JPS63219398A - 過酸化水素の定量法 - Google Patents

過酸化水素の定量法

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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〕 本発明は過酸化水素、ルミノール、および微生物由来の
ペルオキシダーゼを用いることにより化学発光を生じさ
せるものであり、醇索により検体中の微量成分に特異的
反応を生じさせて過酸化水素を生成させることを特徴と
する検体中の微量成分分析法に関するものである。
〔従来の技術〕
ペルオキシダーゼを用いた化学発光は過酸化水素の定量
のみならず過酸化脂質の定量さらに免疫定量法と広く利
用されている。しかし、従来の西洋ワサビ由来のペルオ
キシダーゼを用いた化学発光は反応速度が遅く、その九
め高感度検出装置を必要とした。そこで、西洋ワサビ由
来のペルオキシダーゼにかわりうる、よシ反応速度の迷
いものが強く望まれている。
過酸化水素、るるいは酵素法により生成した過酸化水素
を定量するための従来例として過酸化水素に4−アミノ
アンチピリンおよびフェノールをペルオキシダーゼを触
媒として反応させて赤色キノンを生成させうる方法が周
知でIC1生成した赤色キノンは分光光度計によって、
その吸光度が測定されていた0以上の方法において、検
体に試薬を反応させて得られた発色体を分光光度計によ
り定量しているので、良好な感度を得ることができず、
また赤色キノン等の生成のために反応物を定温保持する
インキユベーシヨンを行わなければならず、このため、
少なからぬ分析時間を必要とする欠点があった。そこで
、過酸化水素を迅速に高感度で定量する方法として化学
発光法が用いられた。これは過酸化水素あるいは生成し
た過酸化水素に発光試薬を加えて発光させ、この発光量
を測定することにより発光量に比例した検体中の微址成
分を分析する方法である。ルミノール系の発光試薬にお
いては、過酸化水素との反応の触媒に、ンエロシアン化
カリウム、K2S204 、 NaCjO、F−塩、ミ
クロペルオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ等が使われる
が、パックグラウンド発光の影響を下けるためには、ペ
ルオキシダーゼが好適であり、このときの反応を以下に
示す。
過酸化水素にルミノール(5−アミノ−2,3−ジヒド
ロ7タラノンー1.4−フォノ)およびペルオキシダー
ゼを反応させると、励起状態の7ミノ7タル酸を生成し
、これが基底状態に戻るときエネルギーを光(425n
m )として放出する反応機mが考えられている。
臨床化学分析においては、近年、高感度の点で優れてい
るラジオイムノアッセイ法が導入されてきたが、安全衛
生面での問題点も多く分析手段の大部分のものは酵素を
用いた吸光法によって占められている0発光法には従来
の吸光法に比べて次のような特徴を備えている。
(1)高感度である。(吸光法に比べて10 〜103
倍高感度である。〕 (2)装置が簡単である。(発光分析では分光分析法に
不可欠な光源および分光器の必要がなく・光子量を検出
する装置のみである事から装置そのものが簡単であり従
って廉価である。〕 (3)ダイナミックレンジが広い。(発光量の測定はダ
イナミックレンジが広(10〜10  オーダーで直線
性がなりたつとされている。ン しかしながら、化学発光反応の量子収率は生物発光と比
べて一般に低く、西洋ワサビ由来のペルオキシダーゼを
用いた化学発光でも反応速度は遅く、そのため高感度検
出装ft−必要とした。したがって、装置は簡単である
が極微弱光の検出を要求する場合には高価なものとなっ
た。したがって、安価な検出装me用いた場合には高感
度化もおのずと限界を生ずるという欠点があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上記の問題点を解決するために、過酸化水素、
または酵素法により生成した過酸化水素を高感度で定量
することを目的として、化学発光の反応性が高い微生物
由来のペルオキシダーゼによる化学発光を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
微生物由来のペルオキシダーゼは不完全菌類(Arth
romyc@s ramogua )(微工研: FE
RN BP−838)の培養液から数稽のイオン交換ク
ロマトグラフィーを組み合わせ高度に純化させたもので
、RZ2.05、比活性176 U/5olidダ(4
−アミノアンチピリン−7エノール法)、および担子菌
類(Coprinuscin*r@us )の培養液か
ら高度に純化させたものRZ2.56、比活性113U
/5olid19を用いた(%開昭61−043987
、特開昭6l−104784)。又、西洋ワサビ由来の
ベルオキシダーゼハRZ1.96、比活性329 U/
 5olidlQ(シグマ社製)を用いた。
Arthromyc@s rmmosus 由来のペル
オキシダーゼ(以後ARPと略す〕およびCoprin
ua ainer@ua由来のペルオキシダーゼ(以後
CCPと略す)と西洋ワサビ由来のペルオキシダーゼ(
以後HRPと略す〕の発光の反応速度の差を過酸化水素
の検量線で示す。
過酸化水X(100μM 〜0.01μM)50mMピ
ロリン酸緩衝溶液(pH9,0)700μJにARP 
(2μjl/1m)、CCP (3p9/rnl )あ
るいはHRP (2,2a9/rd )を含む1mMル
ミノール50mMビロリン酸緩衝溶液100μ!添加し
、ルミネッセンスフォトメーター(スリーエム薬品製、
ルーマ、クパイオカウンターM2O10マルチジェット
)で発光t’を求めた。 ARP 、 CCP 。
HRP量はA40iSあたフのヘム含量で調製した。結
果を図1に示す。微生物由来のペルオキシダーゼである
ARP 、 CCPは良好な検量関係を示し、HRPと
比べて30倍程度の発光量が得られた。又、このHRP
量では良好な検量関係は得られなかった。このように、
微生物由来のペルオキシダーゼは西洋ワサビ由来のペル
オキシダーゼと比べて化学発光の反応速度が速く、過酸
化水素めるhはIe累法により生成した過酸化水素を良
好な感度で定量することが可能となる。
〔実施例〕
次に、実施例によシ本発明の方法をさらに具体的に説明
する。尚、実施例において、微生物由来のペルオキシダ
ーゼはARPについて述べるが、CCPについても同様
でアフ、さらに微生物由来のペルオキシダーゼがこれら
両者に限られるものではないことは当然である。
実施例1 過酸化水素濃度を一定にして、ペルオキシダーゼ量をか
え発光量の変化を調べた。ARP(2μ欣〜0.01μ
P〜)またはHRP (2,2μ2〜〜0.04μM哨
を含む1mMルミノール50mMピロリン酸緩衝溶液(
pH9,0) 700 fit K 10μM過酸化水
素50mMピロリン酸緩衝溶液100μ!添加し発光量
を求め、全発光量及びIAPペルオキシダーゼ当9の発
光量をプロ、トシた(図29゜高濃度のARPが存在す
る時、反応速度が速いため瞬間の発光をルミネッセンス
フォトメーターで検出できず、全発光蓋は高いが、単位
ARP当りでは発光量が低くなる。しかし、ARP I
kを下げると、全発光量は低下するが、単位ARI’当
シの発光量は一定となる。この時全発光量はARP量と
良好な検量関係を示し、エンディムイムノアッセイに利
用することができるだけでなく、その感度は図2からも
明らかなようにHRPと比べて100倍程度期待できる
実施例2 ARP (!: HRPの発光強度の差をスト、7″ト
フロー法で調べた。
過酸化水素はグルコース、コレステロ−A4C%異的反
応を生じさせるグルコースオキシダーゼ、コレステロー
ルオキシダーゼ(東洋紡社製)’に用いて発生きせた。
10mMグルコース溶液60μノに50 mM IJン
酸緩衝溶液(声7. O) 1ゴ加え、グル:F  X
オキ’/f−セ溶液(2,6In97M ) 200 
pl添加し、37℃で5分間反応を行い、反応液1dを
50mMピロリン酸緩衝溶液(pH9,0)9mに加え
て反応を終結させた。又コレステロール1i(100t
n/yd) 240 filに0.05 % Trit
on X −100を含む10mMリン酸緩衝溶液(P
l’17.O)2ml!加え、コレステロールオキシダ
ーゼ溶!(2,3η/m)400μl添加し室温で10
分間反応を行い、反応溶液2プを50mMピロリン酸緩
衝溶液(pf(9,0)8′ILIK加えて反応を終結
させた。以上のようにして、酵素反応で生じ九過酸化水
素とARP(50μμl)あるいはHRP (55Al
l/TRI )を含む1mMルミノール50 mM k
’ロリン酸緩衝溶液を用いて、スト、ブトフローフォト
メーター(ユニオン技研社製、RA−401〕で発光強
度を調べた。グルコース、コレステロールそれぞれの結
果を図3、図4に示す。
結果から明らかなように%ARP K HRPに比べて
発光強度が高く、実にグルコースの場合365倍、コレ
ステロールの場合でも49倍でめった。このように微生
物由来のペルオキシダーゼが西洋ワサビ由来のペルオキ
シダーゼと比べて、いかに反応速度が速いかがわかる。
実施例3 種々の濃度のグルコース溶液60μlに50 mM I
Jン酸緩衝#液(−17,0) 1 m加え、グルコー
スオキシ/ −−k” 浴液(2,6m91rtr& 
) 200 μi  添加し、37℃で5分間反応を行
い、反応溶液ittを5゜flIMピロリン酸緩衝溶液
(pi(9,0)9t/に加えて反応を終結させた。こ
の反応液700μ7KARP(2μF/1)11)ある
いはHRP (2,2μP/ゴ)を含む1娼ルミノ一ル
50mMピロリン酸緩衝溶液100μ!添加し、ルミネ
ッセンスフォトメーターで発光量を求め、検talヲ得
りC図5 ) 、 M’jLARP ハHRP 、!−
比ヘテ28倍の発光蓋が得られた。このようにARPは
高感度分析に適することが示唆される。
実施例4 種々の限度のコレステロール溶液120μノに0、05
96 Trlton X −100を含む10−リン酸
緩衝浴i(P#17.0)1−加工、コレヌテロールオ
キシダーゼ溶液(c)、2rIVuり 200 al 
 添加し37℃で15分間反応を行い、反応液1 ”L
’ t 50mMピロリン酸緩衝溶液(PH9,0)4
tdに加えて反応を終結させた。この反応溶液700μ
ノにARP (2μm!/Ml )あるいは)iRP 
(2,2μ2/E/ンを含む1mMルミノール50mM
ビロリン酸緩衝溶液1001AI添加し、ルミネッセン
スフォトメーターで発光量を求め、検量線を得九(図6
)、結果ARPはHRPと比べて134倍の発光量が得
られた。
〔発明の効果〕
以上のように、微生物由来のペルオキシダーゼを化学発
光に利用すると、従来の西洋ワサビ由来のペルオキシダ
ーゼよシも発光強度か100倍以上強くなるので、高感
度のルミネッセンスフォトメーターを使わなくても十分
に高感度分析が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は微生物由来および西洋ワサビ由来のベルオキシ
ダーゼによる発光の反応速度の差を表わす検量Mt−示
す図でるり、 第2図は過酸化水素濃度を一定にして、ベルオキシ〆−
セの量を変えた時の発光蓋の変化を示す図であり、 第3図はグルコースから過酸化水kft鈍生させたとき
の微生物由来および西洋ワサビ由来のベルオ中シ〆一−
41#lCよる発光強度の差を示す図でめり、第4図は
コレステロールから過酸化水素を発生させ九ときの微生
物由来および西洋ワサビ由来のベルオ中シ〆−ゼによる
発光強度の差を示す図でToり、 第5図は各グルコース濃度より過酸化水素を発光させた
ときのルミネッセンスフォトメーターによる検量IfM
を示す図であり、 第6図は各コレステロール濃度よシ過酸化水素を発生さ
せたときのルミネッセンスフォトメーターによる検量線
を示す図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)過酸化水素の定量において、微生物由来のペルオ
    キシダーゼおよび水素供与体からなる測定試薬を使用す
    ることを特徴とする過酸化水素の定量法。
  2. (2)ペルオキシダーゼがアリスロマイセス・ラモス(
    Arythromyces ramosus)由来のペ
    ルオキシダーゼである特許請求の範囲第1項記載の定量
    法。
  3. (3)ペルオキシダーゼがコプリヌス(Coprinu
    s)属由来のペルオキシダーゼであ る特許請求の範囲第1項に記載の定量法。
  4. (4)水素供与体が発光試薬である特許請求の範囲第1
    項ないし第3項記載の定量法。
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