JPH10160724A

JPH10160724A - 試験片

Info

Publication number: JPH10160724A
Application number: JP8322894A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Doi; 賢一土居; Yasuhisa Nishi; 保寿西
Original assignee: KDK Corp; Kyoto Daiichi Kagaku KK
Current assignee: Arkray Inc
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】試薬の溶出を防止し、かつ呈色むらなく感度
のよい測定を行うことができる試験片を提供することを
課題とする。【解決手段】液体試料中の測定対象物質を測定するた
めの、色原体を含む試薬とこれを保持する保持体とを含
む試験片であって、前記試薬中に試薬の溶出を防止する
ための、（ｉ）ゲル化する親水性高分子と（ｉｉ）前記
親水性高分子をゲル化させるゲル化剤とを含ませ、この
試薬を保持体に含浸等により保持させて試験片を得る。
ゲル化する親水性高分子としては親水性ビニル系重合
体、またはアルギン酸アルカリ金属塩が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体試料中の測定
対象物質を測定する試験片に関する。さらに、詳しく
は、全血、血清、血漿、尿、髄液、唾液などの液体試料
中の測定対象物質、例えばグルコース、潜血、蛋白、ビ
リルビンなどを測定するための試験片に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体試料中の測定対象物質を測定するた
めの試薬を含む試験片において、該試薬の溶出を防止す
ることは重要である。

【０００３】尿試験片を例に挙げると、通常尿試験片は
複数の項目、例えばグルコース、蛋白、潜血、ｐＨなど
が一度に測定できるように１つの試験具上に配置されて
いる。尿試験片を用いた測定においては、尿試験片を尿
に数秒間浸漬する。その後、試験片を引き上げ、所定の
時間尿中の測定対象物質とマトリックス中の試薬とを反
応させてその色の変化を読みとる。

【０００４】しかし、試験片に保持された試薬は、尿中
に浸漬している間に試薬が溶出してしまうことがある。
また、試験片を尿から引き上げた後にも試験片上の余剰
の尿により試薬が溶出してしまう。このような試薬の溶
出によって、試験片の呈色が不均一になり測定感度が低
下したり、隣接する項目に影響を与えることがある。

【０００５】そこで、試薬の溶出防止のために試薬中に
疎水性高分子を混合することが知られている。しかし、
試薬中に疎水性高分子を含ませることは、測定対象物質
を含む液体試料の試薬への浸透性を著しく低下させるこ
ととなる。すなわち、測定対象物質と試薬との反応が十
分に行われず、やはり呈色むらを生じ測定感度の低下の
原因となる。

【０００６】この解決方法として、特開平７−１８１１
７４号には、親水性高分子および疎水性高分子を試薬に
含ませることが記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−１８１１７
４号に記載のように、親水性高分子および疎水性高分子
を試薬に含ませることは、重合度、添加量を考慮して適
用することで試薬の溶出を制御し、呈色を均一にさせる
効果はある程度期待できる。

【０００８】しかし、親水性高分子および疎水性高分子
を試薬に含ませた試験片では、反応性を向上さようとす
ると、親水性高分子の添加量を増やし疎水性高分子の添
加量を減らすことになるので、結局試薬が溶出して呈色
むらが生じやすくなってしまったり、また親水性高分子
であっても添加量が多すぎると液体試料の吸収を妨げ反
応性が悪化することがある。逆に、試薬の溶出の防止を
求めると、親水性高分子の添加量を減らし疎水性高分子
の添加量を増やさなければならないので、浸透性が低く
なり、反応性が低くなって呈色むらを生じる。すなわ
ち、親水性高分子及び疎水性高分子の両方を含ませて
も、試薬の流出を防止し、反応性を低下させることなく
感度の良い測定を行うための根本的な解決にはならなか
った。

【０００９】本発明は以上の観点からなされたものであ
り、試薬の溶出を防止し、かつ呈色むらなく感度のよい
測定を行うことができる試験片を提供することを課題と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、試薬にゲル化
する親水性高分子およびこの親水性高分子をゲル化させ
るゲル化剤を含ませることにより、液体試料が試薬に浸
透した際に試薬中のゲル化する親水性高分子がゲル化し
て、試薬の溶出を防止することができることを見いだ
し、本願発明を完成させた。

【００１１】すなわち、本発明は、液体試料中の測定対
象物質を測定するための、色原体を含む試薬とこれを保
持する保持体とを含む試験片であって、前記試薬中に試
薬の溶出を防止するための、（ｉ）ゲル化する親水性高
分子と（ｉｉ）前記親水性高分子をゲル化させるゲル化
剤とを含むことを特徴とする試験片である。

【００１２】また、本発明は、上記の試験片において、
前記親水性高分子と前記ゲル化剤とが乾燥状態で保持体
に保持されており、液体試料が試薬に浸透した時に前記
親水性高分子と前記ゲル化剤とが液体試料中に溶解し
て、前記親水性高分子がゲル化することを特徴とする試
験片である。

【００１３】また、本発明は、上記の試験片において、
前記親水性高分子と前記ゲル化剤とが、それぞれ別個の
試薬層に含まれる試験片である。本発明の試験片では、
液体試料が試薬に浸透してゲル化する親水性高分子とこ
の親水性高分子をゲル化させるゲル化剤とが液体試料中
に溶解して反応し、親水性高分子のゲル化が生じる。し
たがって、液体試料中の測定対象物質と試薬とが十分に
反応し得る状態で速やかにゲル化を生じさせることがで
きるので、試薬の溶出を防止し、かつ反応性の低下を生
じることなく感度のよい測定が可能である。試薬の溶出
を防止するためには、単に水を吸収して膨潤する吸水性
高分子を試薬に含めることによってもある程度の効果が
期待できるが、本発明の試験片において生じるゲル化は
上記のような膨潤よりも速く進行するので、より有効に
試薬の溶出を防止できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の試験片は、液体試料中の
測定対象物質を測定するための、色原体を含む試薬とこ
れを保持する保持体とを含む試験片であって、前記試薬
中に試薬の溶出を防止するための、（ｉ）ゲル化する親
水性高分子と（ｉｉ）前記親水性高分子をゲル化させる
ゲル化剤とを含むことを特徴とする。

【００１５】本発明の試験片を用いることができる液体
試料には特に制限はなく、本発明の試験片は全血、血
清、血漿、尿、髄液、唾液等の体液または種々の培養液
等に好適に用いることができる。すなわち、測定対象物
質が液体に溶解、分散等していれば本発明はあらゆる測
定対象物質を測定するための試験片に適用できる。測定
対象対象物質としては、例えば、グルコース等の糖類、
蛋白、潜血、ビリルビン、ｐＨ、種々の無機および有機
物質などが挙げられる。

【００１６】色原体を含む試薬は測定対象物質に応じて
選ばれるが、本発明の試験片は、色原体を含む試薬の種
類によって限定されるものではない。本発明でいう色原
体とは、化学反応により発色または変色する、すなわち
呈色するもののことであり、また蛍光物質等の発光物質
も含まれるものとする。また、本発明で用いられる色原
体を含む試薬には、色原体の他に反応剤を含めることも
できる。反応剤とは、液体試料中の測定対象物質と反応
して色原体を呈色させる反応に用いられる物質のことで
あり、測定対象物質と直接反応する物質、測定対象物質
に対する触媒もしくは酵素、リン酸緩衝液等の緩衝剤の
他、試薬片に通常用いられる化学物質も含まれる。

【００１７】具体的には、例えば、測定対象物質がグル
コースである場合には、グルコースオキシダーゼと、パ
ーオキシダーゼと、４−アミノアンチピリンと、ＭＡＯ
Ｓ（Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプ
ロピル）−３，５−ジメチルアニリン）が、測定対象物
質がコレステロールである場合には、コレステロールオ
キシダーゼと、パーオキシダーゼと、４−アミノアンチ
ピリンと、ＴＯＯＳ（Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキ
シ−３−スルホプロピル）−３−メチルアニリン）が、
測定対象物質が乳酸である場合には、乳酸脱水素酵素
と、ＮＡＤ⁺と、ジアホラーゼと、テトラゾリウムヴァ
イオレットが、測定対象物質がアルカリフォスファター
ゼである場合には、ｐ−ニトロフェニルフォスフェート
が、それぞれ使用される。

【００１８】本発明の試薬は上記のものに制限されず、
測定対象物質に応じて色原体や反応剤等を選択すればよ
い。呈色反応を酵素反応により行う場合の酵素として
は、上記の酵素の他に、ウリカーゼ、グリセロール−３
−リン酸オキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アシルＣ
ｏＡオキシダーゼ、ザルコシンオキシダーゼ、各種アミ
ノ酸オキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、ラクテー
トオキシダーゼ、ラクトースオキシダーゼ、ピルビン酸
オキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、グリセロー
ルオキシダーゼ等を挙げることができる。

【００１９】また、色原体としては、いわゆるトリンダ
ーの試薬（アンルズ・オブ・クリニカル・バイオケミス
トリー(Ann.Clin.Biochem.)、６巻、２４頁、１９６０
年）や、ｏ−アニシジン、ベンジジン、ｏ−トリジン、
テトラメチルベンジジンなどの被酸化型色原体およびテ
トラゾリウムヴァイオレット、ニトロテトラゾリウムブ
ルーなどのテトラゾリウム塩などの還元型色原体を挙げ
ることができる。さらに、上記酵素は反応剤として用い
る他に、測定対象物質とすることもできる。

【００２０】色原体を含む試薬には、ゲル化する親水性
高分子およびこの親水性高分子をゲル化させるゲル化剤
を配合する。本発明に用いる親水性高分子は、他の物質
の存在によりゲル化するものであって、試薬の溶出を防
止することができるものであれば種々用いることができ
る。好ましくは、親水性ビニル系重合体およびアルギン
酸アルカリ金属塩が挙げられる。また特に好ましくは親
水性ビニル系重合体としてポリアクリル酸およびその塩
等が挙げられ、アルギン酸アルカリ金属塩として特に好
ましくはアルギン酸ナトリウム等が挙げられる。ゲル化
する親水性高分子は、上記のうちの１種または２種以上
を試薬中に含めてもよい。

【００２１】親水性高分子をゲル化させるゲル化剤は、
ポリマーの種類により種々異なるが、以下のような物が
挙げられる。例えば、ポリアクリル酸又はその塩をゲル
化させるゲル化剤としては、２価以上の金属塩が挙げら
れ、具体的にはこのような金属としてはマグネシウム、
カルシウム、銅等が挙げられ、その塩としては塩化マグ
ネシウム、塩化カルシウム、硫酸銅等が挙げられる。ま
た、アルギン酸ナトリウムをゲル化させるゲル化剤とし
ては、アルカリ金属以外の金属塩又は有機酸等が挙げら
れる。アルカリ金属以外の金属として具体的にはマグネ
シウム、カルシウム、亜鉛等が挙げられ、その塩として
は塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛等が挙
げられる。また、有機酸としては酒石酸、スルホサリチ
ル酸、クエン酸等が挙げられる。

【００２２】本発明の試薬片に用いられる保持体は、上
記試薬を固着させることができるものであればよく、通
常試験片に用いられているものを用いることができる。
例えば、濾紙、織布、不織布、ガラスフィルター、メン
ブランフィルター、セラミックスまたは焼結体等が挙げ
られる。また、親水性高分子のフィルム自体が保持体と
なる場合もある。

【００２３】ゲル化する親水性高分子とこれをゲル化さ
せるゲル化剤とは、液体試料が試薬に浸透した時に液体
試料中に溶解するように試薬に含まれていればよい。す
なわち、試薬が乾燥状態で保持されるのであれば試薬中
で親水性高分子とゲル化剤は混合して含まれていてもよ
いが、好ましくはそれぞれが別々に保持体に保持される
ようにする。例えばゲル化する親水性高分子とこれをゲ
ル化させるゲル化剤とを別個の試薬層に含まれるように
することが好ましい。より具体的には、ゲル化する親水
性高分子を含む第１の試薬層を保持体に保持させ、ゲル
化させるゲル化剤を含む第２の試薬層を第１の試薬層に
積層する。このようにすることにより、液体試料の浸透
性が良好であって、しかも浸透後には速やかに親水性高
分子がゲル化して試薬の溶出を防止することができる。
なお、親水性高分子とゲル化剤のどちらを第１のまたは
第２の試薬層に含めるかは任意ではあるが、製造上の都
合から親水性高分子を第１の試薬層に含めるのが好適で
ある。

【００２４】また、本発明の試験片では、液体試料が試
薬に浸透した時にゲル化する親水性高分子とこれをゲル
化するゲル化剤とが液体試料中に溶解してゲル化が生じ
ればよいので、試薬を上記のように複数の試薬層に分け
た場合には、それぞれの試薬層は必ずしも接触した状態
で保持体に保持されている必要はない。例えば、保持体
の片面に第１の試薬層を、もう一方の面に第２の試薬層
を有する試験片も本発明の試験片に含まれる。この場
合、試薬が第１試薬層と第２試薬層とに分離して保持体
に保持されている状態であり、それぞれの試薬層は直接
接触しているわけではない。しかし、液体が浸透するも
のを保持体として用いていれば、試験片を液体試料に浸
漬した時に第１と第２の試薬層に別々に含まれている親
水性高分子とゲル化剤とが液体溶液中に溶解してゲル化
を生じる。

【００２５】本発明の試験片は、ゲル化させる親水性高
分子とこれをゲル化させるゲル化剤とを試薬中に配合す
る以外は通常の試験片の製造方法により得ることができ
る。例えば、試薬を溶解または懸濁した液体（含浸液）
に保持体を浸漬する、あるいは含浸液を保持体に塗布す
るなどして前記含浸液を保持体に保持させ、乾燥させれ
ばよい。また、ゲル化する親水性高分子とゲル化させる
ゲル化剤とを別個の試薬層に含ませる場合、それぞれを
別々に溶解または懸濁した第１含浸液と第２含浸液とを
用意し、まず第１含浸液を保持体に含浸させて乾燥した
後、第２含浸液に保持体を浸漬し乾燥させて、試薬が２
層となっている試験片を得ることができる。

【００２６】第１含浸液に親水性高分子を配合した場
合、親水性高分子が溶解しない又は溶解しにくい溶媒
を、ゲル化剤を含んでいる第２含浸液の溶媒とすること
により、第１含浸液を含浸させた保持体を第２含浸液に
浸漬した時にゲル化が生じてしまうということを防止で
きる。具体的には、第１含浸液に親水性高分子としてポ
リアクリル酸を含ませた場合には、ゲル化剤を含ませた
第２含浸液の溶媒としてエタノールを用いるとよい。ポ
リアクリル酸はエタノールに溶解しないので、第１含浸
液を保持体に含浸し乾燥した後に、この保持体を第２含
浸液に浸漬した際のゲル化を防止できる。なお、逆にゲ
ル化剤が溶解しにくい溶媒を親水性高分子を含む含浸液
の溶媒とし、これを第２含浸液としても積層させる際の
ゲル化を防止できる。

【００２７】また、試薬層を積層する場合には、第２含
浸液にヒドロキシルプロピルセルロース等の増粘剤を溶
解しておくことにより、第２含浸液の含浸や塗布が行い
やすくなり、また先に保持体に含浸させた試薬との混合
を防止しやすくなる。

【００２８】また、第１含浸液と第２含浸液とを別々の
ストリップ状の保持体に含浸させ、その保持体どうしを
貼り合わせて又は積層して本発明の試験片としてもよ
い。本発明の試験片は、その形状に特に制限はなくスト
リップ状など通常試験片として用いられる形状にするこ
とができる。また、得られた試験片をポリエチレンテレ
フタレート等の樹脂片からなる把持部の先端に両面テー
プ等で固定して試験具としてもよい。

【００２９】本発明の試験片においては、液体試料が試
薬に浸透したとき時に、ゲル化する親水性高分子とこの
親水性高分子をゲル化させるゲル化剤とが液体試料中に
溶解することで親水性高分子のゲル化が生じる。したが
って、浸透性（反応性）を低下させることなく試薬の溶
出を防止できる。

【００３０】また、本発明の試験片は、それぞれ異なる
特定成分を測定対象物質とする複数の試験片を一つの把
持部に固定することにより、複数の測定を同時に行える
試験具とすることができる。このような試験具であって
も、本発明の試験片を用いることにより、隣接する試験
片の試薬が相互に影響されることがなく、それぞれの項
目を正確に測定することが可能となる。

【００３１】以下に実施例を示すが、本発明はこれに限
定されるものではない。

【００３２】

【実施例１】濾紙（ワットマン社製；３ＭＭＣｈｒ）を
第１段含浸液に含浸し、液から引き上げた後、５０℃で
１０分間送風乾燥した。次にこれを第２段含浸液に含浸
し、液から引き上げた後、５０℃で５分間送風乾燥し、
試験片を得た。＜処方＞第１段含浸液ポリアクリル酸（２５％水溶液、和光純薬製）１０ｇグルコースオキシダーゼ（東洋紡製）４０ｋｕペルオキシダーゼ（東洋紡製）２０ｋｕ４−アミノアンチピリン（和光純薬製）１ｇＮ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３− １ｇスルホプロピル）−３，５−ジメチルアニリン（同仁化学製）リン酸緩衝液（０．５Ｍ、ｐＨ７）１００ｍｌ第２段含浸液塩化マグネシウム１０ｇヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達製）２ｇエタノール１００ｍｌ

【００３３】

【実施例２】濾紙（ワットマン社製；３ＭＭＣｈｒ）を
第１段含浸液に含浸し、液から引き上げた後、５０℃で
１０分間送風乾燥した。次にこれを第２段含浸液に含浸
し、液から引き上げた後、５０℃で５分間送風乾燥し、
試験片を得た。＜処方＞第１段含浸液アルギン酸ナトリウム（ナカライテスク製）２ｇグルコースオキシダーゼ（東洋紡製）４０ｋｕペルオキシダーゼ（東洋紡製）２０ｋｕ４−アミノアンチピリン（和光純薬製）１ｇＮ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３− １ｇスルホプロピル）−３，５−ジメチルアニリン（同仁化学製）リン酸緩衝液（０．５Ｍ、ｐＨ７）１００ｍｌ第２段含浸液塩化カルシウム５ｇヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達製）２ｇエタノール１００ｍｌ

【００３４】

【比較例１】濾紙（ワットマン社製；３ＭＭＣｈｒ）を
第１段含浸液に含浸し、液から引き上げた後、５０℃で
１０分間送風乾燥した。次にこれを第２段含浸液に含浸
し、液から引き上げた後、５０℃で５分間送風乾燥し、
試験片を得た。＜処方＞第１含浸液ポリアクリル酸（１０％水溶液、和光純薬製）１０ｇグルコースオキシダーゼ（東洋紡製）４０ｋｕペルオキシダーゼ（東洋紡製）２０ｋｕ４−アミノアンチピリン（和光純薬製）１ｇＮ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３− １ｇスルホプロピル）−３，５−ジメトキシアニリン（同仁化学製）リン酸緩衝液（０．５Ｍ、ｐＨ７）１００ｍｌ第２含浸液ヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達製）２ｇエタノール１００ｍｌ

【００３５】

【比較例２】濾紙（ワットマン社製；３ＭＭＣｈｒ）を
第１段含浸液に含浸し、液から引き上げた後、５０℃で
１０分間送風乾燥した。次にこれを第２段含浸液に含浸
し、液から引き上げた後、５０℃で５分間送風乾燥し、
試験片を得た。＜処方＞第１段含浸液アルギン酸ナトリウム（ナカライテスク製）２ｇグルコースオキシダーゼ（東洋紡製）４０ｋｕペルオキシダーゼ（東洋紡製）２０ｋｕ４−アミノアンチピリン（和光純薬製）１ｇＮ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３− １ｇスルホプロピル）−３，５−ジメチルアニリン（同仁化学製）リン酸緩衝液（０．５Ｍ、ｐＨ７）１００ｍｌ第２段含浸液ヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達製）２ｇエタノール１００ｍｌ

【００３６】＜グルコースの測定＞下記液体試料につい
て実施例１、２及び比較例１、２にて作製した試験片を
用いてグルコースの測定を行った。（１）試験具の作製実施例１、２及び比較例１、２にて作製したそれぞれの
試験片の片面に両面テープ（ソニーケミカル製；Ｔ４０
００）を貼り、５ｍｍ×５ｍｍにカットした。カットし
た試験片を５ｍｍ×９０ｍｍのＰＥＴフィルムに図１の
ようにそれぞれ貼付した。また、試験片の両脇に試験片
とは直接接触しないように図１のように濾紙を貼付して
実施例１、２および比較例１、２の試験具を得た。な
お、濾紙は試薬の溶出を調べるために貼付したものであ
る。（２）試験方法試薬の溶出については、試験具に貼付された濾紙に呈色
した色素が付着しているかどうかを目視で観察して調べ
た。感度の測定は、６００ｎｍにおける試験片の１分後
の反射率を、色差計（日本電色工業製；Σ−９０）を用
いて行った。また、浸透性は、液体試料１に瞬時浸漬し
た後の試料の試験片への浸透ムラを目視により観察し
た。液体試料１；グルコース水溶液（０ｍｇ／ｄｌ）液体試料２；グルコース水溶液（１０００ｍｇ／ｄｌ）（３）結果結果として、実施例１、２と比較例１、２の差をまと
め、表１に示す。

【００３７】

【表１】 ○：ほとんど溶出がない △：溶出が有意に認められる ×：溶出が著しく認められる

【００３８】上記結果より、実施例１、２の試験片は、
比較例１、２の試験片に比べて、感度を低下させること
なく試薬溶出防止性が向上していることが判る。

【００３９】

【発明の効果】本発明の試験片によれば、試薬の溶出を
防止し、かつ呈色むらなく感度のよい測定が可能であ
る。また、複数の項目を同時に測定できるように複数の
試験片が隣接して配置されている場合でも、隣接する試
験片の試薬が相互に影響されることがなく、それぞれの
項目を正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試験片をＰＥＴフィルムに固定した
試験具の平面図。

【符号の説明】

１・・・試験片２ａ・・・濾紙２ｂ・・・濾紙３・・・ＰＥＴフィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｎ 35/02 Ｇ０１Ｎ 35/02 Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体試料中の測定対象物質を測定するた
めの、色原体を含む試薬とこれを保持する保持体とを含
む試験片であって、前記試薬中に試薬の溶出を防止する
ための、（ｉ）ゲル化する親水性高分子と（ｉｉ）前記
親水性高分子をゲル化させるゲル化剤とを含むことを特
徴とする試験片。
【請求項２】前記親水性高分子と、前記ゲル化剤とが
乾燥状態で保持体に保持されており、液体試料が試薬に
浸透した時に前記親水性高分子と前記ゲル化剤とが液体
試料中に溶解して、前記親水性高分子がゲル化すること
を特徴とする請求項１に記載の試験片。
【請求項３】前記親水性高分子と前記ゲル化剤とが、
それぞれ別個の試薬層に含まれる請求項１または２に記
載の試験片。
【請求項４】前記親水性高分子が、親水性ビニル系重
合体またはアルギン酸アルカリ金属塩である請求項１〜
３のいずれかに記載の試験片。
【請求項５】前記親水性ビニル系重合体が、ポリアク
リル酸またはその塩である請求項４に記載の試験片。
【請求項６】前記アルギン酸アルカリ金属塩が、アル
ギン酸ナトリウムである請求項４に記載の試験片。