JPS6337904B2

JPS6337904B2 -

Info

Publication number: JPS6337904B2
Application number: JP55171875A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Okaniwa; Mikio Kamyama; Shozo Kikukawa
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1988-07-27
Also published as: JPS5794656A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は分析素子に関し、特に過酸化水素又は
過酸化水素を生成する物質の検出に有用な分析素
子に関する。コレステロール、尿酸、グルコースの如く、酵
素及び酸素の存在下で過酸化水素を生成する物質
の検出においては、一般に生成した過酸化水素を
検出する方法が用いられている。上記酵素としては、過酸化水素を生成する物質
が、グルコースの場合にはグルコースオキシダー
ゼが、尿酸の場合にはウリカーゼが、コレステロ
ールの場合にはコレステロールオキシダーゼが用
いられている。過酸化水素を生成する物質を検出するための分
析素子として、支持体上にグルコースオキシダー
ゼ、ペルオキシダーゼ、α−ピラゾロン及びＮ，
Ｎ−ジメチル−ｐ−フエニレンジアミン硫酸塩を
含有する試薬層を有するものが東独特許第135243
号に記載されている。この分析素子に、グルコースを含有した溶液を
滴下すると、グルコースオキシダーゼの作用によ
り、過酸化水素が生成し、更に過酸化作用のある
物質であるペルオキシダーゼの存在下で、過酸化
水素により酸化されたＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−フ
エニレンジアミンがピラゾロンと反応し、検出が
容易な色素を形成する。ところが、一般に上記の如きピラゾロン及びピ
ラゾロンとＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−フエニレンジ
アミンから形成される色素は、疎水性が低い事が
知られている。ピラゾロン及び試薬層で形成され
た色素特にピラゾロンは、試薬層中に含浸された
水素によつて自由に層内を移行する状態となつて
いる。このような好ましくない拡散現象により、
生成色素の局部的な高濃度化即ちリンギングとよ
ばれる現象が生起する事が知られている。このリンギングと呼ばれる現象は、色濃度の判
定を著しく阻害する事は言うまでもない。又、同上特許に記載されている態様の一つであ
る酵素試験片（又は試験片test strip）において
も生成色素の疎水性が低い事は大きな欠点であ
る。即ち、該特許の態様である試験片は通常、その
分析操作において浸漬読み取り法（Dip and
read法）を用いる。これは流体試料中に試験片
を浸漬して流体試料を含浸された後に引き上げ色
変化を読み取るものである。この方法においても
前述の如くリンギング現象は生起しうるし、又試
験片から該試薬及び発色色素の流出が問題とな
る。本発明者らは、従来までの過酸化水素又は、過
酸化水素を生成する物質の検出のための分析素子
の欠点を改良すべく鋭意検討を行なつた。即ち、本発明の第１の目的は、過酸化水素又は
過酸化水素を生成する物質を検出するための分析
素子を提供する事にある。本発明の第２の目的は、過酸化水素又は過酸化
水素を生成する物質を定量する為の分析素子を提
供する事にある。本発明の第３の目的は、試薬及び生成した色素
の移動を起こさない分析素子を提供する事であ
る。以上の目的および以下に述べる他の目的は試薬
層に過酸化作用のある物質、下記一般式〔〕で
示される耐拡散性ピラゾロン化合物カプラーおよ
び酸化されることにより該耐拡散性ピラゾロン化
合物カプラーとカツプリング反応して色素を生成
する芳香族第１級アミン化合物又はその塩が含有
されていることを特徴とする過酸化水素検出用分
析素子を用いることにより達成された。一般式〔〕式中R₁およびR₁′は一価の有機基又は原子を表
し、Ｚは水素原子、離脱基又は離脱原子を表し、
R₁、R₁′及びＺの少なくとも１つはバラスト基で
ある。本発明に有用な耐拡散性ピラゾロン化合物カプ
ラーは、該ピラゾロン化合物カプラーを耐拡散性
にしておくことができる大きさ及び立体配置を有
する基（以下、バラスト基と称す）をベンゼン核
上に置換した耐拡散性ピラゾロン化合物カプラー
であつて、芳香族第１級アミン化合物の酸化体と
カツプリングして色素を生成しうる化合物であ
る。該バラスト基としては、炭素原子数８以上を有
する有機基が好ましく、ポリマー鎖であつてもよ
い。該ピラゾロン化合物カプラーとしては、ピラゾ
リン核上に該バラスト基を有する化合物であつ
て、該ピラゾリン核の４−位が置換されていない
化合物又は４−位が置換基を有する場合には、該
置換基が該ピラゾロン化合物カプラーが芳香族第
１級アミン化合物の酸化体とカツプリング反応す
る際に離脱しうる基（以下、離脱基と称する）、
もしくは原子（以下、離脱原子と称する）である
化合物が挙げられる。該バラスト基の存在により、耐拡散性ピラゾロ
ン化合物カプラーの耐拡散化が可能となり、本発
明の目的を達成することができる。該バラスト基が離脱基であつてもよく、生成す
る色素は、カツプリング反応による分子量増加に
より、拡散性を小さくできる。しかしながら生成
する色素を充分に耐拡散化するという点で特に好
ましいのは、該バラスト基が離脱基でない場合で
ある。本発明において有利に用いられる耐拡散性ピラ
ゾロン化合物カプラーは次の一般式〔〕で示す
ことができる。一般式〔〕式中R₁及びR₁′は一価の有機基又は原子を表
し、Ｚは水素原子、離脱基又は離脱原子を表し、
R₁、R₁′及びＺの少なくとも１つはバラスト基で
ある。Ｚで表される離脱原子としては、ハロゲン原子
例えば、塩素原子、臭素原子が挙げられる。Ｚで表される離脱基としては、例えば−OR₂、
−OCOR₂、−OSO₂R₂、−SR₂、−OCONHR₂、−
OSO₂NHR₂、

【式】【式】

【式】

【式】−SCNが挙げられる。ここにR₂及びR₃は水素原子、脂肪族炭化水素残基、
脂環式化合物残基、アリール基又はヘテロ環残基
を表す。R₁及びR₁′は一般式〔〕におけるR₁及
びR₁′と同義であり、Ｒは水素原子又はフエニル
基を表す。該フエニル基は置換基を有していてもよく、該
置換基としては、例えば、塩素原子の如き、ハロ
ゲン原子が挙げられる。 R₁及びR₁′で表される原子としては水素原子が
挙げられる。 R₁及びR₁′で表される一価の有機基としては、
例えば、脂肪族炭化水素残基、脂環式化合物残
基、ヘテロ環残基、アリール基−SCN、−OR₄、
−OCOR₄、−OSO₂R₄、−SR₄、−OCONHR₄、−
OSO₂NHR₄、

【式】

【式】が挙げられる。ここにR₄及びR₅は水素原子、脂肪族炭化水素
残基、脂環式化合物残基、アリール基又はヘテロ
環残基を表す。 R₁、R₁′、R₂、R₃、R₄及びR₅で表される脂肪
族炭化水素残基としては飽和のもの不飽和のもの
のいずれでもよく、また直鎖のもの、分岐のもの
のいずれでもよい。そして好ましくはアルキル基
（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチ
ル基、ドデシル基、オクタデシル基の各基）アル
ケニル基（例えばアリル基、オクテニル基等の各
基）である。 R₁、R₁′、R₂、R₃、R₄及びR₅で表される脂環
式化合物残基としては５乃至６員のもの、例えば
シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられ
る。 R₁、R₁′、R₂、R₃、R₄及びR₅で表されるヘテ
ロ環残基としてはピリジニル基、ピラジニル基、
ピリダジニル基、キノリル基、ピロリジル基、フ
ラリル基、チエニル基、ピペリジル基、ピロリル
基、ピロリニル基、テトラゾリル基、チアジニル
基、イミダゾリル基、モルホリノ基、フリル基、
オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンツイミダゾ
リル基、ベンツオキサゾリル基、ベンツチアゾリ
ル基等の各基が代表的である。 R₁、R₁′、R₂、R₃、R₄及びR₅で表されるアリ
ール基としてはフエニル基、ナフチル基が代表的
である。以上のR₁、R₁′、R₂、R₃、R₄及びR₅で表され
る脂肪族炭化水素残基、脂環式化合物残基、アリ
ール基及びヘテロ環残基は、置換基を有していて
もよい。かかる置換基としては、例えばハロゲン原子
（例えば塩素原子、フツ素原子）、ニトロ基、シア
ノ基、ヒドロキシ基、ケト基、カルボキシル基、
スルホ基、アミノ基（例えば、アミノ、アルキル
アミノ、ジアルキルアミノ、アニリノ、Ｎ−アル
キルアニリノ）、アルキル基（例えば、メチル、
プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチル、オクタデ
シル、シアノアルキル、ハロアルキル、アルアル
キル）、アルケニル基、アリール基（例えば、フ
エニル、トリル、アセチルアミノフエニル、４−
ラウロイルアミノフエニル、エトキシフエニル）
ヘテロ環残基、アルコキシ基（例えば、エトキ
シ、フエノキシ、メトキシ、テトラデシルオキ
シ）、アリールオキシ基（例えば、フエノキシ、
２，４−ジ−ｔ−アミルフエノキシ、ｐ−ｔ−ブ
チルフエノキシ、４−ドデシルオキシフエノキ
シ、４−ヒドロキシ−３−ｔ−ｎ−ブチルフエノ
キシ、４−ヒドロキシ−３−ｎ−ブチルフエノキ
シ）、アリールチオ基、アミド基（例えば、アセ
トアミド、メタンスルホンアミド、Ｐ−ドデシル
ベンゼンスルホンアミド）、カルバモイル基（例
えば、Ｎ−Ｐ−カルボキシメトキシフエニルカル
バモイル、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルカルバモイル、Ｎ
−ベンジルカルバモイル、Ｎ−エチルカルバモイ
ル、Ｎ−メトキシエチルカルバモイル）、スルフ
アモイル基（例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルスルフア
モイル）、アルキルスルホニル基、アリールスル
ホニル基（例えば、ベンゼンスルホニル、ｍ−ク
ロロベンゼンスルホニル）、アシル基（例えば、
アセチル、ｐ−クロロベンゾイル、ベンゾイル）、
アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ、ｍ−
クロロベンゾイルオキシ）、アシルオキシカルボ
ニル基及びアルコキシカルボニル基（例えば、Ｎ
−メトキシエチルカルバモイルメトキシカルボニ
ル、エトキシカルボニル、メトキシカルボニル、
トリエトキシカルボニル）、アリールオキシカル
ボニル基（例えば、フエノキシカルボニル、ｐ−
ニトロフエノキシカルボニル）、アリールチオカ
ルボニル基（例えば、フエニルチオカルボニル）、
イミド基（例えば、サクシンイミド、オクタデシ
ルサクシンイミド）が挙げられる。バラスト基としては、炭素原子数８以上のもの
が好ましく、ポリマー鎖であつてもよいが、通常
は炭素原子数８乃至36である。一般式〔〕にお
いては、R₁及びR₁′の少なくとも１つがバラスト
基であることが好ましい。前記一般式〔〕で示される本発明の化合物う
ち、好ましいものは、下記一般式〔〕で示され
る化合物である。一般式〔〕式中、R₁及びＺはそれぞれ一般式〔〕にお
けるR₁及びＺと同義である。Ｑは前記のR₁′における如きアルキル基もしく
はアリール基である。Ｗは

【式】

【式】もしくは−NHCO−であり、 Y₁及びY₂はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、
おのおの１〜10個の炭素原子を有するアルキル基
もしくはアルコキシ基であり、Ｂは炭素原子もし
くは１〜10個の炭素原子を有するアルキル基であ
り、Ｄは、−NHCO−、−CONH−、−NHSO₂−、
−SO₂NH−、

【式】もしくは

【式】であり、A′及びA″はそれぞれ単なる結合手、−Ｏ−、−Ｓ−、−SO₂−もしくは
−NR′−であり、R′は水素原子、１〜10個の炭素
原子を有するアルキル基、アリール基もしくはア
シル基であり、R″は１〜20個の炭素原子を有す
るアルキル基である。Ｑ、Y₁、Y₂、Ｂ、R′及びR″で表されるアルキ
ル基、並びにＱ、R₁′で表されるアリール基は、
置換基を有していてもよい。かかる置換基としては、前記一般式〔〕にお
けるR₁′が有していてもよい置換基として挙げた
ものが挙げられる。以下に本発明化合物カプラーの代表的具体例を
示すが、これによつて本発明に使用される化合物
カプラーが限定されるものではない。例示化合物カプラー（１−１）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
〔３−（２，４−ジ−ｔ−アミルフエノキシアセト
アミド）ベンツアミド〕−５−ピラゾロン。（１−２）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
（３−ドデシルスクシンイミドベンツアミド）−５
−ピラゾロン。（１−３）４，4′−メチレンビス｛１−（２，４，６−ト
リクロロフエニル）−３−〔３−（２，４−ジ−ｔ
−アミルフエノキシアセトアミド）ベンツアミ
ド〕−５−ピラゾロン｝。（１−４）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
（２−クロロ−５−オクタデシルスクシンイミド
アニリノ）−５−ピラゾロン。（１−５）１−（２−クロロ−４，６−ジメチルフエニル）
−３−｛３−〔α−（３−ペンタデシルフエノキシ）
ブチルアミド〕ベンツアミド｝−５−ピラゾロン。（１−６）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
（２−クロロ−５−オクタデシルカルバモイルア
ニリノ）−５−ピラゾロン。（１−７）３−エトキシ−１−｛４−〔α−（３−ペンタデ
シルフエノキシ）ブチルアミド〕フエニル｝−５
−ピラゾロン。（１−８）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
（２−クロロ−５−テトラデカンアミドアニリノ）
−５−ピラゾロン。（１−９）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
｛２−クロロ−５−〔α−（３−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシフエノキシ）テトラデカンアミド〕ア
ニリノ｝−５−ピラゾロン。（１−10）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
〔３−（２，４−ジ−ｔ−アミルフエノキシアセト
アミド）ベンツアミド〕−４−アセトキシ−５−
ピラゾロン。（１−11）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
〔３−（２，４−ジ−ｔ−アミルフエノキシアセト
アミド）ベンツアミド〕−４−エトキシカルボニ
ルオキシ−５−ピラゾロン。（１−12）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
〔３−（２，４−ジ−ｔ−アミルフエノキシアセト
アミド）ベンツアミド〕−４−（４−クロロシンナ
モイルオキシ）−５−ピラゾロン。（１−13）４，4′−ベンジリデンビス〓１−（２，４，６
−トリクロロフエニル）−３−｛２−クロロ−５−
〔γ−（２，４−ジ−ｔ−アミルフエノキシ）ブチ
ルアミド〕アニリノ｝−５−ピラゾロン〓。（１−14）４−4′−ベンジリデンビス〓１−（２，３，４，
５，６−ペンタクロロフエニル）−３−｛２−クロ
ロ−５−〔γ−（２，４−ジ−ｔ−アミルフエノキ
シ）ブチルアミド〕アニリノ｝−５−ピラゾロン
〓。（１−15）４，4′−（２−クロロ）ベンジリデンビス〔１
−２，４，６−トリクロロフエニル）−３−（２−
クロロ−５−ドデシルスクシンイミドアニリノ−
５−ピラゾロン〕。（１−16）４，4′−メチレンビス〔１−（２，４，６−ト
リクロロフエニル）−３−｛３−〔α−（２，４−ジ
−ｔ−アミルフエノキシ）ブチルアミド〕ベンツ
アミド｝−５−ピラゾロン〕。（１−17）１−（２，６−ジクロロ−４−メトキシフエニ
ル）−３−（２−メチル−５−アセトアミドアニリ
ノ）−５−ピラゾロン。（１−18）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
（２−クロロ−５−オクタデセニルスクシンイミ
ド−アニリノ）−５−ピラゾロン。（１−19）１−（２，４，６−トリクロロフエニル）−３−
（２−クロロ−５−トリデカンアミド−アニリノ）
−５−ピラゾロン。本発明に使用される耐拡散性ピラゾロン化合物
カプラーは上記のものに限定されるのではなく、
広範囲に選択でき、更に２種以上を併用すること
もできる。本発明の化合物カプラーは一般に油溶性であ
り、その添加方法を詳述するならば、１種又は２
種以上の本発明に係る化合物カプラーを必要に応
じ、高沸点溶媒及び／又は低沸点溶媒に溶解し、
アニオン系界面活性剤及び／又はノニオン系界面
活性剤を含むゼラチン等の親水性コロイドを含む
水溶液と混合し、高速回転ミキサー、コロイドミ
ルまたは超音波分散装置等で乳化分散（以下オイ
ルプロテクト法という）して用いることができ
る。高沸点溶媒としては、例えば有機酸アミド類、
カルバメート類、エステル類、ケトン類、尿素誘
導体等、特に、ジ−ｎ−ブチルフタレート、トリ
クレジルホスフエート、トリフエニルホスフエー
ト、ジイソオクチルアセテート、ジ−ｎ−ブチル
セバケート、トリ−ｎ−ヘキシルホスフエート、
Ｎ，Ｎ−ジ−エチル−カブリルアミドブチル、
Ｎ，Ｎ−ジエチルラウリルアミド、ｎ−ペンタデ
シルフエニルエーテル、ジオクチルフタレート、
ｎ−ノニルフエノール、３−ペンタデシルフエニ
ルエチルエーテル、２，５−ジ−sec−アミルフ
エニルブチルエーテル、モノフエニル−ジ−Ｏ−
クロロフエニルホスフエートあるいは、フツ素パ
ラフインが挙げられる。これらの中でも、ジアル
キルフタレート特に炭素原子数１乃至６のアルキ
ル基を有するものが好ましい。低沸点溶媒としては、例えば、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオ
ン酸ブチル、シクロヘキサノール、ジエチレング
リコールモノアセテート、ニトロメタン、四塩化
炭素、クロロホルム、シクロヘキサン、テトラヒ
ドロフラン、メチルアルコール、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、メチル
エチルケトンが挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、例えばアルキ
ルベンゼンスルホン酸およびアルキルナフタレン
スルホン酸及びこれらの塩が、ノニオン系界面活
性剤としては例えば、ソルビタンセスキオレイン
酸エステルおよびソルビタンモノラウリン酸エス
テルが挙げられる。芳香族第１級アミン化合物としてはｏ−又はｐ
−アミノフエノール系化合物及びｏ−又はｐ−フ
エニレンジアミン系化合物が挙げられる。好まし
くはｏ−又はｐ−フエニレンジアミン系化合物で
あり、特にｐ−フエニレンジアミン系化合物が好
ましい。本発明において好ましいｐ−フエニレンジアミ
ン系化合物は下記一般式〔〕で示されるもので
ある。一般式〔〕式中、Ａ及びB′は水素原子またはアルキル基
を表し、ＡとB′は窒素原子と共に複素環を形成
してもよく、D′、Ｅ、Ｇ及びＪは水素原子、ハ
ロゲン原子、ビドロキシ基、アミノ基、アルコキ
シ基、アシルアミド基、アリールスルホンアミド
基、アルカンスルホンアミド基またはアルキル基
を表す。Ａ及びB′で表されるアルキル基として
は、炭素原子数１乃至６のものが好ましく、特に
１乃至４のものが好ましい。例えばメチル基、エ
チル基、ブチル基を挙げることができる。これら
のアルキル基は置換基を有していてもよく置換基
としては、例えばウレイド基、テトラヒドロフリ
ル基、カルボキシル基、メタンスルホンアミド
基、スルホ基、メトキシ基、エトキシ基、メトキ
シエトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基、メ
トキシテトラエトキシ基が挙げられる。 D′、Ｇ、Ｊとしては水素原子、アルコキシ基
及びアルキルスルホンアミド基、アリールスルホ
ンアミド基が好ましく、さらに好ましくは水素原
子である。Ｅとしては水素原子、アルキル基、ア
シルアミド基が好ましく、より好ましくは炭素原
子数１〜３のアルキル基特にメチル基である。ま
た、一般式〔〕で示される化合物の塩としては
ｐ−トルエンスルホン酸、スルホン酸、スルフイ
ン酸、硫酸エステル、スルフアミン酸、チオ硫酸
Ｓ−エステル、カルボン酸、リン酸エステル、ア
ミドリン酸、リン酸、亜リン酸エステル、有機ホ
ウ素化合物、塩酸及び硫酸等の有機酸又は無機酸
の塩を挙げることができ、特にｐ−トルエンスル
ホン酸塩、塩酸塩及び硫酸塩が好ましい。以下に本発明に係る芳香族第１級アミン化合物
の代表的具体例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。（２−１）Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−メチル−４−アミノア
ニリン、（２−２）Ｎ，Ｎ−ジエチル−４−アミノアニリン、（２−３）Ｎ−カルバミドメチル−Ｎ−メチル−４−アミ
ノアニリン、（２−４）Ｎ−カルバミドメチル−Ｎ−テトラヒドロフル
フリル−３−メチル−４−アミノアニリン、（２−５）Ｎ−エチル−Ｎ−カルボキシメチル−３−メチ
ル−４−アミノアニリン、（２−６）Ｎ−カルバミドメチル−Ｎ−エチル−３−メチ
ル−４−アミノアニリン、（２−７）Ｎ−エチル−Ｎ−テトラヒドロフルフリル−３
−メチル−４−アミノフエノール、（２−８）３−アセチルアミノ−４−アミノジメチルアニ
リン、（２−９）Ｎ−エチル−Ｎ−β−メタンスルホンアミドエ
チル−４−アミノアニリン、（２−10）Ｎ−エチル−Ｎ−β−メタンスルホンアミドエ
チル−３−メチル−４−アミノアニリン、（２−11）Ｎ−メチル−Ｎ−β−スルホエチル−ｐ−フエ
ニレンジアミン、（２−12）Ｎ−エチル−Ｎ−メトキシエチル−３−メチル
−４−アミノアニリン、（２−13）Ｎ−エチル−Ｎ−〔２−（２−メトキシエトキ
シ）エチル〕−３−メチル−４−アミノアニリン、（２−14）Ｎ−エチル−Ｎ−｛２−〔２−（２−メトキシエ
トキシ）エトキシ〕エチル｝−３−メチル−４−
アミノアニリン、（２−15）Ｎ−エチル−Ｎ−〓２−｛２−〓２−〔２−（２
−メトキシエトキシ）エトキシ〓エトキシ〓エト
キシ｝エチル〕−３−メチル−４−アミノアニリ
ン、（２−16）Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−メタンスルホンアミド
エチル−４−アミノアニリン。一般式〔〕で示される化合物の塩は一般的に
水溶性であり、水もしくはブアツフア水溶液中に
容易に溶解して、分析素子中に添加するが、水に
対する溶解度積の小さいものは前述のオイルプロ
テクト法を用いて分散し、添加することも可能で
ある。本発明に係る試薬層は、分析すべき流体試料の
成分（被検出物質）と反応して、色素を生成する
試薬として、前述の耐拡散性ピラゾロン化合物カ
プラー、芳香族第１級アミン化合物又はその塩及
び過酸化作用のある物質を含有する。この過酸化
作用のある物質の作用により、過酸化水素が本発
明に係る芳香族第１級アミン化合物を酸化する。
その結果、生じた芳香族第１級アミン化合物の酸
化体が本発明に係る耐拡散性ピラゾロン化合物カ
プラーとカツプリング反応して、色素を生成す
る。過酸化作用のある物質としては、従来知られた
ものを用いることができるが、代表的なものとし
ては例えば、ペルオキシダーゼが挙げられる。ペ
ルオキシダーゼは、過酸化水素が別の物質を酸化
する際の反応を触媒する酵素である。このペルオ
キシダーゼは一般に鉄ポルフイリンを含有する複
合蛋白であり、西洋わさび、じやがいも、いちじ
くの樹液、カブラ（植物のペルオキシダーゼ）、
牛乳（ラクトペルオキシダーゼ）及び白血球（ペ
ルドペルオキシダーゼ）中に存在し、又微生物中
にも存在し、抽出又は発酵により得ることができ
る。又「Acta Chem.Second第４巻第422〜434頁
1950年Theorell及びMaehly著」に開示されてい
る。合成ペルオキシダーゼも本発明において用い
ることができる。ペルオキシダーゼのほか、メト
ヘモクロビン、オキシヘモグロビン、ヘモグロビ
ン、アルカリ性ヘマチン、ヘミン及びヘミン誘導
体も、本発明において用いることができる。酵素以外に過酸化作用を示すものとして、例え
ばチオシアン酸鉄、スズ酸鉄、フエロシアン酸第
一鉄、シリカゲルに吸着させた第二クロム塩（例
えば硫酸クロムカリウム）等が有用である。被検出物質が、過酸化水素を生成する物質であ
る場合には、試薬層は更に試薬として、被検出物
質に作用して、過酸化水素を生成するための触媒
を含有していることが好ましい。この触媒及び酸
素の作用により、被検出物質から過酸化水素が生
成され、更に、過酸化作用のある物質、芳香族第
１級アミン化合物及び、耐拡散性ピラゾロン化合
物カプラーの作用により色素が生成する。過酸化水素を生成するための触媒としては、オ
キシダーゼ（酸化酵素）が代表的である。オキシ
ダーゼとしては、過酸化水素を生成する被検出物
質に対して、以下に示す種々のものが挙げられ
る。例えばグルコースオキシダーゼ、尿酸オキシダ
ーゼ（又はウルカーゼ）、グリセリン酸オキシダ
ーゼ、Ｄ−アスパラギン酸オキシダーゼ、Ｄ（又
はＬ）−アミノ酸オキシダーゼ、Ｌ−グロノ−γ
−ラクトンオキシダーゼ、Ｌ−ソルボースオキシ
ダーゼ、サルコシンオキシダーゼ、Ｌ−２−ヒド
ロキシ酸オキシダーゼ、６−ヒドロキシ−Ｄ−ニ
コチンオキシダーゼ、６−ヒドロキシ−Ｌ−ニコ
チンオキシダーゼ、ピリドキサミンリン酸オキシ
ダーゼ、ピリドキシンオキシダーゼ、ヘキソース
オキシダーゼ、Ｏ−アミノフエノールオキシダー
ゼ、アミンオキシダーゼ（ピリドキサール含有、
又はフラビン含有）、キサンチンオキシダーゼ、
アルコールオキシダーゼ、エタノールアミンオキ
シダーゼ、N⁶−メチル−Ｌ−リシンオキシダー
ゼ、α−グリセロホスフエートオキシダーゼ、コ
レステロールオキシダーゼ、亜硫酸オキシダーゼ
等。本発明において生成される色素は、その吸収及
び耐拡散性特性において極めて優れた効果を奏す
る。即ち500〜600nｍに主たる可視吸収を有する
本発明において生成される色素は、その吸光度が
高く、極めて高感度に発色を呈する。従つて本発
明に係る分析素子は検体が例えば人血清中の微量
成分に対しても鋭敏に反応し、微量成分の定量に
有用である。本発明に係る耐拡散性ピラゾロン化合物カプラ
ー、芳香族第１級アミン化合物、過酸化作用のあ
る物質及び必要に応じて用いる酸化酵素の量は一
義的に決定することはできない。被検出物質の濃
度範囲及びその測定範囲により各々に決定される
べきである。例えば、尿酸の如く流体試料である
血液中の存在量が少ないものと、グルコースの如
き多量に存在するものを一定に定める事は意味が
ない。更に、流体試料中の量ばかりでなく、測定意義
によつても量は変化しうる。即ち分析素子に要求
される性能が、定性又は半定量の分野でよいなら
ば、それに応じて添加量は決定され、定量試験を
目途とするならば、より慎重な添加量及び添加比
率が定まることになる。つまり、分析素子の要求
性能、使用目的、分析項目によつてその添加量も
適宜決定せらるべきである。又、試薬層に用いられる酵素は、反応活性が最
大となる最適PHを個々に有している。このため試
薬層を緩衝剤を用いて最適PHに調整することは有
利である。しかしながら二種以上の酵素を用いる
場合、必ずしも最適PHは一致しない場合がある。この際は、その所望する条件及び他の条件に合
せて、緩衝剤のPHを合せることは可能である。例
えば、グルコースオキシダーゼの最適PHは5.6で
あり、ペルオキシダーゼは7.0であり、流体試料
として用いる場合、PH5.6〜7.0の範囲で使用する
のが望ましいが、血清中のフツ素イオン（保恒剤
由来）の影響を除去するためにPH4.5〜6.0の緩衝
剤を選択することも酵素活性を著しく低下させな
い限り可能である。上記各種の試薬は一般に、結合剤として親水性
コロイドを用い、該コロイド中に分散させて用い
る。親水性コロイドとしては、ゼラチン、酸処理
ゼラチン、脱イオン化ゼラチン、アシル化ゼラチ
ン等のゼラチン誘導体、ポリビニルアルコール等
が挙げられる。又、親水性コロイド物質中に、合
成高分子ラテツクスを混合することも可能であ
る。これらのラテツクスは総固形分量に対し、約
10％乃至70％を混合することが可能である。本発明の分析素子は必須なものとして支持体と
試薬層を有するが、支持体としては、液体浸透性
又は吸収性のもの及び液体不浸透性のものが用い
られ、該支持体は光透過性であつても、光非透過
性であつてもよい。液体吸収性のものとしては、
代表的なものとして紙が挙げられる。液体吸収性
の支持体は、試薬を含浸させることにより所謂、
試験片あるいは試験紙とすることができる。即ち、本発明に係る試薬を例えば水中に分散さ
せた後にこの分散物中に支持体を浸漬して、該試
薬を含浸させた後乾燥して製造できる。このよう
にして形成された分析素子は、所望に応じて後述
の液体不浸透性支持体上に添付され、用いること
は操作上有利である。支持体として液体不浸透性のものを用いる場合
は、一般に支持体の上に親水性コロイドからなる
試薬層を設けて分析素子とする。液体不浸透性支
持体としては、金属、ガラス、プラスチツクス等
の板状形成体を用いることが可能であるが通常
は、プラスチツクスが用いられる。プラスチツク
スとしては、例えば、三酢酸セルロース、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ
スチレンのような種々の重合体材料が挙げられ
る。支持体の厚さは、任意に選択できるが、代表
的には約50ミクロン乃至約350ミクロンである。試薬層は単一の層として、全ての試薬を含有さ
せてもよいし、複数層に分割して含有させてもよ
い。試薬層の膜厚及びその浸透性の度合は広範囲
に可変であり、実際の使用に依存する。約10μ乃
至100μの乾燥膜厚が有用であつた。又浸透性の
度合の目安として膨潤度で表すと約150％乃至約
500％が有利であり、特に約200％乃至約350％が
有利である。該支持体と試薬層の間には、該試薬層の接着を
改良するための種々の処理をすることが可能であ
る。例えば、下塗り用高分子重合体を補助層とし
て塗布することもその一つである。本発明の試薬層の上に、必要に応じて反射層、
濾過層、展延層を設けてもよい。展延層は流体試
料を展延し横方向に均一に分布させ、単位面積当
り一定容量の流体試料を試薬層に供給する機能を
有する。濾過層は、流体試料を濾過し色素生成反
応を妨害する成分を除去する機能を有する。反射
層は生成した色素のバツクグラウンドとしての分
光光度分析を行う際に支持体を通過した光を反射
する機能を有する。これら３つの層を設ける場合
には、支持体側から順に、反射層、濾過層、展延
層の順に設けることが好ましい。又、上記３つの
機能のうち２つの機能をなす単一層と他の１つの
機能を有する別の層を用いることもできる。３つ
の機能を有する単一層を用いることもできる。展延層としては、例えばケイソー土を酢酸セル
ロースのような結合剤中に分散させた層、天然又
は合成の微結晶コロイド生成物、例えばセルロー
スからなる層、及び均一粒径の不活性球形粒子例
えばガラスビーズを含有する層が挙げられる。濾過層及び反射層としての機能を有する層とし
ては、例えば二酸化チタン又は、硫酸バリウムを
酢酸セルロース、ゼラチンの如き結合剤中に分散
した層が挙げられる。又、上記３つの機能を全て有する層としては、
米国特許第3992158号等に開示されている非繊維
質多孔質媒体層と特願昭第54−99580号明細書に
記載されている繊維質多孔質媒体層が挙げられ
る。非繊維質多孔質媒体層の具体例としては、ブ
ラツシユドポリマー層が知られており、例えばセ
ルロースエステルを同ポリマーの低沸点に良溶媒
と、良溶媒より高沸点の貧溶媒を適切に組合せた
混合一溶媒に溶解し塗布し、相分離法により多孔
性セルロース皮膜を形成することができる。又、
ブラツシユドポリマー層を塗設する代わりに、上
記３つの機能を有する微孔性濾過膜の薄層を積層
してもよい。この微孔性濾過膜として例えばセル
ロースエステルから作つたブラツシユドポリマー
が挙げられ、市販されている「ミリポア」（商標
名ミリポア、ミリポアコーポレーシヨン製）等が
用いられる。上記多孔質媒体層空隙率は約25％以上が好まし
く更には約50％乃至95％が好ましい。又、膜厚は
約30μ乃至約500μの間で任意に選ぶことが可能で
あるが好ましくは、約50μ乃至約300μである。一方、繊維質多孔質媒体層も有利に用いられ
る。ここに繊維質とは、バラバラの繊維、フイラ
メント又はストランドを意味し、上記のバラバラ
の繊維が、三次元的にからみあつた構造を有する
ものの総称である。それ故、繊維質多孔質媒体に
おける孔とは繊維の三次元的からみあいによつて
生起する空隙を意味する。このような物質の例と
しては、例えば濾紙、天然又は合成の不織布、合
成紙、合成繊維濾紙が挙げられる。これら非繊維質又は繊維質多孔質の媒体層中に
イオン性（アニオン性又はカチオン性）又は非イ
オン性の界面活性剤を混入することは有効であ
る。本発明の分析素子には、所望に応じて更に他の
層を組合わせてもよい。例えば、定量分析反応に
好ましくない影響を及ぼす物質を除去するための
透析層、及び、水溶性試薬の展開層側への移行を
阻止するためにマイグレーシヨン阻止層は試薬層
と展開層の間に設けてもよい。透析層としては、
例えば、セロフアン等を用いることが可能であり
マイグレーシヨン阻止層としては親水性コロイド
物質及び四級アンモニウム塩を有する高分子重合
体、例えば、ポリ（ビニルベンジルトリアルキル
アンモニウムクロライド）等の混合物を用いるこ
とが可能である。これらの層又は他の層は必要に
応じ前述した各種の層と種々組合わされるもので
ある。本発明の分析素子を用いて、過酸化水素又は、
過酸化水素を生成する物質を検出するにあたつて
は、分析素子を検体である流体試料中に浸漬する
が流体試料を分析素子上に滴下し、一定時間後に
生成した色素を標準カラーチヤート、標準カラー
スケールと比較するか分光光度計を用いて、測定
することにより流体試料中の成分の測定を行うこ
とができる。上記分析素子は主として定性分析、
あるいは半定量分析の分野において特に有利であ
る。本発明における分析素子に適用される流体試料
は生物学的、非生物学的流体試料であれ、過酸化
水素あるいは過酸化水素を生成する化合物を含む
ものであれば良い。例えば、血清（血漿・血清を
含む）、リンパ液、尿等が挙げられる。又、用い
る流体試料の量は、試験片の場合には試薬を含む
吸収性担体に流体試料が十分含浸される量以上で
あれば任意である。一方支持体上に試薬層を設け
た分析要素の場合も任意であるが、好ましくは約
50μ乃至5μであり、更に好ましくは約20μ
乃至約5μである。通常約10μの流体試料を適
用することが好ましい。以下、本発明を更に詳細に説明すべく実施例を
示すが、本発明はこれらにより何ら限定されるも
のではない。実施例１薄い粘着性下塗層を有する透明ポリ（エチレン
テレフタレート）フイルムを支持体上に耐拡散性
ピラゾロン化合物カプラー（例示化合物カプラー
１−１、１−４、１−９、１−18及び１−19）、
芳香族第１級アミン化合物（例示化合物カプラー
２−１）、ペルオキシダーゼ及びゼラチンを含有
する試薬層を塗設後、濾紙（No.７：東洋濾紙社
製）を試薬層上に積層し、乾燥して、本発明に係
る過酸化水素検出用分析素子試料１〜５を作製し
た。又比較として例示化合物カプラー（１−１）
のかわりに、ピラゾロン、例示化合物カプラー
（２−１）のかわりにＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−フ
エニレンジアミンを含有する他は試料１と同様な
試料（比較−１）を作製した。各試薬及びゼラチ
ンの添加量を表−１−１に示す。なお、耐拡散性
ピラゾロン化合物カプラーの分散は次の如くして
行つた。各例示化合物を酢酸エチル及びジブチルフタレ
ートに溶解後アルカノールXC（商品名デユポン
社製）水溶液及びゼラチン水溶液に加え、分散し
た。

【表】これらの試料に0.02％及び0.002％過酸化水素
水溶液10μをスポツトし、次いで37℃で10分間
保存後サクラデンシトメーターPDA−65（小西六
写真工業(株)製）を用い、緑色光で発色スポツトの
中心部と周辺部の反射濃度を10回測定した。その
平均値を表−１−２に示す。

【表】この結果から、比較試料の発色スポツトでは、
リンギングとよばれる好ましくない色素の片寄り
現象が観察されるが、本発明試料は均一な発色で
ありリンギングがなくかつ、発色濃度からも過酸
化水素に対する良好な呈色を示すことが理解され
る。実施例２実施例１の試料−１において、例示化合物カプ
ラー（２−１）の代りに例示化合物カプラー（２
−12）及び（２−16）を用いた他は実施例１と同
様にして試料−６及び７を作製しさらに実施例１
と同様の操作を行つた。その結果、実施例１と同
様にいずれも発色スポツトにリンギング及び濾紙
層への色素移動は認められず鮮明な発色スポツト
が確認された。実施例３実施例１の試薬層組成にグルコースオキシダー
ゼを240単位加えた他は、実施例１の試料１、２、
３、４、５及び比較試料−１と同様にして試料
８、９、10、1112及び比較試料−２を作製した。
これら試料にグルコース標準水溶液100mg及び標
準血清を10μスポツトし、実施例１と同様にし
て測定した。その結果、実施例１と同様に好まし
くないリンギングは比較試料でのみ観察され、本
発明に係る試料ではほとんど観察されなかつた。
本発明の試料は均一な発色スポツトとグルコース
濃度に対応した発色が見られその定量性に優れて
いることが解る。実施例４実施例３の試料−８に準じて、透明ポリ（エチ
レンテレフタレート）フイルム支持体上に、本発
明に係る試薬層を塗布乾燥後、米国特許第
4098574号記載の例−１−４と同様に、下塗層次
いで拡散層を塗布し、試料13を作成し、グルコー
ス水溶液をスポツト後、37℃で７分間保温後その
反射濃度を測定した結果、グルコース濃度に比例
した均一な発色スポツトを確認した。

Claims

【特許請求の範囲】１試薬層に過酸化作用のある物質、下記一般式
〔〕で示される耐拡散性ピラゾロン化合物カプ
ラーおよび酸化されることにより該耐拡散性ピラ
ゾロン化合物カプラーとカツプリング反応して色
素を生成する芳香族第１級アミン化合物又はその
塩が含有されていることを特徴とする過酸化水素
検出用分析素子。一般式〔〕式中R₁及びR₁′は一価の有機基又は原子を表
し、Ｚは水素原子、離脱基又は離脱原子を表し、
R₁、R₁′及びＺの少なくとも１つはバラスト基で
ある。