JPS60241900A - 新規な第Xa因子活性測定用基質 - Google Patents

新規な第Xa因子活性測定用基質

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JPS60241900A
JPS60241900A JP59098355A JP9835584A JPS60241900A JP S60241900 A JPS60241900 A JP S60241900A JP 59098355 A JP59098355 A JP 59098355A JP 9835584 A JP9835584 A JP 9835584A JP S60241900 A JPS60241900 A JP S60241900A
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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】 本発明は第Xa因子および第Xa因子様酵素に対する新
規発色性、螢光性基質に関する。本発明の基質は、従来
報告されている基質に比して、極めて選択性がよく第X
a因子の定量を行うことができ、第Xa因子が形成、阻
害または消費される反応の研究、またはそれ等に関与す
る因子の測定、例えば、第X因子、抗Xa因子、第■因
子、第■因子、第X因子およびヘパリンの測定に適して
いる。
凝固、線溶反応に於ける合成基質の導入は、1954年
8. Shermy等[J、 B、 O,、20885
105(1954))の合成したTAMe(Ta2−A
rg−OMe )等のアルヤニンエステルが、基質とし
てトロンビンのエステラーゼ活性の測定に使用されたの
に始まるが、エステル氷解活性が凝固活性と一致せず、
基質の特異性や感度が低い等の問題があった。しかし、
最近のベゾチド化学の進歩からフイグリノーrンのトロ
ンビンによる解裂部のアミノ酸構造に類似したペゾテド
基質、Bz−Phe−Val−Arg−PNA (s 
−2160)がBlombach [Thromb、 
Re5earch 1267〜278(1972))ら
により合成され、酵素反応を受けて遊離したバラニトロ
アニリン(PNA)の黄色の発色による酵素化学的分光
分析の容易な事、試薬調整の容易さなどからしだいに研
究検査に用いられるに至った。
第Xa因子は、血液凝固カスケード中で酵素前駆体第X
因子の活性化によシ形成され、リン脂質およびカルシウ
ムイオンと一緒になって、第■因子(プロトロンビン)
をペプチド鎖の2点で蛋白質分解して、第11a因子(
トロンビン)に変じる蛋白質分解酵素である。特定の病
気、例えば肝臓疾患、ビタミン欠乏症等の際に、第X因
子の形成が減少し、また、この第X因子形成の合成に関
する遺伝的障害により、もちろん第X因子の形成が相応
して減少する。従って、簡単かつ正確な方法で、血漿中
の第Xa因子の測定ができることは大きな意義がある。
一方、酵素活性測定用合成基質は、酵素に対する高感度
および特異性、水または生物学的試験液に対する良好な
溶解性および分解物の易検出性の4点を満足させること
が重要である。
このうちでも、測定しようとする酵素に対する高い特異
性は特に重要である。
一般に、血漿中の第X因子、あるいは抗)(a因子等を
、発色性基質を利用して測定しようとする場合、血漿中
に存在すると予測される第Xa因子以外の凝固線溶関連
酵素である、ゾラスミン、トロンビン、ウロキナーゼ等
と交差反応を起すと、正確な測定が期しがたい。
従来、開発されて来た最良の第Xa因子用基質としては
、西ドイツ国特許出願公開第2552570号にテトラ
ベゾテド誘導体が記載されている。
Bz−11e−Glu−Gly−Arg−PNA (S
 −2222)が、第Xa因子により水解されて、 p
−二)ロアニリンを形成するテトラベゾテド誘導体の1
例として記載されているが、基質特異性の点において、
必ずしも満足できるものではない。すなわち、凝固線溶
関連酵素のうち、第Xa因子以外に、ゾラスミン、ウロ
キナーゼ、トロンビンとも反応することが知られている
さらに、上記テトラペゾチド誘導体は、水溶媒体中に難
溶であるため、基質飽和で実施されるべき第Xa因子の
分析が可能ではない。例えば、病的血漿中の測定すべき
第Xa因子の濃度が低い場合には、前記テトラベノチド
誘導体は、相応する正確な測定値を得る程度に充分敏感
ではなく、また、測定すべき第Xa因子の量が、さらに
血漿を加えることにより増加したら、血漿蛋白質の影響
下にテトラペゾチド基質の沈殿が生じ、その結果として
、酵素活性分析を実施することが不可能となる。
また、上記基質のごとく、生成するp−二)ロアニIJ
ンの黄色を比色する方法は、血漿成分の影響を免かれる
ことはできない。
本発明者等は、かかる点を改良すべく、新規な第Xa因
子活性用基質の開発研究を行った結果、上記の欠点を著
しく改善し、前述の4条件を満足する優れた性質を有す
る基質を見出した。
本発明による新規な発色性5螢光性基質は、一般式 (式中 n = 3〜4 1 R,=−H又は −OR4 0 0 R3” −00R5+ −0R4 であり −0(OH3)3 (R6=H、0H30)でおる) で表わされ5%に発色基として、3−カルボキシ−4−
ヒドロキシ−アニリド(OHA)を用いることを特徴と
する。本基質は、発色基にヒドロキシル基、カルボキシ
ル基という極めて親水性の基を持つために、卓越した水
に対する溶解特性を持っている。代表的な用途としては
、CI3基質を、第Xa因子測定用基質として用い、生
成する6−カルボキシ−4−ヒドロキシ−アニリンをペ
ンタシアノアミンフェロエート法や適当なカゾラーと酸
化縮合させた着色物質に導き、これを比色定量する場合
があけられる。また、励起328 nm、螢光540 
nmにて螢光分析法により定量することによp第Xa因
子活性を特異的に測定することもできる。
本基質の特徴は、前述した如く、その第Xa因子に対す
る優れた基質特異性と水に対する溶解性にある。基質特
異性については、新規基質PS −2000Z−D−L
ys(For)−Gly−Arg−OHAをEl−22
22および診考の為に合成した上記新規基質と同じアミ
ノ酸配列でFNAを発色基としたps −200ON。
Z −D −Lys(For)−Gly−Arg−PN
Aと各凝固、線溶に関与する酵素である第Xa因子(F
Xa)、)ロンビ/(TH)、ゾラスミン(PL)、カ
リクレイン([、)。
ウロキナーゼ(UK)等に於ける相対反応性をP8−’
I Q [] ON 、 Z−D−Lys(F’or)
−Gly−Arg−PNAを100として示すと第1表
のごとくなり、トロンビン、ゾラスミン、ウロキナーゼ
等に対する反応性が、OHA系の新規基質の場合には、
著しく低く1例えば、トロンビン4チ、プラスミン1チ
ウロキナーゼ2チしか反応せず、またS −2222の
トロンビン31チ、プラスミン16嗟、ウロキナーゼ4
0%と比較して著しく選択性が改良されでいることがわ
かる。
さらに、水に対する溶解%性については、S−2222
が6mmol/l程度であるのに対して、OHA系の新
規基質は20 mmol / 1以上の溶解性を有し、
界面活性剤、有機溶媒等の溶解補助剤を特に必要としな
いため、試薬調整あるいは測定操作において、非常に管
理し易く、且つ反応に必要十分な基質濃度を使用できる
という長所を有している。
これ等のことは、本発明か第Xa因子用基質として極め
て優れていることを示している。
本発明の化合物の用途は、すでに述べた通り第)(a因
子活性測定用の基質であるが、その場合、当該基質をP
H8,0〜8.7間の緩衝液中で第Xa因子に作用させ
、生成する6−カルボキシ−4−ヒドロキシアニリンを
適当な着色物に導き、これを比色定量することによシ第
Xa因子活性を測定するが、このほかに励起328 n
m、螢光540 nmにて螢光分析法により、定量する
こともできる。
着色物に導く方法としては、ペンタアミンフェロエート
法やカプラーと酸化縮合させる法がある。
カプラーとしては、酸性側での発色の場合は、アニリン
系化合物、例えば、N、N−ジエチルアニリン、またア
ルカリ側では、フェノール、ナフトール、チモール、0
−クレゾール、〇−エチルフェノール等が用いられる。
また、酸化縮合の酸化剤として、過酸化水素、過硫酸塩
等、種々のものが用いられるが、メタ過ヨウ素酸が好適
である。
6−カルボキシ−4−ヒドロキシアニリンヲ適当な着色
物に導くことにより、極大波長は560〜770 nm
間に分布し、呈色の温度による変動は極めて少く安定で
、第Xa因子活性測定に適している。さらに、発色感度
を比べてみても、p″′′ニトロアニリン合、一般測定
波長405 nmにて$ = 10,600であるのに
対し、ペンタアミンフェロエート法ではλ= 700 
nm テg=21boo、酸化縮合による発色において
は、0−エチルフェノールの場合λ= 645 nmで
ε=29,000゜2.6−キシレノールの場合λ=6
15nmでg−21,600と極めて吸光度が大きく、
この点においても測定上極めて有利である。
本発明の特徴の一つとして、生体試料中の夾雑物による
測定上の影響をほとんど受けないことがあげられる。p
−ニトロアニリド系化合物においては、560 nm以
下の波長で測定するのに対して、本発明では560 n
m以上の波長で測定するため、試料中の夾雑物の影響を
受けず、基質本来の高特異性とあわせて、正確な測定結
果が得られる。
以上の通り本発明の化合物は、第Xa因子活性測定用基
質として5従来のものに比べて、非常に優れていること
が明らかである。
CI、]で表わされる本発明の化合物は、ペゾテド化学
においてよく知られる方法によ)合成することができる
α−アミン保護基としては、カルがベンゾキシまたはt
−グチルオキシカルボニルまたは、それに関連する基、
例えば、p−メトキシカルボベンゾキシ%p−ニトロカ
ルボベンゾキシ、またはp−メトキシフェニルアゾール
カルfベンゾキシ等を用いるのが有利であるつ アルギニンのδ−グアニゾル基の保護は、フロトン化で
行うのが有利である。2個のアミノ酸カップリングまた
はジペプチドとアミノ酸のカップリングは、α−カルボ
キシル基の活性化により行われる。例えば、N−ヒドロ
キシサクシニックイミド、p−二トロフェノール、トリ
クロロフェノール、4,6−ジメテルピリミソルー2−
チオール等を用いることができる。前述のエステル誘導
体への活性化は、カルボジイミド、例えば、11゜N−
シシクロヘキシルカルボジイミl、’(DOO)の存在
下で行うのが有利である。
基質合成は、最初発色基をアルギニル基に結合させ、逐
次的にカンプリングしていく方法による〇あるいは、N
−末端ジペプチドフラグメント自体を合成し1次いで、
これを発色基を有するアルイニル基に結合してもよい。
本発明を以下実施例により詳細に貌明するが、本発明は
、これら実施例に限定されるものではない。
■略号 Lys −リ う2 ン Gly −グリシン Arg =アルギニン Sar =ずルコシン Orn =オルニチン Z −ベンジルオキシカルボニル Boo =t−ブナルオキシ力ルボニルAc =アセチ
ル For =ホルミル DMF =ゾメチルホルムアミド MeOH=メタノール NIM =N〜エチルモルホリン ーPNA =p−ニトロアニリP −OHA =3−カルボキシ−4−ヒドロキシアニリド TLO=薄層クロマトグラフィー GPO=ゲル濾過クロマトグラフィー AoOH=酢酸 BuOH=n−ゲタノール AoOBt =酢酸エチル Osu −サクシニックイミド (注 アミノ酸は特にことわらなければL一体を示す。
) ■ 薄層クロマトグラフィー TLO分析はシリカゲルF234 (メルク製)プレー
トを使用。
溶媒は Rfl n−BuOH: AcOH: H2O= 4 
: 1: IRf2 n−BuOH: AcOH: H
2O= 4 : 1 : 2Rf3 n−BuOH: 
AcOH: H20=4 : 1 : 5■ rル濾過
には、東洋曹達工業株式会社のポリビニールデル、トヨ
パールHW40F(商品名)を使用した。
実施例1 1、BOO−Arg−OHA−H(J 4300−Arg−OH−HCL−1(2o 381.
1 g(1,16rnol)をDMF 1392 ml
に溶解し、xqgMl 51 mlを加え。
これに−20℃にてイングチルクロロホルメート152
.5m/ll−滴下する。10分間反応後、5−アミノ
サリチル酸・塩酸塩219.8 g (1,16mol
)とN8M301.6 mlのDMF 928 ynl
溶液を上記反応液に−15〜−10℃にて滴下する。滴
下後、同温度にて6時間反応させ、さらに室温にて15
時間反応させる。反応後、DMFを減圧留去し、残渣を
MeOH464yprlとn −BuOH332Il!
/に溶解する。
AcOH3600mlを加え、食塩を飽和させた冷5チ
塩酸2160+117にて2回洗浄後、無水硫酸マグネ
シウムにて乾燥する。乾燥後硫酸マグネシウムを濾別し
て溶媒を減圧留去すると、Boo−Arg−OHA−H
(J464.8 g(89,9% )を得る。
R(1= 0.64 m、p、225.0 ’C(分解
)〔α〕20 −10.7(C−1、MeOH)元素分
析 026H5QN+SOQ” OHN 測定値 50.79 8.04 11.52計算値 5
1,01 8.23 11.44I1. BOO−Gl
y−Arg−OHA−HCfBoo−Arg−(HA、
HCJ! 243.7 g (0,55mol )を2
 N H(J/AcOH1093mlと少量のMeOH
に溶解して、1時間室温にて反応させる。反応終了後。
イソゾロパノール109311L/を加え、 Ac0E
t中に再沈する。析出結晶を濾取・乾燥すると)l−A
rg−01(A・2Hユ 156.2 g(74,3%
)を得る。
Rfs = 0.15 m、p、240.5°c(分解
)〔α〕20 +53.5(a=1.I(2o)’ 0
9.2 g(0,27mol )のH−Arg−OHA
−2HCJ!をDMF 290 ydに溶解させ、 N
EM 7 Q、21Ll (0,54mol )を加え
る。これに0〜5℃にてBOO−GIY−08u 81
.7 g (0,3mol ) ’に加え、室温にて1
8時間反応させる。反応終了後、DMFを減圧留去し。
残渣をMeOH500rnlに溶解して、 AcCIE
t 8ノに再沈する。析出結晶を濾取5乾燥すると、 
BOO−Gly−Arg−OHA−HCL 135.8
.9(100%)を得る。
Rfx = 0.46 m、p、214.5℃(分解)
〔α)20 22(0=1、MeOH)元素分析 02
0H3(IN2O3’ HCj ・H2O0HN 測定値 46.55 6.80 1+S、15計算値 
46,11 6.39 t6.13m、Z−D−Lys
(For)−Gly−Arg−OHA−HCIBoo−
Gly−Arg−OHA−H(J 1 25.7 & 
(0,25mol)を少量t7) MeOHに溶解後、
2N HU7’AOOH500nl(0,10mol 
)を加え、1時間室温にて攪拌反応させる。反応終了後
、エーテル4.51に再沈し、析出結晶を濾取・乾燥す
るとH−Gly−Arg−OHA・2HCノ109.8
 F (100チ)を得る。
Rfs = 0.09 m、p、219.5’C(分解
)Ca〕” −21,0(o=1、AOOH: H2O
= 1 : 1)L4.!i’ (10mM )のH−
Gly−Arg−OHA ・2 HCj fO,75N
KM/DM’F 2Q ydに溶解し、0〜5℃に冷却
攪拌しながらZ−D−Lys(F’or)−08u 8
.1 g (20mmol )を加えて、室温にて15
時間反応させる。
反応後、溶媒を減圧留去し、残渣をメタノールに溶解し
てAcoEt 800 ydに再沈する。析出結晶を濾
取、乾燥すると粗製のZ−D−Lys(For)−Gl
y−Arg−CHA 、 HClを得、これを展開溶媒
がMeOHのトヨパール HW40Pカラムにて精製す
ると6.6g(52,2%)のZ−D−Lys(For
)−Gly−Arg−OHA −HCjを得る。
Rf1= 0.40 m、p、吸湿性 〔α]2013.6 (Q=Q、5. AcOH: H
20=1: 1 )元素分析 030H4ON809−
 H(J−2,51(2゜OE N 測定値 48.50 6.18 15.60計算値 4
8,74 6.28 15.18実施例2 Z−D−Lys−Gly−Arg−OHAの合成1、Z
−D−Lys(Boo)−Gly−Arg−OHA−H
CjH−Gly−Arg−OHA −2HcL8.8 
& (20mmol )をDMF 21.5 ′ILt
に溶解し、NF!M 5.I IL/(40mmol)
を加える。これに0〜5℃にてZ−D−Lye(Boo
)−0Bu9−611 (20mmol )を加え、室
温にて18時間反応させる。反応後DMPを減圧留去し
、残渣をMeOHに溶解してAc0Bt 11に再沈す
る。析出結晶を濾取、乾燥するとZ−D−Lys(BO
O)−Gly−Arg−OHA−HCj 14.9 g
(97゜4チ)を得る。
Rh = 0.56 m、p、207.5℃(分解)〔
α〕2°−8,Q (0=0.5、MeOH)元素分析
 03.)l、8N801o−HCJ、・1.5 H2
O0N O 測定値 51,64 6.81 13.61計算値 5
1,54 6.62 14.14■、Z−D−Lye−
Gly−Arg −OHA ・’l HCJZ−D−L
ys(Boo)−Gly−Arg−OHA−Hci 2
.79 (3,5mmol)’i(−少量のMe OH
に溶解し、これに2 N HCJ/AQOH7111/
を加え、室温にて1時間反応させる。
反応終了技、乾燥エーテルに再沈し、析出結晶を濾取、
乾燥すると粗製のZ−D−Lys (For )−Gl
y−Arg−OHA −HCJ tl−得る。これを展
開溶媒がMeOHのトヨパールHW 40 Fカラムに
て精製すると1.89(74,6% )のZ−D−Ly
e−Gly−Arg−CHA ・2 HCJを得る。
Rf2 = 0.31 m、p、220.06C(分解
)〔α)20 −16.0 (o=1,50チAc01
()元素分析 029H4008NB ・2HCj 2
.2 H2O0HN 測定値 47,08 5.89 14.94計算値 4
6.99 6.28 15.12実施例6 同様な方法にて、下記の基質を合成した。
実施例4 新規に合成した基質の特異性を各酵素と反応させること
により試験した。
1)基質液: 2 mmol/1H202)緩衝液ニド
リス、 NaCj、0aC2の各濃度および反応、PH
は酵素によシ次の通)としたトロン プラス カリク 
ウキロナ− FXa ピン ミン レイン ゼ ト リ ス (mmol) 50 50 50 50 
5ONaCJ(mmol) 500 150 150 
150 1500aCJ2(mmol) 5 0 0 
0 0PH(25℃) 8.5 8.5 7.8 7.
8 8.23)使用酵素 起源 メーカー Lot 単位 PXa :ヒト:ベーリンガー 1352304 05
 U/witトロンビン :ウシ: 持出製薬 651
46 1UNIル4jゾラスミン :ヒト: ミドリ十
字 pL−650250U/mlカリクレイン:ゲタ:
 シグマ 32 F−08101J]U/m/ウロキナ
ーゼ:ヒト: 持出製薬 20239 1000Uz4
74)反応停止液(PNA):10%−酢酸5)発色試
薬(OHA):ペンタアミンフエロエート 測定法: 緩衝液0.611Llと酵素試薬0.1111/をシリ
コン処理硬質ガラス製試験管又は、プラスチック製試験
管に採取し、37℃恒温槽中にて5分間予加温する。
次いで基質液0.11n!を加えて酵素反応′f、67
℃5分間実施する。正確に5分後、反応停止液、または
停止発色試薬2.OM/を加えて酵素反応を停止後、続
いて37℃で10分間放置後405 nmまたは700
 nmの吸光度を測定する。
結果を第2表に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式 (式中 −0(OH3)3(R6=H,0H30)である) の化合物または、その塩で表わされることを特徴とする
    。第Xa因子および第Xa因子様PI1.素に対して発
    色性又は螢光性を有する新規な第Xa因子測定用基質。
JP59098355A 1984-05-16 1984-05-16 新規な第Xa因子活性測定用基質 Granted JPS60241900A (ja)

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