JPS62239054A - 試料中の分析対象物の目視試験用のレインボーカラー発色試験組成物及び試験具 - Google Patents
試料中の分析対象物の目視試験用のレインボーカラー発色試験組成物及び試験具Info
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
り一文里り】1
本発明は、分析対象物の種々の濃度に対して種々の色相
を発し得る試験組成物及び試験具に関する。臨床的分析
対象物の目視試験が本発明の焦点である。
を発し得る試験組成物及び試験具に関する。臨床的分析
対象物の目視試験が本発明の焦点である。
詳細には、本発明はレインボーカラー(RAINBOW
)を発する(多色呈色性の)、体液中の分析対象物、例
えばグルコースを測定するための自己表示試験具を提供
する。
)を発する(多色呈色性の)、体液中の分析対象物、例
えばグルコースを測定するための自己表示試験具を提供
する。
ルユ」遣
比色試験は、目視試験として好都合に用いられており、
それを用いれば、比較的未熟練の者でも適切なカラー・
チャートとの単なる比較により、結果を経常的に得るこ
とができる。目視試験は、測定機器を必要としないため
安価で軽便である。現在、目視試験は尿試料中の、多く
の診断上重要な分析対象物の日常的なスクリーニングに
;糖尿病患者による、尿又は血液グルコースの家庭用試
験に;またその他の分野、例えば水の鉄台有利の試験に
用いられている。
それを用いれば、比較的未熟練の者でも適切なカラー・
チャートとの単なる比較により、結果を経常的に得るこ
とができる。目視試験は、測定機器を必要としないため
安価で軽便である。現在、目視試験は尿試料中の、多く
の診断上重要な分析対象物の日常的なスクリーニングに
;糖尿病患者による、尿又は血液グルコースの家庭用試
験に;またその他の分野、例えば水の鉄台有利の試験に
用いられている。
しかしながら、現在入手可能な試験手段は、ある特定の
色の強度を分析対象物の濃度に関係づけるものである。
色の強度を分析対象物の濃度に関係づけるものである。
例えば、ある試験具は、グルコース濃度の増加に伴い、
無色から除々に淡青色を経て濃い青色に変化する。単色
の種々の濃淡よりも、一定範囲の(種々の)色相によっ
て示されたならば、視認が大I11に可能となり、それ
に伴って正確度も増す。したがって、分析対象物の異っ
た濃度に対して異った色を発する試験組成物の方が使用
が容易であり、より正確な目視結果を与える。
無色から除々に淡青色を経て濃い青色に変化する。単色
の種々の濃淡よりも、一定範囲の(種々の)色相によっ
て示されたならば、視認が大I11に可能となり、それ
に伴って正確度も増す。したがって、分析対象物の異っ
た濃度に対して異った色を発する試験組成物の方が使用
が容易であり、より正確な目視結果を与える。
グルコースのより高い濃度間の目視による識別を可能と
するために、現在入手可能な製品の多くは、2個の試薬
パッドを使用する方法をとっており、それらの片方が、
高い濃度域においてより良好な色差を示す。さもないと
、かかる製品は、150mg/dLを越えるグルコース
濃度には極めて僅かに変化する濃い青色(又は濃い緑色
)の濃淡を示すのみである。対照的に、本発明の試験具
は、0〜800mg/ d Lの範囲に亘って、青色か
ら海緑色、淡黄色、更には赤色へと劇的な色変化を示す
。
するために、現在入手可能な製品の多くは、2個の試薬
パッドを使用する方法をとっており、それらの片方が、
高い濃度域においてより良好な色差を示す。さもないと
、かかる製品は、150mg/dLを越えるグルコース
濃度には極めて僅かに変化する濃い青色(又は濃い緑色
)の濃淡を示すのみである。対照的に、本発明の試験具
は、0〜800mg/ d Lの範囲に亘って、青色か
ら海緑色、淡黄色、更には赤色へと劇的な色変化を示す
。
本発明は、特に臨床的に重要な分析対象物に対して一定
範囲の色相を生じせしめるために用いることのできる組
成物を提供する。特に、虹のスペクi・ル全ての色相を
示すことができる、全血のような体液中のグルコース測
定のための試験具を示す。
範囲の色相を生じせしめるために用いることのできる組
成物を提供する。特に、虹のスペクi・ル全ての色相を
示すことができる、全血のような体液中のグルコース測
定のための試験具を示す。
則−情l漫訓逐
米国特許第4,490,465号は、測定範囲が拡大さ
れた、グルコース測定用の試験系を開示している。上記
系には、少くとも1個のピリジン結合デヒドロゲナーゼ
と1個の非ピリジン結合デヒドロゲナーゼが含まれてい
る。その−例としては、グルコースデヒドロゲナーゼ/
ニコチンアデニンジヌクレオチド/ジアホラーゼ/テト
ラゾリウム塩とグルコースデヒドロゲナーゼ/ジクロロ
フェノールインドフェノールとの複合系を用いたグルコ
ース測定法が挙げられる。パックブラウンド染祠の使用
によって、(’TJられた色素の中に黄色成分が、取入
れられる。
れた、グルコース測定用の試験系を開示している。上記
系には、少くとも1個のピリジン結合デヒドロゲナーゼ
と1個の非ピリジン結合デヒドロゲナーゼが含まれてい
る。その−例としては、グルコースデヒドロゲナーゼ/
ニコチンアデニンジヌクレオチド/ジアホラーゼ/テト
ラゾリウム塩とグルコースデヒドロゲナーゼ/ジクロロ
フェノールインドフェノールとの複合系を用いたグルコ
ース測定法が挙げられる。パックブラウンド染祠の使用
によって、(’TJられた色素の中に黄色成分が、取入
れられる。
DE32 11 167号は、それぞれが、触媒として
作用することにより基質を直接又は間接的に変換するこ
とができる少くとも2種の酵素系を請求している。上記
明細書は「互いに独立して」と限定しているが、これは
基質と反応する2つの系の存在下に、第1の系の補酵素
の大部分が消耗された後にのみ第2の系による反応が起
こることを意味するものである。
作用することにより基質を直接又は間接的に変換するこ
とができる少くとも2種の酵素系を請求している。上記
明細書は「互いに独立して」と限定しているが、これは
基質と反応する2つの系の存在下に、第1の系の補酵素
の大部分が消耗された後にのみ第2の系による反応が起
こることを意味するものである。
DE 32 4j894号は還元されたニコチンアデ
ニンジヌクレオチドの測定のための試験系及び方法を開
示しており、これにより、NAD(P)Hl又はNAD
(P)Hの形成又は消耗下に反応する基質もしくは酵
素の測定に、拡大された測定範囲が提供される。上記系
は、電気化学ポテンシャルを異にし、かっNAD (P
、)Hの電子受容体として互いに独立して作用する、数
個の物質を同時に包含していることを特徴とする。電子
受容体の具体例としては、ジクロロフェノールインドフ
ェノール及びINTEflli化2−(4,−インドフ
ェニル)−3−(4−二トロフェニル)−5−フェニル
テトラゾリウム]が挙げられる。上記明細書によれば、
上記試験系は吸収材に含浸せしめることができる。黄色
成分が、バックグラウンド染料のチタンイエローを包含
せしめることによって、見られる色素に加えられる。
ニンジヌクレオチドの測定のための試験系及び方法を開
示しており、これにより、NAD(P)Hl又はNAD
(P)Hの形成又は消耗下に反応する基質もしくは酵
素の測定に、拡大された測定範囲が提供される。上記系
は、電気化学ポテンシャルを異にし、かっNAD (P
、)Hの電子受容体として互いに独立して作用する、数
個の物質を同時に包含していることを特徴とする。電子
受容体の具体例としては、ジクロロフェノールインドフ
ェノール及びINTEflli化2−(4,−インドフ
ェニル)−3−(4−二トロフェニル)−5−フェニル
テトラゾリウム]が挙げられる。上記明細書によれば、
上記試験系は吸収材に含浸せしめることができる。黄色
成分が、バックグラウンド染料のチタンイエローを包含
せしめることによって、見られる色素に加えられる。
1]木国特許願第59−106299号は1984年6
月19日に公開された。上記出願は、グルタチオンレダ
クターゼと発色剤の存在下に、酸化グルタチオンを用い
てNAD (P)Hな評価する方法を開示している。上
記発色剤の例としては、5,5′−ジチオビス−(2−
二トロ安息香S)、N−(i−アニリノナフチル−4)
マレイミド、β−ヒドロキシエチル−2,4−ジニトロ
フェニルジスルフィド、2.2−ジチオピリジン及びベ
ンズイミダゾリルマレイミドが挙げられる。
月19日に公開された。上記出願は、グルタチオンレダ
クターゼと発色剤の存在下に、酸化グルタチオンを用い
てNAD (P)Hな評価する方法を開示している。上
記発色剤の例としては、5,5′−ジチオビス−(2−
二トロ安息香S)、N−(i−アニリノナフチル−4)
マレイミド、β−ヒドロキシエチル−2,4−ジニトロ
フェニルジスルフィド、2.2−ジチオピリジン及びベ
ンズイミダゾリルマレイミドが挙げられる。
欧州特許願第0−153−872号は、NAD(P)H
を、(i)ペルオキシダーゼ又は酸化チオールレダクタ
ーゼ;及び(2)ジアホラーゼ又は電子キャリアと、色
原体の存在下に反応させることにより形成された色素(
pigment)を測定することを伴うニコチンアミド
アデニンジヌクレオチド(ホスフェート)の還元体を定
量するための方法を開示している。これら2つの反応は
共通の基質に対して作用しない。
を、(i)ペルオキシダーゼ又は酸化チオールレダクタ
ーゼ;及び(2)ジアホラーゼ又は電子キャリアと、色
原体の存在下に反応させることにより形成された色素(
pigment)を測定することを伴うニコチンアミド
アデニンジヌクレオチド(ホスフェート)の還元体を定
量するための方法を開示している。これら2つの反応は
共通の基質に対して作用しない。
これらの開示はいずれも、一方が、その場で生成される
黄色成分をはじめとする、レインボーの全スペクトルを
与えることができるジスルフィドレダクターゼ系である
と共に、特定の最終的色相が分析対象物の濃度に依存す
る2種の独立した触媒系から成る系を提供するものでは
ない。
黄色成分をはじめとする、レインボーの全スペクトルを
与えることができるジスルフィドレダクターゼ系である
と共に、特定の最終的色相が分析対象物の濃度に依存す
る2種の独立した触媒系から成る系を提供するものでは
ない。
昆−文貫迎I刀
本発明は、(a)対象の分析対象物との反応により、還
元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチドを生成
せしめ得る触媒系; (b)還元されたニコチンアミド
アデニンジヌクレオチドとの反応により、還元された第
1の指示薬を生成せしめ得る第1の独立触媒系;及び(
c)還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチド
との反応により、第2の指示薬成分の色相変化を生じさ
せ得る第2の独立触媒系から成り、該第2の独立触媒系
は、 (i)ジスルフィドレダクターゼ; (i1)ジスルフィド基質;及び (i10チオール指示薬を包含し、 ここで、上記ジスルフィドレダクターゼは、還元された
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとジスルフィド
基質との反応に触媒として作用して、上記チオール指示
薬と相互作用して、第2の指示薬の色相変化をもたらし
得る生成物を生成することができ、それによって還元さ
れた第1の指示薬の生成及び第2の指示薬の色相変化が
調整されて一定範囲の色相が与えられ、試験成分により
生成される特定の最終的色相が、分析対象物の濃度に依
存することを特徴とする、流体試料中の分析対象物の濃
度を目視測定するための試験組成物を提供する。
元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチドを生成
せしめ得る触媒系; (b)還元されたニコチンアミド
アデニンジヌクレオチドとの反応により、還元された第
1の指示薬を生成せしめ得る第1の独立触媒系;及び(
c)還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチド
との反応により、第2の指示薬成分の色相変化を生じさ
せ得る第2の独立触媒系から成り、該第2の独立触媒系
は、 (i)ジスルフィドレダクターゼ; (i1)ジスルフィド基質;及び (i10チオール指示薬を包含し、 ここで、上記ジスルフィドレダクターゼは、還元された
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとジスルフィド
基質との反応に触媒として作用して、上記チオール指示
薬と相互作用して、第2の指示薬の色相変化をもたらし
得る生成物を生成することができ、それによって還元さ
れた第1の指示薬の生成及び第2の指示薬の色相変化が
調整されて一定範囲の色相が与えられ、試験成分により
生成される特定の最終的色相が、分析対象物の濃度に依
存することを特徴とする、流体試料中の分析対象物の濃
度を目視測定するための試験組成物を提供する。
系の1つが黄色の色相を与えることが好ましい。1つの
好ましい系においては、チオール指示薬が還元されて、
黄色の第2の指示薬を生成する。
好ましい系においては、チオール指示薬が還元されて、
黄色の第2の指示薬を生成する。
」二記成分は、溶解せしめて試験溶液とすることができ
、またキャリアマトリックス中に包含せしめて試験具の
フォーマット(形F;)とすることもできる。
、またキャリアマトリックス中に包含せしめて試験具の
フォーマット(形F;)とすることもできる。
好ましい実施態様は、その場で作られる黄色をはじめと
する虹の全スペクトルを示すことができ、試験具の特定
の最終的色相が試料中のグルコースの濃度に応じてq−
えられる全血グルコース試験具である。
する虹の全スペクトルを示すことができ、試験具の特定
の最終的色相が試料中のグルコースの濃度に応じてq−
えられる全血グルコース試験具である。
■、−日の一−rド説If
目視的色合わせ法は便利であり、高価な測定機器を必要
とせずに、分析対象物の濃度を十分正確に測定すること
を可能にする。色は彩度、明度及び色相のような要素に
分解することができる。色相(hue)は、通常、色(
color) (例えばあるものが、青、赤又は黄色に
「見える」というように)とよばれている。本明細書で
は全て゛色相(hue)”を用いた。
とせずに、分析対象物の濃度を十分正確に測定すること
を可能にする。色は彩度、明度及び色相のような要素に
分解することができる。色相(hue)は、通常、色(
color) (例えばあるものが、青、赤又は黄色に
「見える」というように)とよばれている。本明細書で
は全て゛色相(hue)”を用いた。
一般的に、1つの色相は、ある形の単一指示薬と関連づ
けて考えられる。したがって、一定範囲の色相を発色さ
せるには、多くの異った指示薬分子が必要とされる。可
能な色相変化は限りない。指示薬は、1つの色相から他
の色相へ、1つの色相から無色へ、また無色から、ある
色相へと変化することができる。また、指示薬自体は色
相変化せずに、試験組成物を包含する試験具の形態が、
分析対象物を含有する試料と接触したときに試験具の色
相に明らかな変化が生ずるようにすることもできる。例
えば、指示薬の色相は、試験組成物と分析対象物との反
応前には不可視であるが、その反応が生じた後には可視
となる。試験具によって示される、1つの分析対象物濃
度と他の分析対象物濃度とに対する最終的色相変化は使
用者にとって可及的に明確であることが望ましいので、
無色から、ある色相へ、またある色相から無色への変化
が好ましいとされている。2種以上の指示薬を用いる場
合、少くとも1の指示薬成分がある色相から無色に変化
するのが好ましい。さもなければ、試験組成物又は試験
具の最終的色相は、発生する色相の種類が多くなるに従
って黒色に近づく。ある状態で原色、つまり赤、黄、青
、の1色を示す指示薬の生成及び/又は消失を調整する
ことが特に望ましい。2種の指示薬成分を含む組成物を
用いることができる一方、3種の指示薬成分の使用が有
利であることが判明した。
けて考えられる。したがって、一定範囲の色相を発色さ
せるには、多くの異った指示薬分子が必要とされる。可
能な色相変化は限りない。指示薬は、1つの色相から他
の色相へ、1つの色相から無色へ、また無色から、ある
色相へと変化することができる。また、指示薬自体は色
相変化せずに、試験組成物を包含する試験具の形態が、
分析対象物を含有する試料と接触したときに試験具の色
相に明らかな変化が生ずるようにすることもできる。例
えば、指示薬の色相は、試験組成物と分析対象物との反
応前には不可視であるが、その反応が生じた後には可視
となる。試験具によって示される、1つの分析対象物濃
度と他の分析対象物濃度とに対する最終的色相変化は使
用者にとって可及的に明確であることが望ましいので、
無色から、ある色相へ、またある色相から無色への変化
が好ましいとされている。2種以上の指示薬を用いる場
合、少くとも1の指示薬成分がある色相から無色に変化
するのが好ましい。さもなければ、試験組成物又は試験
具の最終的色相は、発生する色相の種類が多くなるに従
って黒色に近づく。ある状態で原色、つまり赤、黄、青
、の1色を示す指示薬の生成及び/又は消失を調整する
ことが特に望ましい。2種の指示薬成分を含む組成物を
用いることができる一方、3種の指示薬成分の使用が有
利であることが判明した。
下記の順序で下記の色相変化を示す指示薬を含有する試
験組成物を例にとって考えてみよう。
験組成物を例にとって考えてみよう。
指示薬l) 青色から無色
指示薬2) 無色から黄色
指示薬3) 無色から赤色
上記更示薬が逐次反応するならば、試験組成物の見掛け
の色相は青色から無色、更に橙色(黄色十赤色)となる
であろう。
の色相は青色から無色、更に橙色(黄色十赤色)となる
であろう。
しかしながら、指示薬2の色相が、指示薬lの色相変化
と同時に変化し、指示薬3の色相変化が後で起こる場合
には、試験組成物の見掛けの色相は、青色から緑色(青
色+黄色)、黄色、橙色(黄色+赤色)、更に赤色とな
るであろう。同様の例として下記のものが挙げられる。
と同時に変化し、指示薬3の色相変化が後で起こる場合
には、試験組成物の見掛けの色相は、青色から緑色(青
色+黄色)、黄色、橙色(黄色+赤色)、更に赤色とな
るであろう。同様の例として下記のものが挙げられる。
指示薬1) 赤色から無色
指示薬2) 無色から黄色
指示薬3) 無色から青色
指示薬が逐次反応するならば、試験組成物の見掛けの色
相は赤色から無色、黄色、更に緑色(青色+黄色)とな
ろう。もし、2種の指示薬の変化が同時に生じ、第3の
変化が後で起こるように上記のように指示薬を反応させ
たならば、試験組成物の見掛けの色相は赤色から橙色(
赤色+黄色)、黄色、緑色(賛色+青色)、更に青色と
なるであろう。
相は赤色から無色、黄色、更に緑色(青色+黄色)とな
ろう。もし、2種の指示薬の変化が同時に生じ、第3の
変化が後で起こるように上記のように指示薬を反応させ
たならば、試験組成物の見掛けの色相は赤色から橙色(
赤色+黄色)、黄色、緑色(賛色+青色)、更に青色と
なるであろう。
色相の同時変化を伴う上記仕組みは、どちらも虹(レイ
ンボー)の全スペクトルを与えることができる。かかる
レインボーは、分析対象物の濃度間の差を理解し易いも
のとするために用いることができる、最も広い範囲の可
視色を与えるので望ましい。
ンボー)の全スペクトルを与えることができる。かかる
レインボーは、分析対象物の濃度間の差を理解し易いも
のとするために用いることができる、最も広い範囲の可
視色を与えるので望ましい。
問題は、1)最大の色相変化を独立して与える、色相変
化が惹起される指示薬を選択し;かつ2)これらの指示
薬が分析対象物の濃度にのみ対応して順序正しく反応す
ることを確実にするという2点である。
化が惹起される指示薬を選択し;かつ2)これらの指示
薬が分析対象物の濃度にのみ対応して順序正しく反応す
ることを確実にするという2点である。
各々が、還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオ
チド(NADH)に対して反応性を有し、色相において
1以上の変化を与える、2種の独立した触媒系を用いる
ことにより、一定範囲の色相が得られることが今や判明
した。上記系はそれぞれNADHと実質的に同時に反応
する。分析対象物の特定濃度によって与えられる色相は
、試験組成物中の成分及び触媒の濃度の相対的増減によ
って調整することができる。
チド(NADH)に対して反応性を有し、色相において
1以上の変化を与える、2種の独立した触媒系を用いる
ことにより、一定範囲の色相が得られることが今や判明
した。上記系はそれぞれNADHと実質的に同時に反応
する。分析対象物の特定濃度によって与えられる色相は
、試験組成物中の成分及び触媒の濃度の相対的増減によ
って調整することができる。
各々の独立触媒系は、NADHの存在下に1以上の指示
薬と相互作用して指示薬(i又は複数の)の色相変化を
引き起こすことが可能な系である。ある系は少くとも酸
化指示薬と、NADHの存在下における上記酸化指示薬
の還元を促進することができる触媒とを包含する。また
他の系は、少くともジスルフィド基質、チオール指示薬
及びジスルフィドレダクターゼ(触媒)を包含する。」
二記ジスルフィドレダクターゼ系は下記の3つの一般的
方法: l) チオール指示薬をNADHとジスルフィド基質と
の反応によって形成された生成物と相互作用して、第2
の指示薬の色相変化を生じさせる; 2) チオール指示薬を還元して、還元された第2の指
示薬を形成する;及び 3) その第2の指示薬が、いずれの場合も黄色の色相
を有する によって作用する。その場で黄色の色相を発色させるの
は特に困難であることが証明された。
薬と相互作用して指示薬(i又は複数の)の色相変化を
引き起こすことが可能な系である。ある系は少くとも酸
化指示薬と、NADHの存在下における上記酸化指示薬
の還元を促進することができる触媒とを包含する。また
他の系は、少くともジスルフィド基質、チオール指示薬
及びジスルフィドレダクターゼ(触媒)を包含する。」
二記ジスルフィドレダクターゼ系は下記の3つの一般的
方法: l) チオール指示薬をNADHとジスルフィド基質と
の反応によって形成された生成物と相互作用して、第2
の指示薬の色相変化を生じさせる; 2) チオール指示薬を還元して、還元された第2の指
示薬を形成する;及び 3) その第2の指示薬が、いずれの場合も黄色の色相
を有する によって作用する。その場で黄色の色相を発色させるの
は特に困難であることが証明された。
「触媒(catalyst)及び「触媒の(catal
ytic)Jという用語はここでは従来の意味で用いら
れている。“触媒“反応とは、「触媒」の添加によって
反応速度は変化するが、触媒自体は変化しない反応のこ
とである。ここで述べる触媒反応は通常酵素反応である
が、メト硫酸フェナジンを触媒とするような非酵素反応
をも含む。「独立して」という表現は、反応時間中に一
方の触媒系で還元される酸化指示薬と、他方の触媒系で
還元される酸化指示薬とが平衡ではないことを意味する
。
ytic)Jという用語はここでは従来の意味で用いら
れている。“触媒“反応とは、「触媒」の添加によって
反応速度は変化するが、触媒自体は変化しない反応のこ
とである。ここで述べる触媒反応は通常酵素反応である
が、メト硫酸フェナジンを触媒とするような非酵素反応
をも含む。「独立して」という表現は、反応時間中に一
方の触媒系で還元される酸化指示薬と、他方の触媒系で
還元される酸化指示薬とが平衡ではないことを意味する
。
NADHは、通常酵素の触媒系により、問題の分析対象
物から発生せしめる。表1は、臨床的に興味深い分析対
象物及びNADHを生成せしめ得る、有用な酵素系を示
す。これらの反応及び反応に必要な成分は周知であり、
現在、分析対象物の濃度に応答して、単一色相の強度に
おける変化をひき起こす、多くの診断用反応の基本であ
る。問題の分析対象物からNADHを生成せしめ得る酵
素系は、通常、デヒドロゲナーゼ系であるが、NADH
を生成し得るものであればどのような系を用いてもよい
。
物から発生せしめる。表1は、臨床的に興味深い分析対
象物及びNADHを生成せしめ得る、有用な酵素系を示
す。これらの反応及び反応に必要な成分は周知であり、
現在、分析対象物の濃度に応答して、単一色相の強度に
おける変化をひき起こす、多くの診断用反応の基本であ
る。問題の分析対象物からNADHを生成せしめ得る酵
素系は、通常、デヒドロゲナーゼ系であるが、NADH
を生成し得るものであればどのような系を用いてもよい
。
グルコース グルコースデヒドロゲナーゼへキン
キナーゼ/グルコース −6−ホスフェート デヒドロゲナーゼ コレステロール コレステロールデヒドロゲナーゼ アルコール アルコールデヒドロゲナーゼラクテ
ート 乳酸デヒドロゲナーゼ(乳m塩) ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの還元体(NA
DH)は特に有用な共通基質(commonsubst
rate)であることが判明した。本明細書は、ニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)及びその還
元体(NADH)のみに限定して記載しているが、その
開示するところは、ホスホリル化されたNAD (P)
及びNAD(P)Hに対しても同様に適合するものと理
解すべきである。
キナーゼ/グルコース −6−ホスフェート デヒドロゲナーゼ コレステロール コレステロールデヒドロゲナーゼ アルコール アルコールデヒドロゲナーゼラクテ
ート 乳酸デヒドロゲナーゼ(乳m塩) ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの還元体(NA
DH)は特に有用な共通基質(commonsubst
rate)であることが判明した。本明細書は、ニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)及びその還
元体(NADH)のみに限定して記載しているが、その
開示するところは、ホスホリル化されたNAD (P)
及びNAD(P)Hに対しても同様に適合するものと理
解すべきである。
ジアホラーゼ又はジアホラーゼ様活性を有する触媒例え
ばメト硫酸フェナジン及びメト硫%1−メトキシフェナ
ジンをベースとする、共通基質NADHにとって有用な
触媒系について次に詳細に説明する。
ばメト硫酸フェナジン及びメト硫%1−メトキシフェナ
ジンをベースとする、共通基質NADHにとって有用な
触媒系について次に詳細に説明する。
ジアホラーゼ系は、明らかな色相変化を示す、2種の酸
化された指示薬が容易に入手可能であるため、1つの経
路(pathway)として有用であることが判明した
。DCIP(2,6−ジクロロインドフェノール)は青
色の化合物であり、ジアホラーゼとNADHの存在下に
還元されると無色となる。INT(塩化2−(4−イン
ドフェニル)−3−(4−ニトロフェニル)−5−フェ
ニルテトラゾリウム)は酸化された形では無色であるが
、ジアホラーゼ及びNADHの存在下に還元されると赤
色になる。上記の2つの色相変化は逐次的に起る。ジア
ホラーゼとNADHとに反応するその他の指示薬を用い
ることもできる。例えば、便宜上TR−1と呼ばれるN
−(2,3−ジメチル−5−オキソ−1−フェニル−3
−ピラゾリン−4−イル)−2−クロロ−6−スルホ−
4−イミノベンゾキノン及びここではNBTと呼ばれる
塩化p−ニトロブルーテトラゾリウムをDCIPとIN
Tの代わりに用いることができる。その他のインドフェ
ノール類並びに同族の置換アルキル、ニトロ、ハロゲン
及びハロゲノイド(pseudoha logen)誘
導体を、NADHの存在下に還元され得る、還元電位を
有する同様なその他の指示薬以外にも、DCIPの代わ
りに用いることができる。その他のテトラゾリウムをI
NTの代わりに用いることができる。多くのものが当業
界で公知であり、”An Int’roduction
to the tlseof Tetrazoliu
m 5alts in Quantitative E
nzymeChe’m1stry″、 F、 P、
Altman、 Koch−1id<ht L
abora−tories、 Ltd、、 Golnb
rook、 Enzland、1B72;及びThe
Chemistry of Formazans an
d TetrazoliumSalts”、 A、 W
、 Nineham、 CheIIl、 Rev、、
±355(+955)のような評論誌に収録されている
。
化された指示薬が容易に入手可能であるため、1つの経
路(pathway)として有用であることが判明した
。DCIP(2,6−ジクロロインドフェノール)は青
色の化合物であり、ジアホラーゼとNADHの存在下に
還元されると無色となる。INT(塩化2−(4−イン
ドフェニル)−3−(4−ニトロフェニル)−5−フェ
ニルテトラゾリウム)は酸化された形では無色であるが
、ジアホラーゼ及びNADHの存在下に還元されると赤
色になる。上記の2つの色相変化は逐次的に起る。ジア
ホラーゼとNADHとに反応するその他の指示薬を用い
ることもできる。例えば、便宜上TR−1と呼ばれるN
−(2,3−ジメチル−5−オキソ−1−フェニル−3
−ピラゾリン−4−イル)−2−クロロ−6−スルホ−
4−イミノベンゾキノン及びここではNBTと呼ばれる
塩化p−ニトロブルーテトラゾリウムをDCIPとIN
Tの代わりに用いることができる。その他のインドフェ
ノール類並びに同族の置換アルキル、ニトロ、ハロゲン
及びハロゲノイド(pseudoha logen)誘
導体を、NADHの存在下に還元され得る、還元電位を
有する同様なその他の指示薬以外にも、DCIPの代わ
りに用いることができる。その他のテトラゾリウムをI
NTの代わりに用いることができる。多くのものが当業
界で公知であり、”An Int’roduction
to the tlseof Tetrazoliu
m 5alts in Quantitative E
nzymeChe’m1stry″、 F、 P、
Altman、 Koch−1id<ht L
abora−tories、 Ltd、、 Golnb
rook、 Enzland、1B72;及びThe
Chemistry of Formazans an
d TetrazoliumSalts”、 A、 W
、 Nineham、 CheIIl、 Rev、、
±355(+955)のような評論誌に収録されている
。
第2の、同様の手段が、ジスルフィドレダクターゼをベ
ースとする、第2の独立触媒系によって与えられる。下
記表2に種々のレダクターゼ系を示す。
ースとする、第2の独立触媒系によって与えられる。下
記表2に種々のレダクターゼ系を示す。
L−シスチン シスチンレダクターゼ酸化グルタ
チオン グルタチオンレダクターゼリポアミド
ジヒドロリポアミドレダクターゼ(ここではりボア
ミ ドブヒドロゲナーゼと呼 ぶ) プロテインージスル プロテインージスルフィドフィド
レダクターゼ 酸化チオレドキシン チオレドキシンレダクターゼ CoA−3−3−グ CoA−3−S−グルタチルタチ
オン オンレダクターゼアスパレート
アスパラギン酸レダクターゼ ジスルフィドレダクターゼ系は、ジスルフィド基質、ジ
スルフィド基質とNADHの反応を促進し得るジスルフ
ィドレダクターゼ及びジスルフィド基質とNADHとの
反応の生成物と相互作用して、第2の指示薬の色相変化
をもたらし得るチオール指示薬の3成分から成る。好ま
しいジスルフィド基質はりポアミド及びその類縁体であ
り、これらはりボアミドデヒドロゲナーゼと共に用いる
ことができる。ジスルフィドレダクターゼ系は、試験組
成物によって発生せしめられる色相の範囲に黄色を導入
するのに特に有用である。
チオン グルタチオンレダクターゼリポアミド
ジヒドロリポアミドレダクターゼ(ここではりボア
ミ ドブヒドロゲナーゼと呼 ぶ) プロテインージスル プロテインージスルフィドフィド
レダクターゼ 酸化チオレドキシン チオレドキシンレダクターゼ CoA−3−3−グ CoA−3−S−グルタチルタチ
オン オンレダクターゼアスパレート
アスパラギン酸レダクターゼ ジスルフィドレダクターゼ系は、ジスルフィド基質、ジ
スルフィド基質とNADHの反応を促進し得るジスルフ
ィドレダクターゼ及びジスルフィド基質とNADHとの
反応の生成物と相互作用して、第2の指示薬の色相変化
をもたらし得るチオール指示薬の3成分から成る。好ま
しいジスルフィド基質はりポアミド及びその類縁体であ
り、これらはりボアミドデヒドロゲナーゼと共に用いる
ことができる。ジスルフィドレダクターゼ系は、試験組
成物によって発生せしめられる色相の範囲に黄色を導入
するのに特に有用である。
チオール指示薬はチオール(−3H化合物)と相互作用
して視認可能な色を与えるものであればどのような物質
であってもよい。好ましいチオール指示薬は、相互作用
の後に黄色になる無色の指示薬である。一般に、チオー
ル指示薬は、ジスルフィド基質とNADHとの反応の生
成物の存在下に還元されて還元された第2の指示薬(黄
色であってもよいが、必ずしも黄色である必要はない)
を生成する酸化指示薬である。しかしながら、色素を生
成する他の種類の相互作用も考えられる。例えば、チオ
ール指示薬はニトロプルシドのようなキレート剤であっ
てもよく、これはジスルフィド基質/NADH反応の生
成物と相互作用して赤色の色相を呈する。パラジウム複
合体を用いて赤色を発色させることもできる。黄色の色
相は、チオール指示薬とジスルフィド基質/NADH反
応の生成物との相互作用、もし上記生成物がシスティン
であるならばアルキル化によって発色せしめられる。ま
た、システィン生成物は、ノルアドレノクロムと反応せ
しめて黄色を発色せしめることもできる。
して視認可能な色を与えるものであればどのような物質
であってもよい。好ましいチオール指示薬は、相互作用
の後に黄色になる無色の指示薬である。一般に、チオー
ル指示薬は、ジスルフィド基質とNADHとの反応の生
成物の存在下に還元されて還元された第2の指示薬(黄
色であってもよいが、必ずしも黄色である必要はない)
を生成する酸化指示薬である。しかしながら、色素を生
成する他の種類の相互作用も考えられる。例えば、チオ
ール指示薬はニトロプルシドのようなキレート剤であっ
てもよく、これはジスルフィド基質/NADH反応の生
成物と相互作用して赤色の色相を呈する。パラジウム複
合体を用いて赤色を発色させることもできる。黄色の色
相は、チオール指示薬とジスルフィド基質/NADH反
応の生成物との相互作用、もし上記生成物がシスティン
であるならばアルキル化によって発色せしめられる。ま
た、システィン生成物は、ノルアドレノクロムと反応せ
しめて黄色を発色せしめることもできる。
他の一般的種類のチオール指示薬は所望の色相、好まし
くは黄色の発色団であり、不透明遮断層(バリヤー)の
背後に固定化される。ジスルフィド基質/NADH反応
の生成物との反応により、上記発色団はその結合部位か
ら解放されて不透明バリヤーに拡散して、観測者に見え
るような位置まで移行する。
くは黄色の発色団であり、不透明遮断層(バリヤー)の
背後に固定化される。ジスルフィド基質/NADH反応
の生成物との反応により、上記発色団はその結合部位か
ら解放されて不透明バリヤーに拡散して、観測者に見え
るような位置まで移行する。
一般に、還元されるチオール指示薬はジスルフィド化合
物である。45に、ここではDTNBと呼ぶ下記の構造
: の5,5′−ジチオビス−(2−二1・口安息香酸)の
類縁体が好ましい。DTNBは、通常エルマン試薬(E
l1man’s reagent)と呼ばれる。カルボ
ン酸ヒドロキシ基における変化が有用であることが判明
している。下記の構造: [Rは、エステル又はアミド結合を与えるような多くの
基、例えば: の基を表わすことができる。] のDTNBの類縁体(ここではDTNBの位置異性体を
含むものとする)が好ましい。
物である。45に、ここではDTNBと呼ぶ下記の構造
: の5,5′−ジチオビス−(2−二1・口安息香酸)の
類縁体が好ましい。DTNBは、通常エルマン試薬(E
l1man’s reagent)と呼ばれる。カルボ
ン酸ヒドロキシ基における変化が有用であることが判明
している。下記の構造: [Rは、エステル又はアミド結合を与えるような多くの
基、例えば: の基を表わすことができる。] のDTNBの類縁体(ここではDTNBの位置異性体を
含むものとする)が好ましい。
上記のような水可溶化ノ、(がゼラチンマトリックスの
形態においては好ましいが、本明細書中で後述する区分
化)71−−マット(compartmentaliz
edformat)においては水不溶性の類縁体を用い
ることができる。
形態においては好ましいが、本明細書中で後述する区分
化)71−−マット(compartmentaliz
edformat)においては水不溶性の類縁体を用い
ることができる。
好ましい水溶性類縁体化合物は下記の構造:の3−N−
(3−ジメチルアミノプロピル)カルボキサミド−4−
二トロフェニルジスルフイドであり、その合成について
は実施例中で詳述する。上記化合物は、本明細書では、
以後、便宜」−3−NDと呼ばれる。この化合物は、醇
化された形態では無色であり、リポアミド、NADH及
びリポアミドデヒドロゲナーゼの存在下に黄色になる。
(3−ジメチルアミノプロピル)カルボキサミド−4−
二トロフェニルジスルフイドであり、その合成について
は実施例中で詳述する。上記化合物は、本明細書では、
以後、便宜」−3−NDと呼ばれる。この化合物は、醇
化された形態では無色であり、リポアミド、NADH及
びリポアミドデヒドロゲナーゼの存在下に黄色になる。
特に有用な指示薬の色相を下記の表3に示す。
DC:IP 青色 無色INT
無色 赤色TR−1赤色
無色 NBT 無色 青色DTNB
無色 黄色3〜ND
無色 黄色EAI 4色
黄色発色遅延剤を組成物中に加えてもよいこ
とが判明した。発色遅延剤は、使用者にとって見える色
相には実質的影響を与えないが、これを包含せしめるこ
とによって、個々の系の触媒効果が遅延されることによ
り、酸化指示薬の還元が遅延され、したがって分析対象
物のある特定の濃度に対して発色せしめられる最終的色
相に変化をもたらす。有用な発色遅延剤としてはフェリ
シアン化カリウム及びヨウ化1−N−エチル−4−メチ
ルキノリニウム並びにそれらの類縁体又はこれらの化合
物の混合物が挙げられるが、フェリシアン化力リウムが
好ましい。発色遅延剤は、組成物の測定範囲を有効に変
化させることができる。
無色 赤色TR−1赤色
無色 NBT 無色 青色DTNB
無色 黄色3〜ND
無色 黄色EAI 4色
黄色発色遅延剤を組成物中に加えてもよいこ
とが判明した。発色遅延剤は、使用者にとって見える色
相には実質的影響を与えないが、これを包含せしめるこ
とによって、個々の系の触媒効果が遅延されることによ
り、酸化指示薬の還元が遅延され、したがって分析対象
物のある特定の濃度に対して発色せしめられる最終的色
相に変化をもたらす。有用な発色遅延剤としてはフェリ
シアン化カリウム及びヨウ化1−N−エチル−4−メチ
ルキノリニウム並びにそれらの類縁体又はこれらの化合
物の混合物が挙げられるが、フェリシアン化力リウムが
好ましい。発色遅延剤は、組成物の測定範囲を有効に変
化させることができる。
緩衝剤、界面活性剤及びポリマーのようなその他の成分
を組成物中に加えることができる。通常、pHは試薬に
良好な性能及び安定性を与えるように選ばれ、緩衝剤に
よって調節される。緩衝剤の使用は、酵素がpH6,0
〜8の範囲でより良好に作用するので好ましい。緩衝剤
の選択方法は、当該技術の範囲で行なわれる。有用な緩
衝剤としては、N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−
N’−2−エタンスルホン酸(HEPES)、2− [
)リス(ヒドロキシメチル)メチル1アミノエタンスル
ホン酸(TES)、2− [N−モルホリノ]−エタン
スルホン酸(MES)及び[3−(N−モルホリノ)プ
ロパンスルホン酩](MOP S)が挙げられるが、こ
れらに限定yれることはない。界面活性剤及びポリマー
は、酸化指示薬としてカチオン性テトラゾリウム塩を含
む配合物(forfflulation)において特に
有用である。なぜならば、トリトン(TRI TON■
)x−tooの商標でシグマケミカル社(S i gm
aChemical Go、)から入手可能なポリオキ
シエチレンエーテルのような界面活性剤及びPVP
K2OとしてアルドリッチΦケミカル社(Aldric
hChemical Co、)から入手可能なポリビニ
ルアルコール及びポリビニルピロリドンのようなポリマ
ーは、カチオン性指示薬の可溶化を助け、試験組成物中
の他の指示薬との相互作用を防止するからである。界面
活性剤はまた、乾燥相を有する形態c7) (dry
phase formulation)試験具の湿潤性
を高める。酵素安定剤、例えば牛血清アルブミンを加え
ることもできる。
を組成物中に加えることができる。通常、pHは試薬に
良好な性能及び安定性を与えるように選ばれ、緩衝剤に
よって調節される。緩衝剤の使用は、酵素がpH6,0
〜8の範囲でより良好に作用するので好ましい。緩衝剤
の選択方法は、当該技術の範囲で行なわれる。有用な緩
衝剤としては、N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−
N’−2−エタンスルホン酸(HEPES)、2− [
)リス(ヒドロキシメチル)メチル1アミノエタンスル
ホン酸(TES)、2− [N−モルホリノ]−エタン
スルホン酸(MES)及び[3−(N−モルホリノ)プ
ロパンスルホン酩](MOP S)が挙げられるが、こ
れらに限定yれることはない。界面活性剤及びポリマー
は、酸化指示薬としてカチオン性テトラゾリウム塩を含
む配合物(forfflulation)において特に
有用である。なぜならば、トリトン(TRI TON■
)x−tooの商標でシグマケミカル社(S i gm
aChemical Go、)から入手可能なポリオキ
シエチレンエーテルのような界面活性剤及びPVP
K2OとしてアルドリッチΦケミカル社(Aldric
hChemical Co、)から入手可能なポリビニ
ルアルコール及びポリビニルピロリドンのようなポリマ
ーは、カチオン性指示薬の可溶化を助け、試験組成物中
の他の指示薬との相互作用を防止するからである。界面
活性剤はまた、乾燥相を有する形態c7) (dry
phase formulation)試験具の湿潤性
を高める。酵素安定剤、例えば牛血清アルブミンを加え
ることもできる。
本発明の試験組成物は、成分を溶解せしめて溶液として
用いるか又はキャリアマトリックス中に包含せしめて、
ポリエステル片のような支持部材に取り付けて、診断法
において周知の乾燥試薬片とする。これらの試験片は、
持ち運びや保管に便利で、糖尿病患者のような、家庭で
の使用者にとって特に有用なフォーマットを提供する。
用いるか又はキャリアマトリックス中に包含せしめて、
ポリエステル片のような支持部材に取り付けて、診断法
において周知の乾燥試薬片とする。これらの試験片は、
持ち運びや保管に便利で、糖尿病患者のような、家庭で
の使用者にとって特に有用なフォーマットを提供する。
本発明の好ましい組成物は約10分以内で、ある特定の
分析対象物濃度と関連づけることができる最終的色相を
呈する 用いられるキャリアマトリックスは、上記組成物が包含
せしめられ、発色に必要な反応を妨害しない限り、当業
界公知の数種のマトリックスのいずれを用いてもよい。
分析対象物濃度と関連づけることができる最終的色相を
呈する 用いられるキャリアマトリックスは、上記組成物が包含
せしめられ、発色に必要な反応を妨害しない限り、当業
界公知の数種のマトリックスのいずれを用いてもよい。
これらのマトリックスとしては、紙及び天然ポリマー、
ラテックス、ポリウレタン、シリコーン又はこれらの混
合物から成るフィルムが挙げられる。
ラテックス、ポリウレタン、シリコーン又はこれらの混
合物から成るフィルムが挙げられる。
最も明澄な色を得るためには、透明なキャリアマトリッ
クスが好ましいとされていた。本発明に共通の分析対象
物は、体液中に見られるような水溶性化合物であるため
、水を含むことのできるキャリアマトリックス、例えば
親水性キャリアが好ましい。好適な親水性キャリアとし
ては、アガロース、ゼラチン、ポリ(ビニル)アルコー
ル、ポリ(プロピルイミン)、カラゲナン及びアルギン
酸が挙げられる。その他のキャリアを用いてもよい。試
験成分が区分化される場合には、吸収性不透明マi・リ
ックス、例えば紙及び親水性(例えばゼラチン)キャリ
ア層から成る混合多層キャリアを用いるのが有利である
。
クスが好ましいとされていた。本発明に共通の分析対象
物は、体液中に見られるような水溶性化合物であるため
、水を含むことのできるキャリアマトリックス、例えば
親水性キャリアが好ましい。好適な親水性キャリアとし
ては、アガロース、ゼラチン、ポリ(ビニル)アルコー
ル、ポリ(プロピルイミン)、カラゲナン及びアルギン
酸が挙げられる。その他のキャリアを用いてもよい。試
験成分が区分化される場合には、吸収性不透明マi・リ
ックス、例えば紙及び親水性(例えばゼラチン)キャリ
ア層から成る混合多層キャリアを用いるのが有利である
。
好ましい実施態様において、カルボジイミドの1.25
%溶液を、多層ゼラチンキャリアマトリックスの架橋に
用いた。これにより、試験具の表面を拭き取ることによ
って血液試料の除去を可能にする全血用グルコース試験
手段に好適なフォーマットが得られる。当業界周知のそ
の他の被覆剤を用いて、必要に応じて、有色試料を除去
するために試験具を洗浄又は拭き取ることを可能にして
もよい。
%溶液を、多層ゼラチンキャリアマトリックスの架橋に
用いた。これにより、試験具の表面を拭き取ることによ
って血液試料の除去を可能にする全血用グルコース試験
手段に好適なフォーマットが得られる。当業界周知のそ
の他の被覆剤を用いて、必要に応じて、有色試料を除去
するために試験具を洗浄又は拭き取ることを可能にして
もよい。
親水性キャリア層はポリスチレン、ポリエステル等のよ
うな硬質支持体又は支持部材上に塗布することによって
得られる。上記支持体は不透明でも透明であってもよい
が、一般には白濁支持体が目視読取試験用としては好ま
しい。
うな硬質支持体又は支持部材上に塗布することによって
得られる。上記支持体は不透明でも透明であってもよい
が、一般には白濁支持体が目視読取試験用としては好ま
しい。
前記の独立触媒系に用いることができる成分の数及び種
類は、試験具フォーマット中に、非相容性であるかもし
れない成分を区分化することによって増加することがで
きる。区分化は種々の形態をとることができる。成分は
、そのあるものを別の層中に配置すること:エマルジョ
ンの一方の相中に可溶化せしめること;析出;封入等に
よって分離される。利用可能な方法のあるものを実施例
中で詳細に述べる。
類は、試験具フォーマット中に、非相容性であるかもし
れない成分を区分化することによって増加することがで
きる。区分化は種々の形態をとることができる。成分は
、そのあるものを別の層中に配置すること:エマルジョ
ンの一方の相中に可溶化せしめること;析出;封入等に
よって分離される。利用可能な方法のあるものを実施例
中で詳細に述べる。
多層ゼラチンキャリアが区分化には好ましい。
INTは他の指示薬成分とは別の層中に配置することが
できる。種々の層中に成分を位置させることにより、使
用者に見える、特定の分析対象物濃度における色相が変
化せしめられ、したがって、示される色相を調整する別
の手段となることが判明した。試験具の見掛けの色相は
流層の順序又は層の厚さを変えることによって変化させ
得る。成分を異った層に区分化することにより、使用者
に視認可能な色相に与える影響を下記に詳述する。
できる。種々の層中に成分を位置させることにより、使
用者に見える、特定の分析対象物濃度における色相が変
化せしめられ、したがって、示される色相を調整する別
の手段となることが判明した。試験具の見掛けの色相は
流層の順序又は層の厚さを変えることによって変化させ
得る。成分を異った層に区分化することにより、使用者
に視認可能な色相に与える影響を下記に詳述する。
グルコース分析用レインボー(虹色)試験具は、次に示
す個々の触媒反応を用いて、調製される。
す個々の触媒反応を用いて、調製される。
NADH生成系:
グルコース(分析対象物)
グルコースデヒドロゲナーゼ(酵素)
NDA (添加成分)
第1の独立触媒系:
ジアホラーゼ(触媒)
DCIP(酸化された第1の指示薬、青色)INT
(酸化された第3の指示薬、無色)DCIPを、まずN
ADHによって還元する。
(酸化された第3の指示薬、無色)DCIPを、まずN
ADHによって還元する。
したがって第1の独立触媒系は青色から無色へ、次いで
無色から赤色へと、使用者にとって視認可能な色相の変
化をもたらす。
無色から赤色へと、使用者にとって視認可能な色相の変
化をもたらす。
第2の独立触媒系:
リポアミド(ジスルフィド基質)
リポアミドデヒドロゲナーゼ(ジスルフィドレダクター
ゼ) DTNB (チオール指示薬二酸化された第2の指示薬
、無色) 酸化指示薬の区分化1例えば上記指示薬を別々のゼラチ
ン層中に配置することにより、試験成分の濃度が同一で
あっても、異ったグルコース濃度において見られる色相
を有効に変化させることができる。−例として、指示薬
は異った層に配備されているが、試験組成物全体の成分
の濃度は同一にして、3種類のフィルムを作成した。
ゼ) DTNB (チオール指示薬二酸化された第2の指示薬
、無色) 酸化指示薬の区分化1例えば上記指示薬を別々のゼラチ
ン層中に配置することにより、試験成分の濃度が同一で
あっても、異ったグルコース濃度において見られる色相
を有効に変化させることができる。−例として、指示薬
は異った層に配備されているが、試験組成物全体の成分
の濃度は同一にして、3種類のフィルムを作成した。
ゼラチンにおいては、DTNBにようなある種の水溶性
分子は、水性試料と接触した後にゼラチン中に拡散する
が、他のもの、例えばINTは容易に移行しない。
分子は、水性試料と接触した後にゼラチン中に拡散する
が、他のもの、例えばINTは容易に移行しない。
フィルムAにおいては、グルコースが酵素と反応し、次
に、生成されたNADHが個々の触媒系と反応してDC
IP及びDTNBが還元される。
に、生成されたNADHが個々の触媒系と反応してDC
IP及びDTNBが還元される。
しかしながら、INTの還元は、NADHが下層フィル
ムに拡散するまで遅延される。グルコース濃度250m
g/ d LでフィルムAは黄橙色を示す。
ムに拡散するまで遅延される。グルコース濃度250m
g/ d LでフィルムAは黄橙色を示す。
フィルムBにおいては、グルコースは、酵素に到達し、
反応してNADHを生成する前にINT層に拡散しなけ
ればならない。NADHの生成に伴い、DCIPは還元
されるが、INTの還元は、INTが還元される前にN
ADHが上層に逆拡散しなければならないため遅延され
る。したがって、グルコース250mg/dLでフィル
ムBは黄緑色を示す。INTを酵素及びその他の指示薬
成分の上層に区分化することにより、この特定のグルコ
ース濃度において観察される色を変化させる。
反応してNADHを生成する前にINT層に拡散しなけ
ればならない。NADHの生成に伴い、DCIPは還元
されるが、INTの還元は、INTが還元される前にN
ADHが上層に逆拡散しなければならないため遅延され
る。したがって、グルコース250mg/dLでフィル
ムBは黄緑色を示す。INTを酵素及びその他の指示薬
成分の上層に区分化することにより、この特定のグルコ
ース濃度において観察される色を変化させる。
フィルムCにおいては、グルコースは上層の酵素と反応
する。NADHがINT層中に移行するに伴い、還元さ
れた小量のINTによる僅かな赤色化がもたらされる。
する。NADHがINT層中に移行するに伴い、還元さ
れた小量のINTによる僅かな赤色化がもたらされる。
NADHが下層に移行するに伴い、DCIP及びDTN
Bが還元される。最後にNADHは、遠ばれた成分の濃
度により、その全部が還元され為わけではないので、I
NTと反応する。グルコース250mg/dLで、フィ
ルムCは赤橙色を示す。
Bが還元される。最後にNADHは、遠ばれた成分の濃
度により、その全部が還元され為わけではないので、I
NTと反応する。グルコース250mg/dLで、フィ
ルムCは赤橙色を示す。
本発明の最終目標は、異る分析対象物濃度において明確
に異る色相を発生Sせることである。この目標は本発明
の組成物を用い、下記に要約した種々の方法によって達
成し得ることが明らかになった。
に異る色相を発生Sせることである。この目標は本発明
の組成物を用い、下記に要約した種々の方法によって達
成し得ることが明らかになった。
1)還元した際に所望の色相を発色するか又は無色とな
る醇化指示薬を選択する。
る醇化指示薬を選択する。
2) 特定の触媒系における反応シーケンスを制御する
異る還元電位を有する指示薬を選択する。
異る還元電位を有する指示薬を選択する。
3) (ff々の触媒系における成分の量を、1つの
反応シーケンスに関与する成分が、特定の分析対象物濃
度において実質的に消耗されるように調節する。
反応シーケンスに関与する成分が、特定の分析対象物濃
度において実質的に消耗されるように調節する。
4)1つの系における触媒の早を増加(又は減少)させ
ることにより、その系による、指示薬成分の相互作用又
は還元の速度を上昇(又は低下)させ、それにより、特
定の分析対象物の見掛は色相を変化させる。
ることにより、その系による、指示薬成分の相互作用又
は還元の速度を上昇(又は低下)させ、それにより、特
定の分析対象物の見掛は色相を変化させる。
5〕 試験具中の反応系の諸成分を区分化する。
区分化の利点としては、たとえ成分濃度が同一であって
も試験具の最終的な見掛けの色相を変化させ得ること;
非相容性指示薬又は水不溶性指示薬を活用できること;
及び通常チオール指示薬によって阻害される酵素系を活
用できることが挙げられる。
も試験具の最終的な見掛けの色相を変化させ得ること;
非相容性指示薬又は水不溶性指示薬を活用できること;
及び通常チオール指示薬によって阻害される酵素系を活
用できることが挙げられる。
6)個々の触媒系の反応を遅延させる発色遅延剤を添加
する。
する。
上記に例示した方法を合わせ用いることもできる。
本発明を下記実施例により説明するが、それにより本発
明を制限するものではない。
明を制限するものではない。
■、実施例
略号
MPMS メト硫酸1−メトキシフェナジンP
MS メト硫酸フェナジン DCIP 2.B−ジクロロインドフェノール
TR−I N−(2,3−ジメチル−5−才キソ
ー1−フェニル−3−ピラゾリン−4−イル)−2−ク
ロロ−6−スルホ−4−イミノベンゾキノン(製造方法
については実施 例IAを参照) INT 塩化2−(4−インドフェニル)−3
−(4−ニトロフェニル)−5−フェニルテトラゾリウ
ム NBT m化P−二トロブルーテトラゾリウム
IITNB 5 、5−ジチオビス(2−ニト
ロ安息香酸) 3−Nl] ジ硫化3−N−(3−ジメチルア
ミノプロピル)カルボキサミド−4−二トロ フェニ)IyC製造方法については実施例IBを参照) EAI 5,5“−ジチオビス−(2−ニト
ロ安息香酸)ジプチル(製造方法については 実施例2Gを参照) NAD−ニコチンアミド−アデニンジヌクレオチド、リ
チウム塩 HEPES 緩衝剤、N−2−ヒドロキシエチル
ピペラシンーN’−2−エタンスルホン酸 MES 緩!j剤、2−(N−モルホリノ)−
エタンスルホン酸) TAPSO緩衝剤、3−(N−トリス(ヒドロキシメチ
ル)メチルアミン)−2−ヒドロキシプロパンスルホン
酸 TRl5 緩衝剤、トリス(ヒドロキシメチル
)アミノメタン トリトン 界面活性剤、ポリオキシエチレン−X−1
00エーテル シグマ・ケミカル社から入手 GIIHグルコースデヒドロゲナーゼ (EC1,1,147)NADH産生 LipDHリポアミドデヒドロゲナーゼLDH乳酸デヒ
ドロゲナーゼ U 国際中位、酵素活性の尺度(i0は、特
定の温度及びpH条件下に、 1分につき、基質1マイ
クロモルの変換反 応に触媒として作用するために必要 な酵素活性を表わす。) PET ポリエチレンテレフタレートFMN
フラビンモノヌクレオチドPE 310
ポリエチレン被覆紙BSA 牛血清アル
ブミン PVP K2Oポリビニルピロリドン。
MS メト硫酸フェナジン DCIP 2.B−ジクロロインドフェノール
TR−I N−(2,3−ジメチル−5−才キソ
ー1−フェニル−3−ピラゾリン−4−イル)−2−ク
ロロ−6−スルホ−4−イミノベンゾキノン(製造方法
については実施 例IAを参照) INT 塩化2−(4−インドフェニル)−3
−(4−ニトロフェニル)−5−フェニルテトラゾリウ
ム NBT m化P−二トロブルーテトラゾリウム
IITNB 5 、5−ジチオビス(2−ニト
ロ安息香酸) 3−Nl] ジ硫化3−N−(3−ジメチルア
ミノプロピル)カルボキサミド−4−二トロ フェニ)IyC製造方法については実施例IBを参照) EAI 5,5“−ジチオビス−(2−ニト
ロ安息香酸)ジプチル(製造方法については 実施例2Gを参照) NAD−ニコチンアミド−アデニンジヌクレオチド、リ
チウム塩 HEPES 緩衝剤、N−2−ヒドロキシエチル
ピペラシンーN’−2−エタンスルホン酸 MES 緩!j剤、2−(N−モルホリノ)−
エタンスルホン酸) TAPSO緩衝剤、3−(N−トリス(ヒドロキシメチ
ル)メチルアミン)−2−ヒドロキシプロパンスルホン
酸 TRl5 緩衝剤、トリス(ヒドロキシメチル
)アミノメタン トリトン 界面活性剤、ポリオキシエチレン−X−1
00エーテル シグマ・ケミカル社から入手 GIIHグルコースデヒドロゲナーゼ (EC1,1,147)NADH産生 LipDHリポアミドデヒドロゲナーゼLDH乳酸デヒ
ドロゲナーゼ U 国際中位、酵素活性の尺度(i0は、特
定の温度及びpH条件下に、 1分につき、基質1マイ
クロモルの変換反 応に触媒として作用するために必要 な酵素活性を表わす。) PET ポリエチレンテレフタレートFMN
フラビンモノヌクレオチドPE 310
ポリエチレン被覆紙BSA 牛血清アル
ブミン PVP K2Oポリビニルピロリドン。
分子量:40,000.アルドリッチ・ケミカル社から
入手 dL デシリットル mL ミリリットル pLL マイクロリットル g グラム 18g マーキュリ−ミリメートル、圧力表mp
融点 p ミクロン RT 室温、通常25°C 実施例1:化合物の製造 A、 N−(2,3−ジメチル−5−オキソ−1−フ
ェニル−3−ピラゾリン−4−イル)−2=クロロ−6
−スルホ−4−イミノベンゾキノン(TR−1) TR−1は、酸化された状態では赤色であり、還元され
ると無色となる指示薬である。これはDCIPと同様の
還元電位を有し、レインボーの色を“逆転′°させるの
に用いられる。TR−1は下記のようにして製造した。
入手 dL デシリットル mL ミリリットル pLL マイクロリットル g グラム 18g マーキュリ−ミリメートル、圧力表mp
融点 p ミクロン RT 室温、通常25°C 実施例1:化合物の製造 A、 N−(2,3−ジメチル−5−オキソ−1−フ
ェニル−3−ピラゾリン−4−イル)−2=クロロ−6
−スルホ−4−イミノベンゾキノン(TR−1) TR−1は、酸化された状態では赤色であり、還元され
ると無色となる指示薬である。これはDCIPと同様の
還元電位を有し、レインボーの色を“逆転′°させるの
に用いられる。TR−1は下記のようにして製造した。
水酸化アンモニウム(IN、10mL)を、4−アミノ
アンチピリン0.4g(i,9ミリモル)と水50mL
中の2−ヒドロキシ−3,5−ジクロロベンゼンスルホ
ン酸二ナトリウム塩0.5g(i,7ミリモル)との混
合物に加えた。短時間の撹拌後、フェリシアン化カリウ
ム(K3 Fe (cN)a)1.3g (3,8ミリ
モル)を加え、室温にて1昨間撹拌して反応を行った。
アンチピリン0.4g(i,9ミリモル)と水50mL
中の2−ヒドロキシ−3,5−ジクロロベンゼンスルホ
ン酸二ナトリウム塩0.5g(i,7ミリモル)との混
合物に加えた。短時間の撹拌後、フェリシアン化カリウ
ム(K3 Fe (cN)a)1.3g (3,8ミリ
モル)を加え、室温にて1昨間撹拌して反応を行った。
上記混合物を濾過すると暗褐色の固体0.2g(21%
)が得られた。この生成物は薄層クロマトグラフィー(
シリカゲル、クロロホルム/メタノール4:1を使用)
上では均一であり、アルカリ塩とアンモニウム塩との混
合物であることが明らかであった。
)が得られた。この生成物は薄層クロマトグラフィー(
シリカゲル、クロロホルム/メタノール4:1を使用)
上では均一であり、アルカリ塩とアンモニウム塩との混
合物であることが明らかであった。
匁逝
C17H,I CIN305 Naについての計算値:
C,47,54,H,3,04,N、9.72゜実測値
:C,46,10;H,3,61;N、11.00 ’ HNMR(D6 DMSO)δ: 7.80−7.
20 (m、7H)、3.40 (s、3H)。
C,47,54,H,3,04,N、9.72゜実測値
:C,46,10;H,3,61;N、11.00 ’ HNMR(D6 DMSO)δ: 7.80−7.
20 (m、7H)、3.40 (s、3H)。
2.53 (s、3H)、IR(KCI):1660.
1630.1400cm”’。
1630.1400cm”’。
8.3−N(3−ジメチルアミノプロピル)カルボキサ
ミド−4−二)・ロフェニルジスルフイド(3−ND) 5.5′−ジチオビス(2−二1・口安息香酸)の水溶
性類縁体を、チオール指示薬として用いるために製造し
た。これは、酸化状態では無色であって、還元されると
黄色を示すジスルフィドレダクターゼ系と併用して好ま
しい指示薬である。上記化合物3−NDは下記のように
して製造した。
ミド−4−二)・ロフェニルジスルフイド(3−ND) 5.5′−ジチオビス(2−二1・口安息香酸)の水溶
性類縁体を、チオール指示薬として用いるために製造し
た。これは、酸化状態では無色であって、還元されると
黄色を示すジスルフィドレダクターゼ系と併用して好ま
しい指示薬である。上記化合物3−NDは下記のように
して製造した。
3−カルボキシ−4−二トロフェルジスルフィド7.9
3g(20ミリモル)、乾燥N、N−ジメチルホルムア
ミド1.2mL (i,55ミリモ ・ル)、塩化チ
オニル11.7mL(60,3ミリモル)及びジクロロ
メタン(cH2C文x )400mLを含む懸濁液を4
時間還流し、周囲温度で一晩撹拌した。44Tられた明
澄な溶液を真空蒸発(i2mmHg次いで0 、1 m
mHg) して黄色の固体を得た。上記残渣をアルゴン
雰囲気下に置き、CH2Cl 2200 m L中に溶
解し、o ’cに冷却してから3−ジメチルアミノプロ
ピルアミン10.1mL(80ミリモル)で処理した。
3g(20ミリモル)、乾燥N、N−ジメチルホルムア
ミド1.2mL (i,55ミリモ ・ル)、塩化チ
オニル11.7mL(60,3ミリモル)及びジクロロ
メタン(cH2C文x )400mLを含む懸濁液を4
時間還流し、周囲温度で一晩撹拌した。44Tられた明
澄な溶液を真空蒸発(i2mmHg次いで0 、1 m
mHg) して黄色の固体を得た。上記残渣をアルゴン
雰囲気下に置き、CH2Cl 2200 m L中に溶
解し、o ’cに冷却してから3−ジメチルアミノプロ
ピルアミン10.1mL(80ミリモル)で処理した。
上記反応混合物は暗橙色となり沈澱が形成された。得ら
れた溶液を一晩周囲温度まで加温した。次いで、上記反
応混合物を5%重炭酸ナトリウム溶液200mLづつで
4回、水200 m Lで2回及び塩水(ブライン)で
1回連次抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し
、濾過し、濃縮して暗橙色の油状物9.39gを得た。
れた溶液を一晩周囲温度まで加温した。次いで、上記反
応混合物を5%重炭酸ナトリウム溶液200mLづつで
4回、水200 m Lで2回及び塩水(ブライン)で
1回連次抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し
、濾過し、濃縮して暗橙色の油状物9.39gを得た。
この混合物を、次に、S i02−60 [70−23
0メツシユ。
0メツシユ。
シリカゲル−60としてメルク社(Merck & G
o、)から入手] 500g上のフラッシュクロマトグ
ラフィーに付し、平衡化しジクロロメタン/メタノール
/濃水酸化アンモニウムの50:10:1溶媒混合物で
溶出した。精製された生成物を含むフラクション110
〜205をプールし、真空濃縮すると橙色固体7.06
gが得られた。上記粗生成物をノーライトのような粉砕
カーボンブラック及びケイ藻土[コロラド州、デンバー
のマンビル・プロダクツ社(Manville Pro
ducts Carp、)からセライ) (celit
e■)の商標で入手される濾過助剤]による処理を行い
ながら酢酸エチルで再結晶した。55°Cで乾燥した後
、淡黄色結晶(粒径0 、1mm) 5 、47gが得
られた。収率=48.4%、m p 152〜156°
C江逝 C24H32NBo8S2についての計算値:C,51
,05,H,5,71; N、14.88゜ 実測値、C,51,05;H,5,56;N、14.6
2 PMR(60MHz 、CDC13)8 : 1.73
(5重線、J=6Hz 、4B); 2.17 (s、12H); 2.45 (t 、J=6Hz 、4H);3.53
(q 、J=6Hz 、4H);7.57 (s、2
H)。
o、)から入手] 500g上のフラッシュクロマトグ
ラフィーに付し、平衡化しジクロロメタン/メタノール
/濃水酸化アンモニウムの50:10:1溶媒混合物で
溶出した。精製された生成物を含むフラクション110
〜205をプールし、真空濃縮すると橙色固体7.06
gが得られた。上記粗生成物をノーライトのような粉砕
カーボンブラック及びケイ藻土[コロラド州、デンバー
のマンビル・プロダクツ社(Manville Pro
ducts Carp、)からセライ) (celit
e■)の商標で入手される濾過助剤]による処理を行い
ながら酢酸エチルで再結晶した。55°Cで乾燥した後
、淡黄色結晶(粒径0 、1mm) 5 、47gが得
られた。収率=48.4%、m p 152〜156°
C江逝 C24H32NBo8S2についての計算値:C,51
,05,H,5,71; N、14.88゜ 実測値、C,51,05;H,5,56;N、14.6
2 PMR(60MHz 、CDC13)8 : 1.73
(5重線、J=6Hz 、4B); 2.17 (s、12H); 2.45 (t 、J=6Hz 、4H);3.53
(q 、J=6Hz 、4H);7.57 (s、2
H)。
7.65 (dd 、J=7Hz 、2Hz 、2H)
;8.02 (m、2H,N−H); 8.03 (d、J=7Hz、2)1)。
;8.02 (m、2H,N−H); 8.03 (d、J=7Hz、2)1)。
IR(KBr)cm−’ :3260,3060゜29
40.2870.2B20,2790゜1650.15
60,1530,1470゜1345゜ 質量スペクトル(FAB)m/6 : 565 (M+1.13.6%)。
40.2870.2B20,2790゜1650.15
60,1530,1470゜1345゜ 質量スペクトル(FAB)m/6 : 565 (M+1.13.6%)。
C,5,5′−ジチオビス−(2−二トロ安息香酸)ジ
ブチル(EA−1) ここでEAIと呼ぶ上記化合物は、5.5’−ジチオビ
ス−(2−ニトロ安息香酸)の親油性類縁体である。こ
れをチオール指示薬として用いるため、下記のようにし
て製造した。
ブチル(EA−1) ここでEAIと呼ぶ上記化合物は、5.5’−ジチオビ
ス−(2−ニトロ安息香酸)の親油性類縁体である。こ
れをチオール指示薬として用いるため、下記のようにし
て製造した。
5.5′−ジチオビス−(2−二トロ安息香酸)6.8
5g (i7,25ミリモル)、塩化チオニル3.46
mL、N、N−ジメチルホルムアミド0.346mL′
Pびジクロロメタン350mLを含む懸濁液を3時間加
熱還流した。更に塩化チオニル(3,46mL)及びN
、N’−ジメチルホルムミドを加え還流を2時間続行し
た。明澄で淡緑色の溶液が得られ、これはビスー酸クロ
リドへの完全なる変換を示すものである。溶媒を真空下
に除去し、得られた淡緑色固体をアルゴン雰囲気下に置
いた。残渣を、次に、ピリジンloomL中に懸濁せし
めn−ブタノール20mLで処理した。若干の発熱及び
暗色化が生じたが、均一な反応物が得られ、これを−晩
撹拌した。反応溶媒を真空下に除去し、残渣をクロロホ
ルム30 OmL中に溶解せしめた。次に有機層を0.
1 NHNHCl20Oで3回、5%NaHCO3溶液
200mLで2回、及び塩水200mLで逐次抽出した
。乾燥(MgSOa)、濾過、溶媒の除去を行って油状
物12.79gを得、これを酢酸エチル中に溶解せしめ
て、真空下に少量の5iO7−60に吸着せしめた。上
記の含浸を行った固体を、ヘキサン−酢酸エチル8:1
で平衡化された5i02−60 (230−400メツ
シユ)500gが充填されたカラムに載置した。次に上
記カラムを、この溶媒混合物を用いてフラッシュクロマ
トグラフィーに付し、フラクション25 m Lを採取
した。フラクション190〜270をプールし濃縮する
と生成物8.07gが油状物として得られ、静置してお
くと、固化した。(収率92%) 立折 計算値:C,51,96;H,4,76;N、5.08
゜ 実測値:C,52,49;H,4,88;N、5.45
゜ PMR(60MHz 、CDC13) δ:0.97
(t、J=7Hz、6H。
5g (i7,25ミリモル)、塩化チオニル3.46
mL、N、N−ジメチルホルムアミド0.346mL′
Pびジクロロメタン350mLを含む懸濁液を3時間加
熱還流した。更に塩化チオニル(3,46mL)及びN
、N’−ジメチルホルムミドを加え還流を2時間続行し
た。明澄で淡緑色の溶液が得られ、これはビスー酸クロ
リドへの完全なる変換を示すものである。溶媒を真空下
に除去し、得られた淡緑色固体をアルゴン雰囲気下に置
いた。残渣を、次に、ピリジンloomL中に懸濁せし
めn−ブタノール20mLで処理した。若干の発熱及び
暗色化が生じたが、均一な反応物が得られ、これを−晩
撹拌した。反応溶媒を真空下に除去し、残渣をクロロホ
ルム30 OmL中に溶解せしめた。次に有機層を0.
1 NHNHCl20Oで3回、5%NaHCO3溶液
200mLで2回、及び塩水200mLで逐次抽出した
。乾燥(MgSOa)、濾過、溶媒の除去を行って油状
物12.79gを得、これを酢酸エチル中に溶解せしめ
て、真空下に少量の5iO7−60に吸着せしめた。上
記の含浸を行った固体を、ヘキサン−酢酸エチル8:1
で平衡化された5i02−60 (230−400メツ
シユ)500gが充填されたカラムに載置した。次に上
記カラムを、この溶媒混合物を用いてフラッシュクロマ
トグラフィーに付し、フラクション25 m Lを採取
した。フラクション190〜270をプールし濃縮する
と生成物8.07gが油状物として得られ、静置してお
くと、固化した。(収率92%) 立折 計算値:C,51,96;H,4,76;N、5.08
゜ 実測値:C,52,49;H,4,88;N、5.45
゜ PMR(60MHz 、CDC13) δ:0.97
(t、J=7Hz、6H。
CHs−CH2); 1.2−1.9 (m、8H。
CH2CH2); 4.37 (t 、J=6Hz、4
H,OCH2CH2) 7.77 (s、2H,C5H); 7.83(AB 4重線、J=8H2,4H。
H,OCH2CH2) 7.77 (s、2H,C5H); 7.83(AB 4重線、J=8H2,4H。
C3HIC4H)。
I R(KB r) cm−1:
1730 (Ar−C−0−CH2−伸縮)。
質量スペ)y I−ル: E 、 I 、 (70EV
)m/e=508(37%、M”)。
)m/e=508(37%、M”)。
D、 5.5’−ジチオビス−(2−ニトロ安息香酸
)ジメチル この化合物は、5,5′−ジチオビス−(2−ニトロ安
息香酸)の親油性類縁体であり、チオール指示薬として
用いるために下記のようにして製造した。
)ジメチル この化合物は、5,5′−ジチオビス−(2−ニトロ安
息香酸)の親油性類縁体であり、チオール指示薬として
用いるために下記のようにして製造した。
5.5′−ジチオビス−(2−ニトロ安息香M)7.9
3g (20ミリモル)、N、N−ジメチルホルムアミ
ド1.2mL、塩化チオニル11.7mL及びジクロロ
メタン400mLを含有する懸濁液を、明澄な淡緑色の
溶液が得られるまで4時間還流した。次に溶媒を真空蒸
発すると黄色固体が得られた。これをアルゴン雰囲気下
に置き、ジクロロメタン200mL中に溶解し、0°C
に冷却した。」二記混合物を撹拌し、次に乾燥ピリジン
4.03mL (50ミリモル)次いでメタノール30
mLで処理した。次に、得られた混合物を一晩周囲温度
に加温した。次に、上記反応混合物を5%NAHCO3
溶液300mLで3回、1Mクエン酸300mLで3回
、及び塩水300mLで逐次抽出した。乾燥(Mg S
O+ ) 、 I濾過及び溶媒の除去を行って黄色固
体8.29gを得、これをトルエンで2回に分けて再結
晶して収率92%の淡黄色固体を得た。m p 103
〜104.5℃ 分所 計算値:C,45,28;H,2,86;N、6.60
゜ 実測値:C,45,74;H,3,01;N、6.25
゜ PMR(60MHz 、CDC13)δ:3.93 (
S、6H,0−CH5)。
3g (20ミリモル)、N、N−ジメチルホルムアミ
ド1.2mL、塩化チオニル11.7mL及びジクロロ
メタン400mLを含有する懸濁液を、明澄な淡緑色の
溶液が得られるまで4時間還流した。次に溶媒を真空蒸
発すると黄色固体が得られた。これをアルゴン雰囲気下
に置き、ジクロロメタン200mL中に溶解し、0°C
に冷却した。」二記混合物を撹拌し、次に乾燥ピリジン
4.03mL (50ミリモル)次いでメタノール30
mLで処理した。次に、得られた混合物を一晩周囲温度
に加温した。次に、上記反応混合物を5%NAHCO3
溶液300mLで3回、1Mクエン酸300mLで3回
、及び塩水300mLで逐次抽出した。乾燥(Mg S
O+ ) 、 I濾過及び溶媒の除去を行って黄色固
体8.29gを得、これをトルエンで2回に分けて再結
晶して収率92%の淡黄色固体を得た。m p 103
〜104.5℃ 分所 計算値:C,45,28;H,2,86;N、6.60
゜ 実測値:C,45,74;H,3,01;N、6.25
゜ PMR(60MHz 、CDC13)δ:3.93 (
S、6H,0−CH5)。
7.8 (s、2H,C6H);
7.83(AB4重線、J=8Hz 、4H。
C3H,C4H)。
I R(KRr) cm−’ :
1740 (−C−0−CH3伸縮)。
質量スペクトル: EI (70EV)m/e :42
4.3 (M” 、67.7%)。
4.3 (M” 、67.7%)。
E、 3.6−シオキサオクチルー5.5′−ジチオ
−(2−ニトロベンゾエート) この化合物は、5,5′−ジチオビス−(2−二I・口
安息香酸)の水溶性類縁体であり、チオール指示薬とし
て用いるために下記のようにして製造した。
−(2−ニトロベンゾエート) この化合物は、5,5′−ジチオビス−(2−二I・口
安息香酸)の水溶性類縁体であり、チオール指示薬とし
て用いるために下記のようにして製造した。
5.5′−ジチオ−(2−ニトロ安息香酸)7.93g
(i0ミリモル)、N、N−ジメチルホルムアミド1
、17 g、塩化チオニル11.7mL、及びジクロロ
メタン400mLを含有する懸濁液を撹拌下に2時間加
熱還流し、明澄な溶液を得た。溶媒を真空下に除去する
と淡緑色固体が得られた。これをアルゴン雰囲気下に置
き、0℃に冷却し、乾燥ピリ9フ120mL中に撹拌下
に懸濁せしめた。次にカルピトール(carbito1
8 )(20mL)を加えると、1時間の反応時間後、
得られた混合物は橙赤色の均一な溶液となった[カルピ
トールはダウ・ケミカル社(Dow Chemical
Go、)の商標であり、化学名は2−(2−エトキシエ
トキシ)エタノールである]。上記混合物を一晩周囲温
度まで戻した。上記試料を、次に、真空蒸発して黒っぽ
い油状物を得、これをカラムに充填されたS i 02
−60 (230〜400メツシユ)500gでのフラ
ッシュクロマトグラフィーに付し、0.5%メタノール
−クロロホルム溶媒混合物で溶出した。フラクション2
5mLが採取された。フラクション150〜186をプ
ールして濃縮すると黄色油状物7.86gが得られた。
(i0ミリモル)、N、N−ジメチルホルムアミド1
、17 g、塩化チオニル11.7mL、及びジクロロ
メタン400mLを含有する懸濁液を撹拌下に2時間加
熱還流し、明澄な溶液を得た。溶媒を真空下に除去する
と淡緑色固体が得られた。これをアルゴン雰囲気下に置
き、0℃に冷却し、乾燥ピリ9フ120mL中に撹拌下
に懸濁せしめた。次にカルピトール(carbito1
8 )(20mL)を加えると、1時間の反応時間後、
得られた混合物は橙赤色の均一な溶液となった[カルピ
トールはダウ・ケミカル社(Dow Chemical
Go、)の商標であり、化学名は2−(2−エトキシエ
トキシ)エタノールである]。上記混合物を一晩周囲温
度まで戻した。上記試料を、次に、真空蒸発して黒っぽ
い油状物を得、これをカラムに充填されたS i 02
−60 (230〜400メツシユ)500gでのフラ
ッシュクロマトグラフィーに付し、0.5%メタノール
−クロロホルム溶媒混合物で溶出した。フラクション2
5mLが採取された。フラクション150〜186をプ
ールして濃縮すると黄色油状物7.86gが得られた。
次に、試料をエーテルに溶解せしめ、ノーリット4gで
処理し、セライトで濾過すると、濃厚な黄色油状物かへ
キサンと共に沈澱した。溶媒を傾瀉し、残与の溶媒を真
空下に40℃(0,1mm)にて1時間除去すると粘稠
な黄色油状物5.48gが得られた。(収率44%)分
所 計算値:C,49,67;H,5,13゜N、4.46
゜ 実測値、C,49,41,H,5,09゜N、4.37
゜ PMR(60MHz 、CDC13)δ:1.2 (t
、J=7Hz 、6H、CH3CH2−0−);3.
5 (q、J=7Hz、4H。
処理し、セライトで濾過すると、濃厚な黄色油状物かへ
キサンと共に沈澱した。溶媒を傾瀉し、残与の溶媒を真
空下に40℃(0,1mm)にて1時間除去すると粘稠
な黄色油状物5.48gが得られた。(収率44%)分
所 計算値:C,49,67;H,5,13゜N、4.46
゜ 実測値、C,49,41,H,5,09゜N、4.37
゜ PMR(60MHz 、CDC13)δ:1.2 (t
、J=7Hz 、6H、CH3CH2−0−);3.
5 (q、J=7Hz、4H。
CH3CH20);
3.6 (S 、8H,−CH2−CH2−0−);
3 、8 (m 、 4H、−G−0−CH2−CH
2); 4.55 (m、4H、CCH2−CH2−0
−) 。
3 、8 (m 、 4H、−G−0−CH2−CH
2); 4.55 (m、4H、CCH2−CH2−0
−) 。
7 、8 (s 、 2H,Ca H) ;7 、
82 (AB4重線、J=8Hz、4H,C3H,C
4H)。
82 (AB4重線、J=8Hz、4H,C3H,C
4H)。
I R(cHC13) cm−’ :1740 (−
C−0−CH2−伸縮)。
C−0−CH2−伸縮)。
F、 5.5’−ジチオ−(2−ニトロ安息香酸)3
,6,9.12−テトラオキサドデシル及びその1.1
2一環式ジエステル これらの両化合物は、5,5′−ジチオビス−(2−こ
1・口安息香酸)の水溶性類縁体であり、チオール指示
薬として用いるために下記のようにして製造した。
,6,9.12−テトラオキサドデシル及びその1.1
2一環式ジエステル これらの両化合物は、5,5′−ジチオビス−(2−こ
1・口安息香酸)の水溶性類縁体であり、チオール指示
薬として用いるために下記のようにして製造した。
5.5′−ジチオビス−(2−ニトロ安息香酸)7.9
3g(20ミリモル)塩化チオニル11.7mL及びN
、N−ジメチルホルムアミド1.2mLを含む懸濁液を
2時間加熱還流して明澄な黄色溶液を得た。溶媒を真空
下に除去すると淡緑色固体が得られ、これをジクロロメ
クン50mLとピリジン5mLとの混合物中に溶解せし
めた。この溶液を、アルゴン雰囲気下にジクロロメタン
100mL中のテトラエチレングリコール34.5mL
(38,8g、200ミリモル)溶液に0°Cで徐々に
加えた。上記反応混合物を一晩周囲温度に戻した。溶媒
を真空蒸発することにより褐色油状物が得られ、これを
クロロホルムと水とに分配した。水層を再びクロロホル
ムで抽出し、有機層を合わせて塩水で洗浄し乾燥(Na
2so4 )した。濾過及び溶媒の真空蒸発により、橙
色油状物が得られ、これをカラムに充填された5i02
60(230〜400メツシユ)のフラッシュクロマト
グラフィーに伺し、5%メタノール−クロロホルム溶媒
混合物で溶出した。フラクション25mLが採取された
。フラクション24〜38をプールし濃縮すると、黄色
のガラス状物2.21gが得られた。これは、5.5′
−ジチオビス−(2−二トロ安息香酸)のl、12一環
式−3,6,9,12−テトラオキサウンデシルエステ
ルと同定された。環式エステルの収率は20%であった
。
3g(20ミリモル)塩化チオニル11.7mL及びN
、N−ジメチルホルムアミド1.2mLを含む懸濁液を
2時間加熱還流して明澄な黄色溶液を得た。溶媒を真空
下に除去すると淡緑色固体が得られ、これをジクロロメ
クン50mLとピリジン5mLとの混合物中に溶解せし
めた。この溶液を、アルゴン雰囲気下にジクロロメタン
100mL中のテトラエチレングリコール34.5mL
(38,8g、200ミリモル)溶液に0°Cで徐々に
加えた。上記反応混合物を一晩周囲温度に戻した。溶媒
を真空蒸発することにより褐色油状物が得られ、これを
クロロホルムと水とに分配した。水層を再びクロロホル
ムで抽出し、有機層を合わせて塩水で洗浄し乾燥(Na
2so4 )した。濾過及び溶媒の真空蒸発により、橙
色油状物が得られ、これをカラムに充填された5i02
60(230〜400メツシユ)のフラッシュクロマト
グラフィーに伺し、5%メタノール−クロロホルム溶媒
混合物で溶出した。フラクション25mLが採取された
。フラクション24〜38をプールし濃縮すると、黄色
のガラス状物2.21gが得られた。これは、5.5′
−ジチオビス−(2−二トロ安息香酸)のl、12一環
式−3,6,9,12−テトラオキサウンデシルエステ
ルと同定された。環式エステルの収率は20%であった
。
13CNMR(22,5MH2,CDC13)δ:66
.8,68.3,70.4(すべて−〇−CH2CH2
0); 128.8,142.4゜ 146.3(アリールC); 164 、3 (−C−0−C:H2) 。
.8,68.3,70.4(すべて−〇−CH2CH2
0); 128.8,142.4゜ 146.3(アリールC); 164 、3 (−C−0−C:H2) 。
I R(cHC13) cm−’ :
1730cm−1(−C−0−CH2−伸縮)。
フラクション91−101をプールし濃縮すると、所望
の3.6,9.12−テトラオキサドデシルジエステル
3.94gが得られた。(収率26%) 13CNMR(22,5MHz、CDCl5) δ:
61.8,65.6,68.3,70.2゜7.0.5
,72.4(すべて−OCR2CH2−0−) 。
の3.6,9.12−テトラオキサドデシルジエステル
3.94gが得られた。(収率26%) 13CNMR(22,5MHz、CDCl5) δ:
61.8,65.6,68.3,70.2゜7.0.5
,72.4(すべて−OCR2CH2−0−) 。
129.0,142.4゜
146.5(アリールC);
164.5 (cOCH2)−
PMR(60MHz 、CDCI3 ):脂肪族プロト
ンの芳香族ブロー・ンに対する積分比=5.6I R(
cHC13) cm−’ : 3600 3350 (cH20H−伸縮):1730
(−C−) CH2−伸縮)。
ンの芳香族ブロー・ンに対する積分比=5.6I R(
cHC13) cm−’ : 3600 3350 (cH20H−伸縮):1730
(−C−) CH2−伸縮)。
実施例2ニゲルコ一ス用組成物
全血の試験に有用なグルコース試験具は下記のようにし
て製造した6還元されたニコチンアミドアデニンジヌク
レオチドを共通基質とし、グルコースデヒドロゲナーゼ
によりグルコースから生成した。レインボーカラーを発
色するグルコース配合物に対する一般化学は、下記に模
式図により示す。チオール指示薬、DTNBは、一般に
エルマン試薬と呼ばれている。
て製造した6還元されたニコチンアミドアデニンジヌク
レオチドを共通基質とし、グルコースデヒドロゲナーゼ
によりグルコースから生成した。レインボーカラーを発
色するグルコース配合物に対する一般化学は、下記に模
式図により示す。チオール指示薬、DTNBは、一般に
エルマン試薬と呼ばれている。
A、 経路1:ジアホラーゼ/NBT/ TR−1経路
2 : LiPDH/リボアミド/DTNB4 カル
ボジイミド 1.25%「し ンボー
8 グルコース + 操作:各々の溶液の成分を上記の順序に従って40°0
で合わせた。溶液を塗布する前に脱泡した。層1をポリ
エステル支持体上に塗布し乾燥した。層2を層1上に塗
布、乾燥し、残りの層も同様にして塗布、乾燥した。試
験具は最終的に、ポリエステル支持体上の3つのゼラチ
ン層で構成された。カルボジイミドの塗布によりゼラチ
ンが架橋されて表面が硬化され、試験具の表面の拭取り
操作を可能にする。
2 : LiPDH/リボアミド/DTNB4 カル
ボジイミド 1.25%「し ンボー
8 グルコース + 操作:各々の溶液の成分を上記の順序に従って40°0
で合わせた。溶液を塗布する前に脱泡した。層1をポリ
エステル支持体上に塗布し乾燥した。層2を層1上に塗
布、乾燥し、残りの層も同様にして塗布、乾燥した。試
験具は最終的に、ポリエステル支持体上の3つのゼラチ
ン層で構成された。カルボジイミドの塗布によりゼラチ
ンが架橋されて表面が硬化され、試験具の表面の拭取り
操作を可能にする。
用量応答ニゲルコース濃度が50〜600m/dLの範
囲で増加するに伴い、カラーシーケンスは淡赤色から、
オリーブグリーンを経て青黒色を示した。
囲で増加するに伴い、カラーシーケンスは淡赤色から、
オリーブグリーンを経て青黒色を示した。
B、 経路1 : MPMS/DCIP/INT経路2
:グルタチオンレダクターゼ/グルタチオン/DTNB 3 カルボジイミド 1.25%実
施例2Aと同様に操作して、配合及び試験具のテストを
行った。
:グルタチオンレダクターゼ/グルタチオン/DTNB 3 カルボジイミド 1.25%実
施例2Aと同様に操作して、配合及び試験具のテストを
行った。
用量応答ニ
ゲルコースm/dLf!:J
110 ピーコック青140
緑青色 180<すんだ淡い水色 250<すんだバラ色 300<すんだバラ色 400 バラ色 500 バラ色 600 暗バラ色 800 バーガンディー(暗紅色) 青から、バラ色を経るパーガンディーまでの色相は、容
易に視認可能であった。
緑青色 180<すんだ淡い水色 250<すんだバラ色 300<すんだバラ色 400 バラ色 500 バラ色 600 暗バラ色 800 バーガンディー(暗紅色) 青から、バラ色を経るパーガンディーまでの色相は、容
易に視認可能であった。
C0経路1 : MPMS/DCIP/INT −経路
2 : LipDH/リボアミド/DTNB3 カル
ボジイミド 1.25%実施例2Aと
同様に操作して配合及び試験具のテストを行った。
2 : LipDH/リボアミド/DTNB3 カル
ボジイミド 1.25%実施例2Aと
同様に操作して配合及び試験具のテストを行った。
用量応答ニ
ゲルコースm1dL 色
20 ピーコック青
40 ピーコック青
70 水色
110 ティールグリーン(暗青色がか
った緑色) 140 ミントグリーン180
海緑色 250 綴金色 300 金色 400 橙金色 500 橙色 600 暗橙色 800 深い暗橙色 青、緑、金及び橙の色は明確に視認された。
った緑色) 140 ミントグリーン180
海緑色 250 綴金色 300 金色 400 橙金色 500 橙色 600 暗橙色 800 深い暗橙色 青、緑、金及び橙の色は明確に視認された。
D、 経路1 : DCIP/TNT/MPMS経路2
: LipDH/リボアミド/3−ND水
6.78PVP K
2O(20%) 1.89ト リ
ト ン X−100(4%)
0.40INT
O,0842ゼラチン 1
.13DCIP 0.0
1473−ND (20mW)
1.25111LGDII
O,08ONAII”
0.080MPMS
0.010リポアミド 0.
0303 カルボジイミド 1.2
5%実施例2Aと同様に操作して配合及び試験具のテス
トを行った。
: LipDH/リボアミド/3−ND水
6.78PVP K
2O(20%) 1.89ト リ
ト ン X−100(4%)
0.40INT
O,0842ゼラチン 1
.13DCIP 0.0
1473−ND (20mW)
1.25111LGDII
O,08ONAII”
0.080MPMS
0.010リポアミド 0.
0303 カルボジイミド 1.2
5%実施例2Aと同様に操作して配合及び試験具のテス
トを行った。
用量応答ニ
ゲルコースvaldL 色40
ピーコック青 70 ティールグリーン110
ミントグリーン140 淡
いミント 180 海緑色 250 黄褐色 300 暗黄褐色 400 薄茶色 500 錆色 eoo 錆色 800 暗赤色 この配合物により、DTNB誘導体3−NDを用いた場
合、使用者にとって視認可能な、試験具の最終的色相の
発色は8分で完了した。
ピーコック青 70 ティールグリーン110
ミントグリーン140 淡
いミント 180 海緑色 250 黄褐色 300 暗黄褐色 400 薄茶色 500 錆色 eoo 錆色 800 暗赤色 この配合物により、DTNB誘導体3−NDを用いた場
合、使用者にとって視認可能な、試験具の最終的色相の
発色は8分で完了した。
E、 経路1 : MPMS/DCIP/INT経路2
: LipDH/リポアミド/3−ND3 カルボ
ジイミド 1.25$用量応答ニ ゲルコース(mg/dL 発色した色相0
青色 20 暗青緑色 40 青緑色 70 淡緑色 110 黄緑色 140 金色 180 全橙色 250 橙色 400 赤橙色 800 暗赤色 この試験具は、青、緑、金、橙及び赤色のレインボーの
全スペクトルを発色する。グルコースの濃度に応じて使
用者に視認可能な色相が7〜8分で発色する。
: LipDH/リポアミド/3−ND3 カルボ
ジイミド 1.25$用量応答ニ ゲルコース(mg/dL 発色した色相0
青色 20 暗青緑色 40 青緑色 70 淡緑色 110 黄緑色 140 金色 180 全橙色 250 橙色 400 赤橙色 800 暗赤色 この試験具は、青、緑、金、橙及び赤色のレインボーの
全スペクトルを発色する。グルコースの濃度に応じて使
用者に視認可能な色相が7〜8分で発色する。
F、 全血中グルコース用レインボー試験具。
経路1:ジアホラーゼ/DCIP/INT経路2:
LipDH/ リポアミド/3−N口3 カルボジイ
ミド 1.25駕試験具の作成に用い
た操作は実施例2Aに記載したと同様のものである。Y
SIグルコース分析器を用いて分析された所望のグルコ
ース濃度に調整された全血試料について試験を行った。
LipDH/ リポアミド/3−N口3 カルボジイ
ミド 1.25駕試験具の作成に用い
た操作は実施例2Aに記載したと同様のものである。Y
SIグルコース分析器を用いて分析された所望のグルコ
ース濃度に調整された全血試料について試験を行った。
用量応答のデータを下記に示す。成層することによりゼ
ラチンキャリア中に区分化された本発明の試験組成物を
含む試験具は、グルコース濃度0〜800mg/dLの
範囲に亘ってレインボーの全スペクトルを発色した。」
二記組成物は正常な血液グルコースの範囲に対しては緑
の色相を発色するように意図されたものである。
ラチンキャリア中に区分化された本発明の試験組成物を
含む試験具は、グルコース濃度0〜800mg/dLの
範囲に亘ってレインボーの全スペクトルを発色した。」
二記組成物は正常な血液グルコースの範囲に対しては緑
の色相を発色するように意図されたものである。
用量応答ニ
ゲルコースIa/dL 灸ム旦ムlO青色
40 淡青色
70 青緑色
110 海緑色
140 薄縁色
180 淡黄色
250 黄橙色
400 橙赤色
800 赤色
G、 レインボー試験具:酵素濃度の異るもの下記の例
は酵素の濃度を変化させることによす、最終的に得られ
た色相がいかに調整され得るかを示すためのものである
。
は酵素の濃度を変化させることによす、最終的に得られ
た色相がいかに調整され得るかを示すためのものである
。
経路1:ジアホラーゼ/DCIP/IN?経路2 :
LipDH/リポアミド/3−ND■ −CN
。
LipDH/リポアミド/3−ND■ −CN
。
実施例2Aに記載のようにフィルムを作成して試験を行
った。
った。
実施例3:紙製レインボー試験具
多層ゼラチンが、レインボー試験具にとっての好ましい
マトリックスであるが、紙をキャリアとして用いて試験
具を製造することができる。下記の組成及び表示の順序
に従って溶液を調製した。
マトリックスであるが、紙をキャリアとして用いて試験
具を製造することができる。下記の組成及び表示の順序
に従って溶液を調製した。
緩衝液はpH7,4のTAPSOを用いた。ポリビニル
アルコール(PVA)と試薬の添加順序は本実施例にお
いて重要であった。PVA濃度1〜1.5%で、紙製マ
トリックス中の、DCIPとINTとの共沈が防止され
た。
アルコール(PVA)と試薬の添加順序は本実施例にお
いて重要であった。PVA濃度1〜1.5%で、紙製マ
トリックス中の、DCIPとINTとの共沈が防止され
た。
ホワットマン(Wkatman) 31 E T紙にこ
の溶液を含浸せしめ50’0で乾燥した。乾燥した紙を
切断しプラスチック支持体上に固定して試験片を作成し
た。NADHを用いて上記試験片の試験を行ったところ
下記の結果が得られた。
の溶液を含浸せしめ50’0で乾燥した。乾燥した紙を
切断しプラスチック支持体上に固定して試験片を作成し
た。NADHを用いて上記試験片の試験を行ったところ
下記の結果が得られた。
1 青色 淡青色 青/緑色 茶色 茶/橙色2
青色 淡青色 薄縁色 茶色 橙色実施例4:チオ
ール試薬に感受性の酵素を含むNADH生成系 上記のチオール検出試薬系に係る一般的問題点は、チオ
ール指示薬が蛋白質系と反応して、酵素の不活性化を引
起こす場合が多いことである。
青色 淡青色 薄縁色 茶色 橙色実施例4:チオ
ール試薬に感受性の酵素を含むNADH生成系 上記のチオール検出試薬系に係る一般的問題点は、チオ
ール指示薬が蛋白質系と反応して、酵素の不活性化を引
起こす場合が多いことである。
DNTHによる、多くのそのような酵素の阻害は文献に
記載されている。2つの一般的溶液があり、両者ともチ
オール試薬を: (i) 有機層中に又は不溶性粒子の形で隔離してお
く、又は (2) チオール試薬に感受性の酵素とチオール試薬
とを、後者を固定化することにより、物理的に分離して
おくことにより、区分化することが必要である。
記載されている。2つの一般的溶液があり、両者ともチ
オール試薬を: (i) 有機層中に又は不溶性粒子の形で隔離してお
く、又は (2) チオール試薬に感受性の酵素とチオール試薬
とを、後者を固定化することにより、物理的に分離して
おくことにより、区分化することが必要である。
A、 方法(i)試薬の隔離
DTNBの水不溶性類縁体であるEAIを用いた(製造
方法については実施例ICを参照)。
方法については実施例ICを参照)。
試薬を隔離するには2つの方法がある。
(a) EAIを油に溶解し、ゼラチンフィルム中に
エマルジョン状に分散せしめる方法 互扱」: E A 1 (300mM)をトリオクチル
アミン(i%)を含むリン酸トリクレジル中に溶解した
。
エマルジョン状に分散せしめる方法 互扱」: E A 1 (300mM)をトリオクチル
アミン(i%)を含むリン酸トリクレジル中に溶解した
。
本性」 東経塁遺
ゼラチン 10%リン酸カリウム
pH7,550mM DCIP 1.5mM
油性相をウェアリング・ブレンダー(WaringBl
ender)中で水性層を用いて、最終濃度が5%とな
るように乳化した。リポアミドデヒドロゲナーゼ(シグ
マ■型、13.3U/mL)を上記エマルジョンに加え
た。エマルジョンをプラスチック製支持体(i70pL
)上に塗布し、室温で乾燥した。
pH7,550mM DCIP 1.5mM
油性相をウェアリング・ブレンダー(WaringBl
ender)中で水性層を用いて、最終濃度が5%とな
るように乳化した。リポアミドデヒドロゲナーゼ(シグ
マ■型、13.3U/mL)を上記エマルジョンに加え
た。エマルジョンをプラスチック製支持体(i70pL
)上に塗布し、室温で乾燥した。
乾燥したフィルムなNADH/リボアミド(約1 mM
)、pH8,5Cトリス緩衝液)で処理することにより
、DCIPの青色が極めて急速に漂白されてFAI試薬
による黄色が発色した。
)、pH8,5Cトリス緩衝液)で処理することにより
、DCIPの青色が極めて急速に漂白されてFAI試薬
による黄色が発色した。
NADHを用いない場合には、反応は生じなかった。
DTNBにより阻害される乳酸デヒドロゲナーゼ酵素(
LDH)をこのフィルムを用いて試験した。LDH(約
150U/mL)及び約250mM乳酸塩(p)(8’
、5)中のりポアミド(約1m M )により黄色が約
10分間で発色した。
LDH)をこのフィルムを用いて試験した。LDH(約
150U/mL)及び約250mM乳酸塩(p)(8’
、5)中のりポアミド(約1m M )により黄色が約
10分間で発色した。
LDHを用いないブランクは発色が見られなかった。結
論は、油溶性の千オール指示薬の使用により、油性エマ
ルジョン中にこれを区分化することにより、チオール試
薬に対して感受性を有すると通常思われている酵素の使
用が可能になるということである。
論は、油溶性の千オール指示薬の使用により、油性エマ
ルジョン中にこれを区分化することにより、チオール試
薬に対して感受性を有すると通常思われている酵素の使
用が可能になるということである。
(b) EAIを直接紙に含浸せしめる方法EAIを
、濃度が5.7mMとなるようにトルエンに溶解した。
、濃度が5.7mMとなるようにトルエンに溶解した。
ホワットマン31ET紙にこの溶液を含浸せしめ、50
℃で乾燥した。第2の溶液を下記の成分により調製した
。
℃で乾燥した。第2の溶液を下記の成分により調製した
。
最1日」度
トリドア X−1000,11
(トリス)26ft酸fJipH8,50,2MPVA
(98,5%加水分解) 0.82%
MPMS 、
0.25 終にリボアミド
O;25 mMLipD)l
30 U/mLNAD
O,5mMI]CIP0.8mM (トリス)硫酸塩は、硫酸を用いて所望のpHに調整さ
れたトリス緩衝液である。
(98,5%加水分解) 0.82%
MPMS 、
0.25 終にリボアミド
O;25 mMLipD)l
30 U/mLNAD
O,5mMI]CIP0.8mM (トリス)硫酸塩は、硫酸を用いて所望のpHに調整さ
れたトリス緩衝液である。
上記の乾燥した紙を第2の溶液に浸漬し、再び50’C
で乾燥してプラスチック製支持体に取り付けた。
で乾燥してプラスチック製支持体に取り付けた。
LDHのための試験液は、L−乳酸塩(i67mM)、
(トリス)2硫酸塩pH8,5(0,33M)及びL
DH酵素(兎の筋肉、シグマ2型)を含み、下記表に示
す試験結果が得られた。
(トリス)2硫酸塩pH8,5(0,33M)及びL
DH酵素(兎の筋肉、シグマ2型)を含み、下記表に示
す試験結果が得られた。
厘用儂Jして1℃mlD
種々のLDH濃度範囲に頁って極めて良好な色が視認さ
れた。
れた。
アルコール 4 シ゛
この区分化フィルムフォーマットの、チオール試薬に感
受性の酵素の使用が要求される試験の操作能を更に、ア
ルコールデヒドロゲナーゼを用いて試験した。
受性の酵素の使用が要求される試験の操作能を更に、ア
ルコールデヒドロゲナーゼを用いて試験した。
種々の濃度の硫酸エタノール、(トリス)2緩衝液0.
5M、pH8,5及びアルコールデヒドロゲナーゼ(製
パン用イースト、シグマ社カタログNo、7011.2
2.5U/mL)を含む試験溶液を調製した。
5M、pH8,5及びアルコールデヒドロゲナーゼ(製
パン用イースト、シグマ社カタログNo、7011.2
2.5U/mL)を含む試験溶液を調製した。
上記のように作成した試験片を用いた。試験結果を下記
の表に示す。
の表に示す。
青色
青色
アルコールの濃度に応じて極めて良好な視認が得られた
。
。
これらの実験の結論として、チオール検出試薬を用いた
レインボーシステムは、チオール試薬感受性の酵素と共
に使用し得ることが明らかになった。
レインボーシステムは、チオール試薬感受性の酵素と共
に使用し得ることが明らかになった。
B、 方法2:チオール試薬感受性酵素とチオール試薬
の後者を固定することによ る物理的分離方法 DTNBはより大きい分子に共有結合せしめるか又は小
さい分子のみの浸透を許すゼラチンのようなマトリック
ス中に物理的に抽足することができる。したがって、酵
素とチオール試薬との直接的相互作用が起こる可能性は
ない。
の後者を固定することによ る物理的分離方法 DTNBはより大きい分子に共有結合せしめるか又は小
さい分子のみの浸透を許すゼラチンのようなマトリック
ス中に物理的に抽足することができる。したがって、酵
素とチオール試薬との直接的相互作用が起こる可能性は
ない。
?DTNB”
DTNBを、水溶性のカルボジイミド試薬を用い、カル
ボキシの作用により、ヒト血清アルブミンに結合せしめ
た。
ボキシの作用により、ヒト血清アルブミンに結合せしめ
た。
30%ヒト血清アルブミン溶液をリン酸ナトリウム中で
0.2MとしpHを4.57に調整した。これを希釈し
て4.8%アルブミンとした。DTNB (i0,7m
M)及び1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピ
ル)カルボジイミド(EDACllo、7mM)を小量
のエタノール中に溶解し、急激に撹拌しなから0℃に保
持された上記アルブミン溶液に加えた。2〜3時間後、
や\ゲル化した物質を透析チューブに移し、水で十分透
析し、次に凍結乾燥した。
0.2MとしpHを4.57に調整した。これを希釈し
て4.8%アルブミンとした。DTNB (i0,7m
M)及び1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピ
ル)カルボジイミド(EDACllo、7mM)を小量
のエタノール中に溶解し、急激に撹拌しなから0℃に保
持された上記アルブミン溶液に加えた。2〜3時間後、
や\ゲル化した物質を透析チューブに移し、水で十分透
析し、次に凍結乾燥した。
皮殻質の黄色固体を微粉末に粉砕し、10%ゼラチン中
に1%の濃度に分散せしめた。被膜が得られ(i70#
)、室温で乾燥した。
に1%の濃度に分散せしめた。被膜が得られ(i70#
)、室温で乾燥した。
下記の試験混合物を用いてフィルムを評価した。
散Jut度
乳酸リチウム 250 mWリン酸
カリウム 250 mM緩衝剤、 p
H7,5 グルタチオン 0.5 mWグルタ
チオンレダクターゼ 9 U/mLNAD
O,2mMLD)l
5
υ1IIIL上記フィルムは、この溶液と接触する
と、1分以内に明澄な黄色を発色した。LDHを用いな
い対照溶液は発色を示さなかった。結論として、チオー
ル試薬を固定化することにより、チオール試薬に感受性
を有する酵素を用いた試験が可能となる。
カリウム 250 mM緩衝剤、 p
H7,5 グルタチオン 0.5 mWグルタ
チオンレダクターゼ 9 U/mLNAD
O,2mMLD)l
5
υ1IIIL上記フィルムは、この溶液と接触する
と、1分以内に明澄な黄色を発色した。LDHを用いな
い対照溶液は発色を示さなかった。結論として、チオー
ル試薬を固定化することにより、チオール試薬に感受性
を有する酵素を用いた試験が可能となる。
総合的結論としては、文献によれば、アルコールデヒド
ロゲナーゼ及びコレステロールデヒドロゲナーゼのよう
な多くの酵素はDTNBによって阻害されるが、かかる
阻害を回避する多くの方法もあるということである。結
局、チオール指示薬が関与する第2の触媒系は、通常N
ADHの試験に中間体として適用することができ、分析
対象物としてのアルコール又はコレステロールの測定に
用いることができる。
ロゲナーゼ及びコレステロールデヒドロゲナーゼのよう
な多くの酵素はDTNBによって阻害されるが、かかる
阻害を回避する多くの方法もあるということである。結
局、チオール指示薬が関与する第2の触媒系は、通常N
ADHの試験に中間体として適用することができ、分析
対象物としてのアルコール又はコレステロールの測定に
用いることができる。
実施例5:拡散性/非拡散性色素反応
レインボーカラーを発色せしめるための別の方法は、試
験組成物の色相を分散の結果として発現せしめることに
ある。例えば、指示薬が、マトリックスに共有結合して
いるために分散し得す、かつこのマトリックスが不透明
層で被われている場合は、上記指示薬は上面からは視認
不可能である。反応の結果、もし指示薬のマトリックス
への共有結合が切断されると、指示薬は不透明層を通し
て上方へ拡散し視認可能になる。
験組成物の色相を分散の結果として発現せしめることに
ある。例えば、指示薬が、マトリックスに共有結合して
いるために分散し得す、かつこのマトリックスが不透明
層で被われている場合は、上記指示薬は上面からは視認
不可能である。反応の結果、もし指示薬のマトリックス
への共有結合が切断されると、指示薬は不透明層を通し
て上方へ拡散し視認可能になる。
−例として、実施例4Bに記載のようにフィルムを作成
し、このフィルムにおいては、DTNBをアルブミンに
共有結合せしめ、次にこれをゼラチンマトリックスに包
含せしめた。ホヮットマン31ETに下記成分を含む溶
液を含浸せしめた。
し、このフィルムにおいては、DTNBをアルブミンに
共有結合せしめ、次にこれをゼラチンマトリックスに包
含せしめた。ホヮットマン31ETに下記成分を含む溶
液を含浸せしめた。
最m度
リン酸力+) ラム、 pH7,5180mMグルタチ
オン 0.4 mMグルタチオンレ
ダクターゼ 313 U/ML上記の含浸を行っ
た紙を50℃で乾燥した。乾燥した紙片を切断し、ゼラ
チンフィルム上に置いた。この紙は全く不透明であった
。NADH溶液を、このようにして作成した多層試験具
に加え、対照として用いる別の試験具には水を加えた。
オン 0.4 mMグルタチオンレ
ダクターゼ 313 U/ML上記の含浸を行っ
た紙を50℃で乾燥した。乾燥した紙片を切断し、ゼラ
チンフィルム上に置いた。この紙は全く不透明であった
。NADH溶液を、このようにして作成した多層試験具
に加え、対照として用いる別の試験具には水を加えた。
約20秒でNADHと接触した試験具は黄色に変化し始
め、急速に深い黄色が発色した。対照パッドは無色であ
った。
め、急速に深い黄色が発色した。対照パッドは無色であ
った。
LDH試験を下記の溶液を用いて行った。
敢終I渡
リン酸カリウム、 pH7,5250mM乳酸リチウム
250 mMNAD
O,2mMLDH(約5 U /
m L )をこの溶液に加え、この溶液30p、Lを上
記の紙/ゼラチン製多層試験具の1つに加えた。
250 mMNAD
O,2mMLDH(約5 U /
m L )をこの溶液に加え、この溶液30p、Lを上
記の紙/ゼラチン製多層試験具の1つに加えた。
約5坏分後、上記LPDパッドは、かすかではあるが確
かに黄色を示した。LDHを用いない対照は無色であっ
た。
かに黄色を示した。LDHを用いない対照は無色であっ
た。
結論は、指示薬は、分析対象物の濃度の関数として分散
可能にせしめられるということである。
可能にせしめられるということである。
本方法において、指示薬分子は、色相決定(発色団)部
分と反応性(開裂可能な)部分とが組合わされたもので
ある。これらの部分は、定着結合の開裂が指示薬の色相
を大きく変化させることがないように電子工学的に単離
される。指示薬の量又は強度は、還元的開裂に伴う触媒
系の活性によって調節され、発色せしめられた色相は、
上記分子の発色団性部分により、別個に測定される。こ
のことは、所望の最終的色相を発色する、色相と反応性
との適切な組合せを備えた指示薬を見出すことは困難で
あるため、かなりの利点である。
分と反応性(開裂可能な)部分とが組合わされたもので
ある。これらの部分は、定着結合の開裂が指示薬の色相
を大きく変化させることがないように電子工学的に単離
される。指示薬の量又は強度は、還元的開裂に伴う触媒
系の活性によって調節され、発色せしめられた色相は、
上記分子の発色団性部分により、別個に測定される。こ
のことは、所望の最終的色相を発色する、色相と反応性
との適切な組合せを備えた指示薬を見出すことは困難で
あるため、かなりの利点である。
酸化による、チオール指示薬の固定化が可能な他のマト
リックスは、チオールアガロース又は2官能性の試薬、
例えばジチオビス−(プロピオン酸スクシンイミジル)
であるローマント(Lomant’s)試薬を用いた蛋
白質ならばどのようなものであってもよい。
リックスは、チオールアガロース又は2官能性の試薬、
例えばジチオビス−(プロピオン酸スクシンイミジル)
であるローマント(Lomant’s)試薬を用いた蛋
白質ならばどのようなものであってもよい。
これらの実施例から、本発明の精神及び範囲から離れる
ことなく、変形ないし修正が種々なされ得る。
ことなく、変形ないし修正が種々なされ得る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、流体試料中の分析対象物の目視測定のための試験組
成物であって、 (a)分析対象物から、還元されたニコチンアミドアデ
ニンジヌクレオチドを生成せしめ得る触媒系; (b)還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ドとの反応により、還元された第1の指示薬を生成せし
め得る第1の独立触媒系;及び (c)還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ドとの反応により、第2の指示薬成分の色相変化を生じ
させ得る第2の独立触媒系から成り、該第2の独立触媒
系は、 (i)ジスルフィドレダクターゼ; (ii)ジスルフィド基質;及び (iii)チオール指示薬を包含し、 ここで、上記ジスルフィドレダクターゼは、還元された
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとジスルフィド
基質との反応に触媒として作用して、上記チオール指示
薬と相互作用して、第2の指示薬の色相変化をもたらす
ことができる生成物を生成することができ;それによっ
て還元された第1の指示薬の生成及び第2の指示薬の変
化した色相が調整されて一定範囲の色相が与えられ、試
験組成物により生成される特定の最終的色相が、分析対
象物の濃度に依存することを特徴とする試験組成物。 2、流体試料中の分析対象物の目視測定のための試験組
成物であって、 (a)分析対象物から、還元されたニコチンアミドアデ
ニンジヌクレオチドを生成せしめ得る触媒系; (b)還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ドとの反応により、還元された第1の指示薬を生成せし
め得る第1の独立触媒系;及び (c)還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ドとの反応により、還元された第2の指示薬を生成せし
め得る第2の独立触媒系から成り、該第2の独立触媒系
が、 (i)ジスルフィドレダクターゼ; (ii)ジスルフィド基質;及び (iii)チオール指示薬を包含し、 ここで、上記ジスルフィドレダクターゼが、還元された
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとジスルフィド
基質との反応に触媒として作用して、上記チオール指示
薬を還元して、還元された第2の指示薬を生成し得る生
成物を生成することができ;それによって、還元された
指示薬の生成が調整されて一定範囲の色相が与えられ、
試験組成物により生成される特定の最終的色相が、分析
対象物の濃度に依存することを特徴とする試験組成物。 3、還元された第1及び第2の指示薬の生成が実質的に
同時に起る特許請求の範囲第2項記載の試験組成物。 4、第1又は第2の独立触媒系が還元された第3の指示
薬を生成し得る特許請求の範囲第2項記載の試験組成物
。 5、1つの指示薬成分の還元が、ある色相から無色への
変化をもたらす特許請求の範囲第4項記載の試験組成物
。 6、発色遅延剤を更に含む特許請求の範囲第2項記載の
試験組成物。 7、最終的色相の発色が約10分未満で実質的に完了す
る特許請求の範囲第2項記載の試験組成物。 8、還元された第2の指示薬が黄色である特許請求の範
囲第2項記載の試験組成物。 9、チオール指示薬がジスルフィドである特許請求の範
囲第2項記載の試験組成物。 10、ジスルフィドが5,5′−ジチオビス−(2−ニ
トロ安息香酸)の類縁体である特許請求の範囲第9項記
載の試験組成物。 11、水性流体試料中のグルコースの目視測定のための
試験組成物であって、 (a)グルコースとの反応により、還元されたニコチン
アミドアデニンジヌクレオチドを生成せしめ得る触媒系
; (b)ジアホラーゼ活性を有する触媒、酸化された第1
の指示薬及び酸化された第3の指示薬から成る第1の触
媒系(それぞれ、還元されたニコチンアミドアデニンジ
ヌクレオチドと、触媒の存在下に反応して、還元された
第1及び第3の指示薬を生成することができる);及び (c)ジスルフィドレダクターゼ、ジスルフィド基質及
びチオール指示薬から成る第2の触媒系(ここにおいて
、ジスルフィドレダクターゼは、還元されたニコチンア
ミドアデニンジヌクレオチドとジスルフィド基質との反
応に触媒として作用して、チオール指示薬を還元して還
元された第2の指示薬を生成する生成物を生成せしめる
ことができ、それにより、還元された指示薬の生成が制
御されて一定範囲の色相が発色せしめられ、試験組成物
により生成される最終的色相が、試料中のグルコース濃
度に依存する)から成ることを特徴とする試験組成物。 12、還元された第1及び第2の指示薬の生成が実質的
に同時に起る特許請求の範囲第11項記載の試験組成物
。 13、第1、第3及びチオール指示薬のうちの少くとも
一つが、還元によってある色相から無色へ変化する特許
請求の範囲第11項記載の試験組成物。 14、試験組成物の最終的色相の発色が、約10分未満
で実質的に完了する特許請求の範囲第13項記載の試験
組成物。 15、流体試料中の分析対象物を目視測定するための試
験具であって、 (a)キャリアマトリックス;及び (b)該マトリックスに包含せしめた試験組成物(分析
対象物から、還元されたニコチンアミドアデニンジヌク
レオチドを生成せしめ得る触媒系;還元されたニコチン
アミドアデニンジヌクレオチドとの反応により、還元さ
れた第1の指示薬を生成せしめ得る第1の独立触媒系;
及び還元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチド
との反応により、黄色の第2の指示薬を生成せしめ得る
第2の独立触媒系を含む)から成り、該第2の独立触媒
系が (i)ジスルフィドレダクターゼ; (ii)ジスルフィド基質;及び (iii)チオール指示薬を包含し、 ここで、上記ジスルフィドレダクターゼが、還元された
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとジスルフィド
基質との反応に触媒として作用して、上記チオール指示
薬との相互作用により黄色の第2の指示薬を生成し得る
生成物を生成することができ、それによって還元された
指示薬及び黄色指示薬の発色が調整されて一定範囲の色
相が与えられ、試験組成物により生成される特定の最終
的色相が、分析対象物の濃度に依存することを特徴とす
る試験具。 16、還元された第1及び第2の指示薬の生成が実質的
に同時に起る特許請求の範囲第15項記載の試験具。 17、第1又は第2の独立触媒系が、還元された第3の
指示薬を生成せしめ得る特許請求の範囲第16項記載の
試験具。 18、第1及び第3の酸化指示薬の少くとも一方の還元
により、該指示薬の色相を無色へ変化させる特許請求の
範囲第17項記載の試験具。 19、酸化指示薬及びチオール指示薬の少くとも一方が
キャリアマトリックス内に区分化されている特許請求の
範囲第18項記載の試験具。 20、体液試料中のグルコース目視測定のための多層試
験具であって、 (a)不活性支持部材;及び (b)該部材に積層された親水性キャリアから成る少く
とも2つの層から成り、その第1の層が第1及び第3の
酸化指示薬成分のどちらか一方を含有し、第2の層が (i)ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド;(ii
)グルコースとの反応により、還元されたニコチンアミ
ドアデニンジヌクレオチドを生成せしめ得るグルコース
デヒドロゲナーゼ; (iii)ジスルフィド基質; (iv)前記で含有されなかった、酸化された第1のも
しくは第3の指示薬; (v)還元された形のニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチドと酸化された第1及び第3の指示薬との反応を促
進して還元された第1及び第3の指示薬を生成せしめ得
る、ジアホラーゼ活性を有する触媒; (vi)ジスルフィドレダクターゼ;及び (vii)チオール指示薬を含み、 ここで、該ジスルフィドレダクターゼが、得られた、還
元されたニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとジス
ルフィド基質との反応に触媒として作用してチオール指
示薬を還元し得る生成物を生成することができ、それに
より、上記試験具が一定範囲の色相を発色することがで
き、試験具中に生じた特定の最終的色相が、試料中のグ
ルコースの濃度に依存することを特徴とする多層試験具
。 21、親水性キャリアがゼラチンであり、各層がコーテ
ィングによって取付けられている特許請求の範囲第20
項記載の多層試験具。 22、一方の層が発色遅延剤を更に含む特許請求の範囲
第20項記載の多層試験具。 23、発色遅延剤がフェリシアン化カリウム、ヨウ化1
−N−エチル−4−メチル−キノリニウム又はそれらの
類縁体から選ばれる特許請求の範囲第22項記載の多層
試験具。 24、チオール指示薬が水溶性ジスルフィドである特許
請求の範囲第21項記載の多層試験具。 25、水溶性ジスルフィドの還元により黄色が発色する
特許請求の範囲第24項記載の多層試験具。 26、水溶性ジスルフィドが、5,5′−ジチオビス−
(2−ニトロ安息香酸)の水溶性類縁体である特許請求
の範囲第25項記載の多層試験具。
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