JPS63236963A - Determination of superoxide anion - Google Patents

Determination of superoxide anion

Info

Publication number
JPS63236963A
JPS63236963A JP7209187A JP7209187A JPS63236963A JP S63236963 A JPS63236963 A JP S63236963A JP 7209187 A JP7209187 A JP 7209187A JP 7209187 A JP7209187 A JP 7209187A JP S63236963 A JPS63236963 A JP S63236963A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
anion
reducing agent
oxidase
peroxidase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7209187A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0673474B2 (en
Inventor
Haruo Watanabe
渡邊 治夫
Keizo Yoneda
圭三 米田
Yuzo Hayashi
林 勇藏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP7209187A priority Critical patent/JPH0673474B2/en
Publication of JPS63236963A publication Critical patent/JPS63236963A/en
Publication of JPH0673474B2 publication Critical patent/JPH0673474B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make effective determination of anion by acting a reducing agent or the reducing agent and the adjuvant thereof to a sample contg. superoxide anion to convert the anion to hydrogen peroxide and measuring the same. CONSTITUTION:A metal salt, metal complex, protein contg. metal, etc., are utilized as the reducing agent to be used for the determination of the anion and the salts of manganese, chromium, vanadium, titanium, tin, etc., are used as the metal salt. Porphyrin iron such as hemin, ferrocene, chlorophyll, etc., are used as the metal complex. and a chelate agent, cyclic hydrocarbon and compd. such as protein which assists donating reaction of O2<-> with electrons are used as the reduction adjuvant. The anion is converted to the hydrogen peroxide in such a manner and chromogen is oxidized and condensed by using H2O2 in the presence of peroxidase so that light is emitted. The light absorbancy thereof is measured by a coloration method. The chromogen is similarly made to emit light by P-hydroxyphenylacetic acid and homovanillic acid and the fluorescence is measured.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、スーパーオキサイドアニオン(02−)の定
量法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for quantifying superoxide anion (02-).

(従来の技術) スーパーオキサイドアニオン(02−)は、生体内の各
種の反応により生じることが知られている。
(Prior Art) It is known that superoxide anion (02-) is generated by various reactions in living organisms.

例えば、過酸化脂質の生成はこの0!−によると言われ
ており、0□−の生成は酸素毒性との関係で注目されて
いる。O2−を測定することは、生体内における活性酸
素の生成とその作用機作を知るうえで重要であると考え
られる。0□−を測定する方法としては、千トクローム
Cの還元量を測定する方法;ルミノールの酸化による化
学発光を酸化触媒の非存在下で測定する方法;およびペ
ルオキシダーゼが02−と結合することにより形成され
るコンプレックス■を測定する方法が知られている。
For example, the production of lipid peroxide is 0! -, and the production of 0□- is attracting attention in relation to oxygen toxicity. Measuring O2- is considered important in understanding the generation of active oxygen in living bodies and its mechanism of action. Methods for measuring 0□- include measuring the amount of reduction of 1,000-tochrome C; measuring chemiluminescence due to the oxidation of luminol in the absence of an oxidation catalyst; and There is a known method for measuring the complex ■.

スーパーオキサイドアニオンの発生は、生体外では特に
オキシダーゼ反応において知られている。
The generation of superoxide anions is known in vitro, especially in oxidase reactions.

例えば下記の反応式で示されるキサンチンオキシダーゼ
(XOD)によるヒポキサンチン−キサンチン−尿酸の
酸化過程において、 nzoz以外に0□−が生じるこ
とが知られている。
For example, it is known that in the oxidation process of hypoxanthine-xanthine-uric acid by xanthine oxidase (XOD) shown by the reaction formula below, 0□- is produced in addition to nzoz.

ヒボキサンチン+Ot −〉  キサンチン+11.0
□+Ot−(1)0□−を生成するオキシダーゼは一電
子還元型酵素であり、 H2O2を生成するオキシダー
ゼは二電子還元型酵素であるが、上記XODは実際には
両者の性質をあわせ持つことが多く、上記のようにH,
0□および02−の両者が生成する。上記のような反応
性を示すオキシダーゼとしては、ミルク由来のキサンチ
ンオキシダーゼ、アルデヒドオキシダーゼ。
Hyboxanthin + Ot -> Xanthine +11.0
The oxidase that generates □+Ot-(1)0□- is a one-electron reductase enzyme, and the oxidase that generates H2O2 is a two-electron reductase enzyme, but the above XOD actually has both properties. There are many H, as mentioned above.
Both 0□ and 02- are generated. Oxidases that exhibit the above reactivity include milk-derived xanthine oxidase and aldehyde oxidase.

ジアミンオキシダーゼなど亜硫酸とコンプレックスを形
成しないフラビン酵素が挙げられる。これらの他にも酸
素との反応特性によりH2O2および0□−を生成する
オキシダーゼ類が存在する。
Examples include flavin enzymes that do not form complexes with sulfite, such as diamine oxidase. In addition to these, there are oxidases that generate H2O2 and 0□- due to their reaction characteristics with oxygen.

ところで、上記オキシダーゼ反応は生体成分。By the way, the oxidase reaction mentioned above is a biological component.

例えばグアナーゼなどの測定のため、下記11□02測
定法と共役させて臨床検査に利用されている。例えば、
 (1)、 (21式の反応系において生じるI(to
□をペルオキシダーゼの存在下で色原体に作用させ、こ
の色原体を酸化して発色させその吸光度を測定する方法
(トリンダー法)が汎用される。しかし。
For example, for the measurement of guanase, etc., it is used in clinical tests in conjunction with the 11□02 measurement method described below. for example,
(1), (I(to
A commonly used method (Trinder method) is to allow □ to act on a chromogen in the presence of peroxidase, oxidize the chromogen, develop a color, and measure its absorbance. but.

このような測定方法においては、上記のように820□
の他に0□−が生成する。11tO□と0□−とを別々
に測定するのは困難であるため1通常、0□−を11□
0□に変化させる方法が採用される。0□−をHtOt
に変化させるには、■反応系を放置し、02−を自然不
均化反応により1f20□に変化させる方法;および■
反応系にスーパーオキサイドアニオンジスムターゼ(5
00)を共存させることにより0□−−II□0□の不
均化速度を高める方法が知られている。しかし、■の方
法においては1反応系にカタラーゼが存在すると、生成
した11□0□が分解する欠点がある。■のSODを用
いる方法では反応が速やかに行われるためカタラーゼに
よる分解が起こりにくい。しかし。
In such a measurement method, as described above, 820□
In addition to 0□- is generated. Since it is difficult to measure 11tO□ and 0□- separately, 1 usually 0□- is measured as 11□
A method of changing it to 0□ is adopted. 0□-HtOt
In order to change to 1f20□, ■ leave the reaction system alone and change 02- to 1f20□ by natural disproportionation reaction; and ■
Superoxide anion dismutase (5
A method is known in which the disproportionation rate of 0□--II□0□ is increased by allowing 0□--II□0□ to coexist. However, the method (2) has the disadvantage that the presence of catalase in one reaction system causes the generated 11□0□ to decompose. In the method (2) using SOD, the reaction occurs quickly, so decomposition by catalase is unlikely to occur. but.

この方法においては、たとえSODの量を増加させても
上記トリンダー法における発色の回収率が理論量の10
0%に達しないことが発明者らの実験により判明した。
In this method, even if the amount of SOD is increased, the color recovery rate in the Trinder method is 10% of the theoretical amount.
It was found through experiments by the inventors that it does not reach 0%.

この理由はH20□生成と共に生じる02−がペルオキ
シダーゼと結合し、コンプレックス■を形成し。
The reason for this is that 02- generated with H20□ production combines with peroxidase to form a complex ■.

このコンプレックス■はそのカタラーゼ作用により0□
−をH2O2に不均化する前に分解してしまい。
This complex■ is 0□ due to its catalase action.
- is decomposed before being disproportioned to H2O2.

その速度はSODの不均化反応より早く、とりわけ。Its speed is faster than the disproportionation reaction of SOD, among others.

水素供与体としての色原体が存在する場合、コンプレッ
クス■のカタラーゼ作用は極めて促進されることによる
と考えられる。一度生成した色素が0t−により還元さ
れて退色する場合があるが、これは時間と共に再び酸化
されて回復する。上記回収率が理論量に達しないのはペ
ルオキシダーゼが02−と結合してコンプレックス■を
つくり、カタラーゼ作用を示すことに起因し、このOt
−による直接的退色とは異なる。
This is thought to be due to the fact that the catalase action of complex (1) is extremely promoted when a chromogen as a hydrogen donor is present. Once generated, the dye may be reduced and faded by 0t-, but this will be oxidized again and recovered over time. The reason why the above-mentioned recovery rate does not reach the theoretical amount is that peroxidase combines with O2- to form complex ■ and exhibits catalase action.
This is different from direct fading due to −.

一方、デヒドロゲナーゼにより生じるNADIIやNA
DPHを測定する方法として、オキシダーゼ反応または
電子伝達体を利用してHzO2に導き、これを測定する
方法が採用されている。例えばNADHを、フェナジウ
ムメチルサルフエート(PMS)または微生物由来のジ
アホラーゼなどにより酸素と反応させ、生じるH20□
を測定する方法が知られている。この系においてもペル
オキシダーゼの存在下で11□02により色原体を酸化
・発色させ9発色の度合を可視部吸光法において測定す
る方法が採用されている。
On the other hand, NADII and NA generated by dehydrogenase
As a method for measuring DPH, a method has been adopted in which HzO2 is generated using an oxidase reaction or an electron carrier and then measured. For example, when NADH is reacted with oxygen using phenadium methyl sulfate (PMS) or microorganism-derived diaphorase, the resulting H20□
There are known methods to measure In this system as well, a method is adopted in which the chromogen is oxidized and colored with 11□02 in the presence of peroxidase, and the degree of color development is measured by visible spectrophotometry.

この方法においては、上記NADHやN A D P 
11を直接吸光度計で測定するよりも感度が上昇し、か
つホルマザン発色方法による測定機器の汚染(着色)を
回避することが可能である。しかし、このようなタイプ
の反応においてもPMSまたはジアホラーゼが基本的に
は一電子還元型であるため0□−が生成し、上記XOD
タイプのオキシダーゼ反応の場合と同様に正確な測定値
が得られない。SODの添加による効果もXODの場合
と同様に充分な効果をもたらさない。
In this method, the above-mentioned NADH and NADP
The sensitivity is higher than that of directly measuring 11 with an absorbance meter, and it is possible to avoid contamination (coloring) of the measuring instrument due to the formazan coloring method. However, even in this type of reaction, since PMS or diaphorase is basically a one-electron reduction type, 0□- is generated, and the above-mentioned XOD
As with other types of oxidase reactions, accurate measurements cannot be obtained. Similarly to the case of XOD, the addition of SOD does not provide a sufficient effect.

このようにスーパーオキサイドアニオンの定量法、特に
オキシダーゼ反応またはPMSなどの電子伝達体により
生じるH20□と同時に生成する0□−を効果的に定量
し得る方法は開発されていないのが現状である。
As described above, at present, no method has been developed for quantifying superoxide anions, particularly for effectively quantifying 0□-, which is generated simultaneously with H20□ produced by an oxidase reaction or an electron carrier such as PMS.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、スーパーオキサイドアニオンの効
果的な定量方法を提供することにある。本発明の他の目
的は、オキシダーゼ反応などによりH,0□とともに生
成するスーパーオキサイドアニオンをH,0□として正
確に定量しうる方法を 。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above conventional problems, and its purpose is to provide an effective method for quantifying superoxide anions. Another object of the present invention is to provide a method for accurately quantifying superoxide anion, which is generated together with H,0□, by an oxidase reaction or the like, as H,0□.

提供することにある。It is about providing.

(問題点を解決するための手段および作用)発明者らは
、従来の技術の項において記載したOz″→11202
の変更を効果的に、かつカタラーゼなどの他の因子の妨
害を受けることなく行う方法についての検討を行った。
(Means and effects for solving the problem) The inventors have developed the Oz''→11202
We investigated ways to change this effectively and without interference from other factors such as catalase.

まず、従来技術の項に記載したfl)、 (2)の反応
系において、×ODとしてミルク由来のキサンチンオキ
シダーゼを用い、生成する11□02をトリシダー法で
測定する反応系においてSODを添加し、その濃度を変
化させて効果を調べた。しかし、 2000/−という
高濃度の終濃度のSODを添加しても発色の回収率(分
子吸光係数から算出)は理論値の80%であった。そし
てこのとき。
First, in the reaction system of fl) and (2) described in the prior art section, milk-derived xanthine oxidase is used as ×OD, and SOD is added in a reaction system in which the generated 11□02 is measured by the trisider method, The effect was investigated by varying its concentration. However, even when SOD was added at a final concentration as high as 2000/-, the color recovery rate (calculated from the molecular extinction coefficient) was 80% of the theoretical value. And at this time.

SODの添加量の多少に関わらず生成する尿酸量は同一
であった。これは、生じた0□−が系内に存在するペル
オキシダーゼと結合しコンプレックス■を形成し、そし
て、このコンプレックス■はカタラーゼ作用を有するた
め、 02−がHtOzに不均化する前に該02−を分
解してしまい、その速度はSODの不均化反応速度より
もはるかに速いためと考えらえる。特に系内に存在する
色原体が水素供与体となる場合には、コンプレックス■
のカタラーゼ作用は促進される。
The amount of uric acid produced was the same regardless of the amount of SOD added. This is because the generated 0□- combines with the peroxidase present in the system to form a complex ■, and this complex ■ has a catalase action. This is thought to be because the reaction rate is much faster than the disproportionation reaction rate of SOD. Especially when the chromogen present in the system acts as a hydrogen donor, the complex ■
The catalase action of is promoted.

以上の考察から1発明者らは種々の酸化剤、還元剤、不
均化剤およびそれらが関与する酵素類を用いて実験を行
い、02−がコンプレックス■を形成してカタラーゼ作
用による分解を受けることなく速やかにl1zOtに変
換され得る方法の検討を行った。その結果、金属塩など
が02−を極めて迅速に還元してこれを1ItO2に変
換しうろことを見出し本発明に到達した。
Based on the above considerations, the inventors conducted experiments using various oxidizing agents, reducing agents, disproportionating agents, and enzymes related to these agents, and found that 02- forms a complex ■ and undergoes decomposition by the action of catalase. We investigated a method that can be quickly converted to l1zOt without any problems. As a result, they discovered that metal salts and the like can extremely quickly reduce 02- and convert it into 1ItO2, and have arrived at the present invention.

すなわち1本発明のスーパーオキサイドアニオンの定量
法は、スーパーオキサイドアニオンを含む試料に還元剤
、または還元剤とその補助剤とを作用させて該スーパー
オキサイドアニオンを過酸化水素に変換し、該過酸化水
素を測定することを特徴とする。
Namely, in the method for quantifying superoxide anions of the present invention, a reducing agent or a reducing agent and its auxiliary agent are applied to a sample containing superoxide anions to convert the superoxide anions into hydrogen peroxide, and the superoxide anions are converted into hydrogen peroxide. It is characterized by measuring hydrogen.

本発明方法に使用される還元剤としては金属塩。The reducing agent used in the method of the invention is a metal salt.

金属錯体、金属を含む蛋白などが利用される。ここでい
う金属塩とは、塩を形成する金属の酸化数が反応により
容易に変化し得1反応液中で電子を供与することの可能
な金属塩を指す。このような金属塩としては、マンガン
、クロム、バナジウム。
Metal complexes, proteins containing metals, etc. are used. The term "metal salt" as used herein refers to a metal salt in which the oxidation number of the metal forming the salt can be easily changed by reaction and can donate electrons in a reaction solution. Such metal salts include manganese, chromium, and vanadium.

チタン、スズなどの塩が挙げられる。金属錯体もまた電
子供与性の金属含有有機化合物であり、それには、ヘミ
ンなどのポリフィリン鉄、フェロセン、クロロフィルな
どがある。金属を含む蛋白としては、ヘモグロビン、ヘ
モシアニン、チトクロームなどが挙げられる。還元補助
剤は、上記還元剤が02−に電子を供与する反応を補助
しうる化合物であり、それには例えば、キレート剤、環
状炭水化物および蛋白が挙げられる。キレート剤として
は、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDT^)、イミノ
ジ酢酸(IDへ)、エチレンジアミンニ酢酸(EDDA
) 。
Examples include salts such as titanium and tin. Metal complexes are also electron-donating metal-containing organic compounds, including porphyrin irons such as hemin, ferrocene, and chlorophyll. Examples of metal-containing proteins include hemoglobin, hemocyanin, and cytochrome. The reduction aid is a compound that can assist the reaction in which the reducing agent donates electrons to 02-, and includes, for example, chelating agents, cyclic carbohydrates, and proteins. Chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid (EDT^), iminodiacetic acid (to ID), and ethylenediaminediacetic acid (EDDA).
).

トリエチレンテトラミン六酢酸(TTH^)などがある
Examples include triethylenetetraminehexaacetic acid (TTH^).

環状炭水化物としては、シクロデキストリン、クラウン
グルカン、クラウンエーテルなどがあり。
Cyclic carbohydrates include cyclodextrin, crown glucan, and crown ether.

蛋白としてはウシ血清アルブミン(BSA) 、各種グ
ロブリンなどがある。
Examples of proteins include bovine serum albumin (BSA) and various globulins.

本発明によりスーパーオキサイドアニオンを定量するに
は、02−を含む系に上記還元剤および必要に応じて上
記還元補助剤を加える。還元剤は。
To quantify superoxide anions according to the present invention, the above-mentioned reducing agent and, if necessary, the above-mentioned reduction aid are added to the system containing 02-. The reducing agent.

通常2反応液中に10μM〜1?Iの割合で添加される
。還元補助剤の濃度は通常0.1〜100mMである。
Usually 10 μM to 1 μM in 2 reaction solutions. It is added at a rate of I. The concentration of the reducing aid is usually 0.1 to 100 mM.

反応系に含まれる0!−は、上記還元剤により速やかに
還元されてHtO□に変換するため、この11□Otを
常法により定量する。H,0,の測定としては、ペルオ
キシダーゼ系反応を利用する方法が採用される。
0 included in the reaction system! - is quickly reduced by the above-mentioned reducing agent and converted to HtO□, so this 11□Ot is quantified by a conventional method. For the measurement of H,0, a method using a peroxidase reaction is adopted.

例えば、ペルオキシダーゼ存在下でH,0□により色原
体を酸化縮合させて発色させ、その吸光度を測定する方
法(発色法);ペルオキシダーゼ存在下で11□0□に
よりp−ヒドロキシフェニル酢酸、ホモバニリン酸、ロ
イコジクロロフルオレセインなどを酸化縮合させて生じ
る螢光を測定する方法(螢光法);ペルオキシダーゼ存
在下でHJ□によりルミノールやイソルミノールを酸化
させて生じる発光を測定する方法(発光法)が挙げられ
る。
For example, a method in which a chromogen is oxidized and condensed with H,0□ in the presence of peroxidase to form a color, and its absorbance is measured (color method); Examples include a method of measuring the fluorescence produced by oxidative condensation of leucodichlorofluorescein, etc. (fluorescence method); a method of measuring the luminescence produced by oxidizing luminol or isoluminol with HJ□ in the presence of peroxidase (luminescence method). It will be done.

本発明方法は02−を生成するオキシダーゼの反応系に
おける基X<例えばヒボキサンチン、ジアミン、尿酸な
ど)および酵素活性(例えばキサンチンオキシダーゼな
ど)の測定に好適に利用される。また本発明方法は、0
2−を生成するオキシダ−ゼの反応系と他の酵素反応を
組合わせて、基質(例えばグアニン、無機燐など)およ
び酵素活性(例えばグアナーゼ)の測定にも好適に利用
される。さらに本発明方法はデヒドロゲナーゼにより生
ずるNADHやM A D P 11の測定方法にも利
用される。
The method of the present invention is suitably used to measure the group X (e.g., hyboxanthin, diamine, uric acid, etc.) and enzyme activity (e.g., xanthine oxidase, etc.) in the reaction system of oxidase that produces 02-. In addition, the method of the present invention has 0
Combining the reaction system of oxidase that produces 2- with other enzymatic reactions is also suitably used for measuring substrates (eg, guanine, inorganic phosphorus, etc.) and enzyme activities (eg, guanase). Furthermore, the method of the present invention can also be used to measure NADH and MADP11 produced by dehydrogenase.

例えば、従来技術の項で述べたXODによる酵素反応(
式(1)および(2))の系に上記還元剤および必要に
応じて還元補助剤を加えると02−は速やかにH,Of
に変換される。このH2O2を、ペルオキシダーゼ活性
を有する酸化触媒下において4−アミノアンチピリンお
よびフェノール類に作用させると。
For example, the enzymatic reaction (
When the above-mentioned reducing agent and, if necessary, a reduction aid are added to the system of formulas (1) and (2)), 02- quickly converts into H, Of
is converted to When this H2O2 is allowed to act on 4-aminoantipyrine and phenols under an oxidation catalyst having peroxidase activity.

該4−アミノアンチピリンとフェノール類とが酸化縮合
し発色する。この発色の度合を測定することによりヒポ
キサンチンの定量がなされる。このようなトリンダー法
による測定の他、吸光法、螢光法9発光法などの既知の
H,0□定量法が採用され得る。
The 4-aminoantipyrine and phenol undergo oxidative condensation to develop color. Hypoxanthine is quantified by measuring the degree of color development. In addition to such measurement by the Trinder method, known H,0□ quantitative methods such as absorption method and fluorescence method 9 luminescence method may be employed.

上記OX−を生成するオキシダーゼとしては、キサンチ
ンオキシダーゼ、白血球NADPHオキシダーゼ、アル
デヒドオキシダーゼ、ジアミンオキシダーゼ、 NAD
Hジアフォラーゼ、旧黄色酵素、ザルコシンオキシダー
ゼ、ウリカーゼなどがある。このようなオキシダーゼに
よる他、0□−は、非酵素的に、 NADH,NADP
llを例えばPMSなどにより酸化することによっても
生成する。
The oxidases that generate OX- include xanthine oxidase, leukocyte NADPH oxidase, aldehyde oxidase, diamine oxidase, NAD
These include H diaphorase, old yellow enzyme, sarcosine oxidase, and uricase. In addition to such oxidase, 0□- is non-enzymatically produced by NADH, NADP.
It is also produced by oxidizing ll with, for example, PMS.

上記ペルオキシダーゼ活性を有する触媒としては9例え
ば西洋ワサビペルオキシダーゼ、ラクトペルオキシダー
ゼ、ミエロペルオキシダーゼ、微生物由来のペルオキシ
ダーゼ、ミクロペルオキシダーゼなどの各種ペルオキシ
ダーゼ:ヘミン、ヘマチンなどの非触媒酵素;メトヘモ
グロビンなどの蛋白が挙げられる。
Examples of the catalysts having peroxidase activity include various peroxidases such as horseradish peroxidase, lactoperoxidase, myeloperoxidase, peroxidase derived from microorganisms, and microperoxidase; non-catalytic enzymes such as hemin and hematin; and proteins such as methemoglobin.

次に、キサンチンオキシダーゼにより生じるIt 20
2および02−をすべてH,O□としてトリンダー法に
より測定する方法を用いて本発明の詳細な説明する。
Next, It 20 generated by xanthine oxidase
The present invention will be described in detail using a method of measuring 2 and 02- as H, O□ by the Trinder method.

還元剤の加えられていない従来のオキシダーゼ反応は9
従来の技術の項に示されるように次式(1)および(2
)で示される。
The conventional oxidase reaction without adding a reducing agent is 9
As shown in the prior art section, the following equations (1) and (2)
).

XOD ヒポキサンチン+0.−〉キサンチン+H,0□+(h
−(1)この反応系に例えば還元剤としてMn” (M
nC1zなど)が0.5M前後で存在すると9次のよう
な反応となる。
XOD Hypoxanthine +0. −〉Xanthine+H,0□+(h
-(1) For example, as a reducing agent in this reaction system, Mn'' (M
nC1z, etc.) is present at around 0.5M, the following 9-order reaction occurs.

ここに示すように、 Mn”のような還元剤存在下にお
けるオキシダーゼ反応はすべて一電子還元型の反応とな
り、11□島ではなくOt−が形成される(式(1) 
−aおよび式(2) −a )。このようにして形成さ
れるOz−は合計4分子であり、これがH,O,に変換
されて((3)式)4分子の)110.が生成する。(
1) −a 、 (2) −aおよび(3)の反応は極
めて速やかに進行し、このM n t +の存在は1反
応に悪影響をおよぼさない、上記系において尿酸は、そ
れ以上の分解を受けずrat□の還元反応(3)におけ
る水素供与体とはならない。
As shown here, all oxidase reactions in the presence of a reducing agent such as Mn'' are one-electron reduction type reactions, and Ot- is formed instead of 11□ islands (Formula (1)
-a and formula (2) -a). A total of 4 molecules of Oz- are formed in this way, which are converted to H, O, (formula (3)) 4 molecules of 110. is generated. (
The reactions of 1) -a, (2) -a and (3) proceed extremely rapidly, and the presence of this M n t + does not have a negative effect on the reaction 1. In the above system, uric acid is It does not undergo decomposition and does not become a hydrogen donor in the reduction reaction (3) of rat□.

上記反応系は尿酸生成側に平衡が傾いており(p146
.3において) + Mn”非存在下におけるよりも尿
酸の生成量が多い。このようにして生成するH20□は
、(4)式のように、ペルオキシダーゼ存在下で4−ア
ミノアンチピリン(4AA)およびN−エチル−N−(
2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−m−1−ルイ
ジン(TOOS)に作用し、キノンイミン色素を形成す
る。
The equilibrium of the above reaction system is tilted toward uric acid production (p146
.. 3) uric acid is produced in a larger amount than in the absence of 4-aminoantipyrine (4AA) and N in the presence of peroxidase, as shown in formula (4). -ethyl-N-(
It acts on 2-hydroxy-3-sulfopropyl)-m-1-luidine (TOOS) to form a quinoneimine dye.

2ToOz+4 −7ミノアンチビリン +TOOSこ
れに対して、従来の反応系(1)および(2)の系にお
いては、フリーの02−がペルオキシダーゼと結合し、
カタラーゼ活性が発現されるため充分なペルオキシダー
ゼ反応が進行しない。
2ToOz+4 -7minoantibiline +TOOSOn the other hand, in conventional reaction systems (1) and (2), free 02- binds to peroxidase,
Because catalase activity is expressed, sufficient peroxidase reaction does not proceed.

(実験例) 上記反応系について本発明と従来例との比較を実験例を
挙げて説明する。
(Experimental Example) A comparison between the present invention and a conventional example regarding the above reaction system will be explained using an experimental example.

まず、 20mM MESバッフy   (pH6,3
)中にヒボキサンチン(終濃度10.6μM)、X0口
、  4A^およびTOO5を溶解させて充分に時間を
かけて反応させた。(1)および(2)式が完了し、0
□−は自然不均化反応により11202に変換された。
First, 20mM MES buffer (pH 6,3
), hyboxanthin (final concentration 10.6 μM), X0, 4A^, and TOO5 were dissolved and allowed to react for a sufficient amount of time. Equations (1) and (2) are completed and 0
□- was converted to 11202 by a natural disproportionation reaction.

次にこの反応系にペルオキシダーゼを加えて、生成する
キノンイミン色素を550nmの吸収を測定することに
より定量した。その結果を第1図にトレースAとして示
す。
Next, peroxidase was added to this reaction system, and the produced quinoneimine dye was quantified by measuring absorption at 550 nm. The result is shown as trace A in FIG.

この量は、尿酸−ウリカーゼ系で求めた分子吸光係数1
6.4mM−’cm−’とよく一致し、尿酸(290n
+*にて測定)1分子に対し2分子のH,0□が生成し
ていることがわかる。
This amount is the molecular extinction coefficient 1 determined by the uric acid-uricase system.
6.4mM-'cm-', in good agreement with uric acid (290n
It can be seen that two molecules of H,0□ are generated per one molecule (measured at +*).

次に、上記バッフ7−中ニXOD、  4AA、 TO
O5およびペルオキシダーゼをン容解させ、これにヒボ
キサンチンを添加することにより反応を開始させ。
Next, the above buffer 7-medium XOD, 4AA, TO
The reaction is started by dissolving O5 and peroxidase and adding hyboxanthin.

同様に生成したキノンイミンの測定を行った。その結果
を第1図にトレースBとして示す、この系においては、
(1)および(2)式において生成した0!−がペルオ
キシダーゼと結合してカタラーゼ作用を示すため、 H
tO□が分解し、その結果、キノンイミン色素の生成量
が低くなる。
The quinone imine produced in the same manner was measured. The results are shown as trace B in Figure 1. In this system,
0! generated in equations (1) and (2)! - binds to peroxidase and exhibits catalase action, so H
tO□ decomposes, resulting in a lower amount of quinoneimine dye produced.

次に、上記トレースBの系において1反応時にSODを
2000/M1の割合で添加して同様に反応を行った。
Next, in the system of Trace B, SOD was added at a ratio of 2000/M1 per reaction and a similar reaction was carried out.

この結果を第1図にトレースCとして示す。This result is shown as trace C in FIG.

この系においては、0□−’−Ht O□の不均化が促
進されるためトレースBの系の場合よりはキノンイミン
色素量が高くなるが、自然不均化反応が完了したトレー
スAの系のレベルにまでは到達していない。
In this system, the amount of quinoneimine dye is higher than in the trace B system because the disproportionation of 0□-'-HtO□ is promoted, but in the trace A system where the natural disproportionation reaction has been completed. has not yet reached the level of

次に、トレースBの系においてMnC1gを0.5Mの
割合で添加して同様に反応を行った。その結果を第1図
にトレースDとして示す。この系においては、上記(1
)−a、 (2)−a、 (3)および(4)の反応が
連続して速やかに進行するため4分子のnzo□、つま
りトレースAの系の2倍のIhO□(キノンイミン色素
)が生成する。この系の尿酸生成量を測定したところ、
上記トレースA−Cの系における生成量の約1.18倍
であることが確認された。このように、この系において
は、反応は尿酸の生成系に傾いている。トレースDのキ
ノンイミン生成量はトレースAの約2.36倍であり、
この反応により理論上妥当なキノンイミン色素u+zo
z)が回収されることがわかる。
Next, in the system of Trace B, 1 g of MnC was added at a ratio of 0.5M and a similar reaction was carried out. The result is shown as trace D in FIG. In this system, the above (1
)-a, (2)-a, (3) and (4) proceed rapidly and in succession, four molecules of nzo□, that is, twice as many IhO□ (quinone imine dye) as in the trace A system, are produced. generate. When we measured the amount of uric acid produced in this system, we found that
It was confirmed that the amount produced was about 1.18 times the amount produced in the system of traces A-C. Thus, in this system, the reaction leans towards the uric acid production system. The amount of quinone imine produced in Trace D is approximately 2.36 times that of Trace A.
Through this reaction, the theoretically valid quinone imine dye u+zo
It can be seen that z) is recovered.

次に、 MnC1zを使用して還元剤の使用濃度につい
ての検討を行った。上記第1図のトレースDの系におい
てMnC1□濃度を0〜600mMに変化させて。
Next, we investigated the concentration of the reducing agent using MnC1z. In the system shown in trace D of FIG. 1 above, the MnC1□ concentration was varied from 0 to 600 mM.

キノンイミン色素の吸光度を測定した。その結果を第2
図にトレースAで示す。さらに同様の系にEDTAを1
mMとなるように添加した系において同様の反応を行っ
た。その結果を第2図にトレースBで示す。第2図のト
レースAから、 0.5MのMnC1gが存在すれば0
2−がすべてlI20□に還元されることがわかる。さ
らに還元補助剤(EDTA)が存在すると0□−→Hz
O□の反応が促進される。EDTAが上記濃度で存在す
る場合には、 MnC1,が0.4MでトレースBは飽
和し、充分なH,02への変換反応が行われることがわ
かる。
The absorbance of the quinone imine dye was measured. The result is the second
This is shown as trace A in the figure. Furthermore, add 1 EDTA to the same system.
A similar reaction was carried out in a system in which the solution was added at a concentration of mM. The results are shown as trace B in FIG. From trace A in Figure 2, if 0.5M MnC1g exists, 0
It can be seen that all 2- is reduced to lI20□. Furthermore, when a reduction aid (EDTA) is present, the frequency decreases to 0□-→Hz
The reaction of O□ is promoted. It can be seen that when EDTA is present at the above concentration, trace B is saturated at 0.4 M of MnC1, and a sufficient conversion reaction to H,02 takes place.

(実施例) 以下に本発明を実施例につき説明する。(Example) The invention will be explained below with reference to examples.

尖施拠上 〔0!−の定量〕 10mM TOO30,3rd lomM 4−AA                
 0.15d100U/−ペルオキシダーゼ     
 0.03+d2M MnC1tを含む20mM ME
Sバッフy −(pl(6,3)0.75+d 20mM MBSバッファー(pH6,3)     
 1.75dに0□をIMとなるようにクラウンエーテ
ルに溶解させ、その溶液0.02−を上記反応組成に加
えた。
On the tip [0! - Quantification] 10mM TOO30, 3rd lomM 4-AA
0.15d100U/-peroxidase
20mM ME containing 0.03+d2M MnClt
S buffer y - (pl(6,3)0.75+d 20mM MBS buffer (pH 6,3)
At 1.75 d, 0□ was dissolved in crown ether to form IM, and 0.02 - of the solution was added to the above reaction composition.

KOtから生成する02−は、 11□02に変換され
、酸化によるキノンイミン色素の発色として測定された
02- generated from KOt was converted to 11□02 and measured as the color development of the quinone imine dye due to oxidation.

その結果、20μHのKO2が定量された。これに対し
て、 MnC1gを含有しない系においては1発色が起
こらないため定量ができなかった。
As a result, 20 μH of KO2 was determined. On the other hand, in the system not containing 1 g of MnC, no color development occurred, so quantification was not possible.

裏庭1 〔ヒボキサンチンの定量〕 10mM TOO30,3wd lonM 4−AA               0
.15++d1000U/−ペルオキシダーゼ    
  0.03d150/−キサンチンオキシダーゼ  
  0.02rn12M MnC1zを含む20mM 
MESバッフy −(pH6,3)0.75mffi 20mM MESバッファー(pH6,3)     
 1.7:3d上記反応組成にヒボキサンチン溶液(0
〜20μM)0.02−を加え1反応系の吸光度を測定
した。ヒポキサンチン濃度が高くなると、生成するHt
O!の量が増加し、そのためキノンイミン色素が増加し
て吸光度が上昇する。その結果を第3図に示す。このよ
うに、ヒボキサンチン濃度が20μhまで、ヒポキサン
チン濃度と吸光度との間に直線的な関係が得られた。ヒ
ボキサンチンを添加しない場合(ブランク)の吸光度は
極めて低く、かつ一定値を示した。
Backyard 1 [Quantification of Hyboxanthin] 10mM TOO30,3wd lonM 4-AA 0
.. 15++d1000U/-peroxidase
0.03d150/-xanthine oxidase
20mM containing 0.02rn12M MnC1z
MES buffer y - (pH 6,3) 0.75mffi 20mM MES buffer (pH 6,3)
1.7:3d Hyboxanthin solution (0
~20 μM) 0.02- was added and the absorbance of one reaction system was measured. When the hypoxanthine concentration increases, Ht produced
O! The amount of quinone imine dye increases and therefore the absorbance increases. The results are shown in FIG. Thus, a linear relationship between hypoxanthine concentration and absorbance was obtained up to a hypoxanthine concentration of 20 μh. When hyboxanthin was not added (blank), the absorbance was extremely low and showed a constant value.

実上班ユ 〔グアナーゼの定量〕 200μNグアニン 200μM MBTI+ 1mM  ESPAS O,2U/dキサンチンオキシダーゼ 3U/1n1ペルオキシダーゼ 0.5M MnC1z 50n+Mリン酸バッフy −(pH7,0)上記組成
の試液1−にグアナーゼをO〜100/ 7!の割合で
含有するグアナーゼ試料0.021n1を添加し。
Practical scale [Quantification of guanase] 200μN guanine 200μM MBTI + 1mM ESPAS O, 2U/d ~100/7! Add 0.021 n1 of guanase sample containing a proportion of .

10分間吸光度を測定した(レート法による)、その結
果、グアナーゼ濃度と吸光度とはIOU/ 6まで直線
的な関係を示した。これはMnCl2の代わりにスーパ
ーオキサイドアニオンジスムターゼを200υ/蔵の割
合で添加して測定した系の約2.5倍の感度である。
Absorbance was measured for 10 minutes (by rate method), and the results showed a linear relationship between guanase concentration and absorbance up to IOU/6. This is approximately 2.5 times more sensitive than the system measured by adding superoxide anion dismutase at a rate of 200 υ/cell instead of MnCl2.

(発明の効果) 本発明方法によれば、スーパーオキサイドアニオンを正
確にかつ短時間で測定することができる。
(Effects of the Invention) According to the method of the present invention, superoxide anions can be measured accurately and in a short time.

この方法は、0□−およびH20□を生成するオキシダ
ーゼ反応系を利用した基質や酵素活性の測定に好適に利
用され得る。
This method can be suitably used to measure substrates and enzyme activities using an oxidase reaction system that generates 0□- and H20□.

4、    の   な量゛■ 第1図は、キサンチンオキシダーゼ存在下でのヒボキサ
ンチンの酸化反応において生成するHtOtをキノンイ
ミン色素に変換し、従来法および本発明方法によりそれ
ぞれ測定したときの吸光度を示す曲線;第2図は1本発
明方法において使用される還元剤の量とオキシダーゼ反
応により生成するH、0□との関係を示すグラフ;そし
て第3図はヒボキサンチンを本発明方法により定量した
ときの。
4. Figure 1 is a curve showing the absorbance when HtOt produced in the oxidation reaction of hypoxanthine in the presence of xanthine oxidase is converted into a quinone imine dye and measured by the conventional method and the method of the present invention; Figure 2 is a graph showing the relationship between the amount of reducing agent used in the method of the present invention and H, 0□, produced by the oxidase reaction; and Figure 3 is a graph showing the amount of hyboxanthin determined by the method of the present invention.

該ヒボキサンチンと吸光度との関係を示すグラフである
It is a graph showing the relationship between the hypoxanthine and absorbance.

以上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、スーパーオキサイドアニオンを含む試料に還元剤、
または還元剤とその補助剤とを作用させて該スーパーオ
キサイドアニオンを過酸化水素に変換し、該過酸化水素
を測定することを特徴とするスーパーオキサイドアニオ
ンの定量法。
1. Adding a reducing agent to the sample containing superoxide anions,
Alternatively, a method for quantifying superoxide anion, which comprises converting the superoxide anion into hydrogen peroxide through the action of a reducing agent and its auxiliary agent, and measuring the hydrogen peroxide.
JP7209187A 1987-03-25 1987-03-25 Quantitative determination of superoxide anion Expired - Lifetime JPH0673474B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7209187A JPH0673474B2 (en) 1987-03-25 1987-03-25 Quantitative determination of superoxide anion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7209187A JPH0673474B2 (en) 1987-03-25 1987-03-25 Quantitative determination of superoxide anion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63236963A true JPS63236963A (en) 1988-10-03
JPH0673474B2 JPH0673474B2 (en) 1994-09-21

Family

ID=13479390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7209187A Expired - Lifetime JPH0673474B2 (en) 1987-03-25 1987-03-25 Quantitative determination of superoxide anion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0673474B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861126B1 (en) 2007-02-16 2008-09-30 서강대학교산학협력단 Reagent generating superoxide anion and its application
EP2058656A1 (en) * 2006-08-28 2009-05-13 Kowa Co., Ltd. Reagent for lead concentration determination and method of determining lead concentration

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2058656A1 (en) * 2006-08-28 2009-05-13 Kowa Co., Ltd. Reagent for lead concentration determination and method of determining lead concentration
EP2058656A4 (en) * 2006-08-28 2011-05-18 Kowa Co Reagent for lead concentration determination and method of determining lead concentration
KR100861126B1 (en) 2007-02-16 2008-09-30 서강대학교산학협력단 Reagent generating superoxide anion and its application

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0673474B2 (en) 1994-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meyer Chemical and spectral properties of carbon monoxide: methylene blue oxidoreductase. The molybdenum-containing iron-sulfur flavoprotein from Pseudomonas carboxydovorans.
Boveris [57] Determination of the production of superoxide radicals and hydrogen peroxide in mitochondria
Saito et al. Differences in redox and kinetic properties between NAD-dependent and O2-dependent types of rat liver xanthine dehydrogenase
Aitken et al. Characterization of reactions catalyzed by manganese peroxidase from Phanerochaete chrysosporium
Wariishi et al. Manganese peroxidase from the lignin-degrading basidiomycete Phanerochaete chrysosporium: transient state kinetics and reaction mechanism
Frébortová et al. Catalytic reaction of cytokinin dehydrogenase: preference for quinones as electron acceptors
Rasmussen et al. Multiple forms of the catalytic centre, CuZ, in the enzyme nitrous oxide reductase from Paracoccus pantotrophus
Jorns Mechanism of catalysis by the flavoenzyme oxynitrilase.
Lederer On the First Steps of Lactate Oxidation by Bakers' Yeast L‐(+)‐Lactate Dehydrogenase (Cytochrome b2
Dixon The acceptor specificity of flavins and flavoproteins. III. Flavoproteins
Palfey et al. Changes in the catalytic properties of p-hydroxybenzoate hydroxylase caused by the mutation Asn300Asp
Peterson et al. Evidence that puriified liver microsomal cytochrome P-450 is a one-electron acceptor.
EP0124909B1 (en) Process for determining reduced form coenzymes
Davis et al. Products of the tyrosine-dependent oxidation of tetrahydrobiopterin by rat liver phenylalanine hydroxylase
Brody et al. The reaction of chicken liver sulfite oxidase with dimethylsulfite
Hosein et al. The kinetics and mechanism of oxidation of reduced spinach ferredoxin by molecular oxygen and its reduced products
Crane III et al. Analysis of the kinetic mechanism of enterococcal NADH peroxidase reveals catalytic roles for NADH complexes with both oxidized and two-electron-reduced enzyme forms
Kedderis et al. Steady state kinetics of chloroperoxidase-catalyzed N-demethylation reactions.
Bhattacharyya et al. Laser flash photolysis studies of the reduction kinetics of NADPH: cytochrome P-450 reductase
JPS63236963A (en) Determination of superoxide anion
Hill et al. Reaction of rat liver phenylalanine hydroxylase with fatty acid hydroperoxides. Characterization and mechanism.
EP0100217A2 (en) Process for quantitative determination of substrate treated with oxidase
Eichner et al. Catalytic properties of lactate dehydrogenase in Homarus americanus
Singer et al. [42] Flavoproteins (Overview)
Dolin Reduced diphosphopyridine nucleotide peroxidase. Intermediates formed on reduction of the enzyme with dithionite or reduced diphosphopyridine nucleotide.

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070921

Year of fee payment: 13