ
きり感知できない。上記特徴によりマンノースとガラク
トースが相応しい安定剤であると判断されている。それ
らは安くしかも容易に入手できるために望ましい。
【００４６】 ＜表１＞ アルドース 反応速度（ｋ） Ｄ−グルコース ０．６０ Ｄ−マンノース ３．２ ６−デオキシ−Ｌ−マンノース（フコース） ０．７ Ｄ−アロース １．４ Ｄ−ガラクトース ２．８ Ｄ−キシロース ２．９ Ｄ−タロース ５．２ Ｄ−アルトロース ５．０ Ｄ−リボース １０．０ Ｄ−イボース ５５ ５，６−ジ−Ｏ−メチル−Ｄ−グルコース １０４ （5,6-Di-O-methyl-D-glucose）
【００４７】試験試薬の目的はグルコースと反応させて
色を変えることである。そのため、グルコースとタイマ
ーの試薬を、変色を起こさず結合することは幾つかの注
意が必要である。タイミング機能に必要な量を超えた抑
制剤の量がこの効果を補なうために存在しなければなら
ない。グリコース含有溶液を加えた後、タイマーセグメ
ントを乾燥する速度が制御される。実際には、先ず膜を
緩衝剤と酵素を含む溶液で覆い、その被覆（コーティン
グ）を乾燥して第１層を作る。次に、第２被覆パスは、
インジケーター、抑制剤、グルコースおよびアルドース
を含有する溶液を使用して第２層を作る。ウェブ速度、
オーブン温度および通気度などのパラメーターと被覆溶
液量は予め固定してあり、適切な調整が抑制剤および／
又はグルコース濃度になされる。被覆として塗布されて
いる第２層の代わりに、個別のウェブに第２被覆を形成
し、その後、それを第１層に重ねる別の方法がわずかに
望ましい。
【００４８】サンプルを試薬片に塗布すると、タイマー
セグメント組成物の水和により色形成反応が進む。次
に、タイマーセグメントが色を変えるために要する時間
を温度によって、また試験試薬の特性、特に、抑制剤濃
度、グルコース量、および水和速度、酸素拡散速度によ
って測定する。
【００４９】タイマー色変化時間はサンプル中のグルコ
ース濃度によるか、あるいは、その濃度に無関係になる
ようにすることができる。タイマー中にグルコースを過
剰に取り入れることによって時間がサンプルのグルコー
ス濃度に無関係である。タイマーにグルコースを少量取
り込むことによってサンプル中のグルコースに時間を依
存するようにできる。すなわち、サンプル中のグルコー
ス濃度が大きければタイマーは色を早く変える。タイマ
ー被覆溶液中のグルコース濃度は約１５００ｍｇ／ｄＬ
より大きいことが望ましい。この濃度によって約４０−
４００ｍｇ／ｄＬからの所定の範囲とその範囲外のサン
プルのグルコース濃度からタイマーが実質的に無関係に
なる。それでタイマー組成物は、最も高い抑制剤濃度
（最も高いグルコース記録に相当する）を有する結果セ
グメントが含有する抑制剤より少なくとも同じかそれ以
上の抑制剤を含有する必要がある。
【００５０】湿気にさらすことによって試験片がいつ汚
染したかをはっきりさせることによってタイマーは、重
要な品質管理機能も果たす。グルコースを過酸化水素に
変える成分（通常、酵素）が湿気にさらされて劣化する
傾向があるため、試験片は使用する時まで乾燥状態まま
でなければならない。従って、試験片が早く湿気にさら
されると信頼性がなくなる。しかし、試験片の信頼性が
無くなるのはユーザーに明かではなく、そのため、ユー
ザーはそのような試験片使用して誤った結果を得るかも
しれない。しかしながら、試験片がタイマーセグメント
を備えていれば、湿気にさらすとタイマーは変色し、そ
の変色はユーザーにその試験片が劣化していることを警
告する。
【００５１】本発明を図面を参照して以下さらに説明す
る。図１は生物学的流体中の分析物の量を測定するため
の本発明のマトリックス１０を示す。アーチ形位置で示
したが、マトリックス１０はフレキシブルであり、使用
時は、通常、平面である。マトリックス１０は、生物学
的流体サンプルが塗布されるサンプル側１２と、色の変
化が分析物の存在をその面であるいはその近くで示す試
験側１４を有する。その変色は分析物と孔（ポア）１６
に染み込んだ試薬の相互作用によるものである。血液中
のグルコースの濃度を測定するため、孔のサイズはサン
プル側近くで比較的大きく、試験側１４に近づくにつれ
てサイズが小さくなる。大きさが徐々に変わる孔のサイ
ズは、分析物の存在を示す色の変化を見る能力に赤血球
の色が邪魔されないように、サンプル側１２近くで赤血
球を吸着する。
【００５２】４本の結果セグメントのａ、ｂ、ｃ、ｄは
概略的に示してある。各々連続するセグメントは、前の
セグメントより抑制剤（インヒビター）が徐々に多くな
っている。従って例えば、サンプルによりセグメント
ａ、ｂ、ｃが変色し、一方、ｄが変色しなければ（図１
に示すように）そのサンプル中のグルコース濃度はセグ
メントｃの抑制剤レベルを消耗するのに必要な濃度と少
なくとも同じであるが、セグメントｄの抑制剤に対する
には不十分であることを意味する。一旦、結果セグメン
トに目盛りを付けたら、その結果はグルコース濃度を量
で測定したことになる。セグメントｔ、タイマーは、結
果セグメントにしみ込ませた試験試薬の他、高濃度のグ
ルコースを含む。セグメントｔの抑制剤は上記結果セグ
メントと少なくとも同じ量であり、そのためセグメント
ｔの抑制剤を消耗するのに要する時間は、他のセグメン
トの抑制剤を消耗するのに要する時間と少なくとも同じ
である。そこでセグメントｔが変色（図１に示すよう
に）を引き起こすと、抑制剤濃度がサンプル中のグルコ
ース濃度で消耗するのに十分低い全ての結果セグメント
の変色を起こすのに十分な時間が経過し、それ以上の遅
れを起こさずに正確な測定を行なうことができる。
【００５３】実際の試験片では、図１の膜マトリックス
は、当技術でよく知られた熱可塑性膜（フィルム）から
なる２つのカバーシートの間に挟まれている。図２と図
３は、試験片２０のそれぞれサンプル側２２と試験側２
４の平面図である。使用時に、血液サンプルをサンプル
側２２の開口２６に塗布する。その血液サンプルは毛管
作用によって試験片の上部と下部の方に縦に行き渡る。
場合によって設けられるベントホール２８により試験片
に沿ったサンプルの浸透を容易にする。任意に設けられ
る透明な窓３０を通したサンプルの様子により十分なサ
ンプルが測定用に供給されたかが確認される。試験側２
４のインジケーター円は着色反応に必要な酸素を取り入
れ、血液グルコース濃度を示すためラベルが貼られる。
試験が進むにつれ試験側２４のインジケーター円は、サ
ンプル中の血液グルコース濃度がその円に相当する量に
合致するか、それ以上であれば、逐次変色する。そこで
図３に示した結果は、サンプルグルコース濃度が少なく
とも１２０ｍｇ／ｄＬであり、１５０ｍｇ／ｄＬに満た
ないことを示している。その読み取りはタイマー円３２
が変色した後、いつでも行なえる。図では、グルコース
との反応により生じる色の変化は白から着色がなされる
ものである。しかしながら、このシステムは、グルコー
ス誘導酸化により壊されるインジケーター染料で別に作
用して着色から白への対応する変色が伴うだろう。
【００５４】本発明をさらに理解するため、以下の実施
例はさらに、本発明の種々の実施態様を示す。その実施
例は、限定することを何ら意図するものではない。 実施例１−ＢＰＲ インジケーター 以下の溶液を用意した。 蒸留水 ８３．５ｇ １％（ｗ／ｗ）ＥＤＴＡ Ｎａ2 ２３．８ｇ アコニチン酸 ６．０ｇ ＮａＯＨ（固体） ２．２ｇ ＣＲＯＴＥＩＮ ＳＰＡ ４．２ｇ イミダゾール ０．６ｇ マンニトール ３．０ｇ ５％（ｗ／ｗ）ＳＵＲＦＡＣＴＯＬ Ｑ１ ３．０ｇ ｐＨを４．８０に調整 エチルアルコール ４０．０ｇ ＰＰＧ−４１０ ５．６ｇ 酵素溶液 ２８．０ｇ 酵素溶液 ０．２Ｍ アコニチン酸 ２７．０ｇ グルコースオキシダーゼ １６５，０００Ｕ ＨＰＲＯ ３４０，０００Ｕ
【００５５】メンテックＢＴＳＨ５５膜をこの溶液で浸
漬被覆し、余分の膜をガラス棒でかき落とした。被覆し
た膜を、ウェブが２０秒以内で略乾燥するように、浮遊
ドライヤーで１８０Ｆで中位の風の強さで乾燥した。ウ
ェブを下記に示す第２被膜の用意のために巻き取った。
【００５６】以下の溶液を作成した。 アスコルビン酸塩（抑制剤）ストック溶液 希釈液 蒸留水 １９０ｇ ３７０ｇ １％ＥＤＴＡ Ｎａ2 ５５ｇ １０７ｇ ＢＰＲ ０．３６ｇ ０．７１ｇ ＰＯＬＹＱＵＲＴ（登録商標）Ｈ ６ｇ １１．８ｇ ＰＰＧ−４１０ １４．２ｇ ２７．８ アスコルビン酸 １．３７ｇ − エチルアルコール ２４３ｇ ４７７ｇ タイマー溶液 希釈液（上記配合につき） １２０ｇ アスコルビン酸 ０．８８５ｇ グルコース溶液＊ １７．２５ｇ ＊グルコース溶液は水中の１６，０００ｍｇ／ｄＬグル
コース溶液であり、冷蔵されて２４時間、変旋光する。
【００５７】ストック溶液の以下の希釈液を作成した。
０．０４０５：１、０．１０８：１、０．２３６：１、
０．３６９：１、０．５６９：１、１．２６０：１。こ
のように抑制剤の濃度が徐々に増加することは、結果円
が示す徐々に増えるグルコース濃度に対応する。タイマ
ー溶液と共にこれらの溶液を酵素入り膜の大きな孔側に
一緒に被覆して約１×１０-4ｍＬ／ｍｍ2 の膜を付着し
た。その膜を酵素被覆ステップのために上記同じ乾燥条
件を行なう前に、約１５秒濡らした。結果はタイマーが
約７０秒で反応することを示した。約９５％の結果が６
４秒ないし７９秒に入った。
【００５８】実施例２−ＭＢＴＨＳＢ−ＡＮＳ インジ
ケーター 以下の溶液を用意した。 ＨＰＬＣ 水 １５００ｍＬ クエン酸 １６．９２ｇ クエン酸ナトリウム ２０．８８ｇ マンニトール １５ｇ 二ナトリウムＥＤＴＡ １．２６ｇ ＧＡＮＴＲＥＺ Ｓ９５ ６．７５ｇ クロテインＳＰＡ ３６ｇ グルコースオキシダーゼ １．６９ＭＵ ＨＲＰＯ １．５ＭＵ ＣＡＲＢＯＰＯＬ９１０＊ ７５ｍＬ クエン酸二ナトリウム＊＊ ２２５ｍＬ ＊アセトニトリル中の１１％溶液 ＊＊０．１Ｍ、ｐＨ５．０
【００５９】メンテックＢＴＳ３０膜を、大きな孔の面
が被覆溶液に接触するようにトラフで被覆した。その
後、余分な溶液を前のようにガラス棒で取り除いた。そ
の膜を実施例１のように乾燥し、巻き取った。以下の溶
液を作成した。 溶液Ａ（インジケーター） 溶液Ｂ（湿潤剤） ７０％（v/v)エタノール ２８１９mL MAPHOS（登録商標）６０Ａ ４１ｇ ＭＢＴＨＳＢ ２．９８ｇ ７０％（v/v)エタノール ２０５mL （ＮＨ4)ＡＮＳ ２５．８３ｇ 溶液Ｂ ２０５mL ２％ＤＴＰＡ ５１．２５mL 溶液Ｃ（アスコルビン酸塩ストック） 溶液Ｄ（タイマー） 水 １１５ｍＬ 水 ５３ｍＬ アスコルビン酸 ４．５８ｇ アスコルビン酸 ８．７５ｇ エタノール ２６７ｍＬ エタノール １２３ｍＬ ７０％EtOHで体積を１７５mLにする グルコース溶液 ４０．５ｍＬ
【００６０】各抑制剤の場合、溶液Ａの体積を２６３ｍ
Ｌに固定した。種々の結果円の場合、７０％ＥｔＯＨ：
溶液Ｃの比を、７０％ＥｔＯＨ＋溶液Ａに添加された溶
液Ｃの体積が全ての抑制剤に対し８７．５ｍＬになるよ
うに、５８．９から０．２００に変えた。これは各溶液
の抑制剤の濃度だけを効果的に変えた。徐々に増加する
抑制剤濃度とタイマー溶液（溶液Ｄ）を含有する溶液
を、膜の大きな孔サイズに一緒に被覆した。１平方ミリ
メータの膜当たり〜８×１０-5ｍＬとなるように付着速
度を調節した。被覆と乾燥間のずれが約１．６分である
以外は、その膜を上記のように乾燥した。結果は、３０
ないし５５％の血液ヘマトリットあるいは７８ないし４
２０ｍｇ／ｄＬのグルコースからタイマーが約６０秒で
わずかな効能で反応することを示した。
【００６１】実施例３−向上したタイマーの安定性 異方性ポリスルホン膜、メンテックＢＴＳ−３０を試薬
Ａで被覆した。得られた膜を５６℃に保持した空気循環
オーブンで１０分間乾燥した。次に、その膜を試薬Ｂで
被覆し、上記条件で乾燥した。次に、その膜を変形して
試験用の細片（ストリップ）にした。
【００６２】 試薬Ａ ｗｔ．（ｇ） 水 ３９６３ クエン酸 ４５．１２ クエン酸三ナトリウム ５５．６８ マンニトール ４０ ＥＤＴＡ ３．３６ ＧＡＮＴＲＥＺ Ｓ９５ １８ ＣＲＯＴＥＩＮ ＳＰＡ ５７．７２ グルコースオキシダーゼ（１２６Ｕ／ｍｇ） ３７．６ ホースラディッシュペルオキシダーゼ（４１０Ｕ／ｍｇ）１２．２５ ＭｅＣＮ中のＣＡＲＢＯＰＯＬ９１０（０．５５ｍｇ／５ｍＬ） １７７．１８ ０．１Ｍクエン酸二ナトリウム ５９８．３
【００６３】試薬Ｂ 染料溶液： エタノール ２２．５ｍＬ 水 ２．５ｍＬ ＭＢＴＨＳＢ ３６．３ｍｇ （ＮＨ4)ＡＮＳ ４７２．５ｍｇ
【００６４】グルコース溶液： （１）１６，０００ｍｇ／ｄＬのＤ−グルコース水溶液 （２）１６，０００ｍｇ／ｄＬのＤ−グルコース＋１
６，０００ｍｇ／ｄＬのＤ−ガラクトース水溶液 （３）１６，０００ｍｇ／ｄＬのＤ−グルコース＋１
６，０００ｍｇ／ｄＬのＤ−リボース水溶液 （４）１６，０００ｍｇ／ｄＬのＤ−グルコース＋１
６，０００ｍｇ／ｄＬのＤ−マンノース水溶液
【００６５】 グルコース グルコース＋ グルコース＋ グルコース＋ （比較対照） ガラクトース リボース マンノース 染料溶液 ５ｍＬ ５ｍＬ ５ｍＬ ５ｍＬ エタノール ４．５ｍＬ ４．５ｍＬ ４．５ｍＬ ４．５ｍＬ 水 ０．０６ｍＬ ０．０６ｍＬ ０．０６ｍＬ ０．０６ｍＬ 溶液（１） ０．４４ｍＬ − − − 溶液（２） − ０．４４ｍＬ − − 溶液（３） − − ０．４４ｍＬ − 溶液（４） − − − ０．４４ｍＬ アスコルビン酸 ４０ｍｇ ４０ｍｇ ４０ｍｇ ４０ｍｇ
【００６６】４種類の組成物を貯蔵用に２つのグループ
に分けた： ・１つのグループを５６℃で７日間貯蔵した−加速エー
ジング（時効） ・他のグループを５℃で７日間貯蔵した−比較対照 ７日の最後に細片を１００ｍｇ／ｄＬグルコースと４
２．５％ヘマトクリットを含有した全血液で試験した。
【００６７】グルコースのみを含有した「時効」細片
は、十分な色（「反応最終時」）を出すのに「元の溶
液」（すなわち、５℃で貯蔵）が示した時間より非常に
長い時間を示した。アルドースを含有した細片は著しく
短い反応最終時間を示した。＜表２＞はその結果を示
す。 ＜表２＞糖 反応最終時間（５６℃対５℃） グルコース（比較対照） ２８秒 ガラクトース／グルコース １６秒 リボース／グルコース １４秒 マンノース／グルコース １２秒
【００６８】本明細書と上記実施例では、以下の商標が
出ている。 ＣＡＲＢＯＰＯＬ９１０ポリアクリル酸ポリマー（Ｂ．
Ｆ．Goodrich) ＣＲＯＴＥＩＮ ＳＰＡ加水分解したコラーゲン−４０
００ＭＷ（Croda Inc.） ＧＡＮＴＲＥＺ５９５ポリ（メチルビニルエーテル／マ
レイン酸）（International Specialty 製品） ＭＡＰＨＯＳ６０Ａ複合有機燐酸エステル（ＰＰＧIndu
stries) ＰＯＬＹＱＵＡＲＴＴＨポリエチレングリコール−１５
タロ−ポリアミン（Henkel Canada Ltd.） ＳＵＲＦＡＣＴＯＬＱ１エトキシ化ひまし油（CasChem,
Inc.) 前述の説明と実施例は本発明を実施するための説明であ
るが、限定するものでないことが当業者に理解されよ
う。本明細書中の様々な変形は本発明の範囲と趣旨から
逸脱せずになされる。
【００６９】以下、本発明の具体的な実施態様を説明す
る。 （１）前記生物学的流体は血液である請求項１に記載の
化学タイマー。 （２）前記インジケーターは、（ａ）３，３−ジメチル
アミノ安息香酸（ＤＭＡＢ）と結合した３−メチル−２
−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン塩酸塩（ＭＢＴＨ）；
（ｂ）３，５−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゼンスル
ホン酸（ＤＣＨＢＳ）と結合したＭＢＴＨ；（ｃ）４−
アミノアンチピレン（４−ＡＡＰ）および５−オキソ−
１−（ｐ−スルフォニル）−２−ピラゾリン−３−カル
ボン酸（ＯＰＳＰ）；（ｄ）４−ＡＡＰおよびＮ−（ｍ
−トリル）−ジエタノールアミン（ＮＤＡ）；（ｅ）
２，２’−アジノ−ジ（３−エチルベンズチアゾリン）
スルホン酸（ＡＢＴＳ）；（ｆ）４−ＡＡＰおよび４−
メトキシナフトール；（ｇ）ピロガロール赤（ＰＧ
Ｒ）；（ｈ）ブロモピロガロール赤（ＢＰＲ）；（ｉ）
酸緑２５（ＡＧ）；あるいは（ｊ）８−アニリノ−１−
ナフタレンスルホン酸アンモニウム（ＡＮＳ）と結合し
た［３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン］
Ｎ−スルホニルベンゼンスルホネートモノナトリウム
（ＭＢＴＨＳＢ）からなる群から選択される請求項１に
記載の化学タイマー。
【００７０】（３）前記染料は、ＭＢＴＨＳＢ−ＡＮＳ
である実施態様（２）に記載の化学タイマー。 （４）前記試薬はオキシダーゼ酵素を含む請求項１に記
載の化学タイマー。 （５）前記オキシダーゼ酵素はグルコースオキシダーゼ
である実施態様（４）に記載の化学タイマー。 （６）前記抑制剤はアスコルビン酸を含む請求項１に記
載の化学タイマー。 （７）前記試薬はグルコースオキシダーゼを含む請求項
３に記載の方法。 （８）前記アルドースはマンノーストガラクトースから
なる群から選択される請求項５に記載の化学タイマー。 （９）前記分析物はグルコースである請求項５に記載の
化学タイマー。 （１０）前記生物学的流体は血液である請求項５に記載
の化学タイマー。
【００７１】（１１）前記インジケーターは、（ａ）
３，３−ジメチルアミノ安息香酸（ＤＭＡＢ）と結合し
た３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン塩酸
塩（ＭＢＴＨ）；（ｂ）３，５−ジクロロ−２−ヒドロ
キシベンゼンスルホン酸（ＤＣＨＢＳ）と結合したＭＢ
ＴＨ；（ｃ）４−アミノアンチピレン（４−ＡＡＰ）お
よび５−オキソ−１−（ｐ−スルフォニル）−２−ピラ
ゾリン−３−カルボン酸（ＯＰＳＰ）；（ｄ）４−ＡＡ
ＰおよびＮ−（ｍ−トリル）−ジエタノールアミン（Ｎ
ＤＡ）；（ｅ）２，２’−アジノ−ジ（３−エチルベン
ズチアゾリン）スルホン酸（ＡＢＴＳ）；（ｆ）４−Ａ
ＡＰおよび４−メトキシナフトール；（ｇ）ピロガロー
ル赤（ＰＧＲ）；（ｈ）ブロモピロガロール赤（ＢＰ
Ｒ）；（ｉ）酸緑２５（ＡＧ）；あるいは（ｊ）８−ア
ニリノ−１−ナフタレンスルホン酸アンモニウム（ＡＮ
Ｓ）と結合した［３−メチル−２−ベンゾチアゾリノン
ヒドラゾン］Ｎ−スルホニルベンゼンスルホネートモノ
ナトリウム（ＭＢＴＨＳＢ）からなる群から選択される
請求項５に記載の化学タイマー。
【００７２】（１２）前記インジケーターは、ＭＢＴＨ
ＳＢ−ＡＮＳである実施態様（１１）に記載の化学タイ
マー。 （１３）前記試薬中の酵素は、オキシダーゼ酵素を含む
請求項５に記載の化学タイマー。 （１４）前記オキシダーゼ酵素はグルコースオキシダー
ゼである実施態様（１３）に記載の化学タイマー。 （１５）前記抑制剤はアスコルビン酸を含む請求項５に
記載の化学タイマー。 （１６）前記分析物はグルコースであり、前記酵素はグ
ルコースオキシダーゼを含む請求項７に記載の方法。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば血
液等の生物学的流体中の分析物の濃度を簡単に、しかも
早く、精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直接読み取り試薬試験片のマトリック
スの斜視図。
【図２】本発明の直接読み取り試薬試験片の試験側の平
面図。
【図３】図２の試験片のサンプル側の平面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596159500 1000 Ｇｉｂｒａｌｔａｒ Ｄｒｉｖｅ, Ｍｉｌｐｉｔａｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ 95035，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 ミカエル・エフ・トマスコ アメリカ合衆国、95014 カリフォルニア 州、キュパーティノ、パピイ・ドライブ 22528 (72)発明者 エドワード・ジー・ライス アメリカ合衆国、94303 カリフォルニア 州、パロ・アルト、ロス・コート 827 (72)発明者 イェング・エス・ユ アメリカ合衆国、94566 カリフォルニア 州、プリザントン、パセオ・ロベルス 3158

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 塗布される生物学的流体のグルコースの
    濃度を測定するための目視読み取り試薬試験片の化学タ
    イマーであって、前記化学タイマーが、 ａ）着色したインジケーター組成物、 ｂ）水和したらグルコースと反応して前記インジケータ
    ーの色と反応する試薬、 ｃ）前記インジケーターの色の変化を抑える抑制剤、 ｄ）グルコース、 を乾燥被覆する工程を含み、前記生物学的流体を前記試
    験片に塗布した後、所定の時間、グルコースが前記試薬
    と反応して前記インジケーターの色を変えるように、前
    記乾燥被覆の抑制剤濃度とグルコース濃度が選択される
    化学タイマー。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の化学タイマーを有す
    る、塗布される生物学的流体のグルコースの濃度を測定
    するための目視読み取り試薬試験片。
  3. 【請求項３】 塗布される生物学的流体のグルコースの
    濃度を測定するための目視読み取り試薬試験片の化学タ
    イマーを作成する方法であって、 ａ）水和したらグルコースと反応して反応生成物を形成
    する試薬の溶液を多孔質膜上に被覆する工程と、 ｂ）前記被覆を乾燥して第１層を形成する工程と、 ｃ）（ｉ）グルコースと、（ii) 前記反応生成物と反応
    して変色させることができるインジケーターと、（iii)
    前記インジケーターの色の変化を抑える抑制剤を含有す
    る第２層を前記第１層上に塗布する工程を含む方法。
  4. 【請求項４】 生物学的流体のグルコースの濃度を測定
    するための方法であって、 （ａ）（ｉ）他の結果セグメントの色の変化を起こすグ
    ルコース量と異なる少なくとも所定量のグルコースを含
    有する流体と接触した時に、各々が変色する複数の結果
    セグメントと、（ii) 実質的に流体中のグルコースの量
    に無関係な経過時間の後、変色するタイマーセグメント
    を含む試験片に流体を塗布する工程と、 （ｂ）前記タイマーセグメントが変色した時、最後に変
    色した結果セグメントを観察することによってグルコー
    ス濃度を判定する工程を含むグルコース濃度測定方法。
  5. 【請求項５】 塗布される生物学的流体の分析物の濃度
    を測定するための目視試験片の化学タイマーであって、
    前記化学タイマーが、 ａ）着色したインジケーター組成物、 ｂ）水和したらグルコースと反応して前記インジケータ
    ーの色を変化させることができる酵素含有試薬、 ｃ）前記インジケーターの色の変化を抑える抑制剤、 ｄ）グルコース、 ｅ）前記試薬の酵素と実質的に反応しないアルドース、
    を乾燥被覆する工程を含む化学タイマー。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の化学タイマーを有す
    る、塗布される生物学的流体の分析物の濃度を測定する
    ための目視読み取り試薬試験片。
  7. 【請求項７】 塗布される生物学的流体のグルコースの
    濃度を測定するための目視試験片の化学タイマーを作成
    する方法であって、 ａ）水和したらグルコースと反応して反応生成物を形成
    することができる酵素含有試薬の溶液を多孔質膜上に被
    覆する工程と、 ｂ）前記被覆を乾燥して第１層を形成する工程と、 ｃ）（ｉ) 前記反応生成物と反応して変色させることが
    できるインジケーターと、（ii) 前記インジケーターの
    色の変化を抑える抑制剤と、（iii)グルコースと、（i
    v）前記試薬の酵素と実質的に反応しないアルドース、
    を含む第２層を前記第１層上に塗布する工程を含む方
    法。
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