JPS5880558A - 免疫化学的測定試薬 - Google Patents

免疫化学的測定試薬

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JPS5880558A
JPS5880558A JP18011781A JP18011781A JPS5880558A JP S5880558 A JPS5880558 A JP S5880558A JP 18011781 A JP18011781 A JP 18011781A JP 18011781 A JP18011781 A JP 18011781A JP S5880558 A JPS5880558 A JP S5880558A
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    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/544Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、免疫化学的測定法で用いる、新規な測定試
薬に関するものである。
免疫化学的測定法とは、抗原(ハプテンを含む)で実験
動物(例えば家兎)を免疫して、上記抗原と特異的に結
合する抗体(例えは抗体免役グロブリン)を実験動物に
作らせ、この抗体と上記抗原との間の特異的な結合反応
を利用して、抗原または抗体を測定する方法である。
この測定法では、測定対象物である抗原または抗体と、
試薬として用いる抗原または抗体とを抗原抗体反応させ
るに際し、後渚の抗原または抗体を放射性同位元素、酵
素、螢光物質、不対電子をもつ化合物等で樟融しておき
、抗原抗体反応した411象抗原またFi、標識抗体と
、未反応の標識抗原またViaill腺抗体の伺れか一
方の標識を測定する◎したかつて・この測定法では、通
常抗原抗体反応した( Bound )標識抗原または
標識抗体と、未反応の(Free )41誠抗原または
4111織抗体とを、分離(B / 1!I分#)する
ことが必要とされる。
しかし、均一な溶液として抗原抗体反応を行なった場合
には、B / IF分離が極めて繁雑となる。
そこで、B/IF分船を容易にするため、抗原また#′
i抗体を固体状の担体に結合させ、こうして得られる固
相化抗原または固相化抗体を用いることが111 提来された。このような固相化抗原または固相化抗体と
しては、セルロースまたはセファロースを担体とし、そ
のヒドロキシル基をブロムシアンを用いて活性化し、抗
原または抗体と結合させたもの、および、ポリスチレン
のビーズを担体とし、抗原または抗体を物理的に吸看さ
せたものか知られている◎しかし、これらは、担体と抗
原また[を抗体との結合率が悪いという欠点があっ九。
この発明者は、上記の欠点を改善しようと考オ。
た。そして、セルリースまたはその誘導体にメルカプト
基を導入し、メルカプト基を利用して抗原または抗体を
化学的に結合させると、結合率がよくなることを実験に
よりalilた。この発明は、このような侮認に基づい
てなされたものである。
すなわち、この発明は、メルカプト基を含むセルロース
またはセルロース誘導体におけるメルカプト基に、抗原
または抗体を化学的に結合させてなる、免疫化学的測定
試薬である。
上記メルカプト基を含むセルロースまたはセルリース誘
導体には、セルロースまたはセルロース誘導体において
、グルコース単位中のヒドロキシル基がメルカプト基に
変えられた化合物、およびセルロース品導体において、
グルコース単位以外の部分にメルカプト基が存在してい
る化合物が含まれる。
ここで、七ルp−ス隆導体には、セルロースエステル、
七ルp−スエーテルおよびセルロースエステルのエーテ
ルが含まれる。そのうチ、セルロースエステルには、セ
ルロースの有機酸エステル、無機徹エステル、および有
機酸・無機酸混合エステルが含まれる。有機酸エステル
には、低級脂肪酸セ#c’−ス(NJば酢酸セルロース
、プロピオン酸セルロース、酪酸セルリース、セルロー
スの11@・陥elkm合エステル)、商級脂肪酸セル
p−ス(例えはカプリン酸セルロース、パルミチン酸セ
ルロース)、スルホン酸セルロース(例LJt! )シ
ルセルロース)等が含まれる。無機酸エステルには、硝
酸セルロース、硫酸セルロース等が含まれる。有機酸・
無機酸混合エステルには、酢酸・硝銀混合エステル等が
含まれる。さらに、上に述ペたものの部分加水分解物も
、セルロースエステルに含まれる。セルロースエーテル
には、エチルセルリース、コーヒFロキシプロビルセル
ロース、コ、J−ジヒドロキシブチルセルロース等が含
まt2る。
上記メルカプト基を含むセルロースまたはセルロース誘
導体は、セルロースまたはセルロース誘導体にメルカプ
ト基を導入することにより製造されるが、ここで用いる
セルロースまたはセルロース誘導体としては、成形され
たものが好ましい。
その成形された粒子は、Q、/ないし10tmの大きさ
をもち、球状または円柱状等の形状であることが望まし
い。成形は、射出成形法等の熱ηJvvJ性横脂の一般
的な成形法によることができる。なお、成形された粒子
は、表論のみがセルロースまたはセルレース誘導体であ
り、中心部が他の物質(例えばポリスチレン、ガラス等
)であってもよい。
また、表噂のみがセルロースであり、中心部がセルロー
スエステルであってもよい。
また、セルロースとしては、成形されたセルロースエス
テルを加水分解したものか好適である〇加水分解は、例
えばセルリースエステルを水酸化ナトリウム水溶液に3
6N+<0”Cでθ、j〜2時間浸論し、水洗し、数%
の酸溶液中に短時間放置することにより行なわれる。
メルカプト基の導入は、次のような色々な方′法で行な
うことができる。
if、セルo−ス94体としてkpflkセルロースを
遺び、これにj塩化燐を反応させてクロロア七チルセル
ロースとし、次いでチオ&ft1!lllナトリウムを
反応させてブンテ塩とし、ブンテ塩を加水分解またtま
還元することによりメルカプト基を導入し、仁うしてメ
ルカプトアセチルセルロースが得られる。同様にして、
メルカプト基を含む他の脂肪酸セルロースか得られる。
次に、セルロースを選び、これにエピクロルヒドリンを
反応させてコ、J−エネ°キシプロピルセルロースとし
、次いでチオ硫酸ナトリウムを反応させてブンテ塩とし
、プンテ塩を加水分解またti〜元することによジメル
カプト基を導入し、こうして2−ヒトpキシーJ−メル
カプトプロピルセルp−スが得られる。セルロースの代
りにセルロースエステルの部分加水分解物を用いると、
2−ヒドロキシ−3−メルカプトプロピルセルロースの
エステルが得られる〇 マタ、セルロースにビスオキシランを反応させて3、ダ
ーエボキシ−2−とドルキシブチルセルロースとし、こ
れにチオ硫酸ナトリウムを反応させてブンテ塩とし、ブ
ンテ塩を加水分解または還元することによりメルカプト
&を導入し、こうしてコ、3−ジヒドロキシ−y−メル
カプトブチルセルレースが得られる。セルロースの代り
にセルロースエステルの部分加水分解物を用いると、コ
、3−ジヒドロキシーダーメルカプトブチルセルロース
のエステルが得られる。
この発明における抗原としては、各種ポリペプチド糸ホ
ルモン、ステロイド系ホルモン、ビタミンBIffi、
葉酸、サイロキシン、トリヨードサイロニン、補体、α
−7エトプロテイン、カルシノエンプリオニツクアンチ
ゲン、臓器および血液中ノ各楠酵素および蛋白質、HB
B抗原等の各種微生物抗原、植物ホルモン、抗生物質、
抗てんかん割等の薬物等か用いられる。そのうち特に重
要なものは、甲状腺ホルモン、下垂体ホルモン、HBa
抗原、インシュリン、免疫グロブリンおよび肝酵素であ
る。
この発明における抗体としては、上に述べた抗原に対応
して動物体内で生産されるものが含まれるO 上記のメルカプト基に抗原または抗体を化学的eζ結合
させるには、これらを直接結合させる方法と、架嬌基を
介して結合させる71F法とがある。
I!L接結合させる方法は、例えは抗原またtま抗体が
メルカプト基をもともともっている場合、およびメルカ
プト基を導入されたものである場合(以下、これらをあ
わせてメルカプト基を有する場合という。他の基につい
ても同じ)に適用される。
例えは、セルロースまたはセルロース誘導体上のメルカ
プト基と、抗原または抗体上のメルカプト基との何れか
一方を、メルカプト基と反応してジスルフィド結合を形
成し得る反応性の硫黄含有基に導いた後、他方のメルカ
プト基と反応させると、ジスルフィド結合が形成され、
それによって、セルロースまたはセルロース誘導体上の
メルカプト基に抗原または抗体が直接結合するに至る。
上記反応性の硫黄含有基には、2−ピリジルチオ基、コ
、ダージニトロフェニルチオ基、ノ為ロチオ基、フタル
イミドチオ基、アルキルスルホニルチオ基等が含まれる
また、@接結合させる方法は、抗原または抗体かカルボ
キシル基を有する場合にも過用される。
具体的にいうと、カルボキシル基?f−tb性形に導い
た後、°またヲJ′に1会則の存在下にメルカプト基と
反応させると、チオールエステル結合が形成され、それ
によって、セルロースまたはセル胃−スIMJI体上の
メルカプ)縞に抗原または抗体が直接結合するに至る。
上記カルボキシル基の活性形には、混合酸無水物および
活性アミド等が含まれる。まり、酷合剤としては、ジシ
クロへキシルカルボジイミド、N%N′−カルボニルジ
イミダゾール等が用いられる。
梨偏基を介して結合させる方法では、メルカプト基を含
むセルロースまたはセルロース誘導体と、架橋ル」と、
抗原−またり抗体とを逐次または同時に反応させる。こ
こ5で用いる架橋剤としては、一端にメルカプト基と結
合し得る基をもち、他端にメルカプト基またにアミノ基
と結合し得る基をもつものが用いられる。具体的には、
抗原または抗体がメルカプト基を有する場合には、例え
ばN%H1−オルトフェニレンジマレイミドが用いられ
る。この場合には、抗原または抗体のメルカプト基と、
セ祷ロースまたはセルロース誘導体上のメルカプト基と
が、下式 で示される架橋基を介して結合するに至る。
また、抗原または抗体がアミノ基を鳴する場合には、例
えはM−(m−マレイミドベンゾイルオキシ)サクシン
イミドが架橋剤として用いられる。
この場合には、抗原または抗体のアミ7基と、セルロー
スまたはセルロース誘導体上のメルカプト基とが、下式 (但し、k側に抗原または抗体のアミノ基が結合し、右
側tζセ化ロースまたはセルロース誘導体上のメルカプ
ト基が結合する)で示される架橋基を介して結合するに
至る。
ここで、抗原または抗体にメルカプト基を導入するには
、抗原または抗体がアミ7基をもつ場合は、例えはメル
カプトアルキルイミデート、イミノチオシラン等のよう
な化合物を用いることができる。また抗原が水酸基をも
つ場合は、例えば2−イミノチオシランのような化合物
を用いることかできる。また、カルボキシル基を導入す
るには、抗原がアミノ基や水酸基をもつ場合には、例え
は無水こはく盾金用いてこれらの基をサクシニル化する
ことりこより行なうことができる。
この矢明の測定試薬は、メルカプト基を含むセルロース
またはセルロース誘導体を用いたので、セルロースにブ
ロムシアンを用いて結合させる場合およびホリスチレン
の物理吸着による場合に比較して、抗原または抗体の結
合率が高い。したかつて、この発明の測定試薬を用いる
と、精度の高い測定を行なうことができる。これが、こ
の発明のもたらす大きな利点である。
また、メルカプト基という反応性の高い基を用いて結合
させるので、抗原または抗体との結合方法として、色々
な方法を用いることができ、その結果、結合できる抗原
または抗体の範囲が拡大されている。すなわち、抗原ま
たは抗体が、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基
のうち少なくとも何れか7つの基をもっていると、その
基をセルロースまたはセルロース誘導体上のメルカプト
基と結合させることができる。さらに、メルカプト基を
セルロースまたはセルロース請導体のグルコース単位以
外の部分に導入するか、またはメルカプト基と抗原また
は抗体との闇に架橋基を介在させることにより、抗原ま
たは抗体をグルコース単位から離すことができ、それに
よって、抗原抗俸反沁を行なう除の立体障害を避けるこ
とができる。
まえ、セルロースまたはセルロース誘導体を基本骨格と
するので、血清中の妨害物質の吸着が少なく、その結果
測定誤差が少ない。さらに、セルロース誘導体は成形が
容易であり、セルロースは成形したセルロース誘導体か
ら作ることができるから、容易に取扱い易い大きさの粒
子とすることができる。このように、この発明の測定試
薬は、数多くの利点を有する。
以)、実施例および比較例により、この発明の実施態様
と効果を爵細に説明する。
実施例/ (A)  メルカプト基を含むセルロース誘導体の製造
、2酢酸セルロースを、底面の直径1ms高さダムの円
柱状に創出成形し、これをダ%水酸化ナトリウム水浴液
中に60℃で7時間浸漬して、加水分解した。その後水
洗し、0.7M塩酸中に室温で7時間浸漬し、水洗、乾
燥して、!rwIが加水分解され、中央部が2酢酸セル
ロースのままの円柱状成形物を得た。
これt 、0. y M水酸化ナトリウム水#液中で、
013Mエビクリルヒドリン水溶液とダθ℃で2時間反
応させ、水洗後、直ちに2Mチオ硫酸ナトリウム10.
jM燐酸緩1i液(PH1,j ) (!: j O”
CT:”/1時間反応させた。次いで水洗し、θ/M炭
゛酸水素ナトリウム水溶液、/mMエチレンジアミンテ
トラ酢酸酢酸トナトリウム水溶液 Om Mジチオスラ
イトールにより30℃で30分間還元し、ノーヒドロキ
シ−3−メルカプトプロピル酢酸セルロース(部分加水
分解物)(以下、担体Aという)を得た。本品は、直ち
に次の反応に用いた。
…) 測定試薬(抗うさぎ工gGi6iI相化抗体)の
@烏。
やぎ産生のうさぎ工gGに対する抗血清から、アフイエ
テイクロマトグラフイーにより精製したうさぎ1gGに
対する抗体2.Iナノモルと、11−(m −マレイミ
ドベンンイルオキシ)サジシンイミド2j?ナフ M4化ナトリウム水浴液−献中3θ℃で7時間反応さき
た。次いで、セファデックスG−)jt−用いたゲル濾
過により、高分子に分画と低分子量分画とを分離した。
そのうち高分子輩分画をθ.02M燐饅紗衝液(pH7
.0)・0.7M塩化ナトリウム水浴液により全量コ3
.5−に希釈し、これに上記(A)で製造した担体Aを
jθイー加え、室温で2時間反応させ、o.orMkt
lk緩衝液( PH7.0 ) − 0.1M塩化ナト
リウム水浴液で洗浄して測定試薬を得た。本品は、0.
 O J M燐i11紗衡液(pH7.、2)・o.i
M水酸化ナトリウム水溶液・/mM塩化マグネシウム水
浴液・0.1%牛血清アルブミン・0.7%ナトリウム
アジド水*液(以下、龜衡液ムという)中ダ℃で保存し
た。
(0)  酵素標誠抗うさぎ工gGの製造。
上記(B)で用いたのと同じ抗うさぎ工gG抗体とN−
(m−マレイミドベンゾイルオキシ)サクシンイミドと
の反応物の高分子皺分幽を、Jq/vd!のβ−ガラク
トシダーゼ10声lと3θ℃で2時間反応させた後、セ
ファロースOL−ΔBによるゲルp過で精製し、酵素標
識抗うさぎ工gGを得た。精製の際の溶出は、0.0.
2 M燐!I緩衝H(pH7、、’)・0.1M塩化ナ
トリウム水溶液・/mMm代地グネシウム水溶液により
行なった。本品は、牛血清アルブミンとナトリウムアジ
ドとをそれぞれ最終法度θ、/%になるように加え、ダ
℃で保存した。
(功 酵素活性の淘定。
上記(0)で用いたβ−ガラクトシダーセの活性Li、
グーメチルウンベリフェリル−β−D−カラクトシド(
以下、41MUGと略称する)を基質として用い、遊離
したグーメチルウンベリフェロン(以下、SIMUと略
称する)を螢光光度計を用いて励起波長J l j n
 m 、螢光波長ダダJnmの条件下で定蝋することに
よシ測定した。活性を表わすには、30℃で7分間に/
/1モルのFMUGをyMυに分解する酵素活性を、/
単位とした。
(E)  うさき工gGの酵素免疫測定法による測定0
試#jR管中eζ紗衡液A/Qθ声lを入れたものを重
量し、うさぎ工gGQ〜/θOng、を含む試料(試料
の希釈は紗衝液ムによる)IgGjlを加え、(均で製
造した湿り定試薬を7個づつ加えて、30℃でコ時聞反
応させた。測定試薬を緩衝液A/dで2回洗浄し、これ
に、緩衝液Aを用いて2θO戸単位の活性をもつように
希釈した酵素標識抗うさぎ工gG抗体、20θ声lを加
え、30℃で2時゛間反応させた。測定試薬を緩衝液A
/mlで2回洗浄し、4 #tLい試験管に移し、10  Mの9/MUG(緩衝
液AK溶解したもの)JOO声lを加え、30℃で3θ
分闇反応させた。次に、0. J Mグリシン緩   
  )衝7&(PH10,1,) 、2−を加えて反応
を停止させた。
生成したりMUの強光強度を測定し、測定試薬に結合し
た酵素活性を求めた。
結果は、第1図に曲線/Aとして示す通りである。(な
お、この曲線は、未知検体について酵素活性を測定し、
抗うさぎIgGjlを求める際に、検量線として用い得
るものである。) 比較例/ 実施例/に)で用いた。2顔酸セルロースと同形同大の
ポリスチレン粒子を作った。この粒子60個を、抗うさ
ぎIgG抗体2.s′ナノモルをQ、θコM燐Wk緩衝
液(pH7,O)・0. / M塩化ナトリウム水溶液
で全量コJ’、 j dに希釈したものに加え、室温で
2時間反応させ、さらに、7℃で/g時間放徴して抗体
を物理的にWtmirさせ、Olo、2M燐酸m俤1掖
(pH7,0)・0. / M塩化ナトリウム水Ml&
で洗浄して、比較用の測定試薬を作った。この測定試薬
を用いて、実施例/(R5と同様に操作し、#素活性を
求めた。
結果は、第7図に曲線/Bとして示す通りである。
第7図において、1100p〜/θng/試験管の軸回
で、1ogy=a+blogxにあてはめた場合のb値
(曲線の傾き)を求めると、曲線/Aでは0.2/、曲
線/Bでけ0.5gであり、明らかに曲417Aの方が
傾きが大きい。このことから、実施例/の211!l定
試薬による方が、比較例/の測定試薬によるより、精度
の高い測定をできることがわかった。
また、工gG11Iltが0のときの酵素活性を求める
と、′−A1に例/の測定試薬では/、0り±0.0/
コ(μ単位)であり、比較例/の測定試薬ではノ1.2
g土0. / j 、? (声単位)であった。このこ
とから、実施例/の測定試薬の方か、比較例/の測定試
薬より、低濃度の領域で使用できることがわかった。
実施例コ (A)  測定試薬(同相化セファレキシン)の製造。
fuULとして、セファレキシン(化学名2−フエニル
グリシルアミノ−3−メチル−3−セフエムーダーカル
ボン酸)/、I×70  モルヲ用い、これとM−(m
−マレイミドベンゾイルオキシ)サクシンイミV /、
 、r x 10  モルとを、0.02M燐酸緩衝液
(pH7,0)jd中3θ℃で20分間反応させた。反
応液に、0.0.2M燐酸緩衝液2θ−を加えた後、実
施例/休)で製造した担体Aを50個加え、室温で2時
間反応させ、さらにダ℃で/g時間放置し、水洗して測
定試薬を得た。本品は、緩衝液A中の牛血清アルブミン
を卵白アルブミンに置きかえたもの(以下、緩衝液A(
KWA)と路行する)中y℃で保存した。
(B)  抗セファレキシン血清の製造。
机上7アレキシン血清は、セファレキシンをハブテンと
して牛血清アルブミンに結合させたものを、70インド
完全アジユバントとともにうさぎに投与して生産させた
(0)  抗セファレキシン抗体の酵素免疫測定法によ
るl1III定。
わLセファレキシン血清を緩衝液A(l[1WA)によ
り/θ・〜10 倍に希釈したもの/θ0声lと、靭衝
阪A(xw* )100filと、実施例、2体)で鋏
造した測定試薬7個とを、30℃で2時間反応させた後
、測定試薬を&新液*(gwA)/m’で2回洗浄した
。これに、実施例/(0)で製造した酵素標識抗体を酵
素活性が、20θμ章位になるようにbfk液Aで布釈
したもの200声lを加え、30℃で2時101反応さ
せた。測定試薬を緩衝液A/mffで2回洗浄し、絣し
い試験管に移し、10  MのダMU0.200メlを
加え、30℃で30分間反応さセた。次に、0.2Mグ
リシン紗衝液(pH70,1’)2組を加えて反11C
1を停止させた。生成したyMUの麺九強曳を測定し、
測定試薬に結合した酵素活性を求めた。
結果は、第2図に曲9.2として示す通りである。
(なお、この曲線は、未知検体について酵素活性を画定
し、抗セファレキシン抗体編を求める際に、検量線とし
て用い得るものである。) 第2図において、曲線の傾きに充分大きく、したがって
精度の高い測定をできることがわかった。
また、正常うさぎ血清について上記(0)と同様に操作
した場合に得られた酵素活性が、ダ、jJ十〇、Iダ!
(声単位)で極めて低いことから、この測定試薬は妨害
物質の吸着が極めて少ないことかわかった。
これらの結果から、セファレキシンのような低分子物質
を抗原として用いても、この発明によると1、充分使用
できる漉定試薬が得られることがわかったO
【図面の簡単な説明】
第1図は、うさぎ1gGの測定曲線、第!図tJ。 抗セファレキシン抗体の測定曲線をそれぞれ示す。 図中、/ムは実施例/による測定曲線、/Bは比較例/
による測定曲線、2は実施例コによる測定曲線である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、 メルカプト基を含むセルロースまたはセルロース
    誘導体におけるメルカプト基に、抗原または抗体を化学
    的に結合させてなる、免疫化学的測定試薬。 2 セルロース誘導体がセルロースエステルのエーテル
    である、特許請求の範囲第1項記載の測定試薬。 J、 セルロースエステルが低級脂肪mセルロースであ
    る、特許請求の範囲第2項記載の測定試薬。 グ、低級脂肪酸セルロースが耐酸セルレース、1pピオ
    ン酸セルロース、または酪酸セルロースである、特許請
    求の範囲第3項記載の測定試薬。 j、  を級脂肪酸セルロースがセルロースの1ト酸・
    酪酸混合エステルである、特許請求の範囲第3項記載の
    測定試薬。 乙 セルロースエステルが高級脂肪酸セルロースである
    、特許請求の範囲第、2項記載の測定試薬。 2、  セルロースエステルが硝酸セルロースまたは硫
    酸セルロースである、特Ii!I−請求の範囲第2項記
    載の測定試薬。 ♂、 セルロースエステルがセルロースの酢酸・硝@混
    合エステルである、特許請求の範囲第2項記載の測定試
    薬。 タ 抗原または抗体がメルカプト基を有する化合物であ
    り、そのメルカプト基とセルロースまたはセルロース誘
    導体上のメルカプト基とがジスルフィド結合している、
    特許請求の範囲第1項記載の測定試薬。 10、  抗原または抗体がアミ7基またはメルカプト
    基を有する化合物であり、そのアミノ基またはメルカプ
    ト基とセルロースマタはセル9−Xi導体上のメルカプ
    ト基とが架橋基を介して結合している、特許請求の範囲
    第1JJI記載の測定試薬O //、抗原ま九は抗体がカルボキシル基を有する化合物
    であシ、そのカルボキシル基とセルロースまたはセルリ
    ース誘導体上のメルカプト基とかチオールエステル結合
    している、特許請求の範囲第1項記載の測定試薬。
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