JPS60165551A - 固定化酵素を用いる尿素窒素測定方法およびその装置 - Google Patents
固定化酵素を用いる尿素窒素測定方法およびその装置Info
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- JPS60165551A JPS60165551A JP2097784A JP2097784A JPS60165551A JP S60165551 A JPS60165551 A JP S60165551A JP 2097784 A JP2097784 A JP 2097784A JP 2097784 A JP2097784 A JP 2097784A JP S60165551 A JPS60165551 A JP S60165551A
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- urea nitrogen
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/58—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving urea or urease
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、血清や尿等に含まれている尿素窒素を測定す
る方法およびその装置に関する。
る方法およびその装置に関する。
血清や尿等に含まれている尿素窒素（ＮＨ２〜Ｃ０）Ｎ
Ｈ２／ を測定するものとしては、従来から次のような方法や装
置が広く知られている。即ち、尿素分解酵素たるウレア
ーゼを用いて、下式（１１のような反応をおこさせ、生
じたアンモニアに発色試薬を加えて、比色定量を行なう
方法（以下「第１従来例」という）があった。また、下
式（１）において、尿素窒素がＮＨ４とＨＣＯ，−に変
化すると導電率が増加するため、反応系の導電率を測定
し、導電率変化量から尿素窒素を定量する方法や装置（
以下、「第２従来例」という）もあった。
Ｈ２／ を測定するものとしては、従来から次のような方法や装
置が広く知られている。即ち、尿素分解酵素たるウレア
ーゼを用いて、下式（１１のような反応をおこさせ、生
じたアンモニアに発色試薬を加えて、比色定量を行なう
方法（以下「第１従来例」という）があった。また、下
式（１）において、尿素窒素がＮＨ４とＨＣＯ，−に変
化すると導電率が増加するため、反応系の導電率を測定
し、導電率変化量から尿素窒素を定量する方法や装置（
以下、「第２従来例」という）もあった。
ウレアーゼ
ＮＨ２：ＣＯ＋２Ｈ２０−−→２ＮＨ４＋ｎｃｏｇ ・
・・＋ｌ＋然し乍ら、上記第１従来例においては、アン
モニアの比色定量に際して、アンモニア（ＮＨ，）と共
存しているアンモニウムイオン（ＮＨ，”）が干渉物質
として作用するため、アンモニアの定量に多くの時間を
必賛とする欠点があった。また、上記第２従来例におい
ては、尿素窒素を含む崩清等は一般に高濃度電解質であ
りて導を率が高いため、尿素窒素の含有量が変化しても
導電率変化量の割合は小さく尿素窒素の高感度測定がで
きないという欠点もあった。更に、第１および第２の従
来例において、いずれも高価な尿素分解酵素を使い捨て
にしているため、測定に要する費用が高くなっていると
いう欠点もあった。
・・＋ｌ＋然し乍ら、上記第１従来例においては、アン
モニアの比色定量に際して、アンモニア（ＮＨ，）と共
存しているアンモニウムイオン（ＮＨ，”）が干渉物質
として作用するため、アンモニアの定量に多くの時間を
必賛とする欠点があった。また、上記第２従来例におい
ては、尿素窒素を含む崩清等は一般に高濃度電解質であ
りて導を率が高いため、尿素窒素の含有量が変化しても
導電率変化量の割合は小さく尿素窒素の高感度測定がで
きないという欠点もあった。更に、第１および第２の従
来例において、いずれも高価な尿素分解酵素を使い捨て
にしているため、測定に要する費用が高くなっていると
いう欠点もあった。
本発明は、かかる欠点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、高価な尿素分解酵素を有効に使用でき且つ干
渉物質の影響を全く受けることなく尿素窒素を正確に測
定する方法及びそれを用いた測定装置を提供することに
必る。
の目的は、高価な尿素分解酵素を有効に使用でき且つ干
渉物質の影響を全く受けることなく尿素窒素を正確に測
定する方法及びそれを用いた測定装置を提供することに
必る。
本発明の特徴は、血清や尿等に含まれている尿素窒素を
測定する方法およびその方法を用いた測定装置において
、被測定液を陰陽イオン交換樹脂に通して含有されてい
る干渉成分を除去し、その後、固定化酵素カラムに通し
て酵素反応を生じさせ、生成したイオン性物質の導電率
を測定するようにしたことにある。
測定する方法およびその方法を用いた測定装置において
、被測定液を陰陽イオン交換樹脂に通して含有されてい
る干渉成分を除去し、その後、固定化酵素カラムに通し
て酵素反応を生じさせ、生成したイオン性物質の導電率
を測定するようにしたことにある。
以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明実施例の構成説明図であシ、図中、１ａは例
えば純水でなる溶離液が貯留されてなる溶離液槽、２は
溶離液を送液するポンプ、３は溶離液流路に所定量の被
測定液を注入するサンプルインジェクタ、４は例えばＨ
＋型の陽イオン交換樹脂とＯＨ−型の陰イオン交換樹脂
が充填されてなる除去カラム、５は例えばウレアーゼ等
の酵素が担体（例えばシリカゲル）に架橋して固定化さ
れているものが充填されてなる酵素カラム、６は酵素カ
ラム５からの溶出液の導電率を検出する導電率検出器、
７は除去カラム４、酵素カラム５、および導電率検出器
６を収納しこれらを所定温＃（例えば６７℃）に保つ恒
温槽、８は槽ＩＣ内の緩衝液（例えばｐｌ＝５．５のリ
ン酸緩＠液）を送液するポンプ、１ｂは検出器６から排
出される液体を貯留する槽でおる。このような構成から
なる本発明の実施例において、ポンプ２が駆動すると、
槽ｌａ内の溶離液は、ポンプ２→インジエクタ３→除去
カラム４→酵素カラム５→導寛率検出器６→槽１ｂの流
路で流れる。また、ポンプ８が駆動すると、槽ＩＣ内の
緩衝液はポンプ８を経由して流れ、除去カラム４と酵素
カラム５の間の位置で上記溶離液流路に合流する。従っ
て、酵素カラム５には溶離液のみならず緩＠液も常時供
給され、この緩衝液によって酵素カラム５内の酵素が常
に活性に保たれるようになる。この状態で、例えば血清
でなる被測定液を注射器などを用いて例えば２μｔだけ
インジェクタ３に注入すると、該被測定液は溶離液に搬
送されて除去カラム４ｆＣ至る。該カラム４において、
被測定液中の電解質物質（例えばＮ＆Ｃ１など）は、陰
・陽イオン交換樹脂との間でイオン交換して、全て水（
Ｈ２Ｏ）に変化する。
図は本発明実施例の構成説明図であシ、図中、１ａは例
えば純水でなる溶離液が貯留されてなる溶離液槽、２は
溶離液を送液するポンプ、３は溶離液流路に所定量の被
測定液を注入するサンプルインジェクタ、４は例えばＨ
＋型の陽イオン交換樹脂とＯＨ−型の陰イオン交換樹脂
が充填されてなる除去カラム、５は例えばウレアーゼ等
の酵素が担体（例えばシリカゲル）に架橋して固定化さ
れているものが充填されてなる酵素カラム、６は酵素カ
ラム５からの溶出液の導電率を検出する導電率検出器、
７は除去カラム４、酵素カラム５、および導電率検出器
６を収納しこれらを所定温＃（例えば６７℃）に保つ恒
温槽、８は槽ＩＣ内の緩衝液（例えばｐｌ＝５．５のリ
ン酸緩＠液）を送液するポンプ、１ｂは検出器６から排
出される液体を貯留する槽でおる。このような構成から
なる本発明の実施例において、ポンプ２が駆動すると、
槽ｌａ内の溶離液は、ポンプ２→インジエクタ３→除去
カラム４→酵素カラム５→導寛率検出器６→槽１ｂの流
路で流れる。また、ポンプ８が駆動すると、槽ＩＣ内の
緩衝液はポンプ８を経由して流れ、除去カラム４と酵素
カラム５の間の位置で上記溶離液流路に合流する。従っ
て、酵素カラム５には溶離液のみならず緩＠液も常時供
給され、この緩衝液によって酵素カラム５内の酵素が常
に活性に保たれるようになる。この状態で、例えば血清
でなる被測定液を注射器などを用いて例えば２μｔだけ
インジェクタ３に注入すると、該被測定液は溶離液に搬
送されて除去カラム４ｆＣ至る。該カラム４において、
被測定液中の電解質物質（例えばＮ＆Ｃ１など）は、陰
・陽イオン交換樹脂との間でイオン交換して、全て水（
Ｈ２Ｏ）に変化する。
また、被測定液中の非電解質中質（例えば尿素など）は
、このようなイオン交換が生ずることなく、そのままの
状態（水に変化することなく）で除去カラム４を通過す
る。除去カラム４からのこれらの溶出液は、酵素カラム
５に導びかれる。該カラム５において、被測定液中の尿
素窒素は、固定化酵素の作用で前記ｔｌｊ式に示すよう
な特異的な反応を生じる。この反応によって、ＮＨ４＋
とＩ（Ｃｏ３−が生ずると、被測定液の導電率が太きく
変化する。従って、酵素カラム５からの溶出液が導かれ
る導電率検出器６は、被測定液中の尿素智素に応じてそ
の出力信号が大きく変化するようになる。尚、被測定液
中の電解質物質が除去カラム４でイオン交換して生じた
水や、溶離液として用いられる純水は、一般に導電率が
極めて小さいため、前記（１１式で生ずるＮＨ４＋やｒ
（ｃｏｌ−に基ずく導電率変化の割合は、相対的に非常
に大きなものとなっている。
、このようなイオン交換が生ずることなく、そのままの
状態（水に変化することなく）で除去カラム４を通過す
る。除去カラム４からのこれらの溶出液は、酵素カラム
５に導びかれる。該カラム５において、被測定液中の尿
素窒素は、固定化酵素の作用で前記ｔｌｊ式に示すよう
な特異的な反応を生じる。この反応によって、ＮＨ４＋
とＩ（Ｃｏ３−が生ずると、被測定液の導電率が太きく
変化する。従って、酵素カラム５からの溶出液が導かれ
る導電率検出器６は、被測定液中の尿素智素に応じてそ
の出力信号が大きく変化するようになる。尚、被測定液
中の電解質物質が除去カラム４でイオン交換して生じた
水や、溶離液として用いられる純水は、一般に導電率が
極めて小さいため、前記（１１式で生ずるＮＨ４＋やｒ
（ｃｏｌ−に基ずく導電率変化の割合は、相対的に非常
に大きなものとなっている。
第２図および第６図は、本発明実施例を用いて得られた
実験結果を示す図であり、図中、島２図は被測定液中の
尿素窒素濃度（ｍｇ／ｄｔ）を段階的に変化させて該尿
素窒素を測定した場合の出力を示す図、第６図は尿素窒
素濃度（ｍｙ／ｄｔ）と出力信号の各ピーク高さく出力
信号の値〔μ、／ｅ））との関係を示す図である。また
、本発明実施例を用いた上記実験は次のようにして行な
ったものでめる。
実験結果を示す図であり、図中、島２図は被測定液中の
尿素窒素濃度（ｍｇ／ｄｔ）を段階的に変化させて該尿
素窒素を測定した場合の出力を示す図、第６図は尿素窒
素濃度（ｍｙ／ｄｔ）と出力信号の各ピーク高さく出力
信号の値〔μ、／ｅ））との関係を示す図である。また
、本発明実施例を用いた上記実験は次のようにして行な
ったものでめる。
即ち、第１図を用いて詳述した本発明実施例において、
ポンプ２．８の送液量を夫々２ ｍ／’ｍ ｉ ｎ に
設定すると共に恒温槽７の温度を６７℃に保っておいた
。また、被測定液としては、１４０ｍＥｑ／４のＮａ＋
、４ｍＥｑ／ｌのＫ 、１１４ ｍＢｑ／ｌのＣｔ−１
３０ｍＫｑ／ｌのｎｃｏ；、および各種濃度（５〜９０
■／ｄｔ）の尿素窒素を含む溶液を用意し、シリンジを
用いて該被測定液を２μを採取して約３分間隔でインジ
ェクタ３に注入した。検出益６の出力信号は、市販の記
録計に導くようにした。このようにして得られた第２図
の出力信号をみれば明らかなように、５〜９０ ｍｇ／
ｄｔの各種濃度を有する尿素窒素の各ピークはいずれも
鋭い形状になっておシ、これらピークから尿素窒素の定
量が容易に行なえるような形になっている。また、これ
らピーク（第２図）に基すいて作成された第３図のグラ
フ（尿素窒素＃度と出力信号との関係を示す図）をみれ
ば明らかなように、本発明実施例を用いて尿素窒素を測
定すると測定上充分な直線性が得られることが分る。
ポンプ２．８の送液量を夫々２ ｍ／’ｍ ｉ ｎ に
設定すると共に恒温槽７の温度を６７℃に保っておいた
。また、被測定液としては、１４０ｍＥｑ／４のＮａ＋
、４ｍＥｑ／ｌのＫ 、１１４ ｍＢｑ／ｌのＣｔ−１
３０ｍＫｑ／ｌのｎｃｏ；、および各種濃度（５〜９０
■／ｄｔ）の尿素窒素を含む溶液を用意し、シリンジを
用いて該被測定液を２μを採取して約３分間隔でインジ
ェクタ３に注入した。検出益６の出力信号は、市販の記
録計に導くようにした。このようにして得られた第２図
の出力信号をみれば明らかなように、５〜９０ ｍｇ／
ｄｔの各種濃度を有する尿素窒素の各ピークはいずれも
鋭い形状になっておシ、これらピークから尿素窒素の定
量が容易に行なえるような形になっている。また、これ
らピーク（第２図）に基すいて作成された第３図のグラ
フ（尿素窒素＃度と出力信号との関係を示す図）をみれ
ば明らかなように、本発明実施例を用いて尿素窒素を測
定すると測定上充分な直線性が得られることが分る。
以上詳しく説明したような本発明の実施例によれば、除
去カラム４を用いて被測定液中の干渉物質をあらかじめ
除去するような構成であるため、前記第１従来例のよう
に干渉物質から悪影響を受けるようなことはない。また
、酵素カラム５内の固定化酵素を用いて酵素反応を生じ
させるような構成であるため、酵素をくり返して使用で
きるという利点がある。このため、高価な酵素を測定の
たび毎に使い捨てていた前記第１および第２従来例に比
し、測定に要する費用が著しく軽減される。
去カラム４を用いて被測定液中の干渉物質をあらかじめ
除去するような構成であるため、前記第１従来例のよう
に干渉物質から悪影響を受けるようなことはない。また
、酵素カラム５内の固定化酵素を用いて酵素反応を生じ
させるような構成であるため、酵素をくり返して使用で
きるという利点がある。このため、高価な酵素を測定の
たび毎に使い捨てていた前記第１および第２従来例に比
し、測定に要する費用が著しく軽減される。
災に、溶離液として純水を用いることができるため、他
の溶剤を溶離液に用いる場合に比し溶離液のために費す
費用が軽減される利点もある。また、溶離液として純水
を用いた場合には、純水の導電率が他の溶剤の導電率に
比して極めて小さいため、導電率のバックグランドが低
くて被測定成分の出力が大きく得られるという利点があ
る。更に、第１図に示すようなフローインジェクション
分析方式であるため、除去カラム４や酵素カラム５を洗
浄する特殊な洗浄機構を設ける必要もなく、且つ被測定
液もわずか２ｐＬ程度の僅少な量だけで済むという利点
もある。
の溶剤を溶離液に用いる場合に比し溶離液のために費す
費用が軽減される利点もある。また、溶離液として純水
を用いた場合には、純水の導電率が他の溶剤の導電率に
比して極めて小さいため、導電率のバックグランドが低
くて被測定成分の出力が大きく得られるという利点があ
る。更に、第１図に示すようなフローインジェクション
分析方式であるため、除去カラム４や酵素カラム５を洗
浄する特殊な洗浄機構を設ける必要もなく、且つ被測定
液もわずか２ｐＬ程度の僅少な量だけで済むという利点
もある。
第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図および第３
図は本発明実施例を用いて得られる実験結果を示す図で
ある。 １ａ〜１ｃ・・・檜 ２．８・・・ポンプ４°°・除去
カラム ５・・・酵素カラム第２図 第３図 一尿系ず不濃床
図は本発明実施例を用いて得られる実験結果を示す図で
ある。 １ａ〜１ｃ・・・檜 ２．８・・・ポンプ４°°・除去
カラム ５・・・酵素カラム第２図 第３図 一尿系ず不濃床
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）所定量の被測定液を陰陽イオン交換樹脂に通しイ
オン交換させて、該被測定液中の干渉物質を除去し、そ
の後、該被測定液を固定化酵素に通して酵素反応を生じ
させ、該反応で前記被測定液中の尿素窒素から生じた物
質の導電率を検出することによシ、前記被測定液中の尿
素窒素を測定することを特徴とする固定化酵素を用いる
尿素゛窒素測定方法。 （２１前記固定化酵素は、ウレアーゼがシリカゲル担体
に架橋して固足化されてなる特許請求範囲第（１）項記
載の測定方法。 （３） 所定量の被測定液を採取するインジェクタと、
陰陽イオン交換樹脂が充填されてなり前記被測定液が溶
離液で搬入されると該被測定液中の干渉物質を除去する
除去カラムと、酵素が固定化されてなシ前記被測定液が
溶離液で搬入されると該被測定液中の尿素窒素に酵素反
応を生じさせる酵素カラムと、該酵素カラムからの溶出
液の導電率を検出する導電率検出器とを具備し、前記被
測定液中の尿素窒素から前記酵素反応で生じた物質の導
電率を検出して１１記被測定液中の尿素窒素を測定する
ことを特徴とする固定化酵素を用いる尿素窒素測定装置
。 （４） 前記酵素カラムは、ウレアーゼがシリカゲル担
体に架橋して固定化されたものが充填されたカラムでな
る特許請求範囲第（３）項記載の尿素窒素測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097784A JPS60165551A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 固定化酵素を用いる尿素窒素測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097784A JPS60165551A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 固定化酵素を用いる尿素窒素測定方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165551A true JPS60165551A (ja) | 1985-08-28 |
Family
ID=12042220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2097784A Pending JPS60165551A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 固定化酵素を用いる尿素窒素測定方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165551A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0437789A2 (en) * | 1990-01-19 | 1991-07-24 | Gambro Ab | A system, respectively a method, for measuring the concentration of a substance in a solution or dispersion thereof, whereby the substance consists of a compound which is non-electrically conducting or very slightly conducting |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53149092A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-26 | Hitachi Ltd | Analysis of amino acid |
| JPS5788358A (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Method and apparatus for measuring urea |
| JPS58223061A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 非蛋白物質の分析方法 |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP2097784A patent/JPS60165551A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53149092A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-26 | Hitachi Ltd | Analysis of amino acid |
| JPS5788358A (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Method and apparatus for measuring urea |
| JPS58223061A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 非蛋白物質の分析方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0437789A2 (en) * | 1990-01-19 | 1991-07-24 | Gambro Ab | A system, respectively a method, for measuring the concentration of a substance in a solution or dispersion thereof, whereby the substance consists of a compound which is non-electrically conducting or very slightly conducting |
| EP0437789A3 (en) * | 1990-01-19 | 1992-06-24 | Gambro Ab | A system, respectively a method, for measuring the concentration of a substance in a solution or dispersion thereof, whereby the substance consists of a compound which is non-electrically conducting or very slightly conducting |
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