KR20100041700A - 기질 농도의 측정 방법 및 측정 장치, 그리고 기질 농도 측정용 시약 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기질로부터 생성시킨 과산화수소의 양에 기초하여 기질 농도를 측정하는 방법·시약·장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 억제제가 첨가된다. 억제제로서는 아지화나트륨과 같은 아지드 화합물이나 아질산 나트륨과 같은 아질산 화합물이 사용된다. 본 발명에서는 또한, 염화나트륨이나 염화칼륨과 같은 지지 전해질을 첨가해도 좋다.
기질 농도, 기질 농도 측정용 시약

Description

기질 농도의 측정 방법 및 측정 장치, 그리고 기질 농도 측정용 시약{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING SUBSTRATE CONCENTRATION AND REAGENT FOR DETERMINING SUBSTRATE CONCENTRATION}
본 발명은 글루코오스 등의 기질을 측정하기 위한 방법, 장치 및 시약에 관한 것이다.
글루코오스 농도를 측정하는 방법으로서는 효소 전극법이라고 불리는 방법이 있다. 이 방법은 시료 중의 글루코오스 농도에 상관한 정보를, 시료에 접촉시킨 전극에 출력시키고, 이 출력에 기초하여 글루코오스 농도를 연산하는 방법이다. 그 일례로서, 효소에 의해 글루코오스를 산화해서 생성되는 과산화수소로부터 전극에 있어서 전자를 인출하고, 그 때에 전극에 있어서 측정되는 전류값에 기초하여 글루코오스 농도를 연산하는 방법이 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
글루코오스 농도를 측정할 경우, 시료로서는 혈액이 사용될 경우가 있지만, 혈구의 용혈이 발생하였을 경우에는 전혈(全血)을 사용할 경우 및 혈청 혹은 혈장을 사용할 경우 중 어느 것에 있어서나, 시료 중에 헤모글로빈이 함유되게 된다.
그러나, 헤모글로빈은 과산화수소와 반응하기 쉬운 것이기 때문에 시료 중에 헤모글로빈이 함유되어 있으면 과산화수소와 전극의 반응이 저해되어 버린다. 그 때문에 헤모글로빈 존재 하에서는 헤모글로빈이 과산화수소와 반응한 분만큼 전극의 출력이 저값화되는 경향이 있어, 높은 측정 정밀도를 얻는 것이 곤란하게 된다.
또한, 혈구의 용혈을 방지함으로써 시료 중에 헤모글로빈이 함유되어 버리는 것을 회피하는 것도 가능하지는 않지만, 그 경우에는 혈액의 수송·보존 및 사전 처리 단계에 대해서 세심한 주의를 기울일 필요가 있어, 번거로운 작업을 강요당할뿐만 아니라, 검체에 따라 용혈되기 쉬움에 불균형이 있기 때문에 현실적이지는 않다.
특허문헌 1 : 일본 특허공고 평 7-37991호 공보
본 발명은 번잡한 작업을 필요로 하지 않고, 혈액 등의 시료 중에 있어서의 글루코오스 등의 기질의 농도를 측정할 때의 저해 물질의 영향을 억제하여 측정 정밀도를 향상시키는 것을 과제로 하고 있다.
본 발명의 제 1 측면에 있어서는, 기질로부터 생성시킨 과산화수소의 양에 기초하여 기질 농도를 측정하는 방법으로서, 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 억제제를 공존시키는 기질 농도의 측정 방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 측면에 있어서는, 기질로부터 생성시킨 과산화수소 농도를 측정하기 위한 과산화수소 전극을 구비한 농도 측정 장치로서, 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 억제제가 공급되도록 구성되어 있는 농도 측정 장치가 제공된다.
본 발명의 제 3 측면에 있어서는, 기질로부터 생성시킨 과산화수소의 양에 기초하여 기질 농도를 측정하기 위한 시약으로서, 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 억제제를 함유하고 있는 기질 농도 측정용 시약이 제공된다.
억제제로서는, 예를 들면 저해 물질로서의 헤모글로빈을 메트화하는 것이 사용된다. 헤모글로빈을 메트화하는 물질로서는, 예를 들면 아지드 화합물, 아질산염, 페리시안화염, 과산화염, 및 과망간산염으로부터 선택되는 적어도 1종이 사용된다.
아지드 화합물로서는, 예를 들면 아지화나트륨(sodium azide), 4-도데실벤젠술포닐아지드, 4-아세틸아미노벤젠술포닐아지드, 디페닐인산 아지드, 아지화철, 아지화수소, 아지화납, 아지화수은, 아지화구리, 또는 아지화은이 사용된다. 측정계에 있어서의 아지드 화합물의 농도는 0.001∼1.000wt%로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.010∼0.100wt%로 한다.
아질산염으로서는 예를 들면 아질산 나트륨 및 아질산 칼륨을 사용할 수 있다. 페리시안화염으로서는 예를 들면 페리시안화칼륨, 과산화염으로서는 예를 들면 과산화바륨, 과망간산염으로서는 예를 들면 과망간산 칼륨이 사용된다. 억제제로서 예시한 염을 사용할 경우, 측정계에 있어서의 억제제의 농도는, 예를 들면 0.001∼1.000wt%로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.010∼0.100wt%로 한다.
본 발명에서는 지지 전해질을 더욱 공존(첨가)시키는 것이 바람직하다. 지지 전해질로서는, 예를 들면 염화나트륨 또는 염화칼륨이 사용된다. 바람직하게는, 지지 전해질로서 염화나트륨이 사용된다. 지지 전해질의 농도는 0.010∼2.000wt%로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.050∼0.500wt%로 한다.
기질로서는, 예를 들면 글루코오스, 또는 락테이트를 들 수 있다. 기질은 또한 예를 들면 혈액, 소변 또는 타액 등의 생화학적 시료에 함유되는 것이다.
본 발명의 방법 및 장치에서는 과산화수소의 양은, 예를 들면 효소 전극법에 의해 측정된다.
도 1은 본 발명에 따른 농도 측정 장치의 개략 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 농도 측정 장치에 있어서의 효소 전극의 개략 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 농도 측정 장치의 다른 예를 설명하기 위한 배관도이다.
도 4는 실시예 1에 있어서 아지화나트륨를 첨가하지 않고 전혈의 응답 전류를 측정했을 때의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 1에 있어서 아지화나트륨를 첨가해서 전혈의 응답 전류를 측정했을 때의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6의 A는 실시예 2에 있어서 억제제를 첨가하지 않고 응답 전류값을 측정했을 때의 결과를 나타내는 그래프이고, B는 실시예 2에 있어서 억제제로서 아지화나트륨를 첨가해서 전혈의 응답 전류를 측정했을 때의 결과를 나타내는 그래프이며, C는 실시예 2에 있어서 억제제로서 아질산 나트륨을 첨가해서 전혈의 응답 전 류를 측정했을 때의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 3에 있어서 염화나트륨을 첨가하지 않고 생리식염수의 응답 전류를 측정했을 때의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 실시예 3에 있어서 염화나트륨을 첨가해서 생리식염수의 응답 전류를 측정했을 때의 결과를 나타내는 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 농도 측정 장치 36 : 과산화수소 전극
이하에 있어서는 본 발명에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타낸 농도 측정 장치(1)는 시료 조제 기구(2)에 있어서 조정된 시료를 측정 기구(3)에 있어서 측정하도록 구성된 것이다.
시료 조제 기구(2)는 검체로부터 시료를 조제하기 위한 것이고, 노즐(20), 시약 병(21), 및 희석 혼합조(22)를 구비하고 있다.
노즐(20)은 희석 혼합조(22)에 대하여 검체를 공급하기 위한 것이다. 검체로서는, 예를 들면 혈액, 소변, 또는 타액 등의 생화학적 시료 및 그 희석액이 사용된다. 시료로서 혈액을 사용할 경우에는 전혈 및 혈장 혹은 혈청 중 어느 것이나 사용할 수 있다.
시약 병(21)은 검체를 희석하거나, 또는 희석 혼합조(22)를 세정하기 위한 시약을 유지한 것이다. 이 시약 병(21)은 배관(23)을 통해서 희석 혼합조(22)에 접속되어 있다. 배관(23)의 도중에는 펌프(24)가 설치되어 있고, 펌프(24)의 동력에 의해 시약 병(21)의 시약이 희석 혼합조(22)에 공급되도록 구성되어 있다.
시약으로서는 희석액 및 억제제를 함유하는 것이 사용된다.
희석액으로서는 예를 들면 완충액이 사용된다. 완충액으로서는 기질의 반응 pH를 목적으로 하는 범위로 조정할 수 있는 것이면 되고, 예를 들면 인산염류를 사용할 수 있다. 시약에 있어서의 완충제의 농도는, 예를 들면 0.0001∼0.1000M으로 된다.
억제제는 기질로서의 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 것이다. 저해 물질이 헤모글로빈일 경우에는, 억제제로서는 헤모글로빈을 메트화하는 화합물, 예를 들면 아지드 화합물, 아질산염, 페리시안화염, 과산화염, 및 과망간산염으로부터 선택되는 적어도 1종이 사용된다.
아지드 화합물로서는, 예를 들면 아지화나트륨(NaN3), 아지화나트륨, 4-도데실벤젠술포닐아지드, 4-아세틸아미노벤젠술포닐아지드, 디페닐인산 아지드, 아지화철, 아지화수소, 아지화납, 아지화수은, 아지화구리, 또는 아지화은이 사용된다. 시약에 있어서의 아지드 화합물의 농도는, 예를 들면 0.001∼1.000wt%, 바람직하게는 0.010∼0.100wt%로 된다.
아질산염으로서는 예를 들면 아질산 나트륨 및 아질산 칼륨을 사용할 수 있다. 페리시안화염으로서는 예를 들면 페리시안화칼륨, 과산화염으로서는 예를 들면 과산화바륨, 과망간산염으로서는 예를 들면 과망간산 칼륨이 사용된다. 억제제로서 예시한 염을 사용할 경우, 측정계에 있어서의 억제제의 농도는 예를 들면 0.001∼ 1.000wt%로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.010∼0.100wt%로 된다.
시약은 또한, 지지 전해질을 함유하고 있어도 된다. 지지 전해질로서는 예를 들면 염화나트륨 또는 염화칼륨을 사용할 수 있다. 시약에 있어서의 지지 전해질의 농도는, 예를 들면 0.010∼2.00wt%, 바람직하게는 0.050∼0.500wt%로 된다.
희석 혼합조(22)는 검체를 희석해서 시료를 조정하는 장을 제공하기 위한 것이다. 희석 반응층(22)에는 노즐(20)에 의해 검체가 공급되어, 시약 병(21)으로부터 시약이 공급되도록 구성되어 있다. 이 희석 혼합조(22)는 교반자(25)를 수용하고 있고, 스터러(26)에 의해 교반자(25)를 회전시킴으로써 검체와 시약이 혼합된다. 희석 혼합조(22)는 또한, 배관(27)을 통해서 측정 기구(3)의 효소 전극(30)에 접속되어 있다. 배관(27)의 도중에는 펌프(28)가 설치되어 있고, 펌프(28)의 동력에 의해 측정 기구(3)에 희석 혼합조(22)에 있어서 조제된 시료가 효소 전극(30)에 공급되도록 구성되어 있다.
측정 기구(3)는 효소 전극(30), 전원(31) 및 전류값 측정부(32)를 갖고 있다.
효소 전극(30)은 시료에 있어서의 기질과의 전자 수수량에 따른 전기적 물리량을 출력하는 것이다. 이 효소 전극(30)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 기질 선택 투과막(33), 효소 고정화 막(34), 과산화수소 선택 투과막(35) 및 과산화수소 전극(36)을 갖고 있다.
기질 선택 투과막(33)은 효소 고정화 막(34)에 대하여 시료 중의 기질을 선택적으로 공여하기 위한 것이다. 기질 선택 투과막(33)은 기질의 종류에 따라 선택 되지만, 공지의 여러 가지의 것을 사용할 수 있다.
효소 고정화 막(34)은 기질을 산화해서 과산화수소를 생성시키기 위한 것이고, 산화 효소를 함유한 것으로서 구성된다. 본 발명에서 사용하는 산화 효소는 기질의 종류에 따라 선택된다. 여기에서, 농도 측정 장치(1)에서의 측정 대상이 되는 기질로서는 글루코오스 또는 락테이트를 들 수 있고, 산화 효소로서는 글루코오스 옥시다아제 또는 락테이트 옥시다아제를 들 수 있다.
과산화수소 선택 투과막(35)은 과산화수소 전극(36)에 대하여 과산화수소를 선택적으로 공여하기 위한 것이다. 과산화수소 선택 투과막(35)으로서는, 예를 들면 아세틸셀룰로오스계 또는 폴리알릴아민계의 것을 사용할 수 있다.
과산화수소 전극(36)은 공여된 과산화수소량, 즉 기질의 농도에 따른 전기적신호를 출력하는 것이다. 이러한 과산화수소 전극(36)으로서는, 예를 들면 양극(37)으로서 백금, 음극(38)으로서 은을 채용한 것을 사용할 수 있다.
도 1에 나타낸 전원(31)은 효소 전극(30)(과산화수소 전극(36))에 대하여 전압을 인가하기 위한 것이다. 전원(31)로서는, 예를 들면 직류 전원이 사용되고, 효소 전극(30)(과산화수소 전극(36))에 대한 인가 전압은, 예를 들면 0.1∼1.0V로 설정된다.
전류값 측정부(32)는 과산화수소 전극(36)과 과산화수소 사이의 전자 수수량을 전류값으로서 측정하기 위한 것이다. 전류값 측정부(32)에 있어서의 전류값의 측정은 단속적으로 행하여지고, 그 측정 간격은 예를 들면 50∼200msec로 된다.
다음에 농도 측정 장치(1)에 있어서의 동작에 대해서 전혈 중의 글루코오스 를 측정할 경우를 예로 들어 설명한다.
전혈 중의 글루코오스 농도를 측정할 경우에는, 희석 혼합조(22)에 대하여 전혈 및 시약이 공급된다. 희석 혼합조(22)에 대한 전혈의 공급은 노즐(20)을 사용해서 행하여지고, 그 공급량은 예를 들면 4∼20μL로 설정된다. 한편, 희석 혼합조(22)에 대한 시약의 공급은 펌프(24)를 이용해서 행하여지고, 그 공급량은 예를 들면 전혈량의 100배 정도로 된다.
농도 측정 장치(1)에 있어서는, 전혈 및 시약이 공급되었을 경우에는 교반자(25)에 의해 희석 혼합조(22)가 교반된다. 이 때, 시약의 공급량이 전혈의 공급량의 100배 정도로 되기 때문에, 희석 혼합조(22)에 있어서의 완충액의 pH, 억제제 및 지지 전해질의 농도는 실질적으로 시약에 있어서의 pH 및 농도로 유지된다. 그 후에 펌프(28)를 사용해서 조제된 시료를 효소 전극(30)에 공급한다.
효소 전극(30)에서는 글루코오스가 기질 선택 투과막(33)을 투과해서 효소 고정화 막(34)에 공여된다. 효소 고정화 막(34)에 있어서는, 하기 반응식(1)에 나타낸 바와 같이, 산화 효소(글루코오스 디히드로게나아제)의 글루코오스가 산화되어서 글루콘산과 과산화수소가 생성된다. 과산화수소는 과산화수소 선택 투과막(35)을 투과해서 과산화수소 전극(36)에 공여된다. 과산화수소 전극(36)에서는 전원(31)에 의한 전압의 인가에 의해 하기 반응식(2)가 생기고, 과산화수소가 양극(37)에 전자를 공여해서 산소와 수소 이온으로 분해된다. 이 때, 양극(37)에 공여된 전자에 의해 양극(37)과 음극(38)의 사이에 전류가 흘러, 그 때의 전류가 전류값 측정부(32)에 있어서 측정된다. 한편, 음극(38)에서는 양극(37)으로부터의 전 자에 의해 하기 반응식(3)에 나타낸 반응이 생겨서 물이 생성된다.
Figure 112009058494812-PCT00001
여기에서, 양극(38)에 있어서는 과산화수소(H2O2)의 환원 반응이 생기지만, 희석 혼합조(22)에 옥시헤모글로빈(Fe(Ⅱ))이 존재하고 있으면, 하기 반응식(4)에 나타낸 바와 같이, 양극 반응과, 디옥시헤모글로빈[옥시Hb(Fe(Ⅱ))]으로부터 메트화 헤모글로빈[메트화Hb(Fe(Ⅲ))]으로의 산화 반응이 경합한다.
Figure 112009058494812-PCT00002
이러한 경합 반응이 생겼을 경우에는, 원래 양극(37)에 있어서 소비되어야 할 과산화수소가 디옥시헤모글로빈에 의해 소비되기 때문에, 전류값 측정부(32)에 있어서 측정되는 전류값은 원래 얻어져야 할 값보다 저값화된다. 특히, 혈구를 포함하는 시료에 있어서는 글루콘산이 생성됨으로써 혈구막 근방의 pH가 저하되는 경향이 있다. 그 때문에 pH의 저하에 따라 옥시헤모글로빈이 산소를 방출하여 디옥시헤모글로빈으로 변화되고, 글루코오스의 산화 반응의 진행에 따라 디옥시헤모글로빈의 생성량이 커지는 것이라 생각된다. 그 결과, 글루코오스의 산화 반응의 진행 (글루콘산의 생성)에 따라 양극(37)에 있어서의 과산화수소의 산화 반응을 저해하는 디옥시헤모글로빈이 생성되어, 측정되는 산화 전류가 참값보다 작아지는 것이라 생각된다.
그 한편으로, 시료에 아지드 화합물이나 아질산염과 같은 산화물을 억제제로서 공존시켜 두면, 하기 반응식(5)에 나타낸 바와 같이, 디옥시헤모글로빈(Fe(Ⅱ))으로부터 메트화 헤모글로빈(Fe(Ⅲ))으로의 산화 반응이 억제제의 산화 작용에 의해 생긴다.
Figure 112009058494812-PCT00003
그 때문에 시료에 억제제를 공존시켜 둠으로써 과산화수소가 디옥시헤모글로빈과 반응하는 것이 억제된다. 그 결과, 농도 측정 장치(1)에서는 전류값 측정부(32)에 있어서 측정되는 전류값의 저값화를 억제할 수 있음과 아울러 측정되는 응답 전류값의 불균형을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 농도 측정 결과가 저값화되는 것을 회피함과 아울러 재현성을 향상시킬 수 있기 때문에, 측정 정밀도 및 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이러한 효과는 저해 물질이 디옥시헤모글로빈일 경우, 또는 기질이 글루코오스일 경우에 한하지 않고, 기질에 의해 과산화수소가 생성됨과 아울러 과산화수소와 양극을 반응시켜서 기질 농도를 측정하는 다른 계에 있어서도 얻을 수 있다.
또한 시약에 염화나트륨 등의 지지 전해질을 함유시켜 두면, 반응조(20)에 있어서의 이온 강도를 높게 할 수 있다. 그 때문에 전류값 측정부(32)에 있어서 얻 어지는 산화 전류를 안정화시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 지지 전해질을 함유시켜 둠으로써 측정 재현성을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명은 상술의 실시형태에는 한정되지 않고, 여러 가지로 변경 가능하다. 예를 들면, 효소 전극을 희석 혼합조에 고정한 구성으로 하고, 일괄식으로 기질 농도를 측정하도록 하여도 좋다.
또한, 도 3에 나타낸 농도 측정 장치(1)와 같이 , 희석 혼합조를 생략하고, 시약 병(21)의 시약을 효소 전극(30)에 연속적으로 공급함과 아울러 인젝션 밸브(4)로부터 검체나 시료를 주입하는 구성이라도 좋다.
실시예 1
본 실시예에서는 과산화수소 전극을 이용하여 시료 중의 글루코오스 농도를 측정할 경우에 아지화나트륨이 응답값에 주는 영향에 대해서 검토했다.
(시료)
시료로서는 글루코오스 농도를 100mg/dL로 조정한 전혈을 사용했다
(시약)
시약으로서는 「61H」 (아크레이 가부시키가이샤 제)에 NaCl을 0.234wt%로 되도록 첨가한 시료 1, 및 시료 1에 NaN3을 0.02wt%가 되도록 더 첨가한 시료 2를, 각각 100배 희석한 것을 반응조에 공급했다.
(응답값의 측정)
응답값은, 아담스 글루코오스 GA-117(아크레이 가부시키가이샤 제)을 이용하 여, 반응조에 시료 및 시약을 공급했을 때에 GOD 고정화 과산화수소 전극에 있어서 얻어지는 산화 전류로서 측정했다. 과산화수소 전극에 대한 인가 전압은 650mV로 하고, 응답 전류의 측정 간격은 50msec로 했다. 응답 전류는 반응조에 대하여 시료 및 시약을 공급해서 일정시간 유지한 후에, 시료 및 시약을 교체하여 또한 시료 및 시약을 일정시간 유지하는 조작을 1세트로 하여, 합계 3세트에 대해서 연속적으로 측정했다. 각 셋트의 사이에 대해서는 반응조 및 배관을 일정시간 세정했다. 응답 전류값의 측정 결과에 대해서는 전압값으로 환산한 것으로 해서, 시료 1에 대해서는 도 4에, 시료 2에 대해서는 도 5에 나타냈다.
도 4 및 도 5를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, NaN3을 첨가하지 않는 시료 1에 대해서는 응답값의 최대값이 작아져 있음과 아울러 명확한 피크도 없고 최대값이 불균일한 결과가 되었다. 이것은, 글루코오스를 산화했을 때에 생성된 과산화수소가 헤모글로빈과 반응함으로써 과산화수소 전극에 있어서 측정되는 과산화수소의 양이 적어져서 저값화되어 있는 것이라 생각된다.
한편으로, NaN3을 첨가한 시료 2에 대해서는 시료 1보다 최대값이 크며, 또한 응답값의 타임 코스도 안정되어 있다. 즉, 시료 2에서는 NaN3이 첨가됨으로써 헤모글로빈과 NaN3이 반응하여, 과산화수소 전극에 있어서 측정되는 과산화수소의 양이 적어지는 것이 억제되어 있는 것이라 생각된다.
따라서, 반응계에 NaN3을 첨가함으로써 응답값이 커짐과 아울러 그 최대값이 안정되기 때문에 측정 정밀도 및 재현성이 개선되는 것을 엿볼 수 있다.
실시예 2
본 실시예에서는 과산화수소 전극을 이용하여 시료 중의 글루코오스 농도를 측정할 경우에, 아지화나트륨 및 아질산 나트륨이 응답값에 주는 영향에 대해서 검토했다.
(시료)
시료로서는 글루코오스 농도를 100mg/dL로 조정한 전혈을 사용했다
(시약)
시약으로서는 「61H」 (아크레이 가부시키가이샤 제)에 NaCl을 0.234wt%가 되도록 첨가한 시료 3, 시료 3에 NaN3을 0.02wt%가 되도록 더 첨가한 시료 4를, 그리고 시료 3에 아질산 Na을 0.02wt%가 되도록 더 첨가한 시료 5를, 각각 100배 희석한 것을 반응조에 공급했다.
(응답값의 측정)
응답값은 아담스 글루코오스 GA-117(아크레이 가부시키가이샤 제)을 이용하여, 반응조에 시료 및 시약을 공급했을 때에 GOD 고정화 과산화수소 전극에 있어서 얻어지는 산화 전류로서 측정했다. 과산화수소 전극에 대한 인가 전압은 650mV로 하고, 응답 전류의 측정 간격은 50msec로 했다. 응답 전류는 반응조에 대하여 시료 및 시약을 공급해서 일정시간 교반한 후에 교반을 정지함과 아울러, 이 일련의 동작에 있어서 연속적으로 측정했다. 응답 전류값의 측정 결과에 대해서는 전압값으 로 환산한 것으로 해서, 시료 3에 대해서는 도 6A에, 시료 4에 대해서는 도 6B에, 시료 5에 대해서는 도 6C에 각각 나타냈다.
도 6A에서 알 수 있는 바와 같이, NaN3 및 아질산 나트륨을 첨가하지 않는 시료 3은 교반의 정지 후 얼마 안있어 감도가 저하했다. 이것은 디옥시헤모글로빈[옥시Hb(Fe(Ⅱ))]으로부터 메트화 헤모글로빈[메트화Hb(Fe(Ⅲ))]으로의 산화 반응이 진행되어, 과산화수소의 양극 반응이 저해되어 있기 때문으로 생각된다.
한편, 도 6B에서 알 수 있는 바와 같이 NaN3을 첨가한 시료 4는 금회 측정한 범위에서는 교반의 정지 후도 감도가 상승하고, 도 6A에서 알 수 있는 바와 같이 아질산 나트륨을 첨가한 시료 5는, 금회 측정한 범위에서는 교반의 정지 후에 감도가 일정값에 점점 가까워지는 경향이 있었다. 즉, NaN3이나 아질산 나트륨을 첨가했을 경우에는 감도의 저하는 없고, NaN3이나 아질산 나트륨에 의해 디옥시헤모글로빈[옥시Hb(Fe(Ⅱ))]으로부터 메트화 헤모글로빈[메트화Hb(Fe(Ⅲ))]으로의 산화 반응이 억제되어 있는 것이라 생각된다.
실시예 3
본 실시예에서는 시약에 있어서의 NaCl이 응답값에 주는 영향에 대해서 검토했다.
시약으로서는 시료 6으로서 「61H」(아크레이 가부시키가이샤 제), 및 시료 6에 NaCl을 0.234wt%가 되도록 첨가한 시료 7을 사용했다.
시료로서는 0.9wt%의 NaCl을 함유하는 생리식염수를, 시약 6 또는 시약 7로 100배로 희석한 것을 사용했다.
응답값의 측정은 실시예 1과 마찬가지로 해서 행했다. 응답값의 측정 결과는 전압값으로 환산한 값으로 해서, 시료 6에 대해서는 도 7에, 시료 4에 대해서는 도 8에 나타냈다.
도 7 및 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, NaCl을 첨가하지 않는 시료 6에서는 응답값이 불안정한 것에 대해서, NaCl을 첨가한 시료 7에서는 응답값이 안정되어 있다. 즉, NaCl에는 응답 전류값의 베이스를 안정시키는 작용이 있는 것이라 생각된다.
따라서, 시약 중에 NaCl을 첨가함으로써 응답값을 안정시켜, 측정 정밀도 및 재현성이 개선되는 것이라 생각된다.

Claims (25)

  1. 기질로부터 생성시킨 과산화수소의 양에 기초하여 기질 농도를 측정하는 방법으로서:
    상기 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 억제제를 공존시키는 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 저해 물질은 헤모글로빈이며,
    상기 억제제는 헤모글로빈을 메트화하는 것임을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 억제제는 아지드 화합물인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 아지드 화합물은 아지화나트륨인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 아지드 화합물의 농도는 0.001∼1.000wt%인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 억제제는 아질산염, 페리시안화염, 과산화염, 및 과망간산염으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 억제제는 아질산 나트륨, 페리시안화칼륨, 과산화바륨, 및 과망간산 칼륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 지지 전해질을 더 공존시키는 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 지지 전해질은 염화나트륨 또는 염화칼륨인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 지지 전해질의 농도는 0.01∼2.00wt%인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 방법.
  11. 기질로부터 생성시킨 과산화수소 농도를 측정하기 위한 과산화수소 전극을 구비한 농도 측정 장치로서:
    상기 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 억제제가 공급 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 억제제로서 상기 저해 물질인 헤모글로빈을 메트화하는 것을 공급하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 화합물은 아지드 화합물인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 아지드 화합물은 아지화나트륨인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 억제제는 아질산염, 페리시안화염, 과산화염, 및 과망간산염으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 억제제는 아질산 나트륨, 페리시안화칼륨, 과산화바륨, 및 과망간산 칼륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기질 농도의 측정 장치.
  17. 제 11 항에 있어서, 지지 전해질이 더 공급되도록 구성되어 있는 것을 특징 으로 하는 기질 농도의 측정 장치.
  18. 기질로부터 생성시킨 과산화수소의 양에 기초하여 기질 농도를 측정하기 위한 시약으로서:
    상기 과산화수소와 저해 물질이 반응하는 것을 억제하기 위한 억제제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 저해 물질은 헤모글로빈이며,
    상기 억제제는 헤모글로빈을 메트화하는 것임을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 억제제는 아지드 화합물인 것을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 아지드 화합물은 아지화나트륨인 것을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 억제제는 아질산염, 페리시안화염, 과산화염, 및 과망간산염으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 아질산염은 아질산 나트륨, 페리시안화칼륨, 과산화바륨, 및 과망간산 칼륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
  24. 제 18 항에 있어서, 지지 전해질을 더 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 지지 전해질은 염화나트륨 또는 염화칼륨인 것을 특징으로 하는 기질 농도 측정용 시약.
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