WO2022220288A1 - 組成物、安定化方法、および、発光量を測定する方法、ならびに、発光基質用安定化剤 - Google Patents

組成物、安定化方法、および、発光量を測定する方法、ならびに、発光基質用安定化剤 Download PDF

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solution
luminescent substrate
luminescence
transition metal
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幸弘 吉田
真次郎 松田
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富士フイルム株式会社
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    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011Condensed systems

Definitions

  • the present invention relates to a composition containing a luminescent substrate and a transition metal compound selected from a vanadium compound, a niobium compound, or a tantalum compound, a method for stabilizing the luminescent substrate, a method for measuring the amount of luminescence, and a stabilizer for the luminescent substrate. .
  • chemiluminescence reactions are capable of highly sensitive measurements
  • research is being actively carried out as a measurement system in the field of immunology.
  • a representative measurement method there is a method of reacting an antigen or an antibody labeled with an enzyme such as peroxidase with a luminol derivative such as luminol or isoluminol, which is a chemiluminescent substance, and measuring the amount of luminescence.
  • Luminol and luminol derivatives are widely used as compounds with excellent chemiluminescence quantum yield, since it is necessary to detect the target substance with high sensitivity for quantification of substances that exist only in minute amounts in vivo.
  • a borate buffer is used as a luminescence reagent containing a luminol derivative (for example, Patent Document 1).
  • boric acid has been reported to have reproductive toxicity, so it is desirable not to use boric acid in consideration of its effects on the human body and the environment.
  • boric acid contributes to the stabilization of luminol derivatives, and when boric acid is not used, the amount of luminescence decreases due to changes over time, and the performance of the luminescent reagent in solution cannot be maintained. It turned out to be difficult.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a composition capable of improving the stability of a luminescence reagent containing a luminescence substrate such as a luminol derivative in a solution state, thereby providing a stabilized luminescence reagent and the like. to do.
  • the present invention consists of the following configurations.
  • a composition containing a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds and tantalum compounds and a luminescent substrate (hereinafter sometimes abbreviated as the composition of the present invention).
  • the transition metal compound is a compound represented by general formula (1) or general formula (2).
  • Z 1 represents a vanadium atom, a niobium atom or a tantalum atom
  • M 1 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or NH 4
  • each M 2 independently represents a hydrogen represents an atom, an alkali metal atom or NH4, m represents 0 or 1, n represents 2 when m is 0, and 0 when m is 1.
  • Z 2 represents a vanadium atom, a niobium atom or a tantalum atom
  • X 1 represents a hydroxy group, a chlorine atom or a bromine atom
  • p represents an integer of 2 to 5.
  • composition according to (3) above which contains the compound represented by the general formula (1) and a luminescent substrate.
  • the compound represented by the general formula (1) is orthovanadic acid, an alkali metal salt of orthovanadic acid, an ammonium salt of orthovanadic acid, metavanadic acid, an alkali metal salt of metavanadic acid, or an ammonium salt of metavanadic acid.
  • the luminescent substrate is a luminol, a chemically acceptable salt, or 8-amino-5-chloro-7-phenylpyrido[3,4-d]pyridazine-1,4(2H,3H)-dione Or the composition according to any one of (1) to (6) above, which is a chemically acceptable salt.
  • composition according to any one of (1) to (9) above, wherein the composition has a pH of 5 to 12.
  • a method for stabilizing a luminescent substrate (hereinafter sometimes abbreviated as the stabilization method of the present invention) in which a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds, or tantalum compounds is allowed to coexist with the luminescent substrate.
  • the transition metal compound is a compound represented by general formula (1) or general formula (2).
  • Z 1 represents a vanadium atom, a niobium atom or a tantalum atom
  • M 1 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or NH 4
  • each M 2 independently represents a hydrogen represents an atom, an alkali metal atom or NH4, m represents 0 or 1, n represents 2 when m is 0, and 0 when m is 1.
  • Z 2 represents a vanadium atom, a niobium atom or a tantalum atom
  • X 1 represents a hydroxy group, a chlorine atom or a bromine atom
  • p represents an integer of 2 to 5.
  • a stabilizer for a luminescent substrate comprising a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds and tantalum compounds.
  • composition and stabilization method of the present invention can improve the stability of the luminescent substrate by allowing the luminescent substrate to coexist with a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds and tantalum compounds. This makes it possible to suppress a decrease in the amount of light emitted from the luminescent substrate (decrease in measurement sensitivity) due to decomposition, deterioration, or the like of the luminescent substrate.
  • a luminescence substrate and an oxidation catalyst are reacted in the presence of a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds, and tantalum compounds to measure the amount of luminescence derived from a target substance (substance to be measured). It is a method for measurement, and the stability of the luminescent substrate can be improved during the reaction and the measurement of the luminescence level, and the luminescence level derived from the target substance can be measured with high sensitivity and accuracy.
  • FIG. 1 is a graph showing the ratio of luminescence intensity to 11° C. in the case of using a standard TSH solution with a TSH concentration of 0.05 ⁇ IU/mL among the results of Table 1 (Example 1 and Comparative Examples 1 and 2).
  • FIG. 2 is a graph showing the ratio of light emission to 11° C. when using a standard TSH solution with a TSH concentration of 0.05 ⁇ IU/mL among the results in Table 2 (Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 to 4). .
  • FIG. 2 is a graph showing the ratio of luminescence intensity to 11° C.
  • FIG. 4 is a graph showing the ratio of luminescence intensity to 11° C. when using a standard TSH solution with a TSH concentration of 0.05 ⁇ IU/mL among the results of Table 3 (Examples 4 to 6 and Comparative Examples 1 and 2). .
  • FIG. 4 is a graph showing the ratio of luminescence intensity to 11° C. when using a standard TSH solution with a TSH concentration of 0.05 ⁇ IU/mL among the results of Table 4 (Examples 7 to 9 and Comparative Examples 1 and 2).
  • the ratio of luminescence intensity to 11° C. when using a standard TSH solution with a TSH concentration of 0.05 ⁇ IU/mL was graphed. It is a diagram.
  • FIG. 4 is a graph showing the ratio of luminescence intensity to 11° C. in the case of using a standard TSH solution with a TSH concentration of 0.05 ⁇ IU/mL among the results of Table 6 (Examples 11 to 13).
  • composition of the present invention contains a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds and tantalum compounds (hereinafter sometimes abbreviated as the transition metal compound according to the present invention) and a luminescent substrate.
  • the transition metal compound according to the present invention a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds and tantalum compounds
  • the action of the transition metal compound suppresses decomposition and deterioration of the luminescent substrate.
  • the composition of the present invention can be used to measure target substances in living organisms with high sensitivity and accuracy.
  • the transition metal compound according to the present invention refers to a vanadium compound containing vanadium element in the compound, a niobium compound containing niobium element in the compound, and a tantalum compound containing tantalum element in the compound.
  • Preferred specific examples of such transition metal compounds include compounds represented by general formula (1) or general formula (2).
  • Z 1 represents a vanadium atom, a niobium atom or a tantalum atom
  • M 1 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or NH 4
  • each M 2 independently represents a hydrogen represents an atom, an alkali metal atom or NH4, m represents 0 or 1, n represents 2 when m is 0, and 0 when m is 1.
  • Z 2 represents a vanadium atom, a niobium atom or a tantalum atom
  • X 1 represents a hydroxy group, a chlorine atom or a bromine atom
  • p represents an integer of 2 to 5.
  • examples of the alkali metal atoms represented by M1 and M2 include a lithium atom, a sodium atom, a potassium atom and a cesium atom. Preferred are sodium and potassium atoms.
  • Z 1 in general formula (1) and Z 2 in general formula (2) are preferably vanadium atoms and tantalum atoms, more preferably vanadium atoms.
  • an alkali metal atom and NH4 are preferred, and NH4 is more preferred.
  • M2 in general formula (1) may be the same group or different groups.
  • n in general formula (1) is 0, it means that the (-OM 2 ) n group does not exist.
  • X 1 in general formula (2) is preferably a chlorine atom or a bromine atom, more preferably a chlorine atom.
  • p in the general formula (1) is preferably an integer of 3 to 5, preferably 3 and 5, more preferably 3.
  • Examples of the compounds represented by formulas (1) and (2) include orthovanadate (V) (H 3 VO 4 ); lithium orthovanadate (V), (Li 3 VO 4 ), sodium orthovanadate (V) (Na 3 VO 4 ), potassium orthovanadate (V) (K 3 VO 4 ), cesium orthovanadate (V) (Cs 3 VO 4 ), etc.
  • Alkali metal salts ammonium salts of orthovanadate such as ammonium orthovanadate (V) ( NH4VO4 ); metavanadate ( V) ( HVO3 ); lithium metavanadate (V) ( LiVO3 ), metavanadate ( V) alkali metal salts of metavanadate such as sodium ( NaVO3 ), potassium metavanadate (V) ( KVO3 ), cesium metavanadate (V) ( CsVO3 ); ammonium metavanadate (V) ( NH4VO3 ) ammonium salts of metavanadic acid such as; orthoniobate (V) ( H3NbO4 ); lithium orthoniobate ( V) ( Li3NbO4 ), sodium ) alkali metal salts of orthoniobate such as potassium ( K3NbO4 ), cesium (V) orthoniobate ( Cs3NbO4 ); ammonium salts of orthoniobate such as ammoni
  • transition metal compounds according to the present invention compounds represented by the above general formula (1) are preferred, and among others, compounds represented by the following general formula (1-1) are more preferred.
  • M 1 , M 2 , m and n are the same as M 1 , M 2 , m and n in formula (1) above.
  • Specific examples of the compound represented by the general formula (1-1) include orthovanadic acid (V) (H 3 VO 4 ), alkali metal salts of orthovanadic acid, and ammonium salts of orthovanadic acid. , metavanadic acid (V) (HVO 3 ), alkali metal salts of metavanadic acid, ammonium salts of metavanadic acid, etc.
  • these preferable vanadic acids are less likely to adversely affect the measurement results during measurement, and can more effectively improve the stability of the luminescent substrate, thereby achieving the desired results with high accuracy. It has the effect of being able to measure things.
  • one transition metal compound may be used alone, or two or more compounds may be used in combination.
  • the luminescent substrate according to the composition of the present invention refers to a luminescent substance used for chemiluminescence measurement of a target substance, and is not particularly limited as long as it is a luminescent substrate (luminescent substance) used in this field.
  • chemiluminescence measurement the presence and amount of the target substance is detected by detecting the chemiluminescence emitted by the chemiluminescent substance produced when the luminescent substrate (luminescent substance) is decomposed by the labeling enzyme.
  • substrates that emit light by radicalization of the luminescent substrate are preferred, and specific examples include luminol, isoluminol, N-ethylisoluminol, N-(4-aminobutyl)- Luminols such as N-ethylisoluminol hemisuccimide, N-(6-aminohexyl)-N-ethylisoluminol, or chemically acceptable salts of luminols (alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts; alkaline earth metal salts such as magnesium salts and calcium salts; ammonium salts, etc.); 8-amino-5-chloro-7-phenylpyrido[3,4-d]pyridazine-1,4(2H,3H)-dione (L -012) or a chemically acceptable salt of L-012; lucigenin; luciferin (firefly luciferin
  • chemically acceptable salts of L-012 include, for example, salts described in International Publication No. 2017/069192.
  • luminescent substrates include, for example, salts described in International Publication No. 2017/069192.
  • luminescent substrates include, for example, salts described in International Publication No. 2017/069192.
  • luminescent substrates include, for example, salts described in International Publication No. 2017/069192.
  • luminols and chemically acceptable salts thereof are preferred, luminol, isoluminol and chemically acceptable salts thereof are more preferred, and luminol and chemically acceptable luminols are preferred. more preferred.
  • commercially available ones may be used, or ones synthesized as appropriate by a method known per se may be used.
  • composition of the present invention may be in a solution state, a frozen state, or a lyophilized state.
  • a dissolving solution for dissolving the transition metal compound and the luminescent substrate of the present invention.
  • a dissolution liquid is not particularly limited as long as it is a dissolution liquid used in this field, and specific examples thereof include water, buffer solutions, and the like.
  • the buffer solution used in the composition method of the present invention is not particularly limited as long as it is a buffer solution used in this field.
  • N-cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid (CHES), 3-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinyl]propanesulfonic acid (EPPS), piperazine-1
  • a buffer solution in which 4-bis(2-hydroxy-3-propanesulfonic acid) (POPSO), tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris) or diethanolamine or a salt thereof is dissolved is preferred
  • N-cyclohexyl-2-amino ethanesulfonic acid (CHES), 3-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinyl]propanesulfonic acid (EPPS), piperazine-1,4-bis(2-hydroxy-3-propanesulfonic acid) (POPSO) ) or tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris) or a buffer solution in which salts thereof are dissolved is more preferable.
  • buffers may be used alone, or may be used in combination of two or more buffers.
  • buffers sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.
  • a buffer solution may be prepared by combining an alkali metal hydroxide or an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid.
  • buffer combinations include N-cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid (CHES)/sodium hydroxide buffer, 3-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinyl]propanesulfonic acid (EPPS)/sodium hydroxide buffer, piperazine-1,4-bis(2-hydroxy-3-propanesulfonic acid) (POPSO)/sodium hydroxide buffer, tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris)/hydroxide sodium buffer solution and the like.
  • These buffers may be commercially available or appropriately prepared by a method known per se.
  • the concentration of the buffering agent in the buffer in the composition of the present invention may be appropriately selected from the range of usually 10-500 mM, preferably 10-300 mM.
  • the concentration of the luminescent substrate in the composition of the present invention may be appropriately selected from the concentration range used in the field of chemiluminescence measurement.
  • the lower limit of the concentration of the luminescent substrate in solution is usually It is 0.01 mM or more, preferably 0.1 mM or more, more preferably 0.2 mM or more, and the upper limit is usually 20 mM or less, preferably 10 mM or less, more preferably 5 mM or less.
  • the concentration of the transition metal compound in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it can improve the stability of the luminescent substrate.
  • the concentration of the coexisting luminescent substrate, etc. for example, when the concentration of the luminescent substrate is used as the standard, the concentration of the luminescent substrate in the solution is 1 mM.
  • the concentration of the transition metal compound the lower limit is usually 0.0005 mM or more, preferably 0.005 mM or more, more preferably 0.05 mM or more, and still more preferably 0.1 mM, and the upper limit is usually 10 mM or less, preferably 0.1 mM.
  • the lower limit of the concentration of the transition metal compound in the solution is usually 0.01 mM or higher, preferably 0.05 mM or higher, more preferably 0.1 mM or higher, still more preferably 0.25 mM, most preferably 0.05 mM or higher. It is 5 mM, and the upper limit is usually 10 mM or less, preferably 5 mM or less, more preferably 2.5 mM or less, still more preferably 1 mM or less.
  • the pH of the composition of the present invention may be appropriately selected from the range of usually pH 5-12, preferably pH 6-11, more preferably pH 6.5-10.5.
  • composition of the present invention When the composition of the present invention is in the form of a solution, it is desirable to add the transition metal compound of the present invention and the luminescent substrate to the solution described above so that the concentration range and the concentration ratio are as described above.
  • the transition metal compound of the present invention and a luminescent substrate are added to the frozen stock solution or the freeze-dried stock solution so that the concentration ranges and concentration ratios described above are satisfied.
  • composition of the present invention it is desirable to contain when preparing the composition of the present invention with a dissolution liquid, such as when dissolving the composition of the present invention in a frozen or freeze-dried state with a dissolution liquid or when diluting a composition of the present invention in a solution state with a dissolution liquid is prepared so that the transition metal compound and the luminescent substrate according to the present invention after preparation (after dissolution, after dilution, etc.) are in the concentration range and concentration ratio described above, respectively, the luminescent substrate in the composition after preparation Stability may also be improved.
  • a dissolution liquid such as when dissolving the composition of the present invention in a frozen or freeze-dried state with a dissolution liquid or when diluting a composition of the present invention in a solution state with a dissolution liquid is prepared so that the transition metal compound and the luminescent substrate according to the present invention after preparation (after dissolution, after dilution, etc.) are in the concentration range and concentration ratio described above, respectively, the luminescent substrate in
  • the composition of the present invention contains, in addition to the transition metal compound of the present invention, a luminescent substrate, and water or/and a buffer solution, for example, salts such as sodium chloride and magnesium chloride; preservatives such as sodium azide; maltose; Sugars such as sucrose and trehalose; 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 5-bromo-5-nitro-1,3-dioxane, ( +) preservatives such as -10-camphorsulfonic acid; stabilizers; sensitizers; surfactants; These additives may be commercially available ones, or may be appropriately synthesized by a method known per se. Also, the composition of the present invention desirably does not contain boric acid or its salts.
  • stabilizers include those represented by formulas [3-1] to [3-12]. One of these stabilizers may be used alone, or two or more stabilizers may be used in combination. The stabilizer is not limited to those represented by formulas [3-1] to [3-12].
  • Preferred specific examples of the above stabilizers and specific examples of stabilizers other than [3-1] to [3-12] above include compounds and salts thereof described in International Publication No. 2017/069192, etc. is mentioned.
  • the above-mentioned sensitizer (enhancer) is not particularly limited as long as it is a sensitizer (enhancer) used in this field.
  • 4-(imidazol-1-yl) imidazole derivatives such as phenol; 4-(4-hydroxyphenyl) oxazole derivatives such as oxazole; p-iodophenol, 4-hydroxycinnamic acid, 4- Phenol derivatives such as (4'-thiazolyl)phenol; naphthol derivatives such as 1-bromonaphthol; among others, thiazole derivatives such as 4-(4-hydroxyphenyl)thiazole are preferred.
  • these sensitizers (enhancers) one type of sensitizer (enhancer) may be used alone, or two or more types of sensitizers (enhancers) may be used in combination.
  • the amount of these additives to be added may be appropriately set within the range used in this field.
  • the composition of the present invention may contain organic solvents for the purpose of improving the solubility of the above additives in water or buffers.
  • organic solvents include alcohol solvents such as methanol and ethanol; ether solvents such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; ketone solvents such as acetone and ethyl methyl ketone; dimethylformamide and diethyl.
  • Amide solvents such as formamide; sulfoxide solvents such as dimethylsulfoxide and diethylsulfoxide; nitrile solvents such as acetonitrile;
  • One type of these organic solvents may be used alone, or two or more types of solvents may be used in combination.
  • the amount of these organic solvents to be used may be appropriately set in consideration of their solubility in water or buffer solution, their adverse effects on the chemiluminescence measurement described below, and the like.
  • the composition of the present invention can improve the stability of the luminescent substrate in a solution state by allowing the transition metal compound of the present invention to coexist with the luminescent substrate. In measurement, it is possible to suppress a decrease in the amount of light emitted from the luminescent substrate (decrease in measurement sensitivity) due to decomposition or deterioration of the luminescent substrate, and to detect and measure the target substance with high accuracy.
  • the stabilization method of the present invention is a method of coexisting a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds and tantalum compounds in a luminescent substrate.
  • a specific technique for the stabilization method of the present invention is not particularly limited as long as it is a method in which the transition metal compound of the present invention is allowed to coexist with a luminescent substrate.
  • Examples of the luminescent substrate and the transition metal compound according to the present invention used in the stabilization method of the present invention include the same specific examples as the luminescent substrate and transition metal compound used in the composition of the present invention described above.
  • the concentration used and the concentration ratio between the luminescent substrate and the transition metal compound are also the same as those described above.
  • the dissolution solution used in the stabilization method of the present invention includes the same specific examples as the buffer solution used in the composition of the present invention described above, and preferred specific examples are also the same.
  • the concentration of the buffering agent contained in the above buffer solution is also the same as the range described above.
  • the pH of the solution in which the transition metal compound is allowed to coexist with the luminescent substrate includes the same range as the pH range of the composition of the present invention, and the preferred range is also the same.
  • additives and organic solvents used in this field may coexist.
  • examples of the organic solvent include the same specific examples of the additive and the organic solvent in the composition of the present invention, and the amount of the additive added and the amount of the organic solvent used are also as described above.
  • the stabilization method of the present invention which is performed based on the above-described specific technique, stabilizes the luminescent substrate for a long period of time by suppressing the decomposition (deterioration) of the luminescent substrate, thereby reducing the amount of light emitted by the luminescent substrate (lowering the measurement sensitivity). ) can be suppressed.
  • the transition metal compound of the present invention is less likely to adversely affect measurement when a solution containing the luminescent substrate is used. Substances can be measured.
  • the measurement method of the present invention is a method of reacting a luminescent substrate, an oxidizing agent, and an oxidation catalyst in the coexistence of the transition metal compound of the present invention, and measuring the amount of luminescence. That is, the measurement method of the present invention is a method for measuring the luminescence reaction of a luminescent substrate and the amount of chemiluminescent substance generated thereby. By using the measuring method of the present invention, the presence or absence and amount of a target substance contained in a sample can be detected.
  • the measurement method of the present invention include various methods known per se, such as a method of detecting and measuring chemiluminescence generated by a reaction (chemiluminescence reaction) between an oxidizing agent and a luminescent substrate.
  • specific techniques for reacting a luminescent substrate, an oxidizing agent, and an oxidation catalyst include, for example, (1) a solution containing a luminescent substrate and the transition metal compound according to the present invention (luminescent substrate solution); (2) a solution containing a luminescent substrate and a transition metal compound according to the present invention (luminescent substrate solution), a solution containing an oxidation catalyst, and (3) a solution containing an oxidation catalyst, a solution containing a luminescent substrate and a transition metal compound according to the present invention (luminescent substrate solution), and a solution containing an oxidizing agent; (4) A solution containing an oxidation catalyst, a solution containing a luminescent substrate and the transition metal compound according to the present invention (luminescent substrate solution), and a solution containing an oxidizing agent are simultaneously mixed and reacted. There are methods, etc. These reactions are usually carried out in a solvent.
  • the luminescent substrate and the transition metal compound according to the present invention used in the measurement method of the present invention include the same specific examples as the luminescent substrate and transition metal compound used in the composition of the present invention described above.
  • the oxidation catalysts mentioned above refer to catalysts containing metals such as iron, cobalt, manganese, nickel, chromium, zinc, osmium, molybdenum, cadmium, or copper. not.
  • oxidation catalysts include peroxidase (POD), oxidases such as catalase; hydrolases such as alkaline phosphatase; metalloporphyrin compounds such as cobalamin and hematin; hemproteins such as hemoglobin; (K 3 [Fe(CN) 6 ]) and the like, among which oxidases such as peroxidase (POD) and catalase are preferred, and peroxidase (POD) is more preferred.
  • POD peroxidase
  • POD peroxidase
  • catalase hydrolases
  • metalloporphyrin compounds such as cobalamin and hematin
  • hemproteins such as hemoglobin
  • K 3 [Fe(CN) 6 ] oxid
  • the above-mentioned peroxidase (POD) is not particularly limited as long as it can chemiluminesce a luminescent substrate in the presence of an oxidizing agent such as hydrogen peroxide.
  • an oxidizing agent such as hydrogen peroxide.
  • those derived from plants such as horseradish, pineapple, and figs (horseradish peroxidase, etc.); those derived from microorganisms such as mold and yeast; peroxidase, etc.), among which those derived from horseradish (horseradish peroxidase) are preferred.
  • Such peroxidase (POD) is produced by genetic engineering or obtained by hydrolyzing a part of the structure of naturally occurring peroxidase (POD) with a proteolytic enzyme or the like. , including those with POD activity.
  • Peroxidase (POD) may also be bound to antigens, antibodies, and the like.
  • oxidizing agents examples include hydrogen peroxide, sodium peroxide, potassium peroxide, perchloric acid, sodium perchlorate, potassium perchlorate, perbromic acid, sodium perbromate, potassium perbromate, Inorganic peroxides such as sodium manganate, potassium permanganate and iodine; Examples include organic peroxides, among which inorganic peroxides are preferred, hydrogen peroxide and sodium peroxide are more preferred, and hydrogen peroxide is even more preferred. Commercially available products may be used as these oxidizing agents.
  • a sensitizer may be used in addition to the luminescent substrate, the transition metal compound of the present invention, the oxidation catalyst and the oxidizing agent.
  • sensitizer examples include the same specific examples as the sensitizer (enhancer) used in the composition of the present invention, and preferred specific examples are also the same.
  • the amount of the luminescent substrate used in the measurement method of the present invention may vary depending on the method of measurement, so it cannot be generalized. 0.01 to 20 mM and 5 ⁇ L to 1 mL, preferably 0.1 to 10 mM concentration and 10 to 500 ⁇ L, more preferably 0.2 to 5 mM concentration and 20 to 300 ⁇ L.
  • the amount of the luminescent substrate to be used is usually 5 ⁇ L to 1 mL at a concentration of 0.01 to 20 mM, preferably 0.1, per 25 ⁇ L of the sample. It is 10-500 ⁇ L at ⁇ 10 mM, more preferably 20-300 ⁇ L at 0.2-5 mM concentration.
  • the amount of the transition metal compound according to the present invention used in the measuring method of the present invention may vary depending on the mode of measurement, so it cannot be generalized. On the other hand, it is usually 5 ⁇ L to 1 mL at a concentration of 0.01 to 10 mM, preferably 10 to 500 ⁇ L at a concentration of 0.05 to 5 mM, more preferably 20 to 20 ⁇ L at a concentration of 0.1 to 2 mM. 300 ⁇ L, more preferably 20-300 ⁇ L at a concentration of 0.25-1 mM.
  • the amount of the transition metal compound according to the present invention to be used is usually 5 ⁇ L to 1 mL at a concentration of 0.01 to 10 mmM for 25 ⁇ L of the sample, preferably. is 10 to 500 ⁇ L at a concentration of 0.05 to 5 mM, more preferably 20 to 300 ⁇ L at a concentration of 0.1 to 2 mM, still more preferably 20 to 300 ⁇ L at a concentration of 0.25 to 1 mM. be.
  • the concentration of the transition metal compound with respect to the concentration of the luminescent substrate is The lower limit of the concentration of the transition metal compound in the solution is usually 0.0005 mM or more, preferably 0.005 mM or more, more preferably 0.05 mM or more, and still more preferably 0.1 mM with respect to the substrate concentration of 1 mM.
  • the upper limit is usually 10 mM or less, preferably 5 mM or less, more preferably 2.5 mM or less, still more preferably 1 mM or less.
  • the amount of oxidation catalyst used in the measurement method of the present invention may vary depending on the type of catalyst used and the mode of measurement. When measuring the amount of luminescence, it is usually 5 ⁇ L to 1 mL at a concentration of 0.001 to 1 ⁇ mol/L, preferably 10 to 500 ⁇ L at a concentration of 0.005 to 0.5 ⁇ mol/L, with respect to 25 ⁇ L of a sample. and more preferably 20 to 300 ⁇ L at a concentration of 0.01 to 0.1 ⁇ mol/L.
  • the amount of peroxidase (POD) to be used is usually 5 ⁇ L to 1 mL at a concentration of 0.001 to 1 ⁇ mol/L with respect to 25 ⁇ L of the sample, preferably The concentration is 0.005-0.5 ⁇ mol/L and the volume is 10-500 ⁇ L, and the concentration is 0.01-0.1 ⁇ mol/L and the volume is more preferably 20-300 ⁇ L.
  • the amount of oxidizing agent used in the measurement method of the present invention may vary depending on the type of oxidizing agent used and the mode of measurement, so it cannot be generalized.
  • the concentration (w/v) of the hydrogen peroxide solution is usually 0.001 to 0.5% with a concentration of 0.001 to 0.5%, and the concentration is preferably 5 ⁇ L to 1 mL with respect to 25 ⁇ L of the sample.
  • 0.005 to 0.25% concentration is 10 to 500 ⁇ L, more preferably 0.01 to 0.1% concentration is 20 to 300 ⁇ L.
  • the amount of hydrogen peroxide to be used is usually 0.001 to 0.001 to 0.001 as the concentration (w/v) of hydrogen peroxide solution with respect to 25 ⁇ L of the sample.
  • 5% concentration is 2.5 to 500 ⁇ L, preferably 0.005 to 0.25% concentration is 5 to 250 ⁇ L, more preferably 0.01 to 0.1% concentration is 10 to 150 ⁇ L.
  • the amount of the sensitizer (enhancer) used in the measurement method of the present invention may vary depending on the type of sensitizer (enhancer) used and the mode of measurement, so it cannot be generalized.
  • the agent (enhancer) is a thiazole derivative and the total luminescence amount is measured
  • the concentration is usually 0.1 ⁇ M to 10 mM, and the concentration is usually 5 ⁇ L to 1 mL, preferably 1 ⁇ M to 2 mM, relative to 25 ⁇ L of the sample. 10 to 500 ⁇ L at a concentration of 10 ⁇ M to 1 mM, and more preferably 20 to 300 ⁇ L at a concentration of 10 ⁇ M to 1 mM.
  • the amount of the thiazole derivative to be used is usually 5 ⁇ L to 1 mL at a concentration of 0.1 ⁇ M to 10 mM, preferably 1 ⁇ M to 2 mM, with respect to 25 ⁇ L of the sample. 10 to 500 ⁇ L at a concentration of 10 ⁇ M to 1 mM, and more preferably 20 to 300 ⁇ L at a concentration of 10 ⁇ M to 1 mM.
  • surfactants and activators are added to the measurement system for the purpose of avoiding the influence of components other than the target substance contained in the sample, or for the purpose of increasing the detection sensitivity of the target substance.
  • the amount of these additives to be added may be appropriately set within the range used in this field.
  • the luminescence reaction of the luminescent substrate in the measurement method of the present invention may be carried out under conditions of usually pH 5-12, preferably pH 6-11, more preferably pH 6.5-10.5.
  • Adjustment to such a pH can be carried out by adjusting the pH of a solution such as a solution (luminescent substrate solution).
  • a solution such as a solution (luminescent substrate solution).
  • the pH may be adjusted by using diluting water and/or buffer.
  • examples of such a buffer solution include the same specific examples as those given for the composition of the present invention, and preferred specific examples are also the same.
  • the concentration of the buffering agent contained in the above buffer solution is also the same as the range described above.
  • the luminescent reaction of the luminescent substrate and subsequent measurement of the amount of luminescence in the measurement method of the present invention may be performed under temperature conditions of usually 10 to 60°C, preferably 15 to 50°C, more preferably 20 to 45°C.
  • the time required for the luminescence reaction of the luminescent substrate and subsequent luminescence measurement in the measurement method of the present invention is usually 1 second to 20 minutes, preferably 5 seconds to 15 minutes, more preferably 10 seconds to 10 minutes.
  • an antigen-antibody reaction is performed to form an enzyme-labeled immune complex, and the complex is subjected to the measurement method of the present invention.
  • the antigen-antibody reaction may be performed under the same pH and temperature conditions as the luminescence reaction of the luminescence substrate in the above measurement method.
  • the reaction time for the antigen-antibody reaction described above is usually 10 seconds to 120 minutes, preferably 30 seconds to 60 minutes, more preferably 1 to 30 minutes.
  • the measurement method of the present invention can be applied to the measurement method and detection method using the above-described chemiluminescence reaction, for example, in the fields of clinical testing, biochemistry, and biology.
  • a method for example, an immunocomplex is formed between an antibody or antigen labeled with a luminescent substrate or an oxidation catalyst or the like and the target substance in the sample, and the amount of luminescence of the chemiluminescent substance in the complex is measured.
  • Luminescence immunoassay (CLIA), chemiluminescence enzyme immunoassay (CELIA), electrochemiluminescence immunoassay (ECLEIA) and the like.
  • the amount of luminescence may be measured directly or indirectly by measuring the amount of luminescence of the target substance, or by measuring the amount of luminescence of a substance that competes with the target substance (competitive substance).
  • an antibody against a target substance labeled with an oxidation catalyst such as peroxidase (POD) is reacted with the target substance in the presence of the transition metal compound of the present invention.
  • an oxidation catalyst such as peroxidase (POD)
  • POD peroxidase
  • a method for measuring a target substance characterized by measuring the amount of light emitted from the substance.
  • the above-mentioned target substance is not particularly limited as long as it is possible to obtain an antibody or antigen against it by any method.
  • All measurement target substances that are usually considered measurable by complement immunoassay such as drugs, steroids, peptides, hormones, hepatitis markers, cancer markers, antibodies, and serum proteins, can be mentioned.
  • endocrine function-related substances such as thyroid stimulating hormone (TSH), parathyroid hormone (iPTH), growth hormone (GH), somatomedin C (IGF-1), luteinizing hormone (LH), follicle stimulating hormone hormone (FSH), prolactin (PRL), adrenocorticotropic hormone (ACTH), vasopressin, oxytocin, somatostatin, enkephalin, ⁇ -endorphin, thyroxine, triiodothyronine, thyroglobulin, antithyroglobulin antibody, anti-T3 antibody, anti-T4 antibody , anti-TSH antibody, calcitonin, catecholamines, dopamine, serotonin, aldosterone, renin, angiotensin, cortisol, deoxycortisol, cortisone, corticosterone, deoxycorticosterone, androsterone, progesterone, pregnenolone,
  • Tumor-related substances include , CEA, ferritin, ⁇ 2-microglobulin, elastase, ⁇ -fetoprotein, nerve-specific enolase, prostate-specific antigen, CA19-9, etc.
  • Drugs and vitamin-related substances include phenobarbital, phenytoin, carbamazepine, primidone, ethosuximide , valproic acid, acetazolamide, sultiam, glutethimide, clonazepam, nitrazepam, diazepam, pentobarbital, secobarbital, bupivacaine, mepivacaine, lidocaine, procainamide, quinidine, digoxin, dikitoxin, theophylline, amitriptyline, imipramine, amikacin, gentamicin, tobramycin, cephalexin, sulfamethoxazole, methotrexate, cyclospor
  • the above-mentioned sample may be derived from a subject animal, for example, whole blood, serum, plasma, urine, saliva, cerebrospinal fluid, tissue fluid, sweat, tears, amniotic fluid, bone marrow fluid, pleural fluid, ascitic fluid, joint fluid. , aqueous humor, and vitreous humor.
  • TSH thyroid-stimulating hormone
  • a sample, anti-thyroid stimulating hormone antibody (hereinafter sometimes abbreviated as anti-TSH antibody) is bound to a suitable automatic analyzer equipped with a mechanism for maintaining a constant atmosphere around the reaction vessel and/or the reaction vessel in the photometry room.
  • a luminescent substrate solution) and a solution containing hydrogen peroxide are loaded, respectively.
  • the analyzer is started, and the sample containing TSH is reacted with the solution containing anti-TSH antibody-bound magnetic particles to form an "anti-TSH antibody-bound magnetic particle-TSH” complex, followed by B/F separation. do.
  • the solution containing the "anti-TSH antibody-bound magnetic particle-TSH” complex is added with the POD-labeled anti-TSH antibody-containing solution to react to give "anti-TSH antibody-bound magnetic particle-TSH-POD-labeled anti-TSH antibody".
  • a complex is formed and B/F separation is performed.
  • a luminescent substrate solution and a solution containing hydrogen peroxide are added to the magnetic particles subjected to B/F separation, and after mixing, the amount of luminescence derived from TSH contained in the sample may be measured.
  • a sample a solution containing anti-TSH antibody-bound magnetic particles, Peroxidase (POD)-labeled anti-TSH antibody solution, solution containing luminol sodium salt, sodium orthovanadate (V) and 4-(4-hydroxyphenyl)thiazole as an enhancer (luminescent substrate solution), peroxide
  • POD Peroxidase
  • V sodium orthovanadate
  • 4-(4-hydroxyphenyl)thiazole as an enhancer
  • the analyzer is started, and the sample containing TSH, the solution containing the anti-TSH antibody-bound magnetic particles, and the solution containing the POD-labeled anti-TSH antibody are reacted to form "anti-TSH antibody-bound magnetic particles-TSH-POD-labeled Anti-TSH antibody' complex is formed and B/F separated.
  • a luminescent substrate solution and a solution containing hydrogen peroxide may be added to magnetic particles subjected to B/F separation, and after mixing, the amount of luminescence derived from TSH contained in the sample may be measured.
  • the magnetic particles used in the measurement method of the present invention are not particularly limited as long as they are magnetic particles used in this field. good.
  • Antigen- or antibody-bound magnetic particles such as anti-TSH antibody-bound magnetic particles, may be produced using the above magnetic particles according to a method known per se.
  • the sample and various reagents are reacted manually to cause a luminescence reaction. / and set in a spectrometer equipped with a mechanism for maintaining a constant atmosphere around the reaction vessel in the photometry chamber, and measure the amount of luminescence originating from the target substance contained in the sample.
  • the coexistence of the transition metal compound of the present invention with the luminescent substrate improves the stability of the solution containing the luminescent substrate in a solution state, and increases the luminescence intensity of the luminescent substrate. Since the decrease (decrease in measurement sensitivity) can be suppressed and the luminescence amount of the luminescent substrate is unlikely to be adversely affected, the luminescence amount derived from the target substance can be measured with high sensitivity and accuracy.
  • kits for luminescence measurement include, for example, a reagent containing the transition metal compound according to the present invention, a reagent containing a luminescent substrate, a reagent containing an oxidizing agent, and a reagent containing an oxidation catalyst. and a kit containing a reagent containing a transition metal compound and a luminescent substrate according to the present invention, a reagent containing an oxidizing agent, and a reagent containing an oxidation catalyst.
  • the contents of the luminescent substrate, the transition metal compound according to the present invention, the oxidizing agent, and the oxidation catalyst contained in the kit for luminescence measurement described above are as follows:
  • the final concentration and concentration ratio of each component of the agent and the oxidation catalyst may be contained within the ranges described above.
  • the kit for luminescence measurement described above contains additives used in this field, such as sensitizers, activators, preservatives, stabilizers, preservatives, and surfactants. agents may be included. The content of these additives may be appropriately set within the range used in this field.
  • kits for luminescence measurement containing such additives include the following.
  • a luminescence measurement kit containing a reagent containing a transition metal compound according to the present invention, a reagent containing a luminescent substrate, a reagent containing an oxidizing agent and a sensitizer (enhancer), and a reagent containing an oxidation catalyst.
  • agents containing transition metal compounds of the present invention agents containing luminescent substrates, agents containing oxidizing agents, agents containing oxidation catalysts, and agents containing sensitizers (enhancers), Luminescence measurement kit.
  • a luminescence measurement kit containing a reagent containing a transition metal compound according to the present invention, a reagent containing a luminescent substrate, a reagent containing an oxidizing agent, a reagent containing an oxidation catalyst, and a reagent containing magnetic particles .
  • kits for measuring luminescence comprising: (vii) a reagent containing a transition metal compound according to the present invention, a reagent containing a luminescent substrate and a sensitizer (enhancer), a reagent containing an oxidizing agent, a reagent containing an oxidation catalyst, and a reagent containing magnetic particles
  • a kit for measuring luminescence comprising: (viii) a reagent containing a transition metal compound according to the present invention, a reagent containing a luminescent substrate, a reagent containing an oxidizing agent and a sensitizer (enhancer), a reagent containing an oxidation
  • a kit for luminescence measurement containing reagents containing reagents.
  • a luminescence measurement kit comprising a reagent containing a transition metal compound and a luminescent substrate according to the present invention, a reagent containing an oxidizing agent and a sensitizer (enhancer), and a reagent containing an oxidation catalyst.
  • a luminescence measurement kit containing a reagent containing a transition metal compound and a luminescent substrate according to the present invention, a reagent containing an oxidizing agent, a reagent containing an oxidation catalyst, and a reagent containing a sensitizer (enhancer); .
  • a luminescence measurement kit comprising a reagent containing a transition metal compound and a luminescent substrate according to the present invention, a reagent containing an oxidizing agent, a reagent containing an oxidation catalyst, and a reagent containing magnetic particles.
  • luminescence including reagents containing transition metal compounds of the present invention, luminescent substrates and sensitizers (enhancers), reagents containing oxidizing agents, reagents containing oxidation catalysts, and reagents containing magnetic particles; Measurement kit.
  • luminescence including reagents containing transition metal compounds and luminescent substrates according to the present invention, reagents containing oxidizing agents and sensitizers (enhancers), reagents containing oxidation catalysts, and reagents containing magnetic particles Measurement kit.
  • a reagent containing a transition metal compound and a luminescent substrate according to the present invention a reagent containing an oxidizing agent, a reagent containing an oxidation catalyst, a reagent containing a sensitizer (enhancer), and a reagent containing magnetic particles
  • a kit for measuring luminescence comprising:
  • each reagent in the kit for luminescence measurement described above may be a solution state, a frozen state, or a freeze-dried state.
  • test solution for luminescence measurement examples include the following.
  • a reagent solution for measuring luminescence comprising a luminescent substrate solution containing the transition metal compound and the luminescent substrate according to the present invention, a solution containing an oxidizing agent, and a solution containing an oxidation catalyst.
  • the contents of the luminescent substrate, the transition metal compound according to the present invention, the oxidizing agent, and the oxidation catalyst contained in the reagent solution for luminescence measurement described above are as follows:
  • the final concentration and concentration ratio of each component of the agent and the oxidation catalyst may be contained within the ranges described above.
  • the reagent solution for luminescence measurement described above contains additives used in this field, such as sensitizers, activators, preservatives, stabilizers, preservatives, and surfactants. agents may be included. The content of these additives may be appropriately set within the range used in this field.
  • the present invention also discloses stabilizers for luminescent substrates comprising transition metal compounds selected from vanadium compounds, niobium compounds or tantalum compounds.
  • the stabilizing method of the present invention described above can be performed by using a stabilizer for a luminescent substrate. Specifically, a luminescent substrate stabilizer is added to a reagent containing a luminescent substrate, a luminescent substrate or a reagent containing a luminescent substrate is added to a luminescent substrate stabilizer, a reagent containing a luminescent substrate and luminescence
  • the transition metal compound can coexist with the luminescent substrate by means of adding the stabilizer for the substrate to a solution such as water or an appropriate buffer solution.
  • the luminescent substrate stabilizer may be a reagent that is the above transition metal compound alone, or a reagent containing the above transition metal compound and other compounds. Other compounds include additives used in the art, such as enhancers, activators, preservatives, stabilizers, preservatives, surfactants, and the like.
  • the luminescent substrate stabilizer is preferably provided in a form that does not itself contain a luminescent substrate.
  • stabilizers for luminescent substrates include the "reagent containing the transition metal compound according to the present invention” and the “reagent containing the transition metal compound according to the present invention and a sensitizer (enhancer)" in the kit described above. be done.
  • Luminescent Substrate Solution (1-A Solution) Luminol sodium salt (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 398 mg, 4-(4-hydroxyphenyl)thiazole at a concentration of 35.4 mg/mL
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • (1-A' solution) A luminol solution was prepared in the same manner as (1-A solution) except that sodium orthovanadate (V) was not added. The above luminol solution was stored at 11° C. or 37° C. and used for measurement after 7 days of storage.
  • Magnetic silica particles (manufacturing example described in WO 2012/173002) 1) was reacted with 3-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and succinic anhydride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and then magnetized silica with a neodymium magnet. Magnetic silica particles having carboxyl groups were obtained by collecting the particles and removing the supernatant.
  • N-hydroxysuccinimide manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • WSC 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride
  • MES 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid
  • a reagent containing bound magnetic particles was prepared and stored in a refrigerator (2-10°C) until use for measurement.
  • a standard TSH solution with a TSH concentration of 0.05 ⁇ IU/mL or 0.2 ⁇ IU/mL prepared with 50 mM 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid (MOPS) buffer (pH 7.5) was added to the test tube.
  • the mixture was added, mixed, and allowed to react at 37° C. for 3 minutes to form an “anti-TSH antibody-bound magnetic particle-TSH” complex.
  • the magnetic particles were collected with a neodymium magnet, the supernatant was removed, 100 ⁇ L of physiological saline was added, the magnetic particles were dispersed, and after the magnetic collection, the washing operation of removing the supernatant was performed three times.
  • an enzyme-labeled reagent peroxidase (POD)-labeled anti-TSH antibody solution
  • POD peroxidase
  • 50 ⁇ L of an enzyme-labeled reagent is added to the test tube and reacted at 37° C. for 3 minutes to form an “anti-TSH antibody-bound magnetic particle-TSH-POD-labeled anti-TSH antibody” complex.
  • the magnetic particles are collected with a neodymium magnet, the liquid is removed by suction with an aspirator, and then 100 ⁇ L of physiological saline is added to disperse the magnetic particles and after collecting the magnetic flux, the liquid is removed by suction with an aspirator. times.
  • Example 1 Preparation of luminescent substrate solution (luminol solution) (1-B solution) Example 1 except that sodium orthovanadate (V) was not added and borate buffer was used instead of EPPS buffer (1-A solution), a luminol solution (luminol concentration: 2 mM, boric acid concentration: 200 mM, pH 8.55) was prepared. The above luminol solution was stored at 11° C. or 37° C. and used for measurement after 7 days of storage.
  • Example 2- Preparation of luminescent substrate solution (luminol solution) (1-C solution) The same procedure as in Example 1 (1-A solution) except that boric acid was used instead of sodium orthovanadate (V) A luminol solution (luminol concentration: 2 mM, boric acid concentration (w/v): 0.1%, pH 8.55) was prepared. The above luminol solution was stored at 11° C. or 37° C. and used for measurement after 7 days of storage.
  • the amount of luminescence was measured in the same manner for the luminescent substrate solution (1-C' solution) containing no boric acid, and the amount of luminescence after storage at 37°C for 7 days with respect to the amount of luminescence at 11°C (ratio of luminescence at 11°C) was calculated. Calculated. Based on the calculation results, the effect of stabilizing the luminol solution with or without boric acid was evaluated. The results are shown in Table 1 together with the results of Example 1 and Comparative Example 1.
  • the luminescent substrate solution obtained by adding sodium orthovanadate (V) (transition metal compound according to the present invention) to luminol (luminescent substrate) produced orthovanadate (V)
  • V transition metal compound according to the present invention
  • the decrease in the luminescence amount (decrease in measurement sensitivity) of the luminescent substrate solution after long-term storage can be suppressed compared to the luminescent substrate solution to which sodium is not added.
  • orthovanadic acid (V) suppresses the decomposition and deterioration of luminol and stabilizes luminol, thereby suppressing the decrease in the amount of light emitted from the luminescent substrate (decrease in measurement sensitivity).
  • Example 1 composition of the present invention
  • V sodium orthovanadate
  • Luminescent Substrate Solution (1-D Solution to 1-G Solution) Except for using the following additives instead of sodium orthovanadate (V), (1 A luminol solution was prepared in the same manner as in A solution). The above luminol solution was stored at 11° C. or 37° C. and used for measurement after 7 days of storage.
  • 1-D solution sodium metavanadate (V) (concentration: 1 mM)
  • E solution ammonium metavanadate (V) (concentration: 1 mM)
  • F solution sodium sulfate (concentration: 1 mM)
  • 1-G solution lithium chloride (concentration: 1 mM)
  • the luminescence level of the luminescence substrate solution (1-X' solution) containing no additive was also measured in the same manner, and the luminescence level after storage at 37°C for 7 days with respect to the luminescence level at 11°C (ratio of the luminescence level at 11°C) was calculated. Calculated. Based on the calculation results, the effect of stabilizing the luminol solution with and without various additives was evaluated. The results are shown in Table 2 together with the results of Comparative Examples 1 and 2.
  • luminous substrate solutions obtained by adding sodium metavanadate (V) or ammonium metavanadate (V) (transition metal compound according to the present invention) to luminol (luminescent substrate) was found to be able to suppress the decrease in the amount of luminescence (decrease in measurement sensitivity) of the luminescent substrate solution after long-term storage compared to the luminescent substrate solution without these additives.
  • This result suggests that not only orthovanadic acid (V) of Example 1 but also various transition metal compounds according to the present invention can suppress the decrease in the luminescence amount of the luminescent substrate (decrease in measurement sensitivity).
  • the luminescent substrate solutions of Examples 2 and 3 to which sodium metavanadate (V) and ammonium metavanadate (V) were added compositions of the present invention
  • the luminescent substrate solution of Comparative Example 1 using boric acid as a buffer solution and the luminescent substrate solution of Comparative Example 2 using boric acid as an additive it is possible to have the same or more stabilizing effect of the luminescent substrate. all right.
  • the amount of luminescence was measured in the same manner for the luminescence substrate solutions (1-H' solution to 1-J' solution) using various buffers that did not contain orthovanadic acid (V). The amount of luminescence (ratio of luminescence at 11°C) after storage at 11°C for 7 days was calculated. Based on the calculation results, the stabilizing effect of the luminol solution when using various buffers was evaluated. The results are shown in Table 3 together with the results of Comparative Examples 1 and 2.
  • the luminescent substrate solution shows a decrease in the luminescence amount of the luminescent substrate solution after long-term storage (decrease in measurement sensitivity) compared to the luminescent substrate solution to which sodium orthovanadate (V) is not added. was found to be suppressed.
  • the luminescent substrate solutions (compositions of the present invention) of Examples 4 to 6 to which sodium orthovanadate (V) was added had boric acid as a buffer solution. and the luminescent substrate solution of Comparative Example 2 using boric acid as an additive, the luminescent substrate stabilizing effect was found to be equal to or greater than that of the luminescent substrate solution.
  • the luminescence level of the luminescence substrate solution (1-Y' solution) that does not contain orthovanadic acid (V) was measured in the same manner, and the luminescence level after storage at 37°C for 7 days compared to the luminescence level at 11°C (vs. luminescence at 11°C) ratio) was calculated. Based on the calculation results, the stabilizing effect of luminol solutions containing various concentrations of orthovanadic acid (V) was evaluated. The results are shown in Table 4 together with the results of Comparative Examples 1 and 2.
  • luminol luminescent substrate contains sodium orthovanadate (V).
  • the luminescent substrate solution (composition of the present invention) to which the (transition metal compound according to the present invention) has been added is more stable after long-term storage than the luminescent substrate solution to which sodium orthovanadate (V) is not added. It was found that the decrease in luminescence (decrease in measurement sensitivity) can be suppressed.
  • the luminescent substrate solutions (compositions of the present invention) of Examples 7 to 9 to which sodium orthovanadate (V) was added had boric acid as a buffer solution.
  • the luminescent substrate solution of Comparative Example 2 using boric acid as an additive the luminescent substrate stabilizing effect was found to be equal to or greater than that of the luminescent substrate solution.
  • Example 10- Preparation of luminescence substrate solution (Luminol solution) A luminol solution was prepared. The above luminol solution was stored at 11° C. or 37° C. and used for measurement after 7 days of storage. 1-N solution: concentration 50 mM
  • the luminescence level of the luminescence substrate solution (1-N' solution) that does not contain orthovanadic acid (V) was measured, and the luminescence level after storage at 37°C for 7 days compared to the luminescence level at 11°C (vs. 11°C luminescence ratio) was calculated. Based on the calculation results, the stabilizing effect of the luminol solution containing orthovanadic acid (V) was evaluated. The results are shown in Table 5 together with the results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
  • luminol luminescence substrate
  • the luminescent substrate solution (composition of the present invention) to which sodium orthovanadate (V) is added (the composition of the present invention) exhibits a decrease in the luminescence amount of the luminescent substrate solution after long-term storage (measurement decrease in sensitivity) can be suppressed.
  • the luminescent substrate solution of Example 10 (composition of the present invention) to which sodium orthovanadate (V) was added was compared with boric acid as a buffer solution. Compared with the luminescent substrate solution of Example 1 and the luminescent substrate solution of Comparative Example 2 using boric acid as an additive, it was found that the luminescent substrate stabilization effect was equal to or greater than that of the luminescent substrate solution.
  • Example 11 (1-O solution) 8-amino-5-chloro-7-phenylpyrido[3,4-d]pyridazine-1,4(2H, 3H)-dione (L-012) sodium salt (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 156 mg, 4-(4-hydroxyphenyl) thiazole (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at a concentration of 35.4 mg/mL ) in dimethyl sulfoxide (DMSO) (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was charged into a 1000 mL volumetric flask.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • Examples 12 and 13 (1-P solution to 1-Q solution) Same as (1-O solution) in Example 11, except that the concentration of sodium orthovanadate (V) was changed to the concentration shown below.
  • the procedure prepared the L-012 solution. The above L-012 solution was stored at 11° C. or 37° C. and used for measurement after 7 days of storage.
  • 1-P solution concentration 0.5 mM
  • 1-Q solution concentration 2.5 mM
  • the amount of light emitted from the substrate solution (solution 1-Z') was also measured in the same manner, and the amount of light emitted after storage at 37°C for 7 days with respect to the amount of light emitted at 11°C (ratio of the amount of light emitted at 11°C) was calculated. Based on this, the stabilizing effect of L-012 solutions containing various concentrations of orthovanadic acid (V) was evaluated. The results are shown in Table 6.
  • the luminescent substrate solution obtained by adding sodium orthovanadate (V) (transition metal compound according to the present invention) to L-012 It was found that the (composition of the present invention) can suppress the decrease in the amount of luminescence (decrease in measurement sensitivity) of the luminescent substrate solution after long-term storage compared to the luminescent substrate solution to which sodium orthovanadate (V) is not added. rice field. Based on these results, orthovanadic acid (V) suppresses the decomposition and deterioration of not only luminol but also various luminescent substrates such as L-012.
  • the luminescent substrate solution containing the transition metal compound according to the present invention (the composition of the present invention) can improve the stability of the luminescent substrate in solution. It was found that the decrease in the luminescence amount of the luminescence substrate (decrease in measurement sensitivity) due to the decomposition or deterioration of the luminescence substrate can be suppressed, and the target substance can be detected and measured with high accuracy.
  • the composition and stabilization method of the present invention can improve the stability of the luminescent substrate by allowing the luminescent substrate to coexist with a transition metal compound selected from vanadium compounds, niobium compounds and tantalum compounds. As a result, it is possible to suppress the decrease in the luminescence amount of the luminescent substrate (decrease in measurement sensitivity) due to the decomposition or deterioration of the luminescent substrate. , the target substance in the living body can be measured with high sensitivity and accuracy.

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Abstract

本発明は、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物と発光基質とを含有する組成物、発光基質の安定化方法および発光量を測定する方法の発明、並びに、上記遷移金属化合物を含む発光基質用安定化剤である。

Description

組成物、安定化方法、および、発光量を測定する方法、ならびに、発光基質用安定化剤
 本発明は、発光基質とバナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を含有する組成物、発光基質の安定化方法および発光量を測定する方法、ならびに、発光基質用安定化剤に関する。
 化学発光反応による分析方法は高感度測定が可能であることから、免疫学的分野の測定系として研究が盛んに行われている。代表的な測定法として、ペルオキシダーゼ等の酵素を標識した抗原および抗体と、化学発光物質であるルミノールやイソルミノール等のルミノール誘導体を反応させ、発光量を測定する方法がある。生体内において微量にしか存在しない物質の定量には目的物を高感度に検出する必要があるため、ルミノールやルミノール誘導体は化学発光量子収率の優れた化合物として広く用いられている。
 ルミノール誘導体を用いた測定系では、発光の至適pHが弱アルカリ性であることから、ルミノール誘導体を含有する発光試薬には、ホウ酸緩衝液が使用されている(例えば、特許文献1)。
特開2008-203088号公報
 その一方で、ホウ酸は生殖毒性を有することが報告されていることから、人体や環境への影響に配慮して、ホウ酸を使用しないことが望ましい。しかしながら、意外にも、ホウ酸はルミノール誘導体の安定化に寄与しており、ホウ酸を使用しない場合には、経時変化により発光量が低下し、溶液状態において発光試薬の性能を維持することが難しいことがわかった。
 本発明は、上述した状況に鑑み成されたものであり、ルミノール誘導体等の発光基質を含有する発光試薬の溶液状態における安定性を改善できる組成物を見出し、安定化された発光試薬等を提供することにある。
 本発明は、以下の構成よりなる。
 (1)バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物と発光基質とを含有する組成物(以下、本発明の組成物と略記する場合がある)。
 (2)上記遷移金属化合物が、バナジウム化合物である、上記(1)に記載の組成物。
 (3)上記遷移金属化合物が、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物である、上記(1)に記載の組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(一般式(1)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Mは、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、各Mは、それぞれ独立して、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、mは、0または1を表し、nは、mが0のときに2を表し、mが1のときに0を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(一般式(2)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Xは、ヒドロキシ基、塩素原子または臭素原子を表し、pは、2~5の整数を表す。)
 (4)上記一般式(1)で表される化合物と発光基質とを含有する、上記(3)に記載の組成物。
 (5)上記一般式(1)におけるZが、バナジウム原子である、上記(4)に記載の組成物。
 (6)上記一般式(1)で表される化合物が、オルトバナジン酸、オルトバナジン酸のアルカリ金属塩、オルトバナジン酸のアンモニウム塩、メタバナジン酸、メタバナジン酸のアルカリ金属塩またはメタバナジン酸のアンモニウム塩である、上記(4)または(5)に記載の組成物。
 (7)上記発光基質が、ルミノール類または化学的に許容される塩、あるいは8-アミノ-5-クロロ-7-フェニルピリド[3,4-d]ピリダジン-1,4(2H,3H)-ジオンまたは化学的に許容される塩である、上記(1)~(6)のいずれか1つに記載の組成物。
 (8)上記遷移金属化合物が、発光基質を安定化させるためのものである、上記(1)~(7)のいずれか1つに記載の組成物。
 (9)組成物中における上記遷移金属化合物の濃度が、0.01~10mMである、上記(1)~(8)のいずれか1つに記載の組成物。
 (10)組成物のpHが、5~12である、上記(1)~(9)のいずれか1つに記載の組成物。
 (11)発光基質に、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を共存させる、発光基質の安定化方法(以下、本発明の安定化方法と略記する場合がある)。
 (12)上記発光基質を含む溶液に、上記遷移金属化合物を添加して共存させる、上記(11)に記載の安定化方法。
 (13)上記遷移金属化合物が、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物である、上記(11)または(12)に記載の安定化方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(一般式(1)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Mは、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、各Mは、それぞれ独立して、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、mは、0または1を表し、nは、mが0のときに2を表し、mが1のときに0を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(一般式(2)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Xは、ヒドロキシ基、塩素原子または臭素原子を表し、pは、2~5の整数を表す。)
 (14)バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物の共存下、発光基質と酸化剤と酸化触媒とを反応させて、発光量を測定する方法。(以下、本発明の測定方法と略記する場合がある)。
 (15)上記遷移金属化合物が、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物である、上記(14)に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(一般式(1)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Mは、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、各Mは、それぞれ独立して、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、mは、0または1を表し、nは、mが0のときに2を表し、mが1のときに0を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(一般式(2)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Xは、ヒドロキシ基、塩素原子または臭素原子を表し、pは、2~5の整数を表す。)
 (16)
バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を含む、発光基質用安定化剤。
 本発明の組成物および安定化方法は、発光基質に、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を共存させることで、発光基質の安定性を改善することができる。これにより、発光基質の分解や劣化等に起因する発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制することができる。
 本発明の測定方法は、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物の共存下において、発光基質と酸化触媒とを反応させて、目的物質(測定対象物質)に由来する発光量を測定する方法であり、反応時および発光量の測定時において、発光基質の安定性を改善でき、高感度で精度よく目的物質に由来する発光量を測定することができる。
表1(実施例1および比較例1~2)の結果のうち、TSH濃度が0.05μIU/mLの標準TSH溶液を用いた場合における対11℃発光量比をグラフ化した図である。 表2(実施例2~3および比較例1~4)の結果のうち、TSH濃度が0.05μIU/mLの標準TSH溶液を用いた場合における対11℃発光量比をグラフ化した図である。 表3(実施例4~6および比較例1~2)の結果のうち、TSH濃度が0.05μIU/mLの標準TSH溶液を用いた場合における対11℃発光量比をグラフ化した図である。 表4(実施例7~9および比較例1~2)の結果のうち、TSH濃度が0.05μIU/mLの標準TSH溶液を用いた場合における対11℃発光量比をグラフ化した図である。 表5(実施例1および実施例10、ならびに比較例1~2)の結果のうち、TSH濃度が0.05μIU/mLの標準TSH溶液を用いた場合における対11℃発光量比をグラフ化した図である。 表6(実施例11~13)の結果のうち、TSH濃度が0.05μIU/mLの標準TSH溶液を用いた場合における対11℃発光量比をグラフ化した図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書等において、「および/または」は、いずれか一方、あるいは、両方を包含する意味で使用される。数値範囲を表す「~」は、その上限および下限の値を含む範囲を意味する。本明細書中の発明の詳細な説明の項で引用されるすべての刊行物および特許は、例えば、本発明で使用できる方法や材料等を示すものとして、本明細書の一部を構成する。
 また、本明細書において、「mM」は「mmol/l」と同義である。
-本発明の組成物-
 本発明の組成物は、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物(以下、本発明にかかる遷移金属化合物と略記する場合がある。)と発光基質とを含有するものである。本発明の組成物の保管時や使用時(測定時)において、遷移金属化合物の作用により、発光基質の分解や劣化が抑えられる。例えば、化学発光測定において、本発明の組成物を用いれば、生体中の目的物質を高感度で精度よく測定することができる。
 本発明にかかる遷移金属化合物は、化合物中にバナジウム元素を有するバナジウム化合物、化合物中にニオブ元素を有するニオブ化合物、化合物中にタンタル元素を有するタンタル化合物を指す。このような遷移金属化合物の好ましい具体例としては、例えば、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(一般式(1)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Mは、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、各Mは、それぞれ独立して、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、mは、0または1を表し、nは、mが0のときに2を表し、mが1のときに0を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(一般式(2)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Xは、ヒドロキシ基、塩素原子または臭素原子を表し、pは、2~5の整数を表す。)
 一般式(1)において、MおよびMで表されるアルカリ金属原子としては、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子およびセシウム原子等が挙げられ、なかでも、リチウム原子、ナトリウム原子およびカリウム原子が好ましく、ナトリウム原子およびカリウム原子がより好ましい。
 一般式(1)におけるZおよび一般式(2)におけるZとしては、バナジウム原子およびタンタル原子が好ましく、バナジウム原子がより好ましい。
 一般式(1)におけるMおよびMとしては、アルカリ金属原子およびNHが好ましく、NHがより好ましい。
 一般式(1)におけるMは、同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。
 一般式(1)におけるmとしては、0が好ましい。なお、mが0の場合は、(=O)基は存在しないことを意味する。
 一般式(1)におけるnが0の場合は、(-OM基は存在しないことを意味する。
 一般式(2)におけるXとしては、塩素原子および臭素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。
 一般式(1)におけるpとしては、3~5の整数が好ましく、3および5が好ましく、3がより好ましい。
 このような一般式(1)および(2)で表される化合物の具体例としては、例えば、オルトバナジン酸(V)(H3VO4);オルトバナジン酸(V)リチウム、(Li3VO4)、オルトバナジン酸(V)ナトリウム(Na3VO4)、オルトバナジン酸(V)カリウム(K3VO4)、オルトバナジン酸(V)セシウム(Cs3VO4)等のオルトバナジン酸のアルカリ金属塩;オルトバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO4)等のオルトバナジン酸のアンモニウム塩;メタバナジン酸(V)(HVO3);メタバナジン酸(V)リチウム(LiVO3)、メタバナジン酸(V)ナトリウム(NaVO3)、メタバナジン酸(V)カリウム(KVO3)、メタバナジン酸(V)セシウム(CsVO3)等のメタバナジン酸のアルカリ金属塩;メタバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO3)等のメタバナジン酸のアンモニウム塩;オルトニオブ酸(V)(H3NbO4);オルトニオブ酸(V)リチウム(Li3NbO4)、オルトニオブ酸(V)ナトリウム(Na3NbO4)、オルトニオブ酸(V)カリウム(K3NbO4)、オルトニオブ酸(V)セシウム(Cs3NbO4)等のオルトニオブ酸のアルカリ金属塩;オルトニオブ酸(V)アンモニウム(NH4NbO4)等のオルトニオブ酸のアンモニウム塩;メタニオブ酸(V)(HNbO3);メタニオブ酸(V)リチウム(LiNbO3)、メタニオブ酸(V)ナトリウム(NaNbO3)、メタニオブ酸(V)カリウム(KNbO3)、メタニオブ酸(V)セシウム(CsNbO3)等のメタニオブ酸のアルカリ金属塩;メタニオブ酸(V)アンモニウム(NH4NbO3)等のメタニオブ酸のアンモニウム塩;オルトタンタル酸(V)(H3TaO4);オルトタンタル酸(V)リチウム(Li3TaO4)、オルトタンタル酸(V)ナトリウム(Na3TaO4)、オルトタンタル酸(V)カリウム(K3TaO4)、オルトタンタル酸(V)セシウム(Cs3TaO4)等のオルトタンタル酸のアルカリ金属塩;オルトタンタル酸(V)アンモニウム(NH4TaO4)等のオルトタンタル酸のアンモニウム塩;メタタンタル酸(V)(HTaO3);メタタンタル酸(V)リチウム(LiTaO3)、メタタンタル酸(V)ナトリウム(NaTaO3)、メタタンタル酸(V)カリウム(KTaO3)、メタタンタル酸(V)セシウム(CsTaO3)等のメタタンタル酸のアルカリ金属塩;メタタンタル酸(V)アンモニウム(NH4TaO3)等のメタタンタル酸のアンモニウム塩;水酸化バナジウム(II)(V(OH)2);塩化バナジウム(III)(VCl3)、塩化バナジウム(IV)(VCl4)、塩化バナジウム(V)(VCl5)、臭化バナジウム(III)(VBr3)、臭化バナジウム(IV)(VBr4)、臭化バナジウム(V)(VBr5)等のハロゲン化バナジウム;水酸化ニオブ(V)(Nb(OH)5);塩化ニオブ(III)(NbCl3)、塩化ニオブ(IV)(NbCl4)、塩化ニオブ(V)(NbCl5)、臭化ニオブ(III)(NbBr3)、臭化ニオブ(IV)(NbBr4)、臭化ニオブ(V)(NbBr5)等のハロゲン化ニオブ;水酸化タンタル(V)(Ta(OH)5);塩化タンタル(III)(TaCl3)、塩化タンタル(IV)(TaCl4)、塩化タンタル(V)(TaCl5)、臭化タンタル(III)(TaBr3)、臭化タンタル(IV)(TaBr4)、臭化タンタル(V)(TaBr5)等のハロゲン化タンタル等が挙げられる。これらの化合物は、テトラヒドロフラン等の有機溶媒と錯体を形成したものであってもよい。また、これらの化合物は、市販のものを用いてもよいし、自体公知の方法によって適宜合成したものを用いてもよい。
 本発明にかかる遷移金属化合物のうち、上記一般式(1)で表される化合物が好ましく、なかでも、下記一般式(1-1)で表される化合物がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(一般式(1-1)中、M、M、mおよびnは、上記式(1)中のM、M、mおよびnと同じ。)
 このような一般式(1-1)で表される化合物の具体例としては、例えば、オルトバナジン酸(V)(H3VO4)、オルトバナジン酸のアルカリ金属塩、オルトバナジン酸のアンモニウム塩、メタバナジン酸(V)(HVO3)、メタバナジン酸のアルカリ金属塩、メタバナジン酸のアンモニウム塩等が挙げられ、なかでも、オルトバナジン酸(V)(H3VO4)、オルトバナジン酸(V)ナトリウム(Na3VO4)、オルトバナジン酸(V)カリウム(K3VO4)、オルトバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO4)、メタバナジン酸(V)(HVO3)、メタバナジン酸(V)ナトリウム(NaVO3)、メタバナジン酸(V)カリウム(KVO3)およびメタバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO3)が好ましく、オルトバナジン酸(V)ナトリウム(Na3VO4)、オルトバナジン酸(V)カリウム(K3VO4)、オルトバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO4)、メタバナジン酸(V)ナトリウム(NaVO3)、メタバナジン酸(V)カリウム(KVO3)およびメタバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO3)がより好ましく、オルトバナジン酸(V)ナトリウム(Na3VO4)、オルトバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO4)、メタバナジン酸(V)ナトリウム(NaVO3)およびメタバナジン酸(V)アンモニウム(NH4VO3)がさらに好ましい。本発明にかかる遷移金属化合物のなかでも、これらの好ましいバナジン酸類は、測定時において測定結果に対して悪影響を及ぼしにくく、なおかつ、発光基質の安定性をより効果的に改善でき、高精度に目的物を測定できるという効果を奏する。
 本発明の組成物において、遷移金属化合物は、1種類の化合物を単独で用いてもよいし、2種類以上の化合物を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の組成物にかかる発光基質は、目的物質の化学発光測定に使用される発光性物質を指し、この分野で用いられる発光基質(発光性物質)であれば特に限定されない。化学発光測定では、発光基質(発光性物質)が、標識酵素により分解される際に生じる化学発光物質が発する化学発光を検出することにより、目的物質の有無や量を検出する。このような発光基質のなかでも、発光基質がラジカル化することによって発光する基質が好ましく、具体的には、例えば、ルミノール、イソルミノール、N-エチルイソルミノール、N-(4-アミノブチル)-N-エチルイソルミノールヘミサクシミド、N-(6-アミノヘキシル)-N-エチルイソルミノール等のルミノール類またはルミノール類の化学的に許容される塩(ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;アンモニウム塩等);8-アミノ-5-クロロ-7-フェニルピリド[3,4-d]ピリダジン-1,4(2H,3H)-ジオン(L-012)またはL-012の化学的に許容される塩;ルシゲニン;ルシフェリン(ホタルルシフェリン、バクテリアルシフェリン、セレンテラジン);ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)オキザレート等が挙げられる。L-012の化学的に許容される塩の具体例としては、例えば、国際公開第2017/069192号等に記載されている塩類が挙げられる。これらの発光基質のなかでも、ルミノール類およびこれらの化学的に許容される塩が好ましく、ルミノール、イソルミノールおよびこれらの化学的に許容される塩がより好ましく、ルミノールおよびルミノールの化学的に許容される塩がさらに好ましい。これらの発光基質は、市販のものを用いてもよいし、自体公知の方法によって適宜合成したものを用いてもよい。
 本発明の組成物は、溶液状態であってもよいし、凍結状態または凍結乾燥状態であってもよい。
 本発明の組成物が凍結状態または凍結乾燥状態の場合には、本発明にかかる遷移金属化合物および発光基質を溶解させるための溶解液を用いることが好ましい。このような溶解液としては、この分野で用いられる溶解液であれば特に制限されず、具体的には、例えば、水、緩衝液等が挙げられる。
 本発明の組成法にかかる緩衝液としては、この分野で用いられる緩衝液であれば特に制限はなく、具体的には、例えば、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、N-(2-アセトアミド)イミノ二酢酸(ADA)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸(BES)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)グリシン(Bicine)、ビス(2-ヒドロキシエチル)イミノトリス(ヒドロキシメチル)メタン(Bis-Tris)、N-シクロヘキシル-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPS)、N-シクロヘキシル-2-ヒドロキシ-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPSO)、N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)、3-[N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ]-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(DIPSO)、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(EPPS)、2-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]エタンスルホン酸(HEPES)、2-ヒドロキシ-3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(HEPPSO)、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、2-ヒドロキシ-3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPSO)、ピペラジン-1,4-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、ピペラジン-1,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-プロパンスルホン酸)(POPSO)、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-3-アミノプロパンスルホン酸(TAPS)、2-ヒドロキシ-N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-3-アミノプロパンスルホン酸(TAPSO)、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-2-アミノエタンスルホン酸(TES)、N-[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]グリシン(Tricine)等の緩衝剤またはそれらの塩を溶解させた緩衝液;リン酸、炭酸、酢酸、クエン酸、酒石酸等の緩衝剤またはそれらの塩を溶解させた緩衝液;トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の緩衝剤を溶解させた緩衝液;ベロナール緩衝液等が挙げられる。このような緩衝液のなかでも、N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(EPPS)、ピペラジン-1,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-プロパンスルホン酸)(POPSO)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)またはジエタノールアミンあるいはそれらの塩を溶解させた緩衝液が好ましく、N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(EPPS)、ピペラジン-1,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-プロパンスルホン酸)(POPSO)またはトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)あるいはそれらの塩を溶解させた緩衝液がより好ましい。また、これらの緩衝液は、1種類の緩衝液を単独で用いてもよいし、2種類以上の緩衝液を組み合わせて用いてもよく、これらの緩衝液と、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物や塩酸、硫酸等の酸類とを組み合わせて緩衝液としてもよい。緩衝液の組み合わせの具体例としては、N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)/水酸化ナトリウム緩衝液、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(EPPS)/水酸化ナトリウム緩衝液、ピペラジン-1,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-プロパンスルホン酸)(POPSO)/水酸化ナトリウム緩衝液、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)/水酸化ナトリウム緩衝液等が挙げられる。これらの緩衝液は、市販のものを用いてもよいし、自体公知の方法によって適宜調製したものを用いてもよい。
 本発明の組成物における緩衝液中の緩衝剤の濃度としては、通常10~500mM、好ましくは10~300mMの範囲から適宜選択すればよい。
 本発明の組成物における発光基質の濃度としては、化学発光測定の分野において使用される濃度範囲から適宜選択すればよく、具体的には、溶液中での発光基質の濃度として、下限が、通常0.01mM以上、好ましくは0.1mM以上、より好ましくは0.2mM以上であり、上限が、通常20mM以下、好ましくは10mM以下、より好ましくは5mM以下である。
 本発明の組成物における遷移金属化合物の濃度としては、発光基質の安定性を改善し得る濃度であれば特に制限されない。例えば、本発明にかかる遷移金属化合物の種類、共存させる発光基質の濃度等により変動するが、例えば、発光基質の濃度を基準とする場合、溶液中での発光基質の濃度1mMに対する溶液中での遷移金属化合物の濃度としては、下限が、通常0.0005mM以上、好ましくは0.005mM以上、より好ましくは0.05mM以上、さらに好ましくは0.1mMであり、上限が、通常10mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは2.5mM以下、さらに好ましくは1mM以下である。また、溶液中での遷移金属化合物の濃度としては、下限が、通常0.01mM以上、好ましくは0.05mM以上、より好ましくは0.1mM以上、さらに好ましくは0.25mM、最も好ましくは0.5mMであり、上限が、通常10mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは2.5mM以下、さらに好ましくは1mM以下である。
 本発明の組成物のpHとしては、通常pH5~12、好ましくはpH6~11、より好ましくはpH6.5~10.5の範囲から適宜選択すればよい。
 本発明の組成物が溶液状態の場合には、上述の溶解液に、本発明にかかる遷移金属化合物と発光基質を、それぞれ上述した濃度範囲および濃度比となるように含有させることが望ましい。また、本発明の組成物が凍結状態または凍結乾燥状態の場合には、凍結原液あるいは凍結乾燥原液に、本発明にかかる遷移金属化合物と発光基質を、それぞれ上述した濃度範囲および濃度比となるように含有させることが望ましい。凍結状態または凍結乾燥状態の本発明の組成物を溶解液で溶解する場合や溶液状態の本発明の組成物を溶解液で希釈する場合等、本発明の組成物を溶解液により調製する場合には、調製後(溶解後、希釈後等)の本発明にかかる遷移金属化合物と発光基質が、それぞれ上述した濃度範囲および濃度比となるように調製すれば、調製後の組成物における発光基質の安定性も改善し得る。
 本発明の組成物は、本発明にかかる遷移金属化合物、発光基質、ならびに水または/および緩衝液のほかに、例えば、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム等の塩類;アジ化ナトリウム等の保存剤;マルトース、スクロース、トレハロース等の糖類;5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、5-ブロモ-5-ニトロ-1,3-ジオキサン、(+)-10-カンファースルホン酸等の防腐剤;安定化剤;増感剤;界面活性剤;タンパク質等の、この分野において使用される添加剤を含有していてもよい。これらの添加剤は、市販のものを用いてもよいし、自体公知の方法によって適宜合成したものを用いてもよい。また、本発明の組成物は、ホウ酸またはその塩を含有しないことが望ましい。
 上述の安定化剤の具体例としては、例えば、式[3-1]~[3-12]で示されるものが挙げられる。これらの安定化剤は、1種類の安定化剤を単独で用いてもよいし、2種類以上の安定化剤を組み合わせて用いてもよい。なお、上記安定化剤は、式[3-1]~[3-12]で示されるものに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 上述の安定化剤の好ましい具体例や上記[3-1]~[3-12]以外の安定化剤の具体例としては、国際公開第2017/069192号等に記載されている化合物やその塩類が挙げられる。
 上述の増感剤(エンハンサー)としては、この分野で用いられる増感剤(エンハンサー)であれば特に制限はなく、具体的には、例えば、4-(4-ヒドロキシフェニル)チアゾール等のチアゾ-ル誘導体;4-(イミダゾール-1-イル)フェノール等のイミダゾ-ル誘導体;4-(4-ヒドロキシフェニル)オキサゾール等のオキサゾ-ル誘導体;p-ヨードフェノール、4-ヒドロキシケイ皮酸、4-(4’-チアゾリル)フェノール等のフェノ-ル誘導体;1-ブロモナフトール等のナフト-ル誘導体等が挙げられ、なかでも、4-(4-ヒドロキシフェニル)チアゾール等のチアゾ-ル誘導体が好ましい。これらの増感剤(エンハンサー)は、1種類の増感剤(エンハンサー)を単独で用いてもよいし、2種類以上の増感剤(エンハンサー)を組み合わせて用いてもよい。
 これらの添加剤の添加量としては、この分野において使用される範囲内から適宜設定すればよい。
 本発明の組成物は、水または緩衝剤に対する上述の添加剤の溶解性を改善する目的で、有機溶媒を含有していてもよい。このような有機溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒;アセトン、エチルメチルケトン等のケトン系溶媒:ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;アセトニトリル等のニトリル系溶媒等が挙げられる。これらの有機溶媒は、1種類の溶媒を単独で用いてもよいし、2種類以上の溶媒を組み合わせて用いてもよい。また、これらの有機溶媒の使用量としては、水または緩衝液に対する溶解性、後述する化学発光測定に対する悪影響等を考慮して適宜設定すればよい。
 本発明の組成物は、発光基質に本発明にかかる遷移金属化合物を共存させることで、発光基質の溶液状態での安定性を改善することができ、発光基質が安定であるが故に、化学発光測定において、発光基質の分解や劣化等に起因する発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制し、精度よく目的物質を検出および測定することができる。
-本発明の安定化方法-
 本発明の安定化方法は、発光基質に、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を共存させる方法である。
 本発明の安定化方法の具体的手法としては、発光基質に本発明にかかる遷移金属化合物を共存させる方法であれば特に制限されず、例えば、(1)発光基質を含有する溶液に、遷移金属化合物を添加して、発光基質に遷移金属化合物を共存させる方法、(2)遷移金属化合物を含有する溶液に、発光基質を添加して、発光基質に遷移金属化合物を共存させる方法、あるいは(3)発光基質と遷移金属化合物とを、水や適当な緩衝液等の溶解液に添加して、発光基質に遷移金属化合物を共存させる方法等が挙げられる。
 本発明の安定化方法において使用される発光基質や本発明にかかる遷移金属化合物としては、上述の本発明の組成物で用いられる発光基質や遷移金属化合物の具体例と同様のものが挙げられ、その使用濃度や、発光基質と遷移金属化合物との濃度比も上述の範囲と同様である。
 本発明の安定化方法において使用される溶解液としては、上述の本発明の組成物で用いられる緩衝液の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様である。また、上記緩衝液に含まれる緩衝剤の使用濃度も上述の範囲と同様である。
 本発明の安定化方法において、発光基質に遷移金属化合物を共存させた溶液のpHとしては、本発明の組成物におけるpHの範囲と同様の範囲が挙げられ、好ましい範囲も同様である。
 本発明の安定化方法には、本発明にかかる遷移金属化合物、発光基質および溶解液のほかに、この分野において使用される添加剤や有機溶媒を共存させてもよく、このような添加剤および有機溶媒としては、本発明の組成物における添加剤および有機溶媒の具体例と同様のものが挙げられ、添加剤の添加量および有機溶媒の使用量も上述のとおりである。
 上述した具体的手法に基づいて行われる本発明の安定化方法は、発光基質の分解(劣化)を抑制して発光基質を長期間安定化し、ひいては発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できる方法である。また、本発明の安定化方法によって発光基質を安定化させれば、発光基質を含む溶液の使用時において、本発明にかかる遷移金属化合物は測定に悪影響を及ぼしにくいため、高感度で精度よく目的物質を測定することができる。
-本発明の測定方法-
 本発明の測定方法は、本発明にかかる遷移金属化合物の共存下、発光基質と酸化剤と酸化触媒とを反応させて、発光量を測定する方法である。すなわち、本発明の測定方法は、発光基質の発光反応と、それにより生じた化学発光物質の発光量を測定する方法である。本発明の測定方法を用いれば、試料中に含まれる目的物質の有無や量を検出することができる。
 本発明の測定方法の具体例としては、例えば、酸化剤と発光基質との反応(化学発光反応)により生じた化学発光を検出および測定する方法等の自体公知の種々の方法が挙げられる。
 本発明の測定方法のうち、発光基質と酸化剤と酸化触媒とを反応させる具体的手法としては、例えば、(1)発光基質と本発明にかかる遷移金属化合物を含む溶液(発光基質液)、酸化剤を含む溶液および酸化触媒を含む溶液をこの順序で混合して反応させる方法、(2)発光基質と本発明にかかる遷移金属化合物を含む溶液(発光基質液)、酸化触媒を含む溶液および酸化剤を含む溶液をこの順序で混合して反応させる方法、(3)酸化触媒を含む溶液、発光基質と本発明にかかる遷移金属化合物を含む溶液(発光基質液)および酸化剤を含む溶液をこの順序で混合して反応させる方法、(4)酸化触媒を含む溶液、発光基質と本発明にかかる遷移金属化合物を含む溶液(発光基質液)および酸化剤を含む溶液を同時に混合して反応させる方法等がある。なお、これらの反応は、通常溶媒中で行われる。
 本発明の測定方法において使用される発光基質や本発明にかかる遷移金属化合物としては、上述の本発明の組成物で用いられる発光基質や遷移金属化合物の具体例と同様のものが挙げられる。
 上述の酸化触媒としては、鉄、コバルト、マンガン、ニッケル、クロム、亜鉛、オスミウム、モリブデン、カドミウム、あるいは銅等の金属を含む触媒のことを指し、この分野で用いられる酸化触媒であれば特に限定されない。このような酸化触媒の具体例としては、例えば、ペルオキシダーゼ(POD)、カタラーゼ等の酸化酵素;アルカリホスファターゼ等の加水分解酵素;コバラミン、ヘマチン等の金属ポルフィリン型化合物;ヘモグロビン等のヘムタンパク質;フェリシアン化カリウム(K3[Fe(CN)6])等が挙げられ、なかでも、ペルオキシダーゼ(POD)、カタラーゼ等の酸化酵素が好ましく、ペルオキシダーゼ(POD)がより好ましい。
 上述のペルオキシダーゼ(POD)としては、過酸化水素等の酸化剤の存在下に、発光基質を化学発光させることができるものであれば特に制限はない。具体的には、例えば、西洋ワサビ、パイナップル、イチジク等の植物に由来するもの(セイヨウワサビペルオキシダーゼ等);カビ、酵母等の微生物に由来するもの;動物の白血球、甲状腺等に由来するもの(ミエロペルオキシダーゼ等)等が挙げられ、なかでも、西洋ワサビに由来するもの(セイヨウワサビペルオキシダーゼ)が好ましい。かかるペルオキシダーゼ(POD)には、遺伝子工学により製造されたもの、あるいは天然由来のペルオキシダーゼ(POD)を、タンパク質分解酵素等により、その構造の一部を加水分解等して得られたものであって、POD活性を有するものも含まれる。また、ペルオキシダーゼ(POD)は、抗原、抗体等に結合していてもよい。
 上述の酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過塩素酸、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過臭素酸、過臭素酸ナトリウム、過臭素酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、ヨウ素等の無機過酸化物;過酢酸、過プロピオン酸、ペルオキソ一炭酸、ペルオキソ二炭酸、トリエチルアミン-N-オキシド、メチルジエチルアミン-N-オキシド、過酸化フタロイル等の有機過酸化物等が挙げられ、なかでも、無機過酸化物が好ましく、過酸化水素および過酸化ナトリウムがより好ましく、過酸化水素がさらに好ましい。これらの酸化剤は、市販のものを用いればよい。
 本発明の測定方法においては、発光基質、本発明にかかる遷移金属化合物、酸化触媒および酸化剤のほかに、増感剤(エンハンサー)を使用してもよい。
 上述の増感剤(エンハンサー)としては、上述の本発明の組成物で用いられる増感剤(エンハンサー)の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様である。
 本発明の測定方法において使用する発光基質の量としては、測定の様式によって異なる場合があるため一概には言えないが、例えば、総発光量を測定する場合では、試料25μLに対して、通常濃度0.01~20mMのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度0.1~10mMのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度0.2~5mMのもので20~300μLである。一方、単位時間あたりの発光量を測定する場合では、使用する発光基質の量は、試料25μLに対して、通常濃度0.01~20mMのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度0.1~10mMのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度0.2~5mMのもので20~300μLである。
 本発明の測定方法において使用する本発明にかかる遷移金属化合物の量としては、測定の様式によって異なる場合があるため一概には言えないが、例えば、総発光量を測定する場合では、試料25μLに対して、通常濃度0.01~10mmMのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度0.05~5mMのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度0.1~2mMのもので20~300μLであり、さらに好ましくは濃度0.25~1mMのもので20~300μLである。一方、単位時間あたりの発光量を測定する場合では、使用する本発明にかかる遷移金属化合物の量は、試料25μLに対して、通常濃度0.01~10mmMのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度0.05~5mMのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度0.1~2mMのもので20~300μLであり、さらに好ましくは濃度0.25~1mMのもので20~300μLである。
 発光基質と本発明にかかる遷移金属化合物を含む溶液(発光基質液)中における、発光基質の濃度に対する遷移金属化合物の濃度(発光基質に対する遷移金属化合物の濃度比)としては、溶液中での発光基質の濃度1mMに対して、溶液中での遷移金属化合物の濃度として、下限が、通常0.0005mM以上、好ましくは0.005mM以上、より好ましくは0.05mM以上、さらに好ましくは0.1mMであり、上限が、通常10mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは2.5mM以下、さらに好ましくは1mM以下である。
 本発明の測定方法において使用する酸化触媒の量としては、使用する触媒の種類や測定の様式によって異なる場合があるため一概には言えないが、例えば、触媒がペルオキシダーゼ(POD)であって、総発光量を測定する場合では、試料25μLに対して、通常濃度0.001~1μmol/Lのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度0.005~0.5μmol/Lのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度0.01~0.1μmol/Lのもので20~300μLである。一方、単位時間あたりの発光量を測定する場合では、使用するペルオキシダーゼ(POD)の量は、試料25μLに対して、通常濃度0.001~1μmol/Lのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度0.005~0.5μmol/Lのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度0.01~0.1μmol/Lのもので20~300μLである。
 本発明の測定方法において使用する酸化剤の量としては、使用する酸化剤の種類や測定の様式によって異なる場合があるため一概には言えないが、例えば、酸化剤が過酸化水素であって、総発光量を測定する場合では、試料25μLに対して、過酸化水素水の濃度(w/v)として、通常濃度0.001~0.5%のもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度0.005~0.25%のもので10~500μLであり、より好ましくは濃度0.01~0.1%のもので20~300μLである。一方、単位時間あたりの発光量を測定する場合では、使用する過酸化水素の量は、試料25μLに対して、過酸化水素水の濃度(w/v)として、通常濃度0.001~0.5%のもので2.5~500μLであり、好ましくは濃度0.005~0.25%のもので5~250μLであり、より好ましくは濃度0.01~0.1%のもので10~150μLである。
 本発明の測定方法において使用する増感剤(エンハンサー)の量としては、使用する増感剤(エンハンサー)の種類や測定の様式によって異なる場合があるため一概には言えないが、例えば、増感剤(エンハンサー)がチアゾール誘導体であって、総発光量を測定する場合では、試料25μLに対して、通常濃度0.1μM~10mMのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度1μM~2mMのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度10μM~1mMのもので20~300μLである。一方、単位時間あたりの発光量を測定する場合では、使用するチアゾール誘導体の量は、試料25μLに対して、通常濃度0.1μM~10mMのもので5μL~1mLであり、好ましくは濃度1μM~2mMのもので10~500μLであり、より好ましくは濃度10μM~1mMのもので20~300μLである。
 本発明の測定方法においては、試料中に含まれる目的物質以外の成分の影響を回避する目的、あるいは目的物質の検出感度を高くする目的等のために、測定系に界面活性剤、賦活化剤等の、この分野において使用される添加剤を添加してもよい。また、これらの添加剤の添加量としては、この分野において使用される範囲内から適宜設定すればよい。
 本発明の測定方法における発光基質の発光反応は、通常pH5~12、好ましくはpH6~11、より好ましくはpH6.5~10.5の条件下で行えばよい。
 このようなpHに調整するには、溶液(発光基質液)等の溶液のpHを調整することで行えばよく、例えば、発光基質、本発明にかかる遷移金属化合物、酸化触媒または酸化剤を溶解または希釈させる水または/および緩衝液を用いることでpHを調整すればよい。このような緩衝液としては、上述の本発明の組成物で挙げた緩衝液の具体例と同様のものが挙げられ、好ましい具体例も同様である。また、上記緩衝液に含まれる緩衝剤の使用濃度も上述の範囲と同様である。
 本発明の測定方法における発光基質の発光反応およびそれに続く発光量の測定は、通常10~60℃、好ましくは15~50℃、より好ましくは20~45℃の温度条件下で行えばよい。
 本発明の測定方法における発光基質の発光反応およびそれに続く発光測定の時間は、通常1秒~20分、好ましくは5秒~15分、より好ましくは10秒~10分である。
 酸化触媒として、ペルオキシダーゼ(POD)等の酵素で標識した標識抗原または標識抗体を使用し、抗原抗体反応を行って酵素標識免疫複合体を形成させ、上記複合体を上述の本発明の測定方法に用いる場合において、抗原抗体反応は、上記測定方法における発光基質の発光反応と同様のpH、温度条件下で行えばよい。
 上述の抗原抗体反応の反応時間は、通常10秒~120分、好ましくは30秒~60分、より好ましくは1~30分である。
 本発明の測定方法は、例えば、臨床検査分野や生化学分野、生物分野等において、上述の化学発光反応を利用した測定方法や検出方法に適用することができる。このような方法としては、例えば、発光基質や酸化触媒等で標識した抗体や抗原と試料中の目的物質との免疫複合体を形成させ、上記複合体における化学発光物質の発光量を測定する化学発光免疫測定法(CLIA)、化学発光酵素免疫測定法(CELIA)、電気化学発光免疫測定法(ECLEIA)等が挙げられる。なお、発光量の測定は、目的物質の発光量を直接的または間接的に測定してもよいし、目的物質と競合する物質(競合物質)の発光量を測定してもよい。
 本発明の測定方法の具体例としては、例えば、本発明にかかる遷移金属化合物の共存下、ペルオキシダーゼ(POD)等の酸化触媒で標識した目的物質に対する抗体(標識抗体)と目的物質とを反応させて目的物質と標識抗体の免疫複合体を生じさせ、次いで、(POD等の酸化触媒が結合している)上記免疫複合体と過酸化水素および発光基質とを反応させ、それにより生じた化学発光物質の発光量を測定することを特徴とする、目的物質の測定方法が挙げられる。
 上述の目的物質としては、何らかの方法によりそれに対する抗体または抗原を得ることができるものであれば特に制限なく挙げられ、例えば、生物学的および臨床的重要性を有する薬剤、代謝物質、ビタミン、殺虫剤、ステロイド、ペプチド、ホルモン、肝炎マーカー、癌マーカー、抗体および血清タンパク等、通常補体免疫測定法で測定可能と考えられる測定対象物質は全て挙げることができる。具体例として、例えば、内分泌機能関連物質としては、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、副甲状腺ホルモン(iPTH)、成長ホルモン(GH)、ソマトメジンC(IGF-1)、黄体形成ホルモン(LH)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、プロラクチン(PRL)、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)、バソプレッシン、オキシトシン、ソマトスタチン、エンケファリン、β-エンドルフィン、サイロキシン、トリヨードサイロニン、サイログロブリン、抗サイログロブリン抗体、抗T3抗体、抗T4抗体、抗TSH抗体、カルシトニン、カテコールアミン、ドーパミン、セロトニン、アルドステロン、レニン、アンギオテンシン、コルチゾール、デオキシコルチゾール、コルチゾン、コルチコステロン、デオキシコルチコステロン、アンドロステロン、プロゲステロン、プレグネノロン、エストロゲン、エストロン、エストリオール、エストラジオール、テストステロン、ゴナドトロピン、インシュリン、抗インシュリン抗体、C-ペプタイド、グルカゴン、ガストリン、セクレチン、サイクリックAMP、サイクリックGMP、プロスタグランジン類、トロンボキサン、エリスロポエチン、ヒスタミン等が挙げられ、腫瘍関連物質としては、CEA、フェリチン、β2-マイクログロブリン、エラスターゼ、α-フェトプロテイン、神経特異エノラーゼ、前立腺特異抗原、CA19-9等が挙げられ、薬物、ビタミン関連物質としては、フェノバルビタール、フェニトイン、カルバマゼピン、プリミドン、エトスクシミド、バルプロ酸、アセタゾールアミド、スルチアム、グルテチミド、クロナゼパム、ニトラゼパム、ジアゼパム、ペントバルビタール、セコバルビタール、ブピバカイン、メピバカイン、リドカイン、プロカインアミド、キニジン、ジゴキシン、ジキトキシン、テオフィリン、アミトリプチリン、イミプラミン、アミカシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、セファレキシン、スルファメトキサゾール、メトトレキサート、シクロスポリン、メチルプレドニゾロン、サリチル酸、アセトアミノフェン、インドメタシン、アロプリノール、ビタミンA、カロチン、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、ビタミンB12、葉酸、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE等が挙げられ、血清または血漿タンパク関連物質としては、アルブミン、α1-マイクログロブリン、α1-アンチトリプシン、α2-マクログロブリン、ハプトグロブリン、ヘモペキシン、トランスフェリン、ミオグロビン、IgG、IgM、IgA、IgD、IgE、フィブリノーゲン、アンチトロンビン、プラスミノーゲン、アンチプラスミン、プロテインC、リウマチ因子、抗DNA抗体、C反応性タンパク等が挙げられ、ウイルス、感染症関連物質としては、HBs抗原、HBs抗体、HBc抗体、HTLV-I抗体、HTLV-III抗体、TPHA、各種ウイルス抗原、各種ウイルス抗体等が挙げられる。これらの目的物質のなかでも、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、副甲状腺ホルモン(iPTH)、アルドステロン、レニン、コルチゾール、HBs抗体、HBc抗体が好ましい。
 上述の試料としては、被験動物由来のものであればよく、例えば、全血、血清、血漿、尿、唾液、脳脊髄液、組織液、汗、涙、羊水、骨髄液、胸水、腹水、間接液、眼房水、硝子体液等の生体試料が挙げられる。
 本発明の測定方法において、試料中の甲状腺刺激ホルモン(以下、TSHと略記する場合がある。)の発光量を測定する方法を例にとって以下に説明する。
 反応容器または/および測光室の反応容器周辺の雰囲気を一定にする機構を備えた適当な自動分析装置に、試料、抗甲状腺刺激ホルモン抗体(以下、抗TSH抗体と略記する場合がある。)結合磁性粒子を含有する溶液、ペルオキシダーゼ(POD)標識抗TSH抗体溶液、ルミノールナトリウム塩、オルトバナジン酸(V)ナトリウムおよび増感剤(エンハンサー)として4-(4-ヒドロキシフェニル)チアゾールを含有する溶液(発光基質液)、過酸化水素含有溶液をそれぞれ装填する。次いで、分析装置を始動させ、TSHを含有する試料と抗TSH抗体結合磁性粒子を含有する溶液とを反応させて、「抗TSH抗体結合磁性粒子-TSH」複合体を形成させ、B/F分離する。次いで、「抗TSH抗体結合磁性粒子-TSH」複合体を含有する溶液に、POD標識抗TSH抗体含有溶液を加えて反応させて、「抗TSH抗体結合磁性粒子-TSH-POD標識抗TSH抗体」複合体を形成させ、B/F分離する。続いて、B/F分離を行った磁性粒子に、発光基質液と過酸化水素含有溶液を添加し、混合後、試料中に含まれるTSHに由来する発光量を測定すればよい。また、別法としては、例えば、反応容器または/および測光室の反応容器周辺の雰囲気を一定にする機構を備えた適当な自動分析装置に、試料、抗TSH抗体結合磁性粒子を含有する溶液、ペルオキシダーゼ(POD)標識抗TSH抗体溶液、ルミノールナトリウム塩、オルトバナジン酸(V)ナトリウムおよび増感剤(エンハンサー)として4-(4-ヒドロキシフェニル)チアゾールを含有する溶液(発光基質液)、過酸化水素含有溶液をそれぞれ装填する。次いで、分析装置を始動させ、TSHを含有する試料と抗TSH抗体結合磁性粒子を含有する溶液、POD標識抗TSH抗体含有溶液とを反応させて、「抗TSH抗体結合磁性粒子-TSH-POD標識抗TSH抗体」複合体を形成させ、B/F分離する。B/F分離を行った磁性粒子に、発光基質液と過酸化水素含有溶液を添加し、混合後、試料中に含まれるTSHに由来する発光量を測定してもよい。
 本発明の測定方法にかかる磁性粒子としては、この分野で用いられる磁性粒子であれば特に制限はなく、市販のものを用いてもよいし、自体公知の方法によって適宜合成したものを用いてもよい。また、上記磁性粒子を用いた抗TSH抗体結合磁性粒子等の抗原または抗体が結合した磁性粒子の作製は、自体公知の方法に準じて行えばよい。
 自動分析装置の代わりに一般の分光測定装置を用いて発光量を測定する場合には、用手法で試料と各種試薬等を反応させ、発光反応を生じさせた後、反応容器を、反応容器または/および測光室の反応容器周辺の雰囲気を一定にする機構を備えた分光測定装置にセットして、試料中に含まれる目的物質に由来する発光量を測定すればよい。
 以上のように、本発明の測定方法において、発光基質に本発明にかかる遷移金属化合物を共存させることで、発光基質を含む溶液の溶液状態での安定性が改善し、発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制することができ、なおかつ、発光基質の発光量には悪影響を及ぼしにくいため、高感度で精度よく目的物質に由来する発光量を測定できるという効果を奏する。
-発光測定用キット-
 本発明の測定方法に使用される発光基質液、各種試薬、溶液等は、キットの形態として供してもよい。このような発光測定用キットの具体例としては、例えば、本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤と、発光基質を含有する試剤と、酸化剤を含有する試剤と、酸化触媒を含有する試剤とを含むキットや、本発明にかかる遷移金属化合物と発光基質とを含有する試剤と、酸化剤を含有する試剤と、酸化触媒を含有する試剤とを含むキット等が挙げられる。
 上述の発光測定用キットに含まれる発光基質、本発明にかかる遷移金属化合物、酸化剤および酸化触媒の含有量としては、化学発光測定の際に、発光基質、本発明にかかる遷移金属化合物および酸化剤および酸化触媒の各成分の終濃度および濃度比が、上述した範囲となるように含有させればよい。
 上述の発光測定用キットには、上述した試剤のほかに、増感剤(エンハンサー)、賦活化剤、保存剤、安定化剤、防腐剤、界面活性剤等の、この分野において使用される添加剤を含有させてもよい。これらの添加剤の含有量としては、この分野において使用される範囲内から適宜設定すればよい。
 このような添加剤等を含む発光測定用キットとしては、例えば、以下のものが挙げられる。
(i)本発明にかかる遷移金属化合物および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、ならびに酸化触媒を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(ii)本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤、発光基質および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、ならびに酸化触媒を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(iii)本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤、発光基質を含有する試剤、酸化剤および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、ならびに酸化触媒を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(iv)本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤、発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに増感剤(エンハンサー)を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(v)本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤、発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(vi)本発明にかかる遷移金属化合物および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(vii)本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤、発光基質および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(viii)本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤、発光基質を含有する試剤、酸化剤および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(ix)本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤、発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、増感剤を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(x)本発明にかかる遷移金属化合物、発光基質および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、ならびに酸化触媒を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(xi)本発明にかかる遷移金属化合物および発光基質を含有する試剤、酸化剤および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、ならびに酸化触媒を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(xii)本発明にかかる遷移金属化合物および発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに増感剤(エンハンサー)を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(xiii)本発明にかかる遷移金属化合物および発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(xiv)本発明にかかる遷移金属化合物、発光基質および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(xv)本発明にかかる遷移金属化合物および発光基質を含有する試剤、酸化剤および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
(xvi)本発明にかかる遷移金属化合物および発光基質を含有する試剤、酸化剤を含有する試剤、酸化触媒を含有する試剤、増感剤(エンハンサー)を含有する試剤、ならびに磁性粒子を含有する試剤を含む、発光測定用キット。
 上述の発光測定用キットにおける各試剤の形態としては、溶液状態、凍結状態または凍結乾燥状態のいずれであってもよい。
 上述の発光測定用キットを用いて、化学発光測定を行う場合には、水または/および緩衝液で各試剤を溶解または希釈させ、溶液状態で用いることが望ましい。このような溶液(発光測定用試液)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
(I)本発明にかかる遷移金属化合物および発光基質を含有する発光基質液、酸化剤を含有する溶液、ならびに酸化触媒を含有する溶液を含む、発光測定用試液。
 上述の発光測定用試液に含まれる発光基質、本発明にかかる遷移金属化合物、酸化剤および酸化触媒の含有量としては、化学発光測定の際に、発光基質、本発明にかかる遷移金属化合物および酸化剤および酸化触媒の各成分の終濃度および濃度比が、上述した範囲となるように含有させればよい。
 上述の発光測定用試液には、上述した試剤のほかに、増感剤(エンハンサー)、賦活化剤、保存剤、安定化剤、防腐剤、界面活性剤等の、この分野において使用される添加剤を含有させてもよい。これらの添加剤の含有量としては、この分野において使用される範囲内から適宜設定すればよい。
-発光基質用安定化剤-
 本発明はバナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を含む、発光基質用安定化剤についても開示する。
 発光基質用安定化剤を用いることにより、上述の本発明の安定化方法を行うことができる。
 具体的には、発光基質を含有する試剤に発光基質用安定化剤を添加する、発光基質用安定化剤に発光基質又は発光基質を含有する試剤を添加する、発光基質を含有する試剤と発光基質用安定化剤とを水や適当な緩衝液等の溶解液に添加する、等の手段により、発光基質に遷移金属化合物を共存させることができる。
 またこの共存下で発光量を測定することにより、本発明の測定方法を実施することができる。
 発光基質用安定化剤は上記遷移金属化合物単体である試剤であってもよいし、上記遷移金属化合物及び他の化合物を含有する試剤であってもよい。
 他の化合物としては、増感剤(エンハンサー)、賦活化剤、保存剤、安定化剤、防腐剤、界面活性剤等の、この分野において使用される添加剤が挙げられる。
 発光基質用安定化剤は、それ自体が発光基質を含有しない形態で提供されることが好ましい。
 発光基質用安定化剤としては、上述のキットにおける「本発明にかかる遷移金属化合物を含有する試剤」、「本発明にかかる遷移金属化合物および増感剤(エンハンサー)を含有する試剤」等が挙げられる。
 以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されない。
 -ペルオキシダーゼ(POD)を用いた甲状腺刺激ホルモン測定系における試薬の調製および甲状腺刺激ホルモンの測定-
 ペルオキシダーゼ(POD)を用いた甲状腺刺激ホルモンの測定系において、試薬の調製、ならびに本発明に係る遷移金属化合物を用いた甲状腺刺激ホルモンの測定方法および評価方法を以下に示す。
-実施例1-
(1)発光基質液(ルミノール溶液)の調製
 (1-A液)ルミノールナトリウム塩(富士フイルム和光純薬(株)製)398mg、濃度35.4mg/mLの4-(4-ヒドロキシフェニル)チアゾール(富士フイルム和光純薬(株)製)のジメチルスルホキシド(DMSO)(富士フイルム和光純薬(株)製)溶液1mL、および塩化ナトリウム8.77gを1000mLメスフラスコに仕込んだ。次いで、オルトバナジン酸(V)ナトリウム(Santa Cruz Biotechnology社製)183.9mgを添加した後、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(EPPS)緩衝液((株)同仁化学研究所製)を終濃度が150mMになるように添加し、5Nの水酸化ナトリウム水溶液でpH8.55に調整し、25℃で均一に混合してルミノール溶液1000mLを調製した(ルミノール濃度:2mM、オルトバナジン酸(V)濃度:1mM、pH8.55)。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 (1-A’液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しないこと以外は、(1-A液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
(2)抗体結合磁性粒子を含有する試薬(抗甲状腺刺激ホルモン抗体(抗TSH抗体)(マウスモノクローナル抗体)結合磁性粒子試薬)の調製
 磁性シリカ粒子(国際公開第2012/173002号に記載の製造例1に準じて作製)に、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製)および無水コハク酸(富士フイルム和光純薬(株)製)を反応させた後、ネオジウム磁石で磁性シリカ粒子を集磁し、上清を除去することで、カルボキシル基を有する磁性シリカ粒子を得た。次に、上記磁性シリカ粒子に、N-ヒドロキシコハク酸イミド(富士フイルム和光純薬(株)製)および塩酸1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(WSC)((株)同仁化学研究所製)を用いて、抗TSH抗体(マウスモノクローナル抗体)を26℃で12~16時間反応させ、次いで、ブロッキング液{0.5%ブロックエース(雪印乳業(株)製)を加え、26℃で12~16時間反応させることにより、抗TSH抗体(マウスモノクローナル抗体)結合磁性粒子を作製した。これを、50mMの2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH5.5)で、抗TSH抗体結合磁性粒子濃度として1.0mg/mLの濃度となるように希釈し、抗体結合磁性粒子を含有する試薬(抗TSH抗体(マウスモノクローナル抗体)結合磁性粒子試薬)を調製し、測定に用いるまで冷蔵(2~10℃)で保存した。
(3)免疫反応用緩衝液の調製
 50mMの2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH6.0)を調製し、免疫反応用緩衝液を得た。測定に用いるまで冷蔵(2~10℃)で保存した。
(4)酵素標識試薬(ペルオキシダーゼ(POD)標識抗TSH抗体溶液)の調製
 抗TSH抗体(マウスモノクローナル抗体)、西洋ワサビ由来PODを用い、文献(S. YOSHITAKE, M. IMAGAWA, E. ISHIKAWA, H. OGAWA; J Biochem (1982) Vol. 92, (5): 1413-1424)に記載の方法に準じて、POD標識抗TSH抗体(マウスモノクローナル抗体)を調製した。これを、50mMの2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH6.5)で、POD標識抗TSH抗体濃度として0.02μmol/Lの濃度となるように希釈し、酵素標識試薬(POD標識抗TSH抗体(マウスモノクローナル抗体)溶液)を調製し、測定に用いるまで冷蔵(2~10℃)で保存した。
(5)過酸化水素水溶液の調製
 過酸化水素水(富士フイルム和光純薬(株)製、試薬特級、濃度30重量%)336μLを1000mLメスフラスコに仕込んだ。次いで、蒸留水を用いて溶液の容量を1000mLにメスアップし、25℃で均一に混合して過酸化水素水溶液を調製した(過酸化水素濃度(w/v):0.02%)。測定に用いるまで冷蔵(2~10℃)で保存した。
(6)化学発光の測定
 (1)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、以下に示す方法により、発光基質液(1-A液および1-A’)に基づいて発光量(平均値)を測定し、オルトバナジン酸(V)による発光基質の安定化効果を評価した。
 抗体結合磁性粒子を含有する試薬(抗甲状腺刺激ホルモン抗体(抗TSH抗体)(マウスモノクローナル抗体)結合磁性粒子試薬)50μLをネオジウム磁石で抗体結合磁性粒子を集磁し、上清を除去した後、免疫反応用緩衝液50μLを添加した。次いで、50mMの3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)緩衝液(pH7.5)で調製したTSH濃度が0.05μIU/mLまたは0.2μIU/mLの標準TSH溶液25μLを試験管に加えて混合し、37℃で3分間反応させて、「抗TSH抗体結合磁性粒子-TSH」複合体を形成させた。反応後、ネオジウム磁石で磁性粒子を集磁し、上清を除去した後、生理食塩水100μLを加え、磁性粒子を分散させて集磁後、上清を除去する洗浄操作を3回行った。
 次いで、酵素標識試薬(ペルオキシダーゼ(POD)標識抗TSH抗体溶液)50μLを試験管に加え、37℃で3分間反応させて、「抗TSH抗体結合磁性粒子-TSH-POD標識抗TSH抗体」複合体を形成させた。反応後、ネオジウム磁石で磁性粒子を集磁し、液体をアスピレーターで吸引除去した後、生理食塩水100μLを加え、磁性粒子を分散させて集磁後、アスピレーターで液体を吸引除去する洗浄操作を3回行った。
 次いで、発光基質液(1-A液または1-A’液)100μLと、過酸化水素水溶液100μLとを同時に加え、発光量を測定した。なお、これらの反応および発光量の測定は、全自動化学発光酵素免疫測定装置Accuraseed(登録商標)(富士フイルム和光純薬(株))を用いて行った。
 オルトバナジン酸(V)を含有する発光基質液(1-A液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。オルトバナジン酸(V)を含有しない発光基質液(1-A’液)についても同様に発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その算出結果を基に、オルトバナジン酸の有無によるルミノール溶液の安定化効果を評価した。その結果を表1に示す。
-比較例1-
(1)発光基質液(ルミノール溶液)の調製
 (1-B液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加せずに、EPPS緩衝液の代わりにホウ酸緩衝液を用いた以外は、実施例1の(1-A液)と同様の操作により、ルミノール溶液(ルミノール濃度:2mM、ホウ酸濃度:200mM、pH8.55)を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
(2)化学発光の測定
 (1)で得られたルミノール溶液、ならびに実施例1の(2)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、実施例1の(6)と同様の方法により、発光基質液(1-B液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その結果を、実施例1の結果と合わせて表1に示す。
-比較例2-
(1)発光基質液(ルミノール溶液)の調製
 (1-C液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムの代わりにホウ酸を用いた以外は、実施例1の(1-A液)と同様の操作により、ルミノール溶液(ルミノール濃度:2mM、ホウ酸濃度(w/v):0.1%、pH8.55)を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 (1-C’液)ホウ酸を添加しないこと以外は、(1-C液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
(2)化学発光の測定
 (1)で得られた各ルミノール溶液、ならびに実施例1の(2)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、実施例1の(6)と同様の方法により、添加剤としてホウ酸を含有する発光基質液(1-C液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。ホウ酸を含有しない発光基質液(1-C’液)についても同様に発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その算出結果を基に、ホウ酸の有無によるルミノール溶液の安定化効果を評価した。その結果を、実施例1および比較例1の結果と合わせて表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 実施例1の結果から、ルミノール(発光基質)にオルトバナジン酸(V)ナトリウム(本発明にかかる遷移金属化合物)を添加した発光基質液(本発明の組成物)は、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しない発光基質液に比べて、長期間保存後の発光基質液の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることがわかった。この結果から、オルトバナジン酸(V)は、ルミノールの分解や劣化等を抑制し、ルミノールを安定化することにより、発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることが示唆される。また、実施例1および比較例1~2の結果から、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加した実施例1の発光基質液(本発明の組成物)は、緩衝液としてホウ酸を用いた比較例1の発光基質液や、添加剤としてホウ酸を用いた比較例2の発光基質液と比べて、発光基質の安定化効果が優れることがわかった。
-実施例2~3および比較例3~4-
(1)発光基質液(ルミノール溶液)の調製
 (1-D液~1-G液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムの代わりに以下に示す添加剤を用いた以外は、実施例1の(1-A液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 1-D液:メタバナジン酸(V)ナトリウム(濃度:1mM)
 1-E液:メタバナジン酸(V)アンモニウム(濃度:1mM)
 1-F液:硫酸ナトリウム(濃度:1mM)
 1-G液:塩化リチウム(濃度:1mM)
 (1-X’液)実施例1の(1-A’液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
(2)化学発光の測定
 (1)で得られた各ルミノール溶液、ならびに実施例1の(2)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、実施例1の(6)と同様の方法により、各種添加剤を含有する発光基質液(1-D液~1-G液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。添加剤を含有しない発光基質液(1-X’液)についても同様に発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その算出結果を基に、各種添加剤の有無によるルミノール溶液の安定化効果を評価した。その結果を、比較例1~2の結果と合わせて表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 実施例2~3の結果から、ルミノール(発光基質)にメタバナジン酸(V)ナトリウムやメタバナジン酸(V)アンモニウム(本発明にかかる遷移金属化合物)を添加した発光基質液(本発明の組成物)は、これらの添加剤を添加しない発光基質液に比べて、長期間保存後の発光基質液の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることがわかった。この結果から、実施例1のオルトバナジン酸(V)のみならず、種々の本発明にかかる遷移金属化合物が、発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることが示唆される。また、実施例2~3および比較例1~2の結果から、メタバナジン酸(V)ナトリウムやメタバナジン酸(V)アンモニウムを添加した実施例2~3の発光基質液(本発明の組成物)は、緩衝液としてホウ酸を用いた比較例1の発光基質液や、添加剤としてホウ酸を用いた比較例2の発光基質液と比べて、同等以上の発光基質の安定化効果を有することがわかった。その一方で、ホウ酸やオルトバナジン酸(V)ナトリウムと構造が類似する硫酸ナトリウムや(比較例3)、水溶液中で解離してイオンを生ずる塩化リチウムを用いた場合には(比較例4)、発光基質液の発光量の減少が見られ、発光基質を安定化できなかった。これらの結果から、従来のホウ酸と構造が類似する化合物であれば、あらゆる化合物が発光基質の安定化に寄与できるわけではなく、また、塩化リチウムのような塩を用いても発光基質を安定化できないことから、本発明にかかる化合物が発光基質の安定化に寄与できることは予想外のことである。
-実施例4~6-
(1)発光基質液(ルミノール溶液)の調製
 (1-H液~1-J液)EPPS緩衝液の代わりに以下に示す緩衝液を用いた以外は、実施例1の(1-A液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 1-H液:ピペラジン-1,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-プロパンスルホン酸)(POPSO)緩衝液(濃度:150mM)
 1-I液:N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)緩衝液(濃度:150mM)
 1-J液:ジエタノールアミン緩衝液(濃度:150mM)
 (1-H’液~1-J’液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しないこと以外は、(1-H液~1-J液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
(2)化学発光の測定
 (1)で得られた各ルミノール溶液、ならびに実施例1の(2)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、実施例1の(6)と同様の方法により、オルトバナジン酸(V)を含有し、各種緩衝液を用いた発光基質液(1-H液~1-J液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。オルトバナジン酸(V)を含有しない、各種緩衝液を用いた発光基質液(1-H’液~1-J’液)についても同様に発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その算出結果を基に、各種緩衝液を用いた場合のルミノール溶液の安定化効果を評価した。その結果を、比較例1~2の結果と合わせて表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 実施例4~6の結果から、緩衝液の種類によらず、種々の緩衝液を用いた場合でも、ルミノール(発光基質)にオルトバナジン酸(V)ナトリウム(本発明にかかる遷移金属化合物)を添加した発光基質液(本発明の組成物)は、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しない発光基質液に比べて、長期間保存後の発光基質液の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることがわかった。また、実施例4~6および比較例1~2の結果から、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加した実施例4~6の発光基質液(本発明の組成物)は、緩衝液としてホウ酸を用いた比較例1の発光基質液や、添加剤としてホウ酸を用いた比較例2の発光基質液と比べて、同等以上の発光基質の安定化効果を有することがわかった。
-実施例7~9-
(1)発光基質液(ルミノール溶液)の調製
 (1-K液~1-M液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムの濃度を以下に示す濃度に変更した以外は、実施例1の(1-A液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 1-K液:濃度0.5mM
 1-L液:濃度1mM
 1-M液:濃度2.5mM
 (1-Y’液)実施例1の(1-A’液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
(2)化学発光の測定
 (1)で得られた各ルミノール溶液、ならびに実施例1の(2)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、実施例1の(6)と同様の方法により、オルトバナジン酸(V)の濃度を種々の濃度に変更した発光基質液(1-K液~1-M液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。オルトバナジン酸(V)を含有しない発光基質液(1-Y’液)についても同様に発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その算出結果を基に、種々の濃度のオルトバナジン酸(V)を含有した場合のルミノール溶液の安定化効果を評価した。その結果を、比較例1~2の結果と合わせて表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 実施例7~9の結果から、オルトバナジン酸(V)の濃度によらず、種々の濃度のオルトバナジン酸(V)を用いた場合でも、ルミノール(発光基質)にオルトバナジン酸(V)ナトリウム(本発明にかかる遷移金属化合物)を添加した発光基質液(本発明の組成物)は、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しない発光基質液に比べて、長期間保存後の発光基質液の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることがわかった。また、実施例7~9および比較例1~2の結果から、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加した実施例7~9の発光基質液(本発明の組成物)は、緩衝液としてホウ酸を用いた比較例1の発光基質液や、添加剤としてホウ酸を用いた比較例2の発光基質液と比べて、同等以上の発光基質の安定化効果を有することがわかった。
-実施例10-
(1)発光基質液(ルミノール溶液)の調製
 (1-N液)EPPS緩衝液の濃度を以下に示す濃度に変更した以外は、実施例1の(1-A液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 1-N液:濃度50mM
 (1-N’液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しないこと以外は、(1-N液)と同様の操作により、ルミノール溶液を調製した。上記ルミノール溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
(2)化学発光の測定
 (1)で得られた各ルミノール溶液、ならびに実施例1の(2)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、実施例1の(6)と同様の方法により、EPPS緩衝液の濃度が50mMの発光基質液(1-N液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。オルトバナジン酸(V)を含有しない発光基質液(1-N’液)についても同様に発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その算出結果を基に、オルトバナジン酸(V)を含有した場合のルミノール溶液の安定化効果を評価した。その結果を、実施例1および比較例1~2の結果と合わせて表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 実施例1および実施例10の結果から、緩衝液の濃度によらず、種々の濃度の緩衝液を用いた場合でも、ルミノール(発光基質)にオルトバナジン酸(V)ナトリウム(本発明にかかる遷移金属化合物)を添加した発光基質液(本発明の組成物)は、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しない発光基質液に比べて、長期間保存後の発光基質液の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることがわかった。また、実施例10および比較例1~2の結果から、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加した実施例10の発光基質液(本発明の組成物)は、緩衝液としてホウ酸を用いた比較例1の発光基質液や、添加剤としてホウ酸を用いた比較例2の発光基質液と比べて、同等以上の発光基質の安定化効果を有することがわかった。
-実施例11~13-
(1)発光基質液(L-012溶液)の調製
 実施例11:(1-O液)8-アミノ-5-クロロ-7-フェニルピリド[3,4-d]ピリダジン-1,4(2H,3H)-ジオン(L-012)ナトリウム塩(富士フイルム和光純薬(株)製)156mg、濃度35.4mg/mLの4-(4-ヒドロキシフェニル)チアゾール(富士フイルム和光純薬(株)製)のジメチルスルホキシド(DMSO)(富士フイルム和光純薬(株)製)溶液1mLを1000mLメスフラスコに仕込んだ。次いで、オルトバナジン酸(V)ナトリウム(Santa Cruz Biotechnology社製)183.9mgを添加し、EPPS緩衝液((株)同仁化学研究所製)を終濃度が50mMになるように添加し、5Nの水酸化ナトリウム水溶液でpH8.00に調整し、25℃で均一に混合してL-012溶液1000mLを調製した(L-012濃度:0.5mM、オルトバナジン酸(V)濃度:1mM、pH8.00)。上記L-012溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 実施例12~13:(1-P液~1-Q液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムの濃度を以下に示す濃度に変更した以外は、実施例11の(1-O液)と同様の操作により、L-012溶液を調製した。上記L-012溶液を11℃または37℃で保存し、保存後7日後のものを測定に使用した。
 1-P液:濃度0.5mM
 1-Q液:濃度2.5mM
 (1-Z’液)オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しないこと以外は、(1-O液)と同様の操作により、L-012溶液を調製した。
(6)化学発光の測定
 (1で得られた各L-012溶液、ならびに実施例1の(2)~(5)で得られた各試薬および溶液を用いて、実施例1の(6)と同様の方法により、オルトバナジン酸(V)の濃度を種々の濃度に変更した発光基質液(1-O液~1-Q液)を11℃下で保存した場合の発光量と37℃下で7日間保存後の発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。オルトバナジン酸(V)を含有しない発光基質液(1-Z’液)についても同様に発光量を測定し、11℃下の発光量に対する37℃7日間保存後の発光量(対11℃発光量比)を算出した。その算出結果を基に、種々の濃度のオルトバナジン酸(V)を含有した場合のL-012溶液の安定化効果を評価した。その結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 実施例11の結果から、発光基質として、ルミノールの代わりにL-012を用いた場合でも、L-012にオルトバナジン酸(V)ナトリウム(本発明にかかる遷移金属化合物)を添加した発光基質液(本発明の組成物)は、オルトバナジン酸(V)ナトリウムを添加しない発光基質液に比べて、長期間保存後の発光基質液の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることがわかった。この結果から、オルトバナジン酸(V)は、ルミノールだけでなく、L-012等の種々の発光基質の分解や劣化等を抑制し、発光基質を安定化することにより、発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制できることが示唆される。また、実施例12~13の結果から、オルトバナジン酸(V)の濃度によらず、種々の濃度のオルトバナジン酸(V)を用いた場合でも、L-012の安定化効果に優れることがわかった。
 以上の結果から、本発明にかかる遷移金属化合物を含有する発光基質液(本発明の組成物)は、発光基質の溶液状態での安定性を改善することができ、故に、化学発光測定において、発光基質の分解や劣化等に起因する発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制し、精度よく目的物質を検出および測定することができることがわかった。
 本発明の組成物および安定化方法は、発光基質に、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を共存させることで、発光基質の安定性を改善することができる。これにより、発光基質の分解や劣化等に起因する発光基質の発光量の減少(測定感度の低下)を抑制することができることから、例えば、化学発光測定において、本発明の組成物等を用いれば、生体中の目的物質を高感度で精度よく測定することができる。

Claims (16)

  1. バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物と発光基質とを含有する組成物。
  2. 前記遷移金属化合物が、バナジウム化合物である、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記遷移金属化合物が、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物である、請求項1に記載の組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (一般式(1)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Mは、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、各Mは、それぞれ独立して、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、mは、0または1を表し、nは、mが0のときに2を表し、mが1のときに0を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (一般式(2)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Xは、ヒドロキシ基、塩素原子または臭素原子を表し、pは、2~5の整数を表す。)
  4. 前記一般式(1)で表される化合物と発光基質とを含有する、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記一般式(1)におけるZが、バナジウム原子である、請求項4に記載の組成物。
  6. 前記一般式(1)で表される化合物が、オルトバナジン酸、オルトバナジン酸のアルカリ金属塩、オルトバナジン酸のアンモニウム塩、メタバナジン酸、メタバナジン酸のアルカリ金属塩またはメタバナジン酸のアンモニウム塩である、請求項4に記載の組成物。
  7. 前記発光基質が、ルミノール類または化学的に許容される塩、あるいは8-アミノ-5-クロロ-7-フェニルピリド[3,4-d]ピリダジン-1,4(2H,3H)-ジオンまたは化学的に許容される塩である、請求項1に記載の組成物。
  8. 前記遷移金属化合物が、発光基質を安定化させるためのものである、請求項1に記載の組成物。
  9. 組成物中における前記遷移金属化合物の濃度が、0.01~10mMである、請求項1に記載の組成物。
  10. 組成物のpHが、5~12である、請求項1に記載の組成物。
  11. 発光基質に、バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を共存させる、発光基質の安定化方法。
  12. 前記発光基質を含む溶液に、前記遷移金属化合物を添加して共存させる、請求項11に記載の安定化方法。
  13. 前記遷移金属化合物が、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物である、請求項11に記載の安定化方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (一般式(1)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Mは、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、各Mは、それぞれ独立して、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、mは、0または1を表し、nは、mが0のときに2を表し、mが1のときに0を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (一般式(2)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Xは、ヒドロキシ基、塩素原子または臭素原子を表し、pは、2~5の整数を表す。)
  14. バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物の共存下、発光基質と酸化剤と酸化触媒とを反応させて、発光量を測定する方法。
  15. 前記遷移金属化合物が、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物である、請求項14に記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (一般式(1)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Mは、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、各Mは、それぞれ独立して、水素原子、アルカリ金属原子またはNHを表し、mは、0または1を表し、nは、mが0のときに2を表し、mが1のときに0を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (一般式(2)中、Zは、バナジウム原子、ニオブ原子またはタンタル原子を表し、Xは、ヒドロキシ基、塩素原子または臭素原子を表し、pは、2~5の整数を表す。)
  16. バナジウム化合物、ニオブ化合物またはタンタル化合物から選ばれる遷移金属化合物を含む、発光基質用安定化剤。
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