JPS63212866A - リガンドの検出方法および検出用キット - Google Patents

リガンドの検出方法および検出用キット

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JPS63212866A JP62293038A JP29303887A JPS63212866A JP S63212866 A JPS63212866 A JP S63212866A JP 62293038 A JP62293038 A JP 62293038A JP 29303887 A JP29303887 A JP 29303887A JP S63212866 A JPS63212866 A JP S63212866A
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は被分析体のイムノアッセイならびKそのアッセ
イで使用する物質に関し、より詳細には、指示反応の酵
素触媒作用の調節により検出可能な信号が増強されるイ
ムノアッセイ法およびそのための物質に関する。
(従来の技術) 迅速でしかも感度の高いアッセイ系は液体中のある種の
物質の濃度を測定するために開発された。
イムノアッセイは特異的抗体への抗原またはハプテンの
結合に基づいてシシ、それらは高レベルの特異性および
感度を与えるので特に有用であった。
これらのアッセイは一般に上記試薬のうちの一方の標識
体を使用し、その標識試薬はしばしばトレーサーと呼ば
れている。イムノアッセイ法は溶液中または担体上で実
施され、そして遊離(非結合)トレーナ−からの結合ト
レーサーの分Mt−必要とするヘテロジーニアス・イム
ノアッセイ(heterogeneous immun
oasaay)、または分離工程を必要としないホモジ
ーニアス・イムノアッセイ(homogeneous 
immunoassay )のいずれかであシうる。
ラジオイムノアッセイ(RIA)法は標識として放射性
同位元素を使用し、高レベルの感度と再現性を与え、し
かも多数の試料を迅速に悪理するために自動化しやすい
。しかしながら、放射性同位体は高価であり、比較的短
い半減期を有し、高価で複雑な設備を要し、そして取扱
いおよび廃棄処分に対して十分な安全対策が講じられね
ばならない。
螢光イムノアッセイ(FIA)は標識として螢光色素を
使用し、そして標Rk直接検出するものである。しかし
ながら、有機螢光色素(例えばフルオレセインまたはロ
ーダミン誘導体)を使用する既知のホモジーニアスFl
法は、主に検定媒体中に懸濁する不純物による光散乱お
よび検定媒体中に存在する他の螢光物質からのバックグ
ラウンド螢光放出のために、RIAに匹敵する高感度を
達成しなかった。
酵素もまたイムノアッセイにおいて標識とじて使用され
た。通常のエンザイムイムノアッセイ(EIA)では、
酵素が抗原−抗体の特異的結合対の一方の成分と共有結
合し、その結果生じた酵素複合体が基質と反応して検出
・測定可能な信号を発する。その信号が色の変化である
場合、平均的なヒトは約10−Bまたは10−’Mまで
しか発色体の存在を検出できないので、肉眼での観察に
は限シがある。
EIAの感度はしばしばスイクトル光度測定技術により
増大しうるが、これらの技法は高価な設備を必要とする
。別の方法では、穏々の増幅法によ)感度が高められる
。単一〇素増幅法が開示され、この場合にはlO〜10
   Mの濃度で存在するリガンドが検出された。しか
しながら、これらの方法は一般に10−11 M以上の
りガンr濃度において満足のゆくものでなかった。カス
ケード的増幅法では、検出可能な(一般には着色された
)分子の数が2種以上の酵素または酵素誘導体の使用に
よ)増加される。ハリス(Harris)の米国特許第
4463090号明細書は、大きい分子活性化物質(例
えばリガンドに結合した酵素またはプロ薄紫)が第2酵
素を活性化し、その第2薄素が基質と反応して検出可能
な信号を発するか、又は順に第3酵素を活性化すること
から成るカスケード的増幅イムノアッセイt−開示して
いる。
セルフ(Self)の米国特許第4446231号明細
書は、第1および第2酵素系および第2酵素系のための
モジ為レータ−を含む循環増幅エンザイムイムノアッセ
イを開示している。第[酵素系はりガントに結合した第
15%素を含む。セルフの発明の第1の態様では、第1
酵素系がそジ為レーター前駆体に作用してモジ為レータ
−を遊離させる。
そのモジニレ−ターは第2溝素のコファクターであって
、第2酵素系を活性化して検出可能な生成物への基質の
反応を触媒する。その反応の間K。
モジ、レータ−は不活性形体に変換され、そしてモジ為
レータ−を再活性化する第3酵素によって循環が達成さ
れる。第2の態様では、モジニレ−ターが第2酵素系の
阻害剤であ)、それが第1酵素系により除去され、それ
によって第2酵素系が活性化されて基質に作用し、そし
て検出可能な生成物を生ずる。
ボグスラスキー(Boguslaski)らの米国特許
第4492751号明細書は、酵素基質または補酵素が
特異的結合対の一方の成分に結合された循環系を教示し
ている。
標的酵素を特異的に不活性化する多種多様の分子が明ら
かになった。反応機構阻害剤(mechanism−b
aaedinhibitor)と呼ばれる1つのサブセ
ットの阻害剤は、酵素と反応して共有結合を形成する酵
素基質である0反応機構阻害剤はクオルシ。
(Walgh) 、 Tetrahedron 38 
、871 (1982)により論議されている。別のサ
ブセットの阻害剤には安定した遷移状態類似体として作
用する分子が含まれる。ゲルプ(Garb)らはBio
chemistry24.1813(1985)におい
て加水分解酵素の遷移状態阻害剤として若干のフルオロ
ケトン*f、開示している。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の1つの面は、液体試料(以後未知試料と呼ぶ)
中のリガンドの検出方法に関する。リガンドを含む疑い
のある未知試料は、特異的抗リガンドおよびそのリガン
ドのためのトレーサーと混合される。トレーナ−はリガ
ンドまたはそのリガンげに特異的な第2抗リガンドに結
合された第1酵素を含む。リガンド、抗リガンドおよび
トレーナ−間の結合へ導く条件を与えて結合相を形成さ
せる。
結合相を液体から分離した後、結合相は液体中で遮断モ
J)=−レータ−および第2酵素と接触させる。第1醪
素がその遮断基を取り除いて第2酵素のためのモジ為レ
ータ−を生成させる。その後第2簿素の基質を添加する
。基質は第2酵素により検出可能な信号を発する生成物
に変わシ、その第2FJ素による基質の生成物への転化
反応がモジニレ−ターによって調節される。
リガンドは抗原、ハプテンまたは抗体であシうる。好適
なりガンrは抗原であシ、最も好iしくはウィルス抗原
である。この方法は競合的イムノアッセイ法により実施
することができ、その場合トレーサーは第1酵素に結合
したりガンrである。
好ましくはサント9イツチイムノアクセイ法が使用され
、その場合にはトレーサーは第1591素に結合した第
2抗リガンドである。
本発明の好適な遮断モジ島レータ−は、トレーナ−の第
1酵素成分によって阻害剤に転化される遮断阻害剤であ
る。好適な基質は第2酵素により異なる色の生成物へ転
化される色原体である。最も好ましくは、その色原体は
無色であって、第2酵素により着色生成物に変わるもの
であシ、色原体の生成物への転化反応が阻害剤により阻
害される。
最適なアッセイ系では、抗体が担体に固定され、そして
結合条件下でウィルス抗原とアルカリ性ホスファターゼ
(第1酵素)で標識された第2抗体(ウィルス抗原に特
異的)とに接触される。結合および分離の後、抗体:抗
原:アルカリ性ホスファターゼ標識抗体すンビイッチを
有する担体は、液体中で遮断阻害剤および第2酵素と接
触させる。
抗原が液体中に存在する場合は、担体上に捕捉されたア
ルカリ性ホスファターゼが遮断基を取シ除いて阻害剤を
生成させる。無色の色原体が添加される。液体中に生成
された阻害剤は、第2簿素が色原体を着色生成物へ転化
するのを妨げる。従って、発色は試料中に抗原が存在し
ないことを示し、発色の欠如は試料中に抗原が存在する
ことを示している。
本発明の別の面では、新しい種類の酵素モジニレ−ター
および遮断そジェレーターが提供される。
好適なそジ為レータ−は酵素阻害剤であシ、最も好まし
くは第1酵素により除去しうる遮断基を化学的に結合さ
せた官能基をもつフルオロケトンである。
本発明の別の面は、先に述べたような本発明方法を実施
するための物質から成るキク)f包含する。
酵素阻害剤の遮断基除去を伴うEIA系では、検定を最
高感度で実施しようとする場合、阻害剤と遮断阻害剤の
両方に厳しい制限がかけられる。本発明によれば、遮断
阻害剤は(遮断基除去用)第1酵素のためのすぐれた基
質であるが、(発色用)第2酵素とは本質的に反応しな
い。同様に、遮断基を除去された阻害剤は第2溝素の強
力な阻害剤であるが、第1酵素には本質的に影響を及ぼ
さない。遮断阻害剤および阻害剤と第1および第2酵素
との反応はそれぞれ高度に選択的であるので、交差反応
性による従来技術の循環EIA系に特徴的な“短い循環
路”が実質的に排除される。
従って、本発明は液体中に極めて低い濃度で存在するり
ガントの多目的検定法を提供する。本発明方法は、10
−1.” M程度に低い濃度でリガンドが存在するとし
ても、検定信号の肉眼での検出・測定を可能にし、そし
て高価な又は複雑な装置なしで検出または測定しうるリ
ガンドの範囲を大いに広げるものである。さらに、検定
感度すなわちリガンドの有無を検出するのに要する時間
が、通常のEIAと比較して100倍まで短縮される。
それKよって、コストやスペースの面での有意な節約が
達成され、本発明アッセイを小さな臨床実験室で又は医
師の診療室でさえ行うことが可能となる。
(問題点を解決するための手段) 本発明は多くの異なる形の実施態様を包含するものであ
るが、ここでは本発明の好適な実施態様を詳細に説明す
る。以下の記載は本発明の原理の例示として解釈される
べきでl、ここに記載の実施態様に本発明を制限するも
のでないことを理解すべきである。本発明の範囲は特許
請求の範囲およびそれらの均等物により決定されるであ
ろう。
本発明方法によれば、未知試料中に存在する物質(以後
リガンドと呼ぶ)は、非常に低濃度で存在するときでさ
えも、視覚的にすなわち肉眼での観察により検出される
。この方法は少なくとも2つの増幅段階を含む。第1の
増幅段階はモジニレ−ターの遮断基の酵素的除去である
。第2の増幅段階は指示反応の酵素触媒作用である。こ
れらの増幅段階が頴次行われて10倍またはそれ以上の
信号増幅を与え、それによp lo −12Mまたはそ
れ以下の濃度で試料中に存在するリガンドが肉眼で検出
されうる。それ以上の増幅を望む場合には、複数の酵素
を必要とする段階的反応(これらの反応のいずれか1)
tたは全部が更なる信号増幅を与える)を開始される第
111[素が用意される。
未知試料中に存在するリガンドを検出するための本発明
方法においては、免疫反応が使用される。
本明細書で用いる”免疫反応”なる用語は抗原と抗体、
ハプテンと抗体、または特異的に結合する抗原、抗体も
しくはハプテンの適当な類似体の特異的結合反応を意味
する。
免疫反応は適当な液体中で実施される。例えば、その液
体は血清、尿、脳を髄液、脳水のようなリガンドを含む
疑いのある体液であシ得る。tた、その液体はりガント
を含む疑いのある試料が添加された水、食塩水または適
当な緩衝液、もしくは体液と他の液体との混合物であっ
てもよい。
本発明の好適なサンドイッチアッセイ法は、初めにアッ
セイ成分およびそれらの相互作用の理解を与えるために
、以下のアッセイ70−シートに関して説明され、その
後各成分が詳しく説明されるであろう。
−M 八 Sub−一→P 上記フローシートにおいて、以下の定義が使用され、そ
の際コロンは免疫結合を示し、ハイフンは化学的結合ま
たは物理的付着(例えば吸着)を示し、!!iの矢印は
化学的転化を示し、そして点線の矢印は反応またはアッ
セイ成分の調節を示す。
厄 −抗リガンド L −リガンド T−)レーサー El −第1#素 E2 − 第2酵素 B−M−遮断モジ為レータ− M  −酵素のモジニレ−ター B  −モジュレータ−の遮断基 Sub  −基質 P  −生成物 抗すガンrおよびトレーサーへのりガンrの結合へ導く
条件が与えられ、その後分離工程および適当な洗浄工程
が行われることは上記フローシートから明らかである。
第2酵素およびモジ為レータ−(活性化剤または阻害剤
)と遮断基から成る遮断モジ為レータ−が添加され、そ
の遮断基はトレーサーの第[酵素成分により除去される
。第2酊素の基質が添加され、第2酵素による基質の検
出可能な生成物への転化反応は、第1酵素により遮断モ
ジェレーターから遊離されたモジニレ−ターによりて調
節される。生成物のレベルは、モジニレ−ターが活性化
剤でちるか又は阻害剤であるかに応じて、モジニレ−タ
ーのレベルに正比例または反比例し、それゆえにリガン
ドのレベルに正比例または反比例する。測定される実際
の信号は指示反応に関連した色、例えば生成物の色また
はその発色速度、もしくは基質の色またはその消失速度
でるシうる。
本発明の好適な災施態様では、1種またはそれ以上のア
ッセイ成分が担体表面に結合される。当分野で知られて
いるように、担体はアッセイを実質的に妨害しなhなら
ばどんな担体でもよい。使用しりる担体の例はガラスお
よびポリマー材料(例えばポリエチレン、ポリ弗化ビニ
リデン、ポリスチレンなど)である。この種の担体はシ
ート。
チェープ、ウェルのような適当な形状に作られ、好まし
くはマイクロタイタープレートのようなプレートであシ
うる。例えば、アッセイ成分はチューブ(好ましくは一
端が閉じたプラスチック製チ為−プ)の内壁または底部
に結合され、最も好ましくはマイクロタイタープレート
のウェルに結合される。好適には、所望負の抗リガンド
を担体く結合させた後、担体上の残シの結合部位を不活
性タンパク質で飽和させる。不活性タンパク質は、担体
に結合することができ且つ以下で述べるようなリガンド
、抗リガンドおよびトレーサー間の特異的結合反応をい
かなる場合にも妨害しないどんなタンパク質(例えば卯
アルプ建ン)でありてもよい。
好ましくは、担体に結合した抗リガンドをリガンドおよ
びトレーサーと一緒にインキ1ベーションして、両者を
担体に結合させる。妨害物質を除くための洗浄工程の後
に、残シのアッセイ成分を加え、以下で述べるようにし
てアッセイを完結させる。
今や、アッセイ成分について詳細に説明すると、リガン
ドはいかなる供給源からのものであってもよく、抗原、
抗体またはハプテンであシうる。例えば、リガンrは体
液中に存在する抗原であシ得、またそれは体液から分離
されてその後緩衝液のような異なる液体中に導入されて
もよい、他の場合には、リガンドは体液以外の供給源か
らのものであってもよく、例えば微生物の培養物または
細胞抽出物であシ得る。好適なリガンドは抗原で1)、
最も好ましくは単純性庖疹ウィルス(H8V)、アデノ
ウィルス、インフルエンザAgウィルス、パラインフル
エンザ3型ウイルスおよびRSウィルス(Respir
atory 57ncytial virus)のよう
な体液中に存在するウィルス抗原である。
抗リガンドは液体中のリガンドと接触して免疫反応を誘
発する。抗リガンドは抗原または抗体(モノクローナル
抗体またはポリクローナル抗体)であシ得、またそれは
リガンドと特異的に反応する適当なその類似体でありて
もよい。さらに抗リガンドは複数の結合抗体から成る抗
体複合体、例えば第1抗体に特異的に結合し次第2抗体
であり得る。さらにまた、リガンPは数橋の異なる抗リ
ガンドと結合させてもよく、例えばポリクローナル抗体
の集合体またはりガンどの異なる表面域に同時に結合す
る数種のモノクローナル抗体分子の混合物と結合させて
もよい。一般に、第2抗体は異なる動物種において第1
抗体に対して産生される。複合体中の複数の結合抗体は
約2〜lO橿またはそれ以上の抗体を含みうる。
本発明のサンドイッチアッセイにおいては、本質的にす
べてのりガントを結合するのに十分な結合部位を有する
過剰の抗リガンドを使用することが好適である。
トレーナ−は2つの成分、すなわちリガンドに結合した
第1酵素(以下で述べる競合的アッセイ)または第2抗
リガンドに結合した第1簿素(好適なサント3イツチア
ツセイ)から成る。酵素は免疫反応に先立ってリガンド
または抗リガンドに適当な方法で(好ましくは共有結合
で)結合される。
酵素とりガントまたは抗リガンドとの共有結合は慣例的
であシ、当分野で習熟した者によく知られている。
連断モジ為レータ−から遮断基を除去しうる酵素はどれ
も第1酵素として使用することができる。
適当な第1酵素は一般にヒドロラーゼ(加水分解薄紫)
、例えばホスファターゼ、イブチダーゼ、エステラーゼ
、〆す;シダーゼなどである。好適な第1酵素の例はト
リプシン、トロンビン、哺乳類肝臓エステラーゼ、アセ
チルコリンエステラーゼ、・β−ガラクトシダーゼまた
は最も好ましくはアルカリ性ホスファターゼであるが、
これらに限定されない。
リガンド、抗リガンドおよびトレーサーを含む液体は結
合を誘発すべく必要に応じてインキ島ベージ冒ンされる
。インキ為ベージ智ンは結合を促進するのに適した温度
で十分な時間性われ、好ましくは約20°〜40℃で約
工分〜4時間実施される。
結合する抗リガンド、リガンドおよびトレーサーは以後
結合分画と呼び、そして結合しない抗リガント3、リガ
ンドおよびトレーサーは以後遊離分画と呼ぶことにする
。アッセイは結合分画と遊離分画の間に平衡が確立され
るような方法で実施しうるが、必ずしも平衡である必要
はない。
結合分画はp過、デカンテーシ冒ン、遠心、吸引などの
慣用方法でアッセイ混合物の液相中の遊離分画から分離
される。免疫反応が担体上で行われ九ときには、通常液
相をデカンテーシ嘗ンし、担体を洗浄して遊離分画およ
びアッセイを妨害する恐れのある他の物質を除去し、そ
の抜水、食塩水または緩衝液のような適当な液体中に再
懸濁する。続いて遮断モジ−レータ−を添加し、そして
以下で述べるように遮断基の非酵素的除去を生起させな
いpHレベル(好ましくは6〜8)にpHを調節する。
遮断モジル−ターは第1酵素によって第2酵素のモジ纂
レータ−に転化されうるいかなる物質であってもよい。
好適な遮断モジ為レータ−は2つの成分、すなわちモジ
為レータ−と遮断基から成る。最適な遮断そジ島レータ
−はその遮断基が第1酵素によって除去されて阻害剤が
アッセイ媒体中に放出されるまで第2酵素に対して非反
応性の遮断阻害剤である。従って、遮断阻害剤の各成分
の選択は使用する第1および第2酵素に依存している。
遮断基は第1酵素によって実質上選択的に切断される結
合を介して阻害剤に共有結合しうるものであシ、そして
阻害剤成分は第1酵素に対して実質的に影響を及ぼさな
いが第2酵素の活性を阻害するものであるべきである。
従りて、第2酵素の性質およびその基質は遮断阻害剤お
よび成木発明アッセイにおいて、第2溝素は一般に基質
を生成物に転化するヒドロラーゼである。適当なヒドロ
ラーゼは例えばホスファターゼ;トリプシン、キモトリ
プシンおよびイブシンのようなイブチダーゼ;または好
ましくはアセチル;リンエステラーゼ(bChK)およ
びブチルコリンエステラーゼのようなエステラーゼであ
る。最適な第2溝素はウサギ肝臓エステラーゼ(RLE
)のようなカルボキシエステラーゼである。
基質は第2酵素によって切断されて色と関連した信号に
より検出可能な生成物を与える基を含むいかなる基質で
あってもよい。従って、本発明の1つの実施態様におい
て、検出される信号は色の発生または消失、もしくはあ
る色から他の色への変化である。本発明の別の実施態様
では、信号は基質が生成物に転化される速度の変化であ
シ得、例えば基質の色は特定時間の間未変化のままであ
ることが観察される。こうして、信号の測定は反応速度
論的または熱力学的条件下で行われる。反率を測定する
ものであυ、一般にアッセイ試薬類を混合した後いろい
ろな時間に一連の測定を行うことにより実施される。熱
力学的測定は基質と指示反応の生成物との間に平衡が達
成され九ときに生じた変化の厩舎を測定するものである
。測定は器械を用いて、または好ましくは肉眼で行われ
る。
基質は第2酵素によって切断されて着色生成物を与える
まで無色であるのが好ましい。適当な基質はインド9キ
シルエステルおよび好ましくはニトロフェノールのエス
テル(例えば酢酸または酪酸cQo−およびp−ニトロ
フェニルエステル)である。これらの基質はカルボキシ
エステラーゼによるアセチル基ま念はブチリル基の切断
が起こってニトロフェノール着色物質を与えるまで無色
である。従って、モジ為レータ−が阻害剤であって、基
質がニトロフェノールのエステルであるS合、測定され
る信号は発色の抑制である。
本発明方法はまた螢光イムノアッセイにも使用しりるこ
とが明らかである。本発明のこの実施態様においては、
第2酵素が非螢光性基質を螢光生成物に転化し、その際
測定される信号は螢光の変化である。本発明のこの実施
態様の場合は、モジニレ−ターが阻害剤であ)、第2酵
素がエステラーゼであることが好ましい。
先に述べたように、トレーサーの第1酵素成分は遮断阻
害剤から遮断基を切断して第2酵素阻害剤をもたらし、
そして本発明の別の面は下記の一般式■〜■で表される
新しい種類の酵素阻害剤および遮断酵素阻害剤に関する
(以下に記載のiBの性質はその化合物が阻害剤である
か又は遮断阻害剤であるかによυ決定される): ■ 式I〜■において、R1はH5炭素原子数1〜6であシ
;R2は炭素原子数1〜6の低級アルキパ’) り ;
 ”3 ハH、ニトロ、アルコキシ、ハロケンナどであ
シ;R4は炭素原子数1−10のアルキル基、炭素原子
数2〜lOのアルケニルまたはアルキニル基であシ、こ
れらの基は場合によジアリール基マタハにトロ、ヒト9
0キシ、メルカプト、アルキルオキシ、ハロアルキル、
ヒト0ロキシアルキルまたはメルカプトアルキル基で置
換された)アリール基で置換されていてもよく;Yおよ
びZは独立にHまたはFであシ、その際YおよびZの少
なくとも一方はFであシ;Xは0、slたはNR5(こ
こで比はHまたはR2である)であシ;nは1〜6であ
シ:mは2〜6であり:AはFま九はCF3であシ;そ
してBはH、リン酸またはその塩、グリコジル基、アミ
ノ酸残基(例えばアミノ酸のカルボキシル基を介してX
に共有結合されたりシンまたはアルギニン残基)、炭素
原子数2〜4のアシル基(例えばアセチルまたはブチリ
ル基)、または次式の4プチド: であシ、ここで鳥は(CH2)4NH2、(CH2)3
NH−素原子数1〜6の直鎖または分枝鎖低級アルキル
であシ、R8はH1炭素原子数1〜4の直@または分枝
鎖低級アルキルまたはヒト0ロキシ低級アルキル、CH
2C0OHもしくは(CH2)2COOHであシ、R9
は炭素原子数1〜4の直鎖または分枝鎖低級アルキルも
しくは低級アルコキシ、フェニルまたはベンジルオキシ
であ)、そしてqは0〜10である。
BがHである場合、式■〜■は酵素阻害剤を表す。Bが
H以外の基である場合、式I〜■は遮断された酵素阻害
剤を表す。Bがリン酸またはその塩である場合、Bは次
式: (式中PはXに結合され、nは上記定義通シである)で
表されるものである。
式I〜■の阻害剤および遮断阻害剤は、当分野で習熟し
九者が考えうる通常の化学反応工程により合成すること
がでなる。適当でしかも便利な合成方法は以下の実施例
において示す。有効な酵素阻害剤の下記表は例示目的で
提示される。
化合御名 2、.1,1.1−)リフルオc+−3−(3−ヒドロ
キシフェニル)−2−プロパノン 3、  1.1.1−トリフルオロ−4−(4−ヒドロ
キシフェニル)−2−ブタノン 4、  1,1.1−)リフルオロ−4−(3−ヒドロ
キシフェニル)−2−ブタノン 5、  1.1.1・−トリフルオ0−5−(4−ヒト
30キシフエニル)−2−はンタノン 6、  1.1.1−トリフルオo−5−(3−ヒト”
oキシ7x=、sr)+ 2−4ンタノン 7、  1,1.1−)リフルオロ−6−(4−ヒドロ
キシフェニル)−2−ヘキサノン 8、  1−フェニル−3,3−ジフルオロ−1O−ヒ
ドロキシ−4−デカノン 9、  1,1.1−)リフルオロ−5−ヒト90キシ
−2−インタノンnmrデータ           
 Kt(M)(al 6、シ (Q[ 6,9 (Ql 5.7 (C[ (1゜ 7.10(1,2H) (CD013 )−1−95(p−2H) e 2−7
0 (t −2H) e      L7 X Z O
−’z、9s(t 、 2)1) 、 5.40(巾広
、IH)、6.70(m、aH)、    RIJ7.
30(m、IH) (CDGJ3 )−1,63(m、 48) 、 2.
59 ((L、 2f() 、 2.70  2.OX
 10−’(ct、2H)、5.55(巾広、IH)、
6.77((1,2H)、      RLE7.02
(1,2H) CGDGj3 )−1,35(m、 4H) 、 1.
65 (me 4H)、 2.25    −(m、2
H)、2.70((L#2H)、2.75(t、2H)
、3.15(巾広、IH)、3.55(t、2H)、7
.25(m、5H)(CDOA’3)−2,15(m、
4H)、4.03(巾広*IH)s     a、ox
to−44,20(m、 2H)          
         PLIC10、  1,1.1−)
リフルオロ−6−ヒドロキシ−2−へキサノン11. 
 1,1.1−)リフルオロ−8−ヒドロキシ−2−オ
クタノン12、 1−ヒドロキシ−5,5−ジフルオロ
−8,8−ジメチル−4−ノナノン 13、  1,1,1,2.2−−!フタフルオロ−5
−(4−ヒドロキシフェニル)−3−はンタノン 14、  1,1.1−)リフルオロ−4−(3−ヒド
ロキシド塩ニ/l/)−3−トランス−ブテン−2−オ
ン 15、N、N−ジメチル−N−(2−(ヒドロキシ)エ
チル〕5、5.5−トリフルオロ−4−オキソ堅ンタン
アミニウム。
ヒト0ロキシド壇 16、   N、N−シ、+’チル−N−(”4−ヒl
−ロキシ)ブチル〕5.5.5− )リフルオロ−4−
オキソペンタンアミニウム。
ヒドロキシド塩 PLE :ブタ肝臓エステラーゼ(E、G、3.1.1
.1)RLE :ウサギ肝臓エステラーゼ(E、G、3
.1.x、1)AChE ニアセチルコリンエステラー
ゼ(E、0.3.1.1.7)(CD(J3)−1,8
5(m、4H)、2.10(巾広*1H)p   4.
0X10−72.30(m、 4H)        
          PLE(cI)c/5)−1,3
0〜1.80(m、5H)t2.40(巾広、   −
IH)、2.75(t、2H)、3.65(m、2H)
(CDC/5)−o、9s(s、9H)、x、+s(t
、2H)、    1.2XlO−’2.00(m、 
5)() 、 3.12 (巾広*IH)y4.15(
m、2H)  PLE(CDC/3 )−2,94(m
、 2H) 、 3.04 (m、 2H) 、   
 8.OX 10−74.75 (巾広、IH)t6.
90(d、2H)?7.10(m、2H)   RLE
(CDC/3)−5,90(巾広、IH)、6.90(
d、1i()    1.6X10−7J =16Hz
 e 7−25 (m * 4 H) −7,95(d
t l H)J = 16  RLIEz (D20)−1,90(m、4H)、3.13(s、6
k()、     5.0X10−’3.30(m、2
H)、3.48(m、2H)、4.01(巾広、2H)
  AchE(D20)−1,95(ms 4H) *
 2.54 (mt 4H) t 3.10 (s 、
6.5 X 10−86H)e3.35(m、2)()
、3.55(m、2H)、5.25(巾広、  AQh
EIH) 本発明の最適な実施態様において、トレーサーはアルカ
リ性ホスファターゼに共有結合された第2抗リガンrで
ある。担体の分離および洗浄、ならびに適当なアッセイ
液体中への担体の再懸濁の後に、RLEまたはAChE
(第2酵素)および式■の遮断阻害剤を添加する。抗原
が未知試料中に存在する場合、抗原およびトレーサーは
担体上に捕捉され、そしてアルカリ性ホスファターゼが
■のリン酸エステル結合を切断して式■の阻害剤を与え
る。アッセイは式■の酪酸0−ニトロフェニルまたは酢
酸0−ニトロフェニルの添加により完結される。
H3 ■ ■                 ■阻害剤■が未
知試料中の抗原の存在ゆえに形成されると、エステ2−
ゼの活性が阻害されて、無色の基質■が着色生成物■に
転化されない。未知試料中に抗原が存在しないと、アル
カリ性ホス7アターぜが担体上に捕捉されず、阻害剤■
が形成されず、それ故にエステラーゼが阻害されないの
で着色生成物■が形成される。
lXl0  Mのアルカリ性ホスファターゼおよび3X
IO−’MのRLEをそれぞれ第1および第2醪素とし
て使用する本発明のこの最適な実施態様では、lXl0
−12Mのレイルまでの未知試料中の抗原の有無が約7
分で検出可能である。抗原が未知試料中に存在する場合
は、肉眼で検出しうる色(約l X 155−1sの生
成物■)がこの時間内に現れない。
抗原が存在しない場合には色が現れる。これとは対照的
に、第1酵素(アルカリ性ホスファターぜ)のみを使用
する通常のイムノアッセイでは、酵素が十分な量のリン
酸化ニトロフェノールを分解して検出可能な色を与える
のに約104分を要する。
従って、本発明は上記レベルのこれらの試薬類を使用す
る場合1c15倍の検定感度の増加を示す。
先に述べたように、本発明の別の実施態様は、第1酵素
に結合した予め定められた量のりガントから成るトレー
サーを使用する競合的イムノアッセイである。競合的イ
ムノアッセイでは、抗リガンドの使用量がアッセイ液体
中に存在するりガンrおよびトレーサーの全部を結合す
るのに不十分であシ、それによりリガンrとトレーサー
は限られた数の抗リガンド結合部位を競い合うことにな
る。こうして、競合的イムノアッセイでは、抗リガンド
に結合するりガンrおよびトレーサー(結合分画)の量
がアッセイ液体中のそれらの濃度に反比例する。
更なる信号増幅が望まれる場合には、アッセイ媒体中の
複数の試薬が段階的に反応して最終的にモジ為レータ−
の遮断幕除去へ導く多段カスケード的増幅アッセイが実
施される。本発明のこの実施態様を説明する際には、ア
ッセイ媒体中の試薬を2次酵素(上記第2酵素のモジ為
し−ターノ遮断基を除去する)へ酵素的に転化する1次
酵素と。
して上記の第1酵素を考慮に入れることが有利である。
さらに、その2次酵素または後続の酵素を別の試薬と反
応させて、モジル−ターの遮断基が除去されるまでカス
ケード9的酵素反応を続行しうる追加の酵素を形成させ
ることもできる。アッセイ媒体に添加する試薬を適切に
選ぶことにより、所望の数の増幅段階を行うことが可能
である。
第1酵素または続いて形成される酵素、および第2醪素
は真の触媒として作用する(1分子の酵素が消費される
ことなく本質的に無限の遮断モジ為レータ−1たは基質
分子に対して作用する)ので、先に記載した本発明のど
の実施態様においても増幅が起こる。従って、理論的に
は、本発明を実施するのにそれぞれの酵素1分子があれ
ば足)るであろう。実際には、添加する酵素の量および
使用する増幅段階の数は希望する増幅レベルに応じて決
定され、その決定は当分野で通常の知識を有する者の理
解の範囲内である。
本発明の範囲に含まれる競合的アッセイおよびサンドイ
ッチアッセイの構成はほとんど無限に考案しうろことが
明らかである。さらに、本発明はりガントの検出または
りガント濃度の測定に適した構成のアッセイを提供する
。リガンド濃度は未知試料の信号強度を、本質的に同一
条件下で検定した既知量範囲のリガンドの信号強度と比
較することにより測定される。本発明方法がリガンド濃
度の測定のために使用される場合には、適当な器械例え
ばカリフォルニア州アービン、ベックマン・インスツル
メント社のベックマンDU7スベクトロフオトメーター
のような分光光度計を用いて信号強度を読み取ることが
有利である。
本発明の別の実施態様では、第2酵素が抗すガンrに接
近して固相に固定される。リガンドとトレーサーが担体
上に捕捉される免疫反応の後に、その担体を液相から分
離・洗浄し、そして遮断モジ為レータ−を添加する。ト
レーサーの第1酵素部分は遮断モジ為レータ−と反応し
て、担体上の第2酵素のためのそジル−ターを遊離させ
る。
その後第2酵素の基質を加えて、先に述べたようにアッ
セイを完結させることができる。
本発明の他の面は、本発明方法に従ってリガンドの検定
を行うための物質の試薬キットまたは包装品である。そ
のキットはlalまたはそれ以上の抗すガンr、抗すガ
ンrの1種またはりガントに結合しうる第1酵素、第2
酵素、および第2酵iの遮断モジ為レータ−を含み、そ
の際抗すガンrの1種は場合により担体に結合される。
キットはまたリガンド標品、例えば1つ以上の既知濃度
のりガント試料を含むことができ、またそれはアッセイ
を行うのに有用な他の試薬、酵素基質、もしくは他の標
識または非標識特異的リガンド、抗すガンrまたはそれ
らの複合体を含んでいてもよい。
それは食塩水や緩衝液のような溶液を含みうる。
キットの諸成分は別々の容器(例えばバイアル)K供給
されても、また2種以上の成分が1つの容器に収容され
ていてもよい。
実験 日常的分析技術−フラッシュシリカゲルクロマトグラフ
ィーは32〜63メツシエのIONシリカゲルを用いて
3〜7 psiで実施した。分析用TLOはEMプサイ
ンティフィックからの0.25 taxの5×20cl
rLシリカゲル−アルミニウムプレートで行った。
分離用TLCはEMプサインティフィックからの2.0
闘の20X20αシリカゲル−ガラスプレートで行った
。融点は)−Yス−7−バー(Thomas Hoov
er)毛管融点測定装置を用いて測定し、未補正であっ
た。NMRスペクトルはIBMWP−2008Yスはク
トロフォトメーターで記録し、化学シフトはトリメチル
シランに対するppmで表した。HPLCはブラウンリ
ーAX −3007X250圏カラムで2漂類の溶剤系
のうちの一方を用いて、UV検出を伴うウオーターズ5
10ニポンプ装置により実施した;A溶剤系は30 m
M NH40Ac (pH6,5) テC15分間初期
保持、続いて30分間にわたる2.0 M NH40A
aへの線状勾配、その後の1.0M NH40ACでの
5分間保持を使用しな。B溶剤系は30 mM NH4
0Ac (PH6,5)のインクラチック緩衝系(一定
組成の溶剤による溶出)を40分間使用した。流速は1
.0d/分でありた。ガスク四マドグラフィーは、T&
Wサイエンティフィック社から購入した30MDB−1
メガボアカラムを使用して、FIDおよび自動インジェ
クターを備えたH、P、 5840Aガスクロマトグラ
フで行った。凹条性は次の通シであった:すなわちlo
℃での3分間保持、続いて250’Cへの10’C/分
の勾配、その後250℃での3分間保持(ただし流速=
16.Qd/分)。
阻害定数は50 mM )リス(PH8,0)中で測定
した。酵素と阻害剤は周囲温度で20分間インキ為は−
シ嘗ンした。その後酵素基質を加えて、加水分解速度を
分光光度計で追跡し九。PIJおよびRLEのための基
質は酪酸0−ニトロフェニルであ、り、AOhEの基質
はアセチルチオコリンおよび工At マフ試薬(Ell
mans reagent)であった。
実施例 I 還流冷却器、滴下漏斗、アルぜン流入口および電磁攪拌
機を備えたllの4つ日丸底フラスコに水素化ナトリウ
ムの50チ油分散体7.17 、!iJ (0,149
M)および乾燥エチルエーテル3001dを装填した。
その攪拌博液に無水エタノール9mlを徐々に加えた。
水素の発生がやんだ後、4,4.4−)リフルオロメチ
ルアセト酢酸エチル25.9(0,136M)と塩化4
−メトキシベンジル21.:l(0,136M)の混合
物を1時間にわたって添加した。その後この混合物を一
晩還流下に加熱した。次いで反応混合物を冷却し、水お
よびxNHclで洗浄し、無水MIS○4で乾燥し、そ
して減圧下に溶媒を除去した。粗反応混合物33.5.
9は60X300mシリカゲルカラムでクロマトグラフ
にかけ、酢酸エチル/ヘキサンの1:3混合溶媒で溶出
した。類似の分画を合わせて油状の目的生成物9.0.
9(27%)を得た。nmr(CD(Js)−!L2.
12(m、3H)、2.67(m、2H)、3.85(
m。
3H) s 3−90 (s 、3H) t 7.24
 (q t 4H)。
還流冷却器、電磁攪拌機およびアルビン流入口を備えた
100dの丸底フラスコに3−(4−メトキシフェニル
)−2−(1−オキソ−2,2,2−)リフルオはエチ
ル)フロピオン酸エチル2.05II(6,7mM)、
AcOH中の31%HBr 20dおよび水i0m/を
装填した。この混合物を120℃で一晩加熱し、減圧下
に濃縮し、ジクロルメタンと水とに分配した。有機層を
重亜硫酸塩水溶液および飽和炭酸水素ナトリウム水溶液
で洗浄し、無水町so、で乾燥し、そして減圧下に溶媒
を除去した。粗反応混合物は50X300msシリカゲ
ルカラムでクロマトグラフにかけ、酢酸エチル/ヘキサ
ンのl:1m合溶媒で溶出した。類似の分画を合わせ、
溶媒を減圧下に除去して澄明な油として目的生成物60
0■(41%)を得た。nmr (apcls ) −
fl 2.95 (m、 4H) 。
4.90 (巾、広1 tH)、 6.93 (da、
 4f() J=4 、60 Hz 。
アルゴン流入口および電磁攪拌機を備えた101の1つ
目丸底フラスコを水浴に入れ、1.1. l −トリフ
ルオロ−4−(4−ヒrロキシフエニ/L/)−2−ブ
タノン400W(1,8mM)、り1:r/L/リン酸
ジエチk 400179(2,4mM)、乾燥ピリジ7
0.15−およびジクロルメタン5WLlを5℃で装填
した。この混合物を周囲温度で一晩攪拌し、濾過してピ
リジンHCgを除き、0.2 N HClおよび水で洗
浄し、そして無水MySO4で乾燥した。減圧下で溶媒
を除去して褐色油状の粗生成物600〜を得た。酢酸エ
チル/へΦサンのl:1混合展開溶媒を使用する分離用
TLGKより澄明外油秋物600η(92%)を得た。
nmr(GDGls)−、cl、50(m、6H)、3
.0(m、4)t)、4.20(m、4H)、7.15
(s、4H) 。
アルゴン流入口および電磁攪拌機を備えた25−の1つ
口丸底フラスコにジクロルメタン5.Q+a/、ジエチ
ル(4−(3−オキソ−4,4,4−)リフルオロブチ
ル)フェニル〕ホスフェート140■(0,4−)およ
びブロモトリメチルシラン2.0−を装填した。この混
合物を周囲温度で3時間攪拌した後、メタノールlO−
を添加して揮発性物質を減圧下に除去した。残留物を水
に溶解し、1.01’J NaOH″r7tH7,3に
調整した。、その水溶液をエチルエーテルで抽出し、凍
結乾燥して白色固体190ηを得た。
この物質を30 mM NH40Aa緩衝液lO−に溶
解し、A溶剤系を使用するHPLCで精製した。凍結乾
燥後の生成物の収量は5(119(37%)であった。
融点235〜240℃、nmr(D20) −(1,9
0(m、2H)。
2−56 (m= 2H) e 4.65 (e p 
DOH) −6,88(ad 、4H) J =6 。
B 2 Hyt 。
4−ノナノン A、ムヒえ〃2巳」上セ1か二幻詑lビ2滴下漏斗、ア
ルゴン流入口、水浴および電磁攪拌機を備えた1001
1143つ口丸底フラスコにジクロルメタン8.0WL
lおよび2−オキソ−5,5−ジメチルヘキサン酸エチ
ル2.21J’(20mM)を装填した。この反応混合
物にジクロルメタン5ml中の三フフ化ジエチルアミノ
硫黄2.1111 (13mM)を15分間にわたりて
加え、この混合物を周囲温度で一晩攪拌した。反応混合
物は水とジクロルメタンに分配し、有機層を無水励80
4で乾燥し、そして溶媒を減圧下に除去した。油状残留
物を83〜88℃、20mH#で蒸留して目的生成物1
、Og(25%)を得た。nmr(cpcg3)−fc
O,95(s、 9H)、 1.40 (m、+H)*
 2.10(m、 2H) 、 4.35 (q 、 
2H)。
ル〕7ラン 乾燥チ島−プ、滴下漏斗、加熱マントルおよび電磁攪拌
機を備えた2543つ口丸底フラスコに50%油分散体
中の水素化ナトリウム0.24 g(5,0−)を入れ
た。水素化ナトリウムを乾燥ヘキサンrりVl^?11
7り〒61八 二牛ルエーテルFs−nmlfrフラス
コに加えた。無水エタノール5滴およびエーテル5dの
混合物を水素化す)+7ウム懸濁液に徐々に加え九、水
素の発生がやんだ後に、エチルエーテJL!5.0−中
の2.2−ジフルオロ−5,5−ジメチルヘキサン酸エ
チル1.01 (5,0mM)およびr−ブチロラクト
ン0.43g(5,0mM)の混合物を20分間にわた
って加え九。この溶液を3時間還流し、その後周囲温度
で一晩攪拌した。反応混合物はlN HGIを用いて分
配し、有機層を水(2xsoi)で洗い、無水MISO
,で乾燥し、そして減圧下に溶媒を除去した。油状残留
物0.88 Jをヘキサン/酢酸エチル混合溶媒から結
晶化させて0.66、P(5396)を得た。
nmr(CDO13) −J: 0.95(s、91(
)、1.35(m、2H)。
2.00(m、3H)、2.50(m、2H)、3.0
0(m、1ld)、4.25(m。
IH)、4.5 (m、 IH)。
C,l −ヒ)” (2キシ−s、s −’)7.II
/オM −8,8−’))1fAt一番一ノナノン アルゴン流入口、電磁攪拌機および還流冷却器を備えた
10m1つ口丸底フラスコに氷酢酸i、oy。
濃Ho14滴および2.3,4.5−テトラヒト四−2
−オキソー3−(5,5−ジメチル−2,2−ジフルオ
ロ−1−オキソヘキシル)フラン200’q(0,81
!IM)を装填した。この混合物をアルゴン雰囲気下に
110℃で一晩加熱した。反応混合物はエチルエーテル
で抽出し、そのエーテル層を水で洗浄し、無水M、!;
1sO4で乾燥し、そして減圧下に溶媒を除去した。残
留物を10X60+mシリカゲルカラムでクロマドグ2
フKかけ、ヘキサン/酢酸エチルの9:l混合溶媒で溶
出して澄明な油状物を得た。
nmr(CDCl2) −410,95(s、9H)、
1.45 (tt 2H)。
2.00 (m、 6H) 、 3.12 (巾広、I
H)、4.15(m、IH)。
ヒrロキシr塩 2に 還流冷却器、滴下漏斗、アルゴン流入口、電磁攪拌機お
よび加熱マントルを備えた313つ口丸底フラスコに水
素化ナトリウムの50%油分散体36JF(0,75M
)を入れた。水素化ナトリウムを乾燥ヘキサン(2X2
00d)で洗浄し、その後エチル”−一?#800mJ
kよび無水エタノール2ゴ中に懸濁し九。この懸濁液に
エーテル750d中のγ−ブチロラクトン6o、z、p
(o、7M)およびトリフルオロ酢酸エチル99.41
 (0,7M )の混合物を、穏やかに還流しながら加
え九。この混合物をさらに2時間還流し、その後周囲温
度で一晩攪拌した。反応混合物を水浴で冷却して、IN
 HCI 25 QWLlを加えた。
有機層を分離し、水(2X200mj)で洗い、無水M
、So、で乾燥し、減圧下に溶媒を除去し念。残留物を
ヘキサン/酢酸エチルから結晶化させて目的生成物64
.OI!(45,4%)を得九。融点87〜90℃。
nmr (DMsO−(16) −(2−33(m s
 2H) y 3.09 (t t I H)J=7 
Hyt、 4.20(m、2H)、7.00 (s、I
H)、7.52(s、IH)。
B、  1,1.1−トリフルオロ−5−ヒドロキシ−
2−堅ンタ乙と 還流冷却器、加熱マントルおよび電磁攪拌機を備えた5
QQWL13つ口丸底7ラスコに2,3,4.5−テト
ラヒドロ−2−オキソ−3−(2,2,2−)リフルオ
ロ−1,1−ジヒドロキシエチル)7ラン61.5 l
l(0,31M )、濃HC15,4m 、水10−お
よび酢酸80祷を装填した。この反応混合物を125℃
で一晩加熱した。濃HG13.Qmjおよび水5.04
を追加してさらに10時間加熱した。反応混合物は水と
エチルエーテルとに分配し、同時に水層を固体の炭酸水
素ナトリウム100.9で中和した。エーテル溶液を水
(zxzolnl)?洗い、無水M、psO4で乾燥し
、減圧下に溶媒を除去して淡黄色油状物so、?(45
%)を得た。nmr(CDGh) −fl 2.15(
m、4H)*4.03(m。
IH) 、 4.20 (m、 IH)。
C,1,1,1−トリフルオロ−5−プロモー2−−!
ンタノン滴下漏斗、電磁攪拌機、氷−塩浴、およびアル
ビン流入口を備えた500Fd3つ口丸底フラスコに乾
燥ジメチルホルムアミド”125m/、  )リプチル
ホスフィン29.9(35,7mM)および1.1.1
−トリフルオa−5−ヒドロキシ−2−,2ンタノン1
1.2.9(54,9mM )を装填した。この混合物
を一5℃に冷却し、臭素11.51 (71,6mM)
を2時間にわタラて滴下した。周囲温度で一晩攪拌後、
反応混合物を2.0−Iの圧力で30気ビグリユー塔(
vigreauIColumn )を通して蒸留した。
2つの分画:す壮ち27〜35℃からの第1分画および
35〜70℃からの第2分画を集めた。第2分画は水と
エチルエーテルとく分配し、有機層を水(3X100に
□で洗い、無水MySO4で乾燥し、そして周囲温度で
減圧下に蒸発させてジメチルホルムアミド、エーテルお
よび目的生成物の無色油状混合物3o1を得、これはさ
らに精製することなく次の反応に使用した。
滴下漏斗、アルゴン流入口、電磁攪拌機および氷−塩浴
を備えた500d3つ口丸底フラスコに一8℃で無水ジ
メチルアミンz1.s、p(o、4sM)を入れた。こ
の混合物に一10℃でジメチルポルムアミrおよびエチ
ルエーテル中の1.1.1−)リフルオロ−5−プロモ
ー2−ペンタノン19.41 (88,5mM )を滴
下した。この懸濁液を一10℃で2,5時間攪拌した。
その後沈殿物から溶媒をデカンテーションした。この沈
殿物をエチルエーテル(3X20011!/)で洗い、
有機層を合わせ、水(zx30WLl)で洗い、無水M
ySO4で乾燥し、減圧下に蒸発させて淡黄色油状物1
5.0g(92%)を得た。HCl塩のnmr (OD
O/3 )−1,89(814H)、2.90 (8$
6H)、3.21 (t、21()。
25111つ口丸底フラスコに2−ブロモエチルメチル
エーテル2.95g(21,2mM)、N、N−ジメチ
ル−(5,5,5−)リフルオロ−4−オキソはフタ/
アミン)0.331(1,77mM)、およびジメf 
A/ ホA/ A 7ミ)”2.5vl!を装填し、こ
の混合物を周囲温度で3日間攪拌した。溶媒を減圧下に
除去し1、琥珀色油状物はOH形のダウエックス−1(
15X200111)カラムでクロマトグラフKかけ、
水200dで溶出した。
カラムからの溶出液を凍結乾燥して琥珀色油状のヒト9
0キシド塩としての生成物0.281 (60% )を
得九。nmr(D20) −1,94(me 2H) 
# 3.13 (s * csH) j3.39 (s
、3H)、3.41 (m、2H)、’3.60(m、
2H)、3.88(巾広、2H)。この物質はこれ以上
精製することなく次の反応に使用した。
アルノン流入口および還流冷却器を備えたlQ+Ill
丸底7;yスコにN、N−ジメチル−N−1:2−(メ
トキシ)エチル) −5,5,5−)リフルオロ−4−
オキソペンタンアミニウム、ヒト90キシド塩0.27
5y(1,1mM入水4.0−および酢醗中30チHB
r B、0WLlを装填した。
この混合物を120℃で5時間加熱し、冷却し、そして
減圧下に溶媒を除去した。残留物は3X20Wllの水
と共に同時蒸留し、得られた油状物をOH形のダウエッ
クス−1(15X200−) カラムでクロマトグラフ
にかけた。溶出液は減圧下に蒸発させてヒrロキシP塩
としての生成物0.17#(63%)を得た。nmr(
D20) −1,90(m、 4H)*3.13(a*
6H)。
3.30(m、2H)、3.48(mt2H)、4.0
1 (巾広、2H)。
実施例 ■ 滴下漏斗、アルIy流入口、電磁攪拌機、および氷−塩
浴を備えた1 0r!Lt3つ口丸底フラスコにオキシ
塩化リン0.093m (1,0mM )およびリン酸
トリメチル0.5−を装填した。この混合物に一10℃
でN、N−ジメチル−N−〔2−(ヒrロキシ)エチル
) −5,5,5−)リフルオロ−4−オキソペンタン
アミニウム、ヒト四キシr塩70.0+y(0,2−〇
を滴下した。この混合物を30分間攪拌し、その後冷凍
庫内に一装置いた。この混合物をエチルエーテル、次に
石油エーテル(4x50m)で細かくすシつぶし、樹脂
状の沈殿物を得た。との沈殿物を氷で覆い、IN Nα
OHでpH6,0に中和し、そして減圧下に蒸発乾固さ
せた。得られ九固体107岬を30 mj’L NH4
0Ac緩衝液CpH7,0)に溶解し、B溶剤系を用い
てHPLCで精製した。12分で溶出した生成物は緩衝
液の凍結乾燥により単離して無色の樹脂9.011F(
11’fA )を得た。nmr (D20) −、C1
,90(mt+H)、3.14(s、6H)l 3.4
2(m、2H)、 3.60(me21() 、 4.
19 (巾広、2H)。
実施例 V アデノウィルスからのヘキソン抗原の半すンPイツチア
ッセイ 一般方法: 精製したアデノウイルスヘキソンタンパク質の2倍連続
希釈物は、pH9,5の炭酸塩緩衝液(i。
mM )中で1−18時間かけてポリ塩化ビニル製マイ
クロタイターウェルに被覆した。このプレートはリン酸
緩衝溶液中の0.05 (16ポリオキシエチレンソル
ビタン モノツウレートから成る溶液で数回すすいだ、
免疫反応は10ts培地(ウシ胎児血清含有)中適当な
濃度に希釈したアルカリ性ホスファターゼ結合抗体(マ
ウス抗ヘキソンI、p(、)を用いて行った。1時間イ
ンキS−!−シ1ンしてすすいだ後、遮断モジ為レータ
−(10−3〜10−’M)およびRIJ(lo””〜
10−9M)の混合物を加え、プレートt−to〜60
分間ブレインキ為ベーシーンした。この混合物に色原体
基質(すなわちインドキシルブチレートまたハ酪酸。−
二トロフェニル)を加えた。発色は一般に15分以内に
おこシ、過剰の遊離モジ−レータ−の添加にょシ発色は
さらに長時間安定化されるであろう。Lng、Antの
ヘキンンタンノモク質を含む希釈物を被覆したウェルは
この系で陽性の応答を与えた。
ポリ塩化ビニル製マイクロタイタープレートは、10m
M炭酸塩−20mMエチレンジアミン四酢酸(KDTA
)緩衝液中の抗体+7)4.5q/M原液O1: 90
0希釈物中で37℃において1時間そのプレートをイン
キエベーシロンすることにょシ、抗アデノウィルス抗体
で被覆した。このプレートを10mM)リス−154m
M Na1l(pH7,6)中の0.5 %カゼインか
ら成る洗浄緩衝溶液で3回洗った。O,OSチポリオキ
シエチレンソルビタンモノラウレート、0.179/d
ゲンタマイシン、0.5%フェノールレット0.0.1
多ウシ血清7A/プミン、10 mM EDTAおよヒ
loomMエチレンビス(オキシエチレンニトリロ)四
酢酸を含有するリン酸緩衝溶液(PH7,4)巾約lX
l0’プラーク形成単位(PFU ) /r!tlに希
釈したアデノウィルス感染ヒーラ細胞(HeLa ce
’l)はプレートの一端から他端まで2倍の希釈率で連
続希釈した。プレートを上記のようにインキ為ベージ1
ンして細胞を抗体に結合させ、洗浄緩衝液で洗い、そし
て0.5%ゼラチンおよび10%不活化ウシつ児血清を
含有する洗浄緩衝液中のアルカリ性ホスファターゼ結合
抗アデノウィルスの0.005■/dトレーサー溶液と
インキ−は−シ嘗ンした。過剰のトレーサー溶液をデカ
ンテーシ冒ンし、プレートをトリス緩衝液(カゼイン不
含)で3回洗浄した。5QmM)リス緩衝液(FH8,
5)中の実施例■からの遮断阻害剤のlXl0−4M溶
液および5X10−’MRLEの混合物を加え、そのプ
レートを室温で10分間インキ為ベーシヲンした。その
後プレートの各ウェルに酪酸0−ニトロフェニル(1m
M)を添加した。
抗原を含まない対照ウェルは一般に約15分で肉眼によ
り検出可能な色を示し、そして遊離阻害剤(実施例Iか
らの生成物B)を対照ウェルに添加すると15分より長
い開発色が阻害された。抗原希釈物を含む試験ウェルは
15分以上の間然色のままであった。
図面は色原体添加の20後にベックマンDU7スベクト
ロフオトメーターで測定したときの抗原濃度に対する発
色の関係を示すものである。対照ウェル中の溶液の光学
密度(ODは実質的に約0.24で一定であるが、試験
ウェル中の溶液のODは抗原濃度に反比例し、極めて低
い抗原濃度では対照値に近づくことが分かる。
要約すると、本発明は非常に低い濃度で液体試料中に存
在するりガントの検出または測定方法を提供する。リガ
ンド、抗すガンrおよびトレーサーを結合させた後、そ
の結合相を分離して第2酵素および遮断モジュレータ−
と接触させ、それによりトレーサーの第1酵素成分で遮
断基を除去して第2酵素のモジ)レータ−を形成させる
。そのモジュレータ−は検出可能な信号へ導く第2酵素
による基質の生成物への転化反応に影響を及ぼす。
信号の検出は試料中のリガンドの有無を証明する。
信号の強度を測定することにより、リガンドの濃度を決
定し得る。モジ−レータ−および第2簿素は2つの増幅
段階を与え、それにより信号は106倍またはそれ以上
まで増幅され、そして肉眼による信号の検出が通常のE
XAよ)も100倍まで短縮された時間で可能となる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の方法および物質を使用する代表的アッセ
イの結果を示す。 外4名)

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)リガンドを含む疑いのある第1液体を、担
    体に固定した抗リガンドと第1酵素含有トレーサーとに
    接触させ、それにより抗リガンドをリガンドと結合させ
    且つトレーサーを抗リガンドおよびリガンドの一方と結
    合させて担体上に結合相を形成し; (b)該担体を第1液体から分離し; (c)該担体を、第2酵素および遮断阻害剤を含む第2
    液体と接触させ、該遮断阻害剤を前記第1酵素により阻
    害剤へ転化して第2液体中に該阻害剤を放出させ; (d)該第2液体に第2酵素用の基質を加え、第2酵素
    による該基質の生成物への転化反応を前記阻害剤で阻害
    し;そして (e)前記転化反応と関連した信号によりリガンドを検
    出する; ことから成る液体中のリガンドの検出方法。
  2. (2)トレーサーは前記抗リガンドと結合し、そして該
    トレーサーは第1酵素と結合した前記リガンドからなる
    、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)トレーサーは前記リガンドと結合し、そして該ト
    レーサーは第1酵素と結合した第2抗リガンドから成る
    、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  4. (4)第1酵素はヒドロラーゼである、特許請求の範囲
    第1項記載の方法。
  5. (5)ヒドロラーゼはペプチダーゼ、エステラーゼ、ホ
    スファターゼおよびグリコシダーゼより成る群から選ば
    れる、特許請求の範囲第4項記載の方法。
  6. (6)ホスファターゼはアルカリ性ホスファターゼであ
    る、特許請求の範囲第5項記載の方法。
  7. (7)リガンドは抗原、抗体およびハプテンより成るリ
    ガンド群から選ばれる、特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
  8. (8)抗リガンドは抗原、抗体および抗体複合体より成
    る抗リガンド群から選ばれる、特許請求の範囲第1項記
    載の方法。
  9. (9)第2酵素はヒドロラーゼである、特許請求の範囲
    第1項記載の方法。
  10. (10)ヒドロラーゼはエステラーゼ、ホスファターゼ
    およびペプチダーゼより成る群から選ばれる、特許請求
    の範囲第9項記載の方法。
  11. (11)ヒドロラーゼはアセチルコリンエステラーゼ、
    ブチルコリンエステラーゼ、カルボキシエステラーゼ、
    トリプシン、キモトリプシンおよびペプシンより成る群
    から選ばれる、特許請求の範囲第10項記載の方法。
  12. (12)基質はニトロフェノールのエステルおよびイン
    ドキシルのエステルより成る群から選ばれる、特許請求
    の範囲第1項記載の方法。
  13. (13)信号による検出段階は前記基質と関連した色を
    検出することを含む、特許請求の範囲第1項記載の方法
  14. (14)信号による検出段階は前記生成物と関連した色
    を検出することを含む、特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
  15. (15)抗リガンドによって占有されていない前記担体
    の結合部位に不活性タンパク質を固着させることをさら
    に含む、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  16. (16)(a)リガンドを含む疑いのある第1液体を抗
    リガンドおよび第1酵素含有トレーサーと接触させ、そ
    れにより抗リガンドをリガンドと結合させ且つトレーサ
    ーをリガンドおよび抗リガンドの一方と結合させて結合
    相を形成し; (b)該結合相を第1液体から分離し; (c)該結合相を、第2酵素および遮断モジュレーター
    と第2液体中で接触させ、該遮断モジュレーターを前記
    第1酵素によりモジュレーターへ転化して第2液体中に
    該モジュレーターを放出させ; (d)該第2液体に第2酵素用の基質を加え、第2酵素
    による該基質の生成物への転化反応を前記モジュレータ
    ーで調節し;そして (e)前記生成物と関連した信号により前記リガンドを
    検出する; ことから成る液体中のリガンドの検出方法。
  17. (17)抗リガンドを担体に固定する、特許請求の範囲
    第16項記載の方法。
  18. (18)第2酵素を前記担体に固定する、特許請求の範
    囲第17項記載の方法。
  19. (19)(a)抗原を含む疑いのある第1液体を、担体
    に固定した第1抗体とアルカリ性ホスファターゼに結合
    した第2抗体とに接触させ、それにより抗原を第1およ
    び第2抗体と結合させて担体上に結合相を形成し; (b)該担体を第1液体から分離し; (c)該担体を、エステラーゼおよび遮断阻害剤を含む
    第2液体と接触させ、該遮断阻害剤を前記アルカリ性ホ
    スファターゼによりエステラーゼ阻害剤へ転化して第2
    液体中に該阻害剤を放出させ; (d)該第2液体に色原体を加え、該色原体の着色生成
    物へのエステラーゼによる転化反応を前記阻害剤で阻害
    し;そして (e)該第2液体における発色の抑制を検出することに
    より前記抗原を検出する; ことから成る液体中の抗原の検出方法。
  20. (20)エステラーゼはコリンエステラーゼおよびカル
    ボキシエステラーゼより成る群から選ばれる、特許請求
    の範囲第19項記載の方法。
  21. (21)色原体はニトロフェノールのエステルである、
    特許請求の範囲第19項記載の方法。
  22. (22)(a)抗原を含む疑いのある第1液体を、担体
    に固定した抗体とアルカリ性ホスファターゼに結合した
    前記抗原から成るトレーサーとに接触させ、それにより
    抗原およびトレーサーを抗体と結合させて担体上に結合
    相を形成し; (b)該担体を第1液体から分離し; (c)該担体を、エステラーゼおよび遮断阻害剤を含む
    第2液体と接触させ、該遮断阻害剤を前記アルカリ性ホ
    スファターゼによりエステラーゼの阻害剤へ転化して第
    2液体中に該阻害剤を放出させ; (d)該第2液体に色原体を加え、該色原体の着色生成
    物へのエステラーゼによる転化反応を前記阻害剤で阻害
    し;そして (e)該第2液体における発色の抑制を検出することに
    より前記抗原を検出する; ことから成る液体中の抗原の検出方法。
  23. (23)エステラーゼはコリンエステラーゼである、特
    許請求の範囲第22項記載の方法。
  24. (24)色原体はニトロフェノールのエステルである、
    特許請求の範囲第22項記載の方法。
  25. (25)(a)リガンドを含む疑いのある第1液体を、
    担体に固定した抗リガンドと第1酵素含有トレーサーと
    に接触させ、それにより抗リガンドをリガンドと結合さ
    せ且つトレーサーをリガンドおよび抗リガンドの一方と
    結合させて担体上に結合相を形成し; (b)該担体を第1液体から分離し; (c)該担体を、第2酵素および遮断阻害剤を含む第2
    液体と接触させ、該遮断阻害剤を前記第1酵素により阻
    害剤に転化して第2液体中に該阻害剤を放出させ; (d)該第2液体に第2酵素用の基質を加え、該基質を
    検出可能な信号を発する生成物へ転化する第2酵素によ
    る転化反応を前記阻害剤で阻害し; (e)前記信号の強度を測定し;そして (f)前記強度を、既知量の前記リガンドを含む液体試
    料を用いて段階(a)〜(e)を繰り返したときの生成
    物と関連した信号の強度と比較することにより、第1液
    体中の前記リガンドの濃度を決定する; ことから成る液体中のリガンド濃度の測定方法。
  26. (26)トレーサーは前記リガンドをさらに含み、そし
    て前記抗リガンドと結合する、特許請求の範囲第25項
    記載の方法。
  27. (27)トレーサーは前記リガンドと結合する第2抗リ
    ガンドをさらに含む、特許請求の範囲第25項記載の方
    法。
  28. (28)信号は分光光度計で測定される色の変化である
    、特許請求の範囲第25項記載の方法。
  29. (29)一般式 I 、II、IIIおよびIV: ▲数式、化学式、表等があります▼ I ▲数式、化学式、表等があります▼II ▲数式、化学式、表等があります▼III ▲数式、化学式、表等があります▼IV 〔式中R_1はH、炭素原子数1〜6の直鎖またはR_
    2は炭素原子数1〜6の低級アルキルであり;R_3は
    H、ニトロ、アルコキシまたはハロゲンであり;R_4
    は炭素原子数1〜10のアルキル基、または炭素原子数
    2〜10のアルケニルもしくはアルキニル基であり、こ
    れらの基は場合によりアリール基または(ニトロ、ヒド
    ロキシ、メルカプト、アルキルオキシ、ハロアルキル、
    ヒドロキシアルキルまたはメルカプトアルキルで置換さ
    れた)アリール基で置換されていてもよく;YおよびZ
    は独立にHまたはFであり、その際YおよびZの少なく
    とも一方はFであり;XはO、SまたはNR_5(ここ
    でR_5はHまたはR_2である)であり;nは1〜6
    であり;mは2〜6であり;AはFまたはCF_3であ
    り;そしてBはリン酸またはその塩、グリコシル基、ア
    ミノ酸のカルボキシル基を介してXに共有結合されたア
    ミノ酸残基、炭素原子数2〜4のアシル基、または次式
    のペプチド: ▲数式、化学式、表等があります▼ であり、ここでR_6は(CH_2)_4NH_2、(
    CH_2)_3−▲数式、化学式、表等があります▼ま
    たはベンジルであり:R_7はH または炭素原子数1〜6の直鎖または分枝鎖低級アルキ
    ルであり:R_8はH、炭素原子数1〜4の直鎖または
    分枝鎖低級アルキルまたはヒドロキシ低級アルキル、C
    H_2COOHまたは(CH_2)_2COOHであり
    :R_9は炭素原子数1〜4の直鎖または分枝鎖低級ア
    ルキルまたは低級アルコキシ、フェニルまたはベンジル
    オキシであり;qは0〜10であり:そして前記のリン
    酸またはその塩は次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中PはXに結合され、nは先に定義した通りである
    )で表される〕より成る群から選ばれる、遮断された酵
    素阻害剤。
  30. (30)一般式 I 、II、IIIおよびIV: ▲数式、化学式、表等があります▼ I ▲数式、化学式、表等があります▼II ▲数式、化学式、表等があります▼III ▲数式、化学式、表等があります▼IV 〔式中R_1はt−ブチルまたは▲数式、化学式、表等
    があります▼ であり;R_2は炭素原子数1〜6の低級アルキルであ
    り;YおよびZは独立にHまたはFであり、その際Yお
    よびZの少なくとも一方はFであり;mは2〜3であり
    ;nは1〜3であり;そしてBはグリコシル基または次
    式: ▲数式、化学式、表等があります▼ のリン酸またはその塩である〕より成る群から選ばれる
    、遮断された酵素阻害剤。
  31. (31)次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中YおよびZは独立にHまたはFであり、その際Y
    およびZの少なくとも一方はFであり;XはOまたはS
    であり;そしてnは1〜4である)で表される遮断され
    た酵素阻害剤。
  32. (32)次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中nは1〜4であり、mは2〜4であり、XはOま
    たはSである)で表される遮断された酵素阻害剤。
  33. (33)一般式 I 、II、IIIおよびIV: ▲数式、化学式、表等があります▼ I ▲数式、化学式、表等があります▼II ▲数式、化学式、表等があります▼III ▲数式、化学式、表等があります▼IV 〔式中R_1はH、炭素原子数1〜6の直鎖または分枝
    鎖低級アルキル、または▲数式、化学式、表等がありま
    す▼; R_2は炭素原子数1〜6の低級アルキルであり;R_
    3はH、ニトロ、アルコキシまたはハロゲンであり;R
    _4は炭素原子数1〜10のアルキル基、または炭素原
    子数2〜10のアルケニルもしくはアルキニル基であり
    、これらの基は場合によりアリール基または(ニトロ、
    ヒドロキシ、メルカプト、アルキルオキシ、ハロアルキ
    ル、ヒドロキシアルキル、またはメルカプトアルキル基
    で置換された)アリール基で置換されていてもよく;Y
    およびZは独立にHまたはFであり、その際YおよびZ
    の少なくとも一方はFであり;XはO、SまたはNR_
    5(ここでR_5はHまたはR_2である)であり;A
    はFまたはCF_3であり;nは1〜6であり;そして
    mは2〜6である〕より成る群から選ばれる酵素阻害剤
  34. (34)一般式 I 、II、IIIおよびIV: ▲数式、化学式、表等があります▼ I ▲数式、化学式、表等があります▼II ▲数式、化学式、表等があります▼III ▲数式、化学式、表等があります▼IV (式中R_1はt−ブチルまたは▲数式、化学式、表等
    があります▼であり;R_2は炭素原子数1〜6の低級
    アルキルであり;YおよびZは独立にHまたはFである
    が、YおよびZのうち少なくとも一方はFであり;nは
    1〜3であり、そしてmは2〜3である)よりなる群か
    ら選ばれる酵素阻害剤。
  35. (35)次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中YおよびZは独立にHまたはFであるが、Yおよ
    びZのうち少なくとも一方はFであり;XはOまたはS
    であり;そしてnは1〜4である)で表される酵素阻害
    剤。
  36. (36)次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中nは1〜4であり、mは2〜4であり、XはOま
    たはSである)で表される酵素阻害剤。
  37. (37)リガンドに対する抗リガンド、第1酵素、およ
    び第2酵素の遮断モジュレーターから成るリガンド検出
    用キット。
  38. (38)抗リガンドは担体に固定されている、特許請求
    の範囲第37項記載のキット。
  39. (39)第1酵素は前記リガンドおよび第2抗リガンド
    の一方に結合されている、特許請求の範囲第37項記載
    のキット。
  40. (40)前記第2酵素をさらに含む、特許請求の範囲第
    37項記載のキット。
  41. (41)酵素基質、抗原、抗体および抗体複合体、緩衝
    液および食塩水より成る試薬群から選ばれる少なくとも
    1種の他の試薬をさらに含む、特許請求の範囲第37項
    記載のキット。
  42. (42)既知濃度のリガンドを含む少なくとも1つの液
    体をさらに含む、特許請求の範囲第37項記載のキット
  43. (43)リガンドを実質的に含まない液体試料をさらに
    含む、特許請求の範囲第37項記載のキット。
  44. (44)1個またはそれ以上の容器をさらに含む、特許
    請求の範囲第37項記載のキット。
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