JPS61159166A - 免疫学的診断試薬 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は免疫学的診断試薬に関し、詳しくは、免疫活性
物質を固定化した水分散型高分子重合体粒子の水性分散
液からなり、ラテックス凝集反応において非特異的凝集
反応がなく、且つ、凝集反応の判定が容易であると共に
、保存安定性にすぐれる免疫学的診断試薬に関する。

（従来の技術） 近年、人間や動物の病理的状態或いはその他の状態の医
学的診断のために、血液、尿その他の体液中の生理活性
物質が有する免疫活性を利用する免疫学的診断方法が広
く用いられている。この方法は、免疫学的な反応を起こ
す抗原又は抗体のいずれか一方、又は両者を組合せて体
液等の被検液と反応させ、抗原又は抗体と、これらに対
応する抗体又は抗原との間の特異的な反応、即ち、抗原
抗体反応に基づく凝集反応又は凝集阻止反応によって、
上記のような免疫活性成分の存在を決定する方法である
。この場合、肉眼による観察を容易にするために、一般
に、抗原又は抗体は微粒子状の担体、例えば、ラテック
ス、赤血球等に担持されて診断試薬とされ、粒子の凝集
反応を利用して、血清等の体液中の被検成分が測定され
る。

例えば、ラテックスからなる診断試薬の凝集反応につい
て説明すると、抗原又は抗体を担持させたラテックスを
含有する水性分散液からなる診断試薬を被検液と混合す
ると、上記抗原又は抗体に対応する被検液中の抗体又は
抗原は、ラテックス上の抗原又は抗体と特異的に反応し
、ラテックス凝集反応、即ち、肉眼的に観察し得る微粒
子の凝集反応が生じる。しかし、被検液中に測定すべき
抗体又は抗原が存在しない場合は、肉眼的に観察し得る
凝集は起こらない。このようにして、抗原又は抗体を固
定化した微粒子の凝集反応の有無によって、被検液中の
抗体又は抗原の存在を測定することができる。

このような免疫学的診断試薬は、免疫活性物質、即ち、
抗原又は抗体が微量にでも被検液中に存在すれば、これ
を検出し得る高い感度と、目的とする免疫活性物質との
み反応する高い特異性を有することが要求される。更に
、長期間の保存によっても、高い感度及び特異性を保持
することが要求される。

このような免疫学的診断試薬としては、従来、ポリスチ
レンラテックス粒子表面に抗原及び抗体を物理吸着によ
り固定化してなる診断試薬や、カルボキシル化ラテック
ス粒子にカルボジイミド、ジアルデヒド等を用いて共有
結合により固定化してなる診断試薬等が提案されている
。しかし、従来のかかる診断試薬は、いずれも、血清と
反応させたとき、対応する抗体又は抗原を含む陽性血清
のみならず、対応する抗体又は抗原を含まない陰性血清
に対しても凝集反応を起こすことがある。

このような凝集反応は非特異的凝集反応と呼ばれており
、しばしば診断を誤まらせることがある。

このような非特異的凝集反応が起こる理由は必ずしも明
らかではないが、一つには血清中に含まれる補体等の因
子によるものと考えられる。

従って、従来、ラテックス粒子の非特異的凝集を防ぐこ
とを目的として、ラテックス凝集反応の有無の判定を行
なう際に、血清をグリシン等の緩衝液で希釈したり、或
いは血清中の補体を失活させる非働化処理を施すことが
行なわれている。しかし、このような処理によっては、
非特異的凝集を十分に抑制することは困難であり、また
、手間を要して、診断に時間がかかるという問題がある
。

このようなラテックス診断試薬における問題を解決する
ために、従来より、非特異的凝集反応を抑制することを
目的として、添加剤を添加することが一般に行なわれて
おり、かかる添加剤として、例えば、グリコール類や、
ゼラチン、アルブミン等のタンパク質、或いはポリアニ
オン等が知られている。しかし、これらの添加剤の効果
は一般に十分ではないので、近年、添加剤として、例え
ば、ショ糖及び塩化コリン（特開昭５４−０２６３２７
号公報）、グアニジン、グアニジン塩酸塩、グアニジニ
ウムチオシアン酸塩、尿素等を代表とするケイオトロピ
ック剤（特開昭５６−１５８９４７号公報）　、Ｎ、Ｎ
−ジアルキルアミドやジ低級アルキルスルホキシド（特
開昭５５−１６０８５３号公報）等が提案されているが
、これらの添加剤も非特異的凝集を抑制する効果は十分
ではない。

（発明の目的） 本発明者らは、免疫学的診断試薬における上記した問題
を解決するために鋭意研究した結果、免疫活性物質を固
定化した水分散型高分子重合体粒子水性分散液にニコチ
ン酸アミドを共存させることにより、非特異的凝集が起
こらず、且つ、凝集反応の有無の判定が容易であると共
に、保存安定性にすぐれる免疫学的診断試薬を得ること
ができることを見出して、本発明に至ったものである。

従って、本発明は、血清を希釈することなく、しかも、
非働化処理も行なわずに、非特異的凝集が抑制され、且
つ、凝集反応の有無の判定が容易であると共に、保存安
定性にすぐれる免疫学的診断試薬を提供することを目的
とする。

（発明の構成） 本発明による免疫学的診断試薬は、免疫活性物質を固定
化した水分散型高分子重合体粒子の水性分散液中にニコ
チン酸アミドが配合されてなることを特徴とする。

本発明による免疫学的診断試薬において、免疫活性物質
を固定化するための担体である水分散型高分子重合体粒
子の平均粒径は、好ましくは０．０３〜２μｍ１特に好
ましくは０．１〜１μｍである。

平均粒径が小さすぎると、免疫活性物質を固定化した水
分散型高分子重合体粒子の抗原抗体反応による凝集を肉
眼で観察することが困難であり、一方、大きすぎるとき
は、重合体粒子に安定な分散状態を保持させるのが困難
となるからである。また、重合体粒子の比重は、０．９
〜１．５の範囲にあることが好ましく、更に、後述する
ように、免疫活性物質を固定化した後の比重が１．０〜
１．３の範囲にあることが好ましい。重合体粒子が免疫
活性物質の固定化の前後に上記範囲よりも小さい比重を
有するときは、重合体粒子がその水性分散液における水
性媒体表面に浮遊して、分散安定性に劣るようになり、
一方、上記範囲よりも大きいときは、粒子が分散液の水
性媒体中に沈降し、凝集しやすくなって、同様に分散安
定性に劣るようになるからである。

本発明において用いる水分散型高分子重合体粒子は、通
常、不飽和二重結合を有する単量体の−又は二基上の乳
化重合によって調製される。かかる単量体としては、例
えば、エチレン、プロピレン等のオレフィン系単量体、
酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル系単量体、スチレン
、メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン系単量
体、アクリル酸メチル等のアクリル酸エステル系単量体
、メタクリル酸メチル等のメタクリル酸エステル系単量
体、ブタジェン等のジエン系単量体等が用いられる。

また、これら単量体の単独重合体又は共重合体を改質す
るために、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリ
ル、メタクリレートリル、アクリルアミド等の単量体を
前記単量体と共重合させることもできる。

更に、上記単量体と共に、単量体成分として多官能性単
量体を内部架橋剤として・乳化共重合させ°Ｃ１架橋さ
せた水分散型高分子重合体粒子を得ることもできる。内
部架橋剤は、重合体に架橋構造を導入するので、診断試
薬中に含まれれば好ましくない水溶性重合体の生成を抑
制すると共に、得られる重合体粒子のガラス転移温度を
高めることができる。更に、内部架橋剤は、水分散型高
分子重合体粒子を非膨潤化して、重合体粒子の水性媒体
中での分散安定性を高めるのに効果がある。

かかる内部架橋用多官能性単量体としては、例えば、脂
肪族多価アルコールのポリ　（メタ）アクリレートが好
ましく用いられる。具体例として、例えば、エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ジプロピレングリコールジメタクリレート、１．３
−ブチレングリコールジメタクリレート、トリエチレン
グリコールジアクリレート、トリメチロールプロパント
リメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート等
が好ましく用いられる。また、ジビニルベンゼンやＮ、
　Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等も内部架橋剤と
して用いることができる。

尚、個々の単量体の具体的な種類は、得られる水分散型
高分子重合体粒子が融着、凝集を起こさないように、所
要のガラス転移点を有するように選ばれるが、ガラス転
移点は、診断試薬の保存温度及び診断試薬の使用温度を
考慮して、通常、１０℃以上、好ましくは室温以上であ
る。

免疫活性物質が共有結合にて上記水分散型高分子重合体
粒子に固定化される場合は、重合体粒子はその表面に官
能基を有することが必要である。

このような官能基としては、例えばカルボキシル基、水
酸基、グリシジル基、アミノ基、ヒドラジド基等を挙げ
ることができる。従って、これらの官能基を有する重合
体粒子を調製するには、単量体成分として、例えば、ア
クリル酸、メタクリル酸のようなカルボキシル基を有す
る単量体、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、２
−ヒドロキシメチルメタクリレートのような水酸基を有
する単量体、例えば、グリシジルメタクリレートのよう
なグリシジル基を有する単量体を、必要に応じて、他の
共重合性単量体と乳化共重合させることによって得るこ
とができる。

また、所要の単量体成分を重合させた後、得られた水分
散型高分子重合体粒子に官能基を導入することもできる
。このための方法としては、例えば、アクリル酸エステ
ルを単量体成分として重合させて得た重合体粒子を加水
分解することにより、カルボキシル基を有する重合体粒
子を得ることができる。また、アミノ基やヒドラジド基
を有する水分散型高分子重合体粒子を調製するには、例
えば、アクリルアミドのようなアミド基を有する単量体
、又はアクリル酸メチルのようなメチルエステル基を有
する単量体をそれぞれ他の単量体と乳化共重合し、得ら
れた共重合体中のアミド基をホフマン分解し、又はメチ
ルエステル基をヒドラジンと反応させることにより得る
ことができる。

しかし、このように官能基を有する水分散型高分子重合
体粒子に免疫活性物質を共有結合にて固定化するための
方法は、特に制限されず、従来より知られている任意の
方法によることができる。

例えば、好ましい方法の一つとして、水溶性カルボジイ
ミドの存在下に、免疫活性物質の有するアミノ基と水分
散型高分子重合体粒子の有するカルボキシル基とを反応
させ、アミド結合を形成させることにより結合すること
ができる。水溶性カルボジイミドとしては、例えば、１
−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボ
ジイミド塩酸塩、１−シクロへキシル−３−（２−モル
ホリノエチル）カルボジイミド−メト−ｐ−トルエンス
ルホネート等を挙げることができる。このような水溶性
カルボジイミドを用いる免疫活性物質の共有結合による
重合体粒子への固定化は、従来より知られている通常の
条件下で行なうことかでき、重合体粒子の水性分散液に
免疫活性物質と共に適宜量、例えば、水性分散液の単位
容量当りに０．０１〜１０ｍｇ／ｍｌとなるように水溶
性カルボジイミドを添加し、通常の条件、例えばｐＨを
４〜１０に保持して、５〜６０℃程度の温度で数分乃至
数十時間、通常、１〜５時間程度反応させればよい。

また、官能基が水酸基であるときは臭化シアン法により
、また、アミノ基であるときはジアルデヒドと反応させ
、これら官能基を活性化することによって、タンパク質
の共有結合による固定化の常法を用いて固定化すること
ができる。

更に、本発明による免疫学的診断試薬においては、水分
散型高分子重合体粒子に免疫活性物質を共有結合によっ
て固定化するに際して、必要に応　　　　□じて、免疫
活性物質の重合体粒子上での自由度を高めるために、重
合体粒子と免疫活性物質とをスペーサ基を介在させて共
有結合にて結合させることができる。このスペーサ基は
、予め重合体粒子に結合させ、この後にこのスペーサ基
と免疫活性物質とを結合させてもよく、或いはスペーサ
基を予め免疫活性物質に結合させ、これを重合体粒子に
結合させてもよい。更に、必要に応じて、重合体粒子及
び免疫活性物質の両方に予めスペーサ基を結合させ、こ
れらを相互に結合させることもできる。

スペーサ基として用い得る化合物は、少なくとも二官能
性の有機化合物であり、具体例として、例えば、ヘキサ
メチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、キシリレ
ンジアミン等のジアミン類、グリシン、β−アミノプロ
ピオン酸、γ−アミノ酪酸、ε−アミノカプロン酸等の
アミノアルキルカルボン酸、アミノ酸類等が好ましく用
いられるが、これらに限定されるものではない。

尚、本発明においては、水分散型高分子重合体粒子に免
疫活性物質を固定化するに際して、前述したような共有
結合法によらずに、物理吸着法やイオン結合法によって
重合体粒子に固定してもよ　　゛いことはいうまでもな
い。

本発明において用いる免疫活性物質としては、特に制限
はなく、抗原、抗体及びハプテン等いずれを用いてもよ
い。例えば、ヒト及び動物免疫グロブリン、変性免疫グ
ロブリン、α−フェトプロティン、Ｃ反応性タンパク（
ＣＲＰ）や肝炎ウィルス関連抗原、風ｉＨＡ抗原等の各
種ウィルス抗原、トキソプラズマ、マイコプラズマ、梅
毒トレボネーマ等の種々の細菌、真菌、毒素等の微生物
抗原、アルブミン、補体成分等の各種血漿タンパク成分
、エストロゲン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣＧ）
等の各種ホルモン等が挙げられ、また、これらの抗原成
分に対する抗体等も使用することができる。

本発明による免疫学的診断試薬は、上記のように固定化
した免疫活性物質の失活が起こらないように、水分散型
高分子重合体粒子が適当なｐＨ及び濃度のグリシン緩衝
液、リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液等の緩衝液に分散され
ていると共に、この重合体粒子の水性分散液に粒子の非
特異的凝集を抑制するための添加剤としてニコチン酸ア
ミドが配合されてなる。

本発明による免疫学的診断試薬において、上記緩衝液の
濃度は、通常、ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜０．２Ｍの範囲が適
当であり、好ましくは０．０１〜０．１Ｍの範囲である
。また、緩衝液のｐＨは、水分散型高分子重合体粒子の
分散安定性及び抗原抗体反応の活性を考慮して、通常、
６〜９、好ましくは７〜８．５の範囲である。また、診
断試薬における感作重合体粒子の濃度は、通常、０．０
１〜５重量％の範囲であるが、好ましくは０．１〜３重
量％の範囲である。

ニコチン酸アミドは、免疫活性物質を固定化した水分散
型高分子重合体粒子の水性分散液において、０．１〜１
．５モル／ｌ、好ましくは０．２〜１．０モル／ｌの濃
度で含有される。水性分散液におけるニコチン酸アミド
濃度が０．１モル／ｌよりも少ないときは、陰性血清に
対する非特異的凝集の抑制効果が乏しく、一方、濃度が
１．５モル／Ｉｌを越えるときは、却って陽性血清に対
する特異的凝集が抑制されることとなるからである。尚
、本発明による免疫学的診断試薬には、防腐効果を与え
るために、アジ化ナトリウム等の防腐剤を添加してもよ
い。

本発明による免疫学的診断試薬を使用する免疫学的診断
は、例えば、診断試薬と被検液とをガラス板又はプラス
チック板の窪み又は平面板上又はマイクロプレート上に
おいて混合し、肉眼又は顕微鏡観察によって、重合体粒
子の凝集の有無を判定することにより行なわれる。また
、凝集の有無を光学的な変化として判定することもでき
る。

（発明の効果） 以上のように、本発明の免疫学的診断試薬は、免疫活性
物質を固定化した水分散型高分子重合体粒子の水性分散
液からなると共に、ニコチン酸アミドを含有し、この結
果、その理由は必ずしも明らかではないが、重合体粒子
の非特異的凝集が完全に阻止されるので、診断に際して
、血清を緩衝液で希釈したり、或いは非動化処理しなく
とも、迅速に正確な判定を行なうことができる。更に、
本発明による診断試薬は、例えば、血清と均一に混じり
やすく、凝集の有無判定が容易である。また、従来の診
断試薬に比較して、その保存安定性に著しくすぐれる。

また、免疫活性物質の担体として用いる水分散型高分子
重合体粒子は、粒径を含む品質が均一であるうえに、そ
れ自体は免疫活性をもたないので、固定化操作が容易で
あると共に、固定化重合体粒子は高い検出感度と高い特
異性とを有し、かくして、高精度での診断を可能とする
診断試薬を与える。

（実施例） 以下に本発明の実施例を示し、具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１ ＋ａ）　　水分散型合成高分子重合体粒子の調製メタク
リル酸メチル７．５ｇ、メタクリル酸イソブチル７．５
ｇ、アクリル酸１．０ｇ、メタクリロニトリル３．０ｇ
及びトリエチレングリコールジメタクリレート０．７　
ｇを蒸留水３７０ｇに加え、更に蒸留水１０ｇに過硫酸
カリウム０．１ｇを溶解させた重合開始剤水溶液を加え
、窒素気流下、７５℃の温度！攪拌速度１９０ｒｐｍで
攪拌しつつ、８時間重合を行なった。重合率９９％にて
平均粒径０゜２８μｍの水分散型高分子重合体粒子を含
む水性分散液を得た。

この重合体粒子の水性分散液を最初、蒸留水にて４回遠
心分離し、次いで、０．０１Ｍホウ酸緩衝液（ｐＨ７，
５）にて２回遠心分離して、水相中の水溶性高分子を除
去し、重合体粒子を精製した後、この重合体粒子を０．
０１Ｍホウ酸緩衝液（ｐＨ７，５）に固形分が５重量％
となるように再分散させた。

（′ｂ）重合体粒子へのスペーサ基の結合上で得た水分
散型高分子重合体粒子の水性分散液１００ｍ１とε−ア
ミノカプロン酸水溶液（０，０２Ｍ）　　１００ｍｌと
を混合し、ＩＮ水酸化ナトリウム水溶液にてｐＨ７，５
に調製した。０．ＯＩＭホウ酸緩衝液（ｐＨ７，５）に
溶解させた１−エチル−３＝（３−ジメチルアミノプロ
ピル）カルボジイミド塩酸塩水溶液（２５ｍｇ／ｍｌ）
　２０ｍｌを上記水性分散液に加え、室温で３時間、攪
拌下に反応させた。−夜、冷蔵庫に放置した後、０．Ｏ
ＩＭホウ酸緩衝液（ｐＨ７，５）にて３回遠心洗浄して
、スペーサ基を結合した重合体粒子を得、これを０．０
１Ｍホウ酸緩衝液（ｐＨ７，５）に固形分５重量％にな
るように再分散させた。

ｆｃ）　　ウサギＩｇＧの固定化 上で得たスペーサ基を有する水分散型高分子重合体粒子
の水性分散液５ｍｌ、０．ＯＩＭホウ酸緩衝液（ｐＨ７
，５）　２ｍｌ及び蒸留水１１ｍ１を混合し、これに１
−エチル−３−（３〜ジメチルアミノプロピル）カルボ
ジイミド塩酸塩水溶液（５ｍｇ／ｍｌ）２ｍｌを加え、
１０分後にウサギＩｇＧ水溶液（５ｍｇ／ｍ１）を５ｍ
ｌ添加し、１５℃で２時間反応させた。

次に、反応混合物中の余剰の水溶性カルボジイミドを消
費するために、１０重量％Ｌ−アルギニン水溶液（ｐＨ
７，５）　５ｍｌを加え、１時間インキュベートした。

次いで、０．０１Ｍホウ酸緩衝液（ｐＨ８゜２）にて遠
心洗浄を３回行なった後、０．ＯＩＭホウ酸緩衝液（ｐ
Ｈａ、　２　）に分散させて全量１０ｍ１に調整し、か
くして、ウサギＩｇＧを前記スペーサ基を介して共有結
合にて固定化した水分散型高分子重合体粒子の水性分散
液を得た。

（ｄ）　　免疫学的診断試薬の調製 ニコチン酸アミドを０．ＯＩＭホウ酸緩衝液（ｐＨ８，
２）に溶解し、ｐＨを８．２に調製した後、上で得たウ
サギｒｇｃ固定化重合体粒子の水性分散液と混合し、ニ
コチン酸アミドを種々の濃度で含有する本発明による免
疫学的診断試薬を調製した。

（ｅｌ　　免疫学的診断試薬の評価 免疫活性物質としてウサギＩｇＧを固定化した本試薬は
、リウマチ因子診断試薬として用いることができる。

この診断試薬とりウマチ因子陽性血清及び陰性血清を原
液のままそれぞれガラス板上にて等容量混合攪拌し、２
分後に凝集状態を判定した。その結果を第１表に示す。

本発明による診断試薬においては、非特異的凝集反応が
起こらないが、ニコチン酸アミドを含有しない対照診断
試薬では非特異的凝集が著しい。

第１表 （注）凝集の判定は以下による。

−：顕微鏡観察（１００倍）によっても凝集が認められ
ない。

一＋：肉眼では凝集が全く認められないが、顕微鏡観察
（１００倍）によれば、僅 かに凝集が認められる。

＋　　：肉眼にて凝集が明らかに認められる。

＋＋：少し強い凝集が認められる。

＋＋＋：激しい凝集が認められる。

実施例２ 実施例１と同じスペーサ基を結合した重合体粒子５重量
％を含む水性分散液５ａｉ１．０．０１Ｍホウ酸緩衝液
（ｐＨ７，５）　２ｍｌ及び蒸留水１１ｍ１を混合し、
これに１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル
）カルボジイミド塩酸塩水溶液（５ｍｇ／ａ＋１）　２
ｍｌを加えた後、抗ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン抗体溶
液（抗ＨＣＧ、５ｍｇ／ｍｌ）を５ｎ＋１添加し、１５
℃で３時間反応を行なった。

この後、実施例１と全く同様に処理して、重合体粒子を
０．０１Ｍホウ酸緩衝液（ｐＨ８，２）に分散させて、
全量１０ｍ１に調製し、抗ＨＣＧ固定化水分散型高分子
重合体粒子の水性分散液を得た。

重合体粒子１ｇ当りの固定化量は４０ｍｇであった。

この抗ＨＣＧ固定化重合体粒子の水性分散液を実施例１
と同様に処理して、ニコチン酸アミドを０．５モル／１
濃度で含有すると共に、重合体粒子濃度が１．５重量％
である本発明による免疫学的診断試薬を得た。

免疫活性物質として抗ＨＣＧを固定化した本試薬は妊娠
診断試薬として用いることができる。

この診断試薬と血清を原液のままガラス板上にて等量混
合し、３〜５分後の凝集の有無を判定したところ、血清
１ｍｌ中に１国際車位のＨＣＧがあれば凝集が起こり、
容易に且つ正確に妊娠の有無を判定することができた。

非特異的凝集は全く起こらなかった。

他方、ニコチン酸アミドを含有しない対照診断試薬によ
れば、妊娠していないヒト血清の場合も、疑陽性と判定
される非特異的凝集が生じた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）免疫活性物質を固定化した水分散型高分子重合体
   粒子の水性分散液中にニコチン酸アミドが配合されてな
   ることを特徴とする免疫学的診断試薬。