JPH01317425A - 生化学的分子の評価および検知のための方法、システムおよび装置 - Google Patents

生化学的分子の評価および検知のための方法、システムおよび装置

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JPH01317425A
JPH01317425A JP1046406A JP4640689A JPH01317425A JP H01317425 A JPH01317425 A JP H01317425A JP 1046406 A JP1046406 A JP 1046406A JP 4640689 A JP4640689 A JP 4640689A JP H01317425 A JPH01317425 A JP H01317425A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 ■ 発明の分野 本発明は生化学的検体の酵素による評価および検知のた
めの新規システム、装置および方法に関する。便宜上新
規システム、装置および方法は包括的に「システム類」
としばしば呼ぶものとする。
本発明のシステムでは検体を電子トランスフェラーゼ酵
素と反応させて酵素を還元する。還元された酵素は検体
の濃度または存在(または不在)を測定する手段として
比色法により評価する。
本発明の実施態様はいくつかを後述する。ひとつの実施
態様では本発明はアナログ検体濃度入力を取り、それを
アナログ比色出力信号に変えるシステム類に関する。こ
れらのシステム類ではアナログ検体濃度入力とアナログ
比色信号との間に直線的な関係が存在する。
もうひとつの実施態様では本発明はアナログ検体濃度人
力を取りそれをディジタル比色出力信号に変えるシステ
ムに関する。このシステムではアナログ検体濃度インプ
ットの求めたレベルに相当するディジタル比色「オフ−
オン」信号がある;すなわちアナログ−ディジタルシス
テムである。
検体があらかじめ選んだ限界濃度より低いならば、目に
見える色の変化は起こらなく検体があらかじめ選んだ限
界濃度にあるかまたそれ以上ならば、目に見える色の変
化が起こる。従ってアナログ−ディジタルシステムでは
測定されるべき濃度の検体の不在または存在が測定でき
る。
本発明には多数の新規で非自明の実施例(実施例につい
てはあとに詳述する)があるが、はじめに述べておくと
従来技術を調べた限りにおいては、アナログ−ディジタ
ルまたはアナログ−アナログのインプットおよびアウト
プットのできる電子トランスフェラーゼ酵素で実施でき
る、またはそれに基づくシステムはないといえるという
ことが注目される。
便宜上「アナログ−ディジタル」は「a/d」と省略し
「アナログ−アナログjはra/aJと省略するものと
する。その他の省略信号については後述する。
本発明の分野の平均的な当業者に容易にわかるように生
化学的な検体の濃度の測定は生物医学的な分野、医療分
野、診断の分野、工業的な分野(遺伝工学の分野)およ
び多くの他の分野での多くの応用と用途とを持っている
。本発明は極めて感度が高く正確で非常に便利な試験を
提供する。
生物学的な検体の濃度を酵素を用いて分析する公知の使
用可能な従来方法は、次に示すように進むオキシダーゼ
酵素に基づく好気性反応を用いている: 基質+02−酸化された基質+H2O2上記の反応で説
明したように酵素は二つの電子を除くことによって基質
を酸化して酸化された基質を形成させる、これらの二つ
の電子は次に分子酸素へ移動して過酸化水素を形成する
。科学的な文献および特許の文献ではこの反応を触媒す
る酵素は「オキシダーゼ」と知られプロセスでのこの活
性の存在は、「オキシダーゼ活性」として知られている
通常、実際にはこの反応で生成した過酸化水素を、色原
体、たとえば、4−アミノアンチピリンと、過酸化水素
の存在下で反応させて色素を生成させる。生じた色素の
量は、酸化された基質の量の尺度として用いられる。
またこの反応は酸素電極の使用によってモニターするこ
とにより酸素消費の測定に使ってもよくあるいは酸化さ
れた基質をたとえば紫外線領域のその吸光によって直接
測定してもよい。
従来技術には多数の欠点があり、そのうちもつ七も重要
なのは反応における分子酸素に対する必要条件である。
空気で飽和した水中の溶存酸素の量はほぼ0.24mM
である。この濃度は多くの医学的に重要な生物学的分子
の体液中の濃度よりずっと低い。たとえば0.1%のア
ルコールは2、7mMの濃度であり、200 mg/d
Bのコレステロールは約5mMであり、グルコースの生
理的濃度は5mMである。そして糖尿病ではグルコース
の生理学的濃度は50mM以下の濃度である。
従って生物学的な分子を定量的に酸化する装置では体液
は測定される前に体液中の酸素濃度よりも少なくとも薄
く希釈されなければならない、すなわち約0.24mM
よりも少なくとも低く希釈されなければならない。その
ような希釈なしでは医学的に重要な生化学的分子ではな
く酸素の濃度を示す誤った読みが得られることになる。
従来技術で公知であるようにオキシダーゼ反応が色素生
成と結び付く場合、もうひとつの理由が、生物学的な流
体の希釈に対する必要性が生じる。
酸化された基質1分子に対して過酸化水素1分子が生じ
、そして色素1分子が過酸化水素1分子に対して生じる
従って基質を実質的に完全に酸化するシステムでは、色
素濃度は前記した医学的に重要な生物学的分子に対して
5mM以上になる。色素−色素反応がこれらの高濃度で
起こり得て、溶液中の色の量が色素濃度に直線的に比例
しなくなるであろう。
従って溶液中の色の量を測定する測定装置は酸化された
基質の濃度を測定できない。従って従来技術では前記し
た二つの問題は検体を、使用に先だって希釈することを
必要としていた。従来技術の方法およびシステムには他
の欠点もある。
従来技術の問題という観点から、前記の欠点を持たない
生化学的な検体を酵素により評価し検定するシステム、
方法および装置に対する現実的な要求が存在している。
前記した生物学的流体中の酸素濃度に関連する問題とい
う点から酸素が反応中で限定的要因とならない正確な分
析システムに対する特に重要な必要性が存在している。
あとに詳述するように本発明のシステム(および方法)
は検体中の酸素とは無関係である;すなわち本発明のシ
ステムは酸素の存在の有無に関わらず実施できる。もち
ろん本発明のシステムは酸素の不在下で操作できるが酸
素が存在してもよい。このことは本発明の顕著な特徴の
一つである。後述するように本発明の反応では酸素は用
いられない。
■ 発明の目的と特徴 本発明はさまざまな生化学的検体の評価と検知に対する
従来技術の問題および前記したふたつの問題に対する解
決を与える。
本発明は希釈することなく使い捨ての診断用装置を用い
るのに容易な生化学的検体の評価と検知を可能とする。
本発明は分子酸素が説明したプロセスの中に含まれず、
オキシダーゼ酵素活性が用いられていないシステムを提
供する。したがって評価された生化学的な分子の濃度は
溶存酸素の濃度による限定を受けない。
さらに本発明では基質1当量あたり色素1当量未満が生
ずる。したがって染料の濃度はビアーの法則(Beer
’s Law)が直線的な色−濃度の関係を予測する範
囲に常にある。
ひとつの実施態様ではアナログ色信号がアナログ検体濃
度インプットから生じるr a / a Jとして知ら
れるアナログ−アナログ比色信号システムを本発明は提
供する。この信号は特有な性質を持っている。すなわち
この信号はインプット1当量当り1当量未満の染料を伴
って常に生じる。このようにして色信号の「ゲイン」は
ビアーの法則(Beer’s Law)が直線的な色−
濃度の関係を予測している領域に限定される。従って本
発明のシステムは検体の濃度はあらかじめ選んだ範囲に
亘って直線的に確認できる。
r a / d Jとして知られる本発明のもうひとつ
の実施態様ではディジタル色信号がアナログ検体濃度イ
ンプットから生じるアナログ−ディジタル比色信号シス
テムが提供される。この手段は色純度(Color I
ntensity )をカラーチャートに主観的に合わ
せる必要がなく、検体の濃度を測定する比色計の使用の
必要もない。このような本発明のこの実施態様は従来技
術よりも明白なる利点を持っている。
したがって本発明の重要な目的は分析すべき生物学的な
物質を希釈する必要な〈実施可能で、酸素なしで実施可
能なすなわち酸素に依存しないで生化学的な検体を評価
する正確で、迅速で、信頼性のある畿適性の効く分析シ
ステム、方法および装置を提供することである。
本発明のもうひとつの重要な目的は電子トランスフェラ
ーゼ酵素および他の生化学的酸化化合物を評価するため
の分析システム、方法および装置を提供することである
本発明のシステムのもうひとつの特徴は多数の反応性化
合物ともにまたは少数の多官能性化合物とともに評価を
行なうことができることである。
他の目的は本発明の後述する記載から当業者にとって明
らかとなろう。
■ 従来技術 従来技術は米1国特許第1 166.763号;同3,
883,045号およびRe、29,498号;米国特
許節4,288,541号;同4,642.286号;
同3,964,871号、同4゜059.407号二同
4,545,382号;同3.925,164号;同3
,884.764号;同4,212,938号;同4,
184,921号;同3,907,645号、PCT特
許出願公開(Patent application 
publisation) WO85101747およ
び米国特許出願節942,412号;同075,817
号および第106,745号に記載されている。
発明の概要゛ 本発明は生化学的検体の測定方法を提供する。
本発明の方法はその濃度または存在を測定すべき検体と
、検体により電子トランスフェラーゼ活性となり得る酵
素とを反応させて還元された酵素を生じさせるようにし
てなる。この酵素を比色法により評価して検体の濃度ま
たは存在を測定する。
本発明に従えば酵素反応は酸素に依存しない条件下で進
行する。
本発明に従えば二つの比色法による評価システムがあり
、こ゛れにより還元された酸素は比色法に評価できるよ
うになっていて、この場合還元された酵素の量は検体の
濃度に対応している。一方のシステムは、アナログ検体
濃度人力からアナログ色信号を生ずるもう一方のシステ
ムはアナログ検体濃度人力からディジタル色信号を生ず
る。後述する説明から明からなように比色法による評価
システムがアナログ−アナログ(a/a)またアナログ
−ディジタル(a / d )に依存するかどうかは成
分の選択に依存することになる。したがって特にことわ
らないかぎり用語「比色法による評価システム」はアナ
ログ−アナログシステムおよびアナログ−ディジタルシ
ステムの両方を指している。アナログ−アナログシステ
ムでは、電子受容体と色原体は電子が色原体と電子受容
体の間で比例するように分けられるように電子の集積所
(reposltories)となるべき能力を共有す
る。したがって電子受容体と色原体は還元された酵素か
らの電子に対して競争しそして(後述するように)還元
された色原体の蓄積は色原体色関係に対する検体の濃度
が直線となるようなレベルに保たれる。
アナログ−アナログシステムは別個の電子受容体と色原
体成分を必要として電子の共集積所として働く。
アナログ−ディジタルシステムでは色原体は検体のあら
かじめ定められた限界量が存在しないかぎり還元を受け
ず色変化は起こらなく、次に色原体が還元され、色変化
が起こり、この色変化は限界値濃度以上の検体の濃度を
示す信号となる。色のこの変化が起こるためには検体の
限界値濃度が消費されるまで色原体の還元は有意的な程
度起こってはならない。このことは電子受容体の限界濃
度すなわち検体の限界濃度が消費されるまで還元された
酵素から電子を優先的に受け取るように電子受容体にさ
せ、還元された色原体の蓄積を防止することによって本
発明にしたがって達成される。
この限界値で還元された色原体は蓄積し、色変化は還元
された酵素が存在するときに起こる。還元された酵素の
不在下では還元された色原体の蓄積は起こらず、色変化
は起こらない。限界値濃度のレベルは検体の所望の限界
値濃度に対応するあらかじめ定められた量の電子受容体
を用いることによって調節される。
アナログ−アナログおよびアナログ−ディジタルシステ
ムの双方において、電子受容体への電子の移動が機能的
に(runctional Iy)非可逆的であること
が必要であり、色原体への電子の移動も非可逆的であっ
てよい。本発明のシステムは与えられた時間での状態が
絶対的な言葉で説明できない動的な化学平衡反応である
ことに注目すべきであ第58〜5つ頁[W、B、サラン
ダース(W、B、5aunders) 、フィラデルフ
ィア(Ph1ladelphia)、1974年]を参
照されたい。
酵素と電子受容体との間の機能的に非可逆的な平衡状態
は、実質的にすべての電子受容体が還元され、実質的に
すべての比例的当量の酵素(電子受容体分子によって受
け入れられた電子の数に依存する)が還元されていな、
い状態である。しかしながら平衡システムは動的であっ
て静的でないので前記の定義を満足するこれらのシステ
ムでさえ還元された酵素の存在下で、還元されてない電
子受容体を多量に含みうる。本分野の精通した者は還元
された酵素が存在するとき、還元されてない電子受容体
の蓄積を最小限度とするシステムの成分を選択すること
が出来るであろう。
従って本発明にしたがえば比色法による評価システムは
酵素と、反応を促進しかつ還元された酵素が検体との反
応によって生じる程度を決定する一つまたはそれ以上の
成分とからなっている。
本発明の記述では後述して定義するそれぞれの用語が使
われている。定義は明細書全体を通した記載によって追
加しである。
酵素(enz):検体により電子トランスフェラーゼ活
性となりうる化合物、その1分子は検体分子からふたつ
の電子を取り去ることができ還元された酵素をもたらす
電子受容体(ea):還元された酵素よりも大きな還元
電位を有する化合物;この物は電子「シンク(5lnk
j J−として機能し、酵素から移動した電子を非可逆
的に受け取ることが出来、したがって酸化された検体1
当量当り1当量未満の色原体が常に生じるように電子を
蓄積する。
色原体(chr、):酵素から移動した電子を受け入れ
ることが出来、還元に際して可視範囲で色を変える事が
出来る化合物。
電子移動剤(e t aまたはe/l/a):enzか
らeaまたはchrまたはその両者へ電子の移動を促進
できることのできる化合物。etaも還元されたeaと
chrとの間およびその逆の間の電子の移動を促進しつ
る。
説明中には用語「酸素に依存しない反応」が用いられて
いる。あるいは酵素は「酸素の不在下で電子を除くこと
が出来る」というように説明しである。
本発明に従えばシステムは、還元された酵素よりも大き
な還元電位の電子受容体からなり、この電子受容体は電
子シンクとして働き、酵素から移動した1個以上の電子
を受け入れる事が出来る。
電子受容体は酸化された検体1当量当り1当量未満の還
元された色原体が常に生じるように機能的に非可逆的に
電子を蓄積し、したがってビアーの法則が直線的な色−
検体濃度関係を予測する範囲に色素の濃度を保つ。後述
した記載から明かになるように電子受容体の類が還元に
際し色を変え、色原体との結合には使われない。従って
そのような化合物は還元された色原体の蓄積を防ぐため
には用いる必要がない。
さらに本発明のシステムは色原体を含んでいて、この色
原体は酵素から移動した1個以上の電子を受け入れるこ
とが出来、還元に際して可視範囲で色を変えうる。色原
体が使われるのは電子供与体が前記したように還元に際
して色を変えることが出来ないときに用いられるか、ま
たは電子受容体による色変化が望まれないで色原体によ
る色変化が好ましいときに用いられる。本発明のシステ
ムでは、色原体は初めに無色であって、還元に際して色
を出すようになっていてもよく、あるいは色原体は初め
に色がついていて反応が完了したときに無色となってい
てもよく、あるいは色原体は薄い色を有していて、濃い
色または他の明白なる色に変化するようになっていても
よい。
したがって、「色変化」とはこれらの特徴のそれぞれを
通常示すものとする。当業者は、その濃度を測定すべき
特定の検体および色変化が起こると予測される可視スペ
クトルといったような特定の状況下で達成されることが
求められる目的に最もあった特定の色原体を公知の色原
体から容易に選択できる。
さらに本発明のシステムは電子受容体または色原体また
はその両者が還元された酵素から直接電子を能率的に除
くことが出来ないとき電子受容体または色原体またはそ
の両者へ酵素から1個以上の電子を移動させることを促
進することの出来る電子移動剤を含んでなる。成分はそ
の成分が酵素から電子を除く速度が遅すぎて適当な値段
で商業的に存続できる生成物を生成することが出来ない
ならば能率的でないと定義される。
遅いシステムの反応速度は生成物を商業的に存続出来な
いようにする。還元された酵素と他の成分との遅い電子
移動は酵素の量を増加させることによって補償すること
が出来る。しかしながら酵素は本発明の最も高価な成分
であり、システムの反応速度を商業的に存続できる速さ
に増加させるために必要な酵素の量は多くの場合法外に
高価な生成物をもたらすことになる。
生成物成分の無能率はシステムに電子移動剤を加えるこ
とによって改善でき、この電子移動剤は酵素よりもさら
に経済的な成分である。このことは能率的でない成分を
用いるシステムの法外なコストおよび遅い反応の両者を
排除する。
能率的でない成分は還元された酵素から電子を直接的に
機能的に除くことが出来ないと定義することも出来る。
本発明のシステムの動的平衡反応では成分は還元された
酵素から直接的に電子を絶対的に除くことが出来ないと
いうことは出来ない。
しかしながら成分が商業的に存続できる量又は速度で還
元された酵素から電子を直接的に除くことが出来ないな
らばその酵素は機能的に不能であるといえる。
検体から電子受容体への電子ルートは酵素がこのルート
の少なくとも一段階に入っていなくてはならないという
ことを別にすれば本発明に重要ではない。前記した成分
のいずれかの存在または不在、あるいは成分の間での電
子によってとられるルートはここに記載した本発明には
重要ではない。
はとんどのシステムでは二つ以上の示した道筋が同時に
起こっている。通常、道筋はシステム成分の任意の与え
られた組み合わせに対し支配的ではない。後述する記載
は本発明を特定の理論あるいは仮設に限定使用とするも
のではない。電子移動に対する可能なルートは下記に示
すルートを含むが、下記のルートに限定されるものでは
ない。
下記の図式的説明では矢印は電子に対する交互に変わる
ルートを示している。説明上成分はすなわちre/l/
aJ、r e / a Jおよび「Chr」は、別個の
または個々の成分として示しである( r e / t
 / a Jは「移動剤」を示している)。
しかしながら説明しであるように成分は多機能性であっ
てよく、すなわち成分はいくつかの機能を果たす。移動
剤、電子受容体および色原体として働く多機能性成分の
説明は園側4と6に示しである。園側7では、移動剤が
色原体としても働いている。園側8では、移動剤が電子
受容体としても働いている。
園側6は電子受容体がその多機能性を示すために名前を
変えである点を除けば園側4と同じである。園側4で機
能する同じ電子受容体化合物は園側6でも機能する。追
加の電子受容体化合物は、園側4で機能しない園側6で
は機能しない、そして園側6で働かない園側4では追加
の電子受容体化合物はない。園側6での電子受容体は園
側4と同じ電子受容体である。このことは色原体として
つけ加えて述べることが出きる:なぜなら化合物は還元
に際して色を変えるからであり別個の色原体成分を加え
る必要を回避する。電子受容体は又電子移動剤□として
述べる事もできる:なぜならこれは、還元された酵素か
ら電子を直接的かつ能率的に除くことが出来るからであ
り、別個の電子移動剤成分に対する必要性を回避する。
しかしながら、他の回倒の別個の電子移動剤成分とは異
なって、この回倒ての電子移動剤は一つの成分から他の
成分へ電子を移動させない。
同様にして回倒7および8は回倒1と同じ例である。両
者の場合で、各成分は名前を付は変えてそれらの多機能
性を示すようにしである。
(以下余白) 1)     移動剤 検体 −酵 素 → 電子受容体 色原体 2)検体 → 酵 素 −電子受容体 色原体 3)検体 −酵 素 −電子受容体 移動剤 4)検体 → 酵 素 → 電子受容体5)     
移動剤 検体 −酵 素 −電子受容体 色原体 −移動剤 6)検体 −酵 素 −移動移動剤/電子受容体/色原
体7)検体 −酵 素 −移動剤/色原体移動剤 −電
子受容体 8)検体 → 酵 素 −移動剤/電子受容体移動剤 
→ 色原体 示した図解は本発明の融通性を示すものである。
酵素に加えて回倒1では、比色法による評価システムは
電子受容体と、色原体と、色原体または電子受容体のい
ずれか、あるいは色原体および電子受容体へ酵素からの
1つまたはそれ以上の電子を移動するのを促進する電子
移動剤とを含んでなる。回倒1は、これらの要素からな
るシステムで同時に存在しうる多数の電子の道筋を示し
ている。
回倒7では色原体が電子移動剤を使用することなく酵素
との能率的な直接相互作用を行なうことができこの特徴
を示すための移動剤/色原体と名前が書いてあり、回倒
8では電子受容体が電子移動剤を用いることなく酵素と
能率的で直接的な相互反応をすることができ、この特徴
を示すために移動剤/電子受容体と名前が変えであるこ
とを別とすれば回倒7および8は回倒1と同じである。
回倒1,7及び8で典型的なことはコレステロールのア
ナログ−ディジタル比色測定のためのシステムであるこ
とであり、ここではコレステロール電子トランスフェラ
ーゼは酵素であり、3,5−ジフェニルテトラゾリウム
プロミド(MTT)は色原体でありフェナジンメトサル
フート(PMS)は、電子移動剤でありそしてフェリシ
アン化物は電子受容体である。ピリルビンの比色法によ
る評価に対するこのシステムのアナログ−アナログ型は
、コレステロール電子トランスフェラーゼをピリルビン
電子トランスフェラーゼに変え、そしてフェリシアン化
物をテトラフロオロー、4−ベンゾキノン(T F B
 Q)に変えることによってつくることが出来る。
色原体と電子受容体とが酵素と能率的で直接的な相互反
応をしつるとき、比色法にによる評価システムは、酵素
に加えて回倒2のように色原体と電子受容体とを含んで
いる。回倒2で典型的なことはグルコースのアナログ−
ディジタル比色法による測定のためのシステムであり、
このシステムではグルコース電子トランスフェラーゼは
酵素であり、MTTは色原体でありそしてフェノチアジ
ン(PT)ラジカルカシオンは電子受容体である。
グルコースの比色法による評価に対するこの図例のアナ
ログ−アナログ型は電子受容体としてテトラジン(TA
R)を代用することによって作り出す事が出来る。
電子受容体が還元により色を変えることが出来る場合は
、比色法による評価システムは酵素に加えて、園側3に
示すように電子受容体および電子移動剤を含んでいる。
還元により色を変えることの出来る電子受容体が酵素と
の能率的で直接的な相互反応をしうる場合は比色法によ
る評価システムは園側4に示すように酵素に加えて電子
受容体を含んでいる。別個の色原体成分が園側3または
4で用いられていないので園側のアナログ−アナログ型
を考えることは出来ない。電子が色変化化合物を還元す
るのを防ぐようになっているシステムとは対照的に本発
明の園側3および4は電子受容体の色変化に対し高い吸
光係数を有する電子受容体の使用に依存していて、アナ
ログ−ディジタルシステムに限界値変化を起こさせると
いうことに注目されたい。したがって、還元された色変
化分子(色原体)対酸化された検体の割合が、1対1よ
り小さい他のアナログ−ディジタルジストムとは異なり
、還元された色変化分子(電子受容体)対酸化された検
体の割合が、正確に1対1である。
園側3に典型的なのはコレステロールのアナログ−ディ
ジタル比色性測定に対するシステムであることであり、
この場合コレステロール電子トランスフェラーゼは酵素
であり、アズールB(Azure  B)は電子受容体
であり、2,3−ジメトキシ−5−メチル−1,4−ベ
ンゾキノン(DMMBQ)は電子移動剤である。
園側4は園側6と同様であり、この場合酵素と能率的で
直接的な相互反応をすることが出来かつ還元により色を
変えることの出来る電子受容体が移動剤/電子受容体/
色原体として示してありその多機能性を示しである。
コリンのアナログ−ディジタル比色測定のためのシステ
ムは園側4および6に典型的に示してあり、この場合コ
リン電子トランスフェラーゼは酵素でありアズールBは
電子受容体である。
本発明は単相および多相システムを含んでいて、例えば
一方の相は水性であり、他方の相は水性ではない。通常
その相は脂肪の相又は油性の相であってよく、例えば、
トリグリセリドと体液の他の水性でない成分とからなっ
ている。
このような多相システムでは電子受容体と色原体との間
に運動学的な道筋を与えて、電子受容体に還元された色
原体から電子を取り去るようにさせこの物質の早すぎる
蓄積を防ぐようにすることがしばしば望ましい。別個の
電子移動剤はこの運動学的な道筋として働く。次に園側
5のように第2の電子移動剤が供給される。
園側5に典型的に示しであるのは血清グルコースのアナ
ログ−ディジタル比色性測定の為のシステムであり、こ
の場合、グルコース電子トランスフェラーゼは酵素であ
り、PTラジカルカチオンは電子受容体であり、DMM
BQは電子移動剤であり、ニトロ青色テトラゾリウム(
N B T)は色原体でありそしてTFBQは色原体と
電子受容体との間の電子移動剤である。
この園側のアナログ−アナログ型は電子受容体として2
.3−ジクロロ−5,6−ジシアツー1゜4−ベンゾキ
ノン(CCBQ)を代用することによって考えることが
出来る。
本発明の装置と実施態様は支持部材上に組み入れた前記
のシステムを含んでいる。本発明のいくつかの装置は、
たとえば直線的な濃度勾配(coneentratio
n gradient)にある装置の異なった領域で電
子受容体の異なった濃度を有する複数の領域を含んでな
る。したがって検体の濃度は還元されていない受容体の
最大濃度に対応し色変化をもたらす。他の装置について
は下記に記載する。
本発明の方法は、反応を起こさせ反応が進行し色変化が
起こるような条件下で酵素を含む反応体と、その濃度を
測定すべき検体を接触させるようにしてなっている。色
変化がa / dシステムで起こってない場合検体の濃
度は限界値以上の濃度で存在しない。a / aシステ
ムでは色変化は検体の濃度に直接的に関係している。本
発明の方法を更に記載する。
本発明は様々な種類の生化学的な検体の比色法による酵
素を用いた評価および検知に有用である。
以下に本発明のシステムの成分(およびその機能)の詳
細を説明する。
■ 酵素の詳細な説明 前記したように従来技術の酸素に依存する診断システム
とは異なって分子酸素は本発明のシステムでは電子トラ
ンスフェラーゼ酵素の機能には関与しない。多くの適当
な酸素が通常「オキシダーゼ」として知られているが本
発明で用いられていのは古典的なオキシダーゼ反応では
ない。これらの酵素が従来触媒していた生理学的な反応
は「オキシダーゼ」反応であり、これは検体の酸素依存
酸化を含んでいて過酸化水素を生じる。しかしながら本
発明では酵素は非生理学的な電子受容分子を与えられ普
通ではない非生理学的な反応を触媒するように強制され
ている。この普通でない反応は上記したように基質濃度
が溶存酸素の濃度によって最早制限されないので非常に
有利になる。
電子トランスフェラーゼ触媒は電子をその対応する基質
から直接取り去りこの電子を酸素ではない電子受容分子
へ移動させる能力を持っている酵素であると定義される
驚くべきことには本発明では酵素は試薬成分中に存在す
ることが出来るが反応に参加することもなくまた反応に
必要ともされない。このような本発明のシステム(装置
)は空気を排除する必要はない。勿論酸素が参加する場
合は酸素はシステムの反応を干渉しシステムの反応を不
正確なものとする。しかしながら酸素が存在するときは
、いくつかの電子移動剤が酸素と有利に競争し還元され
た酸素を酸化するということが測定されている。
本発明の酵素運動力学は従来の酵素に依存しオキシダー
ゼに基づいている酵素運動力学とはかなり異なっている
。これらいずれのシステムでも検体は酵素に結合し、こ
れが検体からの二つの電子の除去を触媒して、酵素を還
元している。従来技術では分子酵素の分子が還元された
酵素に結合しこのものを再酸化して過酸化水素を形成し
、これがこれを酵素を拡散させる。対照的に本発明ては
、電子受容体、色原体又は必要な場合は電子移動剤が還
元された酵素に結合し、それを再酸化して還元された形
で拡散する。この機構は電子トランスフェラーゼ活性と
定義される。
ここで使われている種類の酵素は研究されていて、科学
的文献に報告されている。本発明に適当である酵素のほ
とんどは結合したフラミン補酵素を含んでいるがフラミ
ン補酵素の存在は酵素の選択にとって必要条件ではない
ということが分かっている。フラミンを含む酵素の機構
はG、バルマーおよびV、マセイ著、生物学的な酸化、
第263〜300頁〔インターサイエンス出版社、T。
P、シンガー、ed、−ニーヨーク、1968年)[G
、  Pa1sar  and  V、  Masse
y、  旧ologlcal  0xIdations
、 pp、 281−399  (Interesci
ence Publishers、 T、P、 Sin
ger、 ed、、 New York 19Bg ]
の概略に略述しである。本発明で利用できる種類のもう
ひとつの酵素は銅含有オキシドレダクターゼである。
この種類の酵素の代表的な例には血清モノアミンオキシ
ダーゼ、リバートバミンヒドキラーゼ、へモジアニン、
セルロブラスミン、ラッカーゼ、ユリカーゼ、フェノラ
ーゼ、トランススルフラーゼ、セレブロクブレイン、エ
リスロクプレイン、ヘパトクプレイン、プラストシアニ
ンおよびドパミン−2−ヒドロキシラーゼがある。
通常、本発明で用いることの出来る可能な酵素のリスト
は大きく、酵素が分子酵素の不在下で検体から電子を除
去出来る必要性によって制限される。他の適当な酵素に
はプテリジン助因子を含む酵素がありたとえばフェニル
アラニンヒドロキシラーゼ、ヘムプロテーゼグループを
含むもの、たとえばリバーアリール−4−ヒドロキシラ
ーゼ、リバーナフタレンヒドロキシラーゼ、アルコキシ
アリールヒドロキシラーゼ、アリールアルキルアミンヒ
ドロキシラーゼなど、およびステロイドヒドロキシラー
ゼ類、カンファーヒドロキシラーおよび脂肪酸デサチュ
ラーゼがある。
一般に「アリール」は「ナフタレン」よりも多くない炭
素原子を有している芳香族基を示している;用語「アル
キル」および「アルコキシ」の「アルキル」部分は6個
よりも多くなく炭素原子を有していて低級アルキルであ
ることが通常である。
もうひとつの有用な種類は脂肪酸ヒドロキシラーゼおよ
びアルカンヒドロキシラーゼを代表例とするノンヘム鉄
を含んでいる酸化性酵素である。
更にもうひとつの種類は酵素ターンオーバー中に可逆的
な酸化および還元を受ける酵素反応性部位にチオールま
たはジチオール官能価を有していてたとえばジアホラー
ゼ、脂肪酸シンセターゼおよびアルファケト酸オキシダ
ーゼがある。電子移動活性を有する酵素はフラビンを含
む酸化性酵素の種類(はとんどはオキシダーゼではない
)である。
この種類に入るものの例は次のものである;ジヒドロホ
レートリダクターゼ、リボアミドヒドロゲナーゼ、ジヒ
ドロプテリジンリダクターゼ、ルシフェラーゼ、NAD
Hパーオキシターゼ、サルコシンデヒドロゲナーゼ、N
ADP−二トレートリダクターゼ、アシルCoAデヒド
ロゲナーゼおよびメチロフィラス(Meth3710p
hlluS )メチロトロファスアルコールジヒドロゲ
ナーゼ[すべてシグマ化学社(Slgma Cheff
lical Company)から市場で入手できるコ
。他のフラビン含有酵素には次のものがあるニスクシネ
ートジヒドロゲナーゼ、ミドコンドリアル1−グリセロ
ホスフェートデヒドロゲナーゼ、ミコバクエリアラクテ
ート酸化性デカルボキシラーゼ、シュードモナナスし一
リシン酸化性デカルボキシラーゼ、イミダゾールモノオ
キシゲナーゼ、リシンモノオキンゲナーゼ、ジヒドロオ
ロチックデヒドロゲナーゼ、スルフイツトリダクターゼ
、NADHデヒドロゲナーゼ、コリンデヒドロゲナーゼ
およびD−ラクテートジヒドロゲナーゼ。これらの酸素
の例は、マヘラーおよびコーデス著、生物化学(第1版
および第2版、ハーバ−&ロー、ニューヨーク 196
6年)  [Mahlar and Corders、
 Biological Chelstry  (Fl
rst and 5econd Ed、、 Harpe
r & Row、 New York 1966]に詳
細な説明がある。
特に前記した酵素のすべておよび本発明の基準にあう前
記した種類の酵素のすべておよび同等な機能を持つ酵素
は本発明および下記に示す例で互換的に使用でき、この
ことは当業者に明白であろう。
この驚くべき新規な活性を有することが分かった広範囲
な各種の酵素のために、有用な酵素を予想する共通のパ
ターンをみつけだすことが必要であった。前記したすべ
ての酵素は生理学的な酵素反応中に溶剤と通常は交換し
なく、そして基質の存在下では1個又は2個の電子の還
元を受けることができるが追加の電子受容体(限定する
ものてないが分子酵素を含む)の不在下では出来ないご
酵素又はプロスチック族(prostlc group
 )を含んでいることが注目されたい。このことは用語
「酸化性電子トランスフェラーゼ」を(1)加えられた
電子受容体の不在下で基質と反応し基質を還元できる、
および(2)これらの電子を非生理学的電子受容体に移
動させることの出来る酵素であると定義できる。この電
子受容体は更に後述して詳述するように、該非生理学的
な電子受容体がより大きな半電池還元電位[たとえばマ
ーラー&コーデス著、生物化学(第1版)第207頁(
Mahler & Corders、 Biologi
cal CheI!1istry (1st Ed、)
+ tnrra、、 page 207コを有するなら
最終的な電子受容体またはシステム電子の流れの中間体
として働き、この場合該電子受容体はこのシステム中で
最終的な電子受容体として働くかまたは該非生理学的電
子受容体は酵素として同じ範囲の還元電位を有し、この
場合該非生理学的電子受容体はこのシステムの中で電子
の移動での中間体として働く。
しかしながら、通常、酵素の特定の基質を含む溶液中で
かつ任意の電子受容体の不在下で酵素が基質からの二つ
の電子の除去と酵素の還元とを示すUVスペクトルまた
は可視スペクトルの変化をするならばその酵素は本発明
のシステムに適当である。そのような変化を示すすべて
の酵素は本発明で適当に使用できると確信できる。基質
を酸化して過酸化水素を生じさせることのできるオキシ
ダーゼ酵素たとえばパーマン著、酵素便覧(スプリンガ
ーーバラーク、ニューヨーク、1968年、補足197
4年)  [Berman、 Enzyme Hand
book(Springer−Verlag、  Ne
w  York  1988.Supplement1
974 ]にあげであるようなオキシダーゼ酸化酵素は
、通常、この試験に合格することが出来る。
基質を酸化し過酸化水素を生成することの出来る能力は
本発明で使用する適当なオキシダーゼ酵素の性質である
が、既に前記したようにこの酵素は過酸化水素を生成す
るようには働かないということに注目されたい。
本発明に従えば本発明で電子トランスフェラーゼ酵素と
して互換的に使用できる多数のオキシダーゼ酵素が知ら
れている。典型的なオキシダーゼは次に示す商業的に入
手できるオキシダーゼであるニアシル−CoAオキシダ
ーゼ、アルコールオキシダーゼ、アスコルベートオキシ
ダーゼ、ピリルビリンオキシダーゼ、コレステロールオ
キシダーゼ、コリンオキシダーゼ、グルコースオキシダ
ーゼ、グルセロホスフェートオキシダーゼ、ラクテート
オキシダーゼ、ビルベイトオキシダーゼおよびサーコシ
ンオキシダーゼ(これらはフィンシュガーバイオケミカ
ルズ社(ELKグローブビレツジ、イリノイ)  [F
Innsugar Biochemlcals、 In
c、 Grove Village、 1llinol
s]から入手できる)。
更にはガラクトースオキシダーゼ、グルコレートオキシ
ダーゼ、オキサレートオキシダーゼ、L−アミン酸オキ
シダーゼ、D−アミノ酸オキシダーゼ、モノアミンオキ
シダーゼ、ジアミンオキシダーゼ、シトクロームオキシ
ダーゼ、NADHパーオキシダーゼ、ラクト−パーオキ
シダーゼおよびグルタチオンパーオキシダーゼがシグマ
化学社(St、oイス、MO)  [Slgma Ch
eIllical Company (St、 Lou
ts、MO)]から入手できる。本発明の目的に対して
電子トランスフェラーゼ活性のために使用されるときオ
キシダーゼ酵素は電子トランスフェラーゼ酵素という。
たとえばアシル−C。
Aオキシダーゼはアシル−CoA電子トランスフェラー
ゼというように定義でき、アルコールオキシダーゼはア
ルコール電子トランスフェラーゼと定義される二辺下同
様である。
酵素は受け入れられる速度、すなわち、あまり遅くなく
あるいは商業的に存続できないほど早くない速度で評価
されるべき検体の最大量からの電子と完全に反応してこ
の電子を除去するのに充分な量で存在することが必須で
ある。はとんどの測定は数分間で完了する。酵素のこの
特定の量は成分の特定の選択に依存しまた電子移動剤が
酵素からのシステムの他の成分への電子の移動を促進す
るように使われて酵素を再生しているかどうかに依存し
ている。特定のシステムの必要条件に依存して酵素の濃
度は約、0から100.0IU/mDまたはそれ以上の
範囲であってよい。用いる酵素の量を決定する方法は当
業者に公知である。
本発明に従えば電子トランスフェラーゼは他の蛋白質触
媒(酵素を含む)と−緒に使用して広範囲な生化学的な
分子を評価することが出来るということに注目すること
が重要である。その濃度を測定することが求められてい
る検体は電子トランスフェラーゼに対してそれ自体基質
である必要はない。例えばそれはオキシダーゼ酵素基質
の化学的又は生化学的な先駆体であってよい。たとえば
エステル化されたコレステロールは遊離コレステロール
を生じるコレステロールエステラーゼの使用により適当
に検知され、評価出来る:このコレステロールは更にコ
レステロール電子トランスフェラーゼおよび前記した本
発明の他の成分を使用するシステムによって評価される
。もう一つの例はトリグリセリドの評価であり、これは
まず脂肪酸リパーゼと反応させられてグリセロールを生
じ、このグリセロールがグリセロール電子トランスフェ
ラーゼを用いるシステムによって評価される。
本発明は二つの電子を放出する特定の他の分子を酸化で
きる化合物のレベルの測定に使用できたとえば、流体中
の、特に生物学的な流体中の電子トランスフェラーゼ酵
素のレベルの測定に使用できる。酵素を評価するには、
比色法による評価システムは、典型的な電子受容体、色
原体および電子移動剤成分を含んでなっている。しかし
ながら電子トランスフェラーゼ酵素を含む変わりにシス
テムは評価されるべき電子トランスフェラーゼ酵素に対
する特定の基質を含んでいる。本発明のシステムはあら
かじめ定めた時間酵素のサンプルと接触させられる。酵
素によって消費された基質の量を示す色変化が生じ、こ
のことは酵素の公知の反応速度および行なった反応の時
間の分かっている量に基づいて酵素の量として直接読み
取ることができる。調節された容量の毛管に挿入した多
層乾燥フィルム上に前記のシステムを組み入れることに
よって時期に依存しない酵素評価システムをつくること
ができる。未知の濃度または既知の濃度の酵素のサンプ
ルをこの装置に加えると、フィルムは水和されて酵素−
化学反応を開始する。フィルムの一つの相は酵素−基質
反応層へ拡散して反応を停止させることでできる化合物
を含むことができる。この化合物は化学物が反応層へ拡
散して反応を停止させるのに必要な時間の長さの分かっ
ているあらかじめ定められた量で加えることができる。
反応時間、消費されることが分かっている酵素の速度お
よび基質の量、酵素の濃度は計算することができる。
すべてこのような組み合わせでのこの評価システムの使
用は本発明によって特に意図されるものである。実際上
酵素は検体から場合に応じて電子移動剤、色原体または
電子受容体への電子の移動のための接触反応部位として
働く。したがって本発明に従えば、酵素の不在下で検体
から二つの電子を取り去り、それらを一つ又は二つの電
子を受け入れることのできる一種以上の化合物に放出す
ることのできるどの化合物でも使用できる。
同様にして本発明は実質的に同じようにして実質的に同
じ結果を得る酵素と実質的に同じ機能を果たすことので
きる同等な化合物の使用を意図している。
次に検体の濃度に対応するあるいは検体の濃度を示して
いる検体から酵素によって除去された電子の量の比色法
によって評価する。
■ 電子受容体の詳細な説明 本発明に従えば色原体の還元により生じた色変化は還元
された酵素からの電子に対して色原体と競争する電子[
シンク(sink)Jの存在下で顕著に遅らされるとい
うことが分かった。本発明に従えば電子シンクは電子受
容体と定義する。この二重成分システム(色原体および
電子受容体)を用いれば、与えられた濃度で生じた色の
量は遅らすことができ、検体の1分子当り1分子未満の
染料の比となるようにできると期待された。
本発明に従えば酵素よりも大きな還元電位を有するよう
にさせることによって一個又はそれ以上の電子を非可逆
的に受け入れることのできるどの化合物も電子受容体と
して働くことができる。これらの化合物による電子の受
容は理論的理由から可逆的でなければならない。しかし
ながら電子の受容は機能的に非可逆的であることが非常
に好ましい。
場合によっては電子受容体は、酵素または色原体または
その両者から電子を受け入れてよい。
前記したように理想的な電子受容体に対する主要な必要
条件は電子受容体が酵素よりも有意的に大きな還元電位
を有しているということである。
このことはたとえば検体、酵素および電子受容体を含ん
でいる実験システム中で、還元された電子受容体の量の
分光光度法による測定によって実験的に決定することが
できる。相対的な還元電位は測定した平衡定数から当業
者によって容易に計算することができ、そしてマーラー
およびコーデスYork 19B4 ]に公表された電
気陰性皮表を参照することによって得ることのできる成
分のうちの一つに対する公表された値と比較することに
よって絶対的な還元電位に変換することができる。生成
物として還元された電子受容体を有する反応に対して電
子受容体を選ぶとき、測定された平衡定数は好ましくは
10よりも大きく、理想的には20より大きくあるべき
である。
電子受容体に対する他の必要条件は生の電子受容分子又
は還元された分子受容分子が、用いられた酵素を不活性
とさせるような反応性を有していてはならなく、電子受
容体が水溶液中で安定であってそして水との反応が起こ
るほど活性であってはならなく (すなわち水に対して
不活性である)、そして分子は酵素反応の速度以上の速
度で電子を動力学的に受け入れることができることであ
る。
電子受容体の濃度は本発明で臨界的に重要である。アナ
ログ−アナログ測定では、電子受容体の濃度、特に、電
子受容体の濃度対色原体の比はa/aコントロールのゲ
インを設定するということが分かった。アナログ−ディ
ジタルシステムでは、電子受容体の濃度が急な色変化の
起こる限界値を設定するということがわかった。したが
って当業者によって理解できるように広範囲の電子受容
体濃度が測定されるべき検体の濃度、a / aの装置
のゲイン制御の量またはa / d装置の所望の限界値
に依存して用いることができる。
特定のシステムの必要条件に依存して、この濃度は約0
.01から約500mMの範囲で広くあってよい;実際
的な理由からこれは約0.5から300mMの範囲であ
ってよく;通常はこれは約1から200mMの範囲にあ
る。大なり小なり適当である特別な場合が存在する。0
.5.2.3.7から150mMまたはそれ以上の値が
しばしば有用である。最適濃度は選んだ他の反応体およ
び操作者の選択に依存する。これは過度な実験をやるこ
となく当業者によって容易に決めることができる。通常
は濃度の範囲は検体濃度の範囲と同じであるか、または
電子受容体が一つの電子受容体である場合は検体の範囲
の2倍であろう。
他の場合は電子受容体の選択は広い。更には、電子受容
体はオキシダーゼ酵素にたいして不活性であるべきであ
る。更には色原体が存在する場合は電子を受け入れたと
きの電子受容体は色原体のように可視領域で色を変化し
ない(色の変化を受けることができるとき)ということ
が重要である。
このように本発明は、色変化が色原体と同じ可視範囲で
ないならば色変化しうるe / aを排除しない。
アナログ−ディジタルシステムで用いる特に有効な種類
の電子受容体は第2鉄キレートであって、これには第2
鉄化合物たとえばEDTA第2鉄、くえん酸第2鉄、修
酸第2鉄、第2鉄アセチルアセトネートまたは第2鉄ビ
ピリジルがある。本発明の目的に対しては第2鉄キレー
トはフェリシアン化物、ニトロフェリシアン化物および
ペンタシアノ−アミノ鉄酸塩(III)を含むものとす
る。
特に好ましい電子受容体はフェリシアン化物であり、こ
のものは1分子当り1個の電子を受け入れることができ
る。多くのベンゾキノンが二つの電子を受け入れる分子
として有用であり、特にTFBQおよびCCBQがあり
、これらはアナログ−アナログシステムで有用である。
アナログ−アナログシステムで有用なもう一つの電子受
容体はTARである。a / dシステムはa / d
電子受容体をTFBQSCCBQまたはTARでおきか
えることによって簡単にa / aシステムに変えるこ
とができる。他の有用な電子受容剤はジニトロフェノー
ル、金属イオン、および延長した電気的に陽性なpiシ
ステムを有する分子たとえば7.7゜8.8−テトラシ
アノキノジメタンのような分子である。
もう一つの有用な電子受容体はハイブリット電子受容体
/電子移動剤PTラジカルカシオン(PT+)である。
PT“は、PTと酸化剤たとえばフェリシアン化物、K
2 IrC愛6またはNaIO4とを混合することによ
るかまたはPTの電解酸化によって典型的に製造される
PT”が枯渇すると、色原体に対して異なる電子移動剤
を使わないなら、または酵素から電子を能率的かつ直接
的に除くことのできる色原体を使わないならば、電子を
色原体に移動させるのを促進する電子移動剤は残らない
であろう。
この化合物について注目に値することは、PTは、ラジ
カルカチオンハイブリッド電子移動剤/電子受容体に変
換されないかぎり電子移動剤として働かないということ
である。
通常、当業者が適当な電子受容体である追加の物質を確
認することは本明細書に示したような化合物に対するパ
ラメーターまたは試験の教示を用いることによって容易
にできる。
本発明に従えば実質的に同じ結果が得られるように実質
的に同じような方法によって電子受容体として実質的に
同じように機能することのできる同等の化合物は本発明
に含むものとする。
■ 色原体の詳細な説明 本発明に使用する適当な色原体は豊富である。
−個またはそれ以上の電子による還元により色を変える
ことのできる化合物は検体濃度を比色的に示す役割を果
たすことができる。場合により色原体は酵素からまたは
低い還元電位の他の電子伝達化合物またはこれらの両者
から電子を受け取ることができる。
色原体の選択は広範囲であり、当業者は本発明に使用す
るのに適当な色原体を選ぶことができる。
好首尾を持って使われる実質的に有用な色原体の種類は
テトラゾリウム塩類、たとえば、MTTである。これら
の塩類は酸化された形で淡黄色を有しているが二つの電
子の還元とホルマザン色素への変換とにより目に見える
鮮明な色に変化する有利な特徴を持っている。これらの
塩は、酵素から直接電子を除去することもできる。この
ことば電子移動剤の必要を排除することによって、与え
られたシステム中の成分の数を有利に減少する。
テトラゾリウム塩の典型的なものは次のものである: 
2−(2’−)リアゾリル)−3,5−ジフェニルテト
ラゾリウムプロミド(MTT) 、3゜3゛−ジメトキ
シ−4,4゛−ジフェニレン)ビス[2−(p−ニトロ
フェニル)−5−フェニルテトラゾリウムクロリド] 
 (NBT) 、2− (p−ニトロフェニル)−3−
(p−イオドフェニル)−5−フェニルテトラゾリウム
クロリド(INT)またはテトラニトロブルーテトラゾ
リウムクロリド(TNBT)。テトラゾリウム塩の濃度
は、テトラゾリウム塩の溶解度によっておよび最終的に
形成されるホルマザンの溶解度によって制限され、通常
は約10mMよりも小さく、下限は明瞭ではっきりした
色信号を与えるのに必要な還元された色原体の量によっ
て設定され、通常は、約0.05mMよりは大きい。
使用した色原体の還元された形が高い吸光係数を有する
ことが好ましく、このことは比較的少ない数の色原体の
分子の還元によって生じる濃い特色のある色をもたらし
うる。還元された色原体に対するミリモル吸光係数は好
ましくは10を超える程度、理想的には20を超える程
度である。このことは色原体のより低い濃度の使用を可
能にし、これはa / dシステムで好ましい。色原体
のより高い濃度は限界値色変化を広める傾向があり、低
い濃度は色変化を鋭敏にする傾向がある。列挙した色原
体は、高い吸光係数を有する色素を生じ、実質的に痕跡
量の還元された色原体の存在は色変化、実際的な目的に
は、約0.1mMを生ずることができる。この場合も本
発明は特定の絶対値に限定されるものではなく最適値が
容易に決められるということに注目されたい。高い吸光
係数色素を生成する色原体はa/dシステムで迅速で鮮
明ではっきりした色変化を得るのには好ましい。
他の有用なテトラゾリウム塩は米国特許節4゜490.
465号:同4,491,631号;同4.598,0
42号;同4,351,899号;同4,27、265
号;同4,247.633号−同4,233,090号
;同4,215,917号;同4,142.938号;
同4,024゜021号;同3,867.259号;同
3,867.257号;同3,791,931号および
同4.254,222号に開示されている。
酵素から直接電子を除去できる他の色原体はトルイジン
ブルー、メチレンバオレット、メチレングリーン、メチ
レンブルー、アズールB (azureB)、シアナス
グリーンB (janus green B )、クレ
シルブルー(cresyl blue )およびメチル
エオシン(1ethel eosin)がある。色原体
が酵素と直接に相互作用するかどうかは当然酵素の選択
と共に変わる。グルコース電子トランスフェラーゼが特
に許容性のある酵素であるということは試験をしたすべ
ての色原体がこの酵素に対して適当な基質であるという
ことがわかっことからいえる。
しかしながら、通常、色原体が酵素から電子を受け取る
速度は最適ではなく電子移動剤の添加によって好ましく
向上させることができる。いくつかのテトラゾリウ塩、
たとえば、NBTおよびテトラニトロブルーテトラゾリ
ウム(T N B T)はコレステロール電子トランス
フェラーゼに対して基質ではなく、使用する移動剤の存
在を必要とする。本発明に従えば実質的に同じ方法によ
って実質的に同じ結果が得られるように実質的に同じ機
能を果たすことのできるような同等な化合物は本発明に
含まれることとする。
■ 電子移動剤の詳細な説明 本発明に従えば電子移動剤として定義されるある種化合
物が用いられて検体からの電子の色原体および電子受容
体への移動速度を増すことができるということが発見さ
れた。
本発明で酵素によって行なわれる反応は非生理学的なの
で、酵素はこの反応に対して最適化されていない。酵素
はいずれの試験でも高価な成分なので、酵素はできるだ
け僅少量で有利に用いられることになる。電子移動分子
の存在は酵素から電子受容体および/または色原体への
電子の移動の有効な速度を増すように働き、したがって
与えられた反応速度に対して必要な高価な酵素の量を下
げることになる。このように述べると電子移動剤が給源
(検体)から最終到達物である色原体または電子受容体
への電子の移動の速度を増すようには働くことのできる
もう一つの触媒であるということが明らかになる。
電子受容体または色原体が還元された酵素と相互反応で
きないという理由はいくつもある。化合物と還元された
酵素との間には生産的な結合錯体はおそらくない。化合
物分子が結合したとき酵素がコンファメーションを変え
て活性な形になる必要があろうがこのことは問題の化合
物には起こらない。これらのまたは他の同等な状況があ
てはまるなら電子移動剤が用いられる。
したがって、−船釣には、e / aまたはchrは還
元された酵素に関して実質的に不活性であるとき、e 
/ t / aが通常用いられる。
還元された酵素からeaまたは色原体への電子の移動の
速度がe / t / aの添加により有利に増加され
るならe / t / aも使用される。e / t 
/aは酵素のターンオーバーを増加させるように働き、
与えられた所望の速度を得るように含むように必要な高
価な酵素の量を減らす触媒と見ることができる。
多くの化合物が還元された酵素から電子を受け入れるこ
とのできる電子移動剤として使用される。
電子移動剤として通常有用な化合物の一つの種類は次の
ものである:ベンゾキノン、詳しくは1゜4−ベンゾキ
ノン、特に、電子吸引性基、たとえば、 N (CH3
)3 ” 、−NO2、−CN、−8O3H,−COO
H,−CHo、−COR(ここで、Rは、炭素原子数4
個までのアルキル基である) 、−R(ここで、Rは、
前記と同じ意味である)または−X(ここで、Xは、ハ
ロゲンである)で置換された1、4−ベンゾキノン。他
の電子吸引性基は当業者に周知である。典型的な置換、
4−ベンゾキノンには次のものがある二TFBQ、2−
メトキシー5−メチル−1,4−ベンゾキノン(MMB
Q) 、2−シクロヘキシル−5−ヒドロキシ−1,4
−ベンゾキノン(CHBQ)、2,5−ジクロロ−3,
6−ジヒドロキシー1゜4−ベンゾキノン(CPDHB
Q) 、2.6−シーtert−ブチル−1,4−ベン
ゾキノン(DBBQ) 、2.5−ジヒドロキシ−1,
4−ベンゾキノン(DHBQ) 、2.6−シメチルー
1゜4−ベンゾキノン(DMBQ) 、2,5. −ジ
フェニル−1,4−ベンゾキノン(DPBQ) 、2゜
3.5.6−テトラメチル−1,4−ベンゾキノン(D
Q) 、2−.5−ビス(4−フルオロアニリノ−3,
6−ジクロロ−1,4−ベンゾキノン(FADBQ) 
、2−ビトロキシ−5−メチル−1,4−ベンゾキノン
(HMBQ) 、2−ヒドロキシメチル−6−メドキシ
ー1,4−ベンゾキノン(HMMBQ) 、2−イソプ
ロピル−5−メチル−1,4−ベンゾキノン(IMBQ
) 、メチル−1,4−ベンゾキノン(MBQ) 、フ
ェニル−1,4−ベンゾキノン(PBQ)、テトラクロ
ロ−1,4−ベンゾキノン(TCBQ) 、DMMBQ
およびCCBQo 他の有用なキノンは次のものである:4,4−ジメトキ
シー2.5−シクロへキジエン−1−オン(DCHDO
) 、2−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン(HNQ
) 、5−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン(JUG
)、2−メチル−1,4−ナフトキノン(MNQ) 、
ロジゾン酸(RL A)、キンヒドロン(QH) 、テ
トラブロモ−1,2−ベンゾキノン(TBBQ)、テト
ラクロロ−1゜2−ベンゾキノン(T CB Q)およ
びテトラヒドロキシキノン水和物(T HQ H)。
有用な電子移動剤には次のものがある:フラビンたとえ
ばリボフラビン(RBF)、アロキサジン(A L L
)およびルミクローム(LC)、フェナジン、フェナジ
ンエトサルフェート、サフラニンおよびPMS 、フェ
ノチアジンたとえばPTおよびそのラジカルカチオンで
あるPT+、チオニン(TH) 、アズールA (az
ure^)(AA)、アズールB (AB) 、アズー
ルC(AC) 、メチレンブルー(MB) 、メチレン
グリーン(MG)およびトルイジンブルー〇 (TOL
);フェノキサジンたとえばフェノキサジン(POA)
 、ベーシックブルー(B’B3)およびブリリアント
クレシルデル−(brilliant cresyl 
blue ) A L D (BCBA)、インドフェ
ノールたとえば2.6−シクロロフエノールインドフエ
ノール(DCIP);およびインダミンたとえばピント
シェルダースグリーンおよびフェニレンブルー。
電子移動剤の選択になんらかの酵素特殊性があるという
ことに注目されたい。ひとつの適当な酵素に対して選托
した薬剤が他の適当な酵素に対して働くかも知れないし
働かないかも知れない。この区別は意外なことではなく
事実、移動剤が電子を受け入れるために浸透しなければ
ならない酵素のポケットの性質の違いに起因している。
この違いはポケットの親水性の違いまたはポケットを包
囲している電荷の量および種類の違いまたは立体的な拘
束の違いを反映しているのであろう。しがしながら、還
元された酵素に最も合った特定のe/ t / aは多
くの実験をすることなく当業者によって容易に確認でき
る。
電子移動剤を用いると電子受容体の選択は大きく増える
。前記してあげた以外の電子受容体に対する必要条件は
電子受容体が還元された移動剤から電子を受Cす入れる
ことができるということである。生物学的なシステムで
通常は用いられないいくつかの無機分子、たとえば、過
沃素酸ナトリウム(NaIO4)およびに21rC1e
を用いることもできる。
電子移動剤をシステムに入れて還元された酵素から電子
受容体へ電子を移動させるとき酵素の還元電位が移動剤
の還元電位になんらかの特別な関係を持っているという
ことは本発明の必要条件ではない。電子移動剤の還元電
位が酵素の還元電位より小さく、よって、酵素から移動
剤への電子の移動がエネルギー的にアップヒル反応であ
る例が知られている。(DMMBQ移動剤を伴うコレス
テロール電子トランスフェラーゼ)。一方移動剤がダウ
ンヒルである他の例が知られれている(移動剤としてT
FBQを伴うコレステロール電子トランスフェラーゼ)
。理想的には、選んだ反応条件下で電子移動剤の還元電
位は酵素の還元電位よりも明白なほど小さくはなくて電
子受容体の還元電子よりも小さいと、移動剤から受容体
への電子の移動に対する平衡が受容体への移動を有利に
する。
酵素から移動剤への電子の移動の運動力学は移動剤およ
び酵素の還元電位によってのみ決定されるのものではな
い。もちろん、これまで調べた全ての移動剤は酵素に関
して飽和運動力学を示す。
このことは結合部位が移動剤に対して酵素に存在するこ
とを示唆するが本発明はそのような部位が存在すること
を必要とはしない。本分野で公知なように飽和運動力学
が複雑で、移動反応からのそのKmに関して移動剤の濃
度に依存していることを示す反応の速度はKmより低い
濃度で移動剤中で一次でありそしてKmより実質的に大
きな濃度で移動剤中で0次へと変化する。
この飽和運動力学が見られるということは意外である。
これらの電子受容体分子はこれらの酵素に対し生理学的
な基質ではないので移動剤結合部位にたいしてなんら特
別な理由はない。実験データは一つの候補酵素すなわち
コレステロール電子トランスフェラーゼが異なる移動剤
によって使われることのできる少なくとも二つの結合部
位を有しているということを示している。コレステロー
ル電子トランスフェラーゼの一つの部位はデイタージエ
ントデオキシコレー) (DOC)によって抑制されて
いて、もう一つの部位は抑制されていない。酵素のこの
酵素に対する結合DOCによって抑制されていなのでD
OCによって抑制されている移動剤は生理学的な酵素部
位以外のどれかの部位に結合しなければならないという
ことが知られている。DOCによって抑制されていない
移動剤がどの部位に結合するかは分かつていない。更に
は本発明のそのような基本的な可能な理論には依存しな
い。
どの電子移動剤が問題になっている特定の酵素に最もよ
く働゛くかは当業者によって容易に決定できる。例とし
てあげる酵素およびそのそれぞれの適当な移動剤は表1
に示す。表にあげていない酵素については下記に示す手
順に従って候補電子移動剤分子の適性を当業者が試験す
る。
検体は約2.5mMのフェリシアン化物、0゜1から5
mMの候補移動剤、酵素およびpH6から10の適当な
緩衝剤を含む溶液中で培養する。
400mMでのフェリシアン化物吸光度を測定する。こ
の吸光度の減少は移動剤が酵素からフェリシアン化物へ
うまく電子を移動したことを示す。
フェリシアン化物がかなりの速度で還元された酵素から
直接電子を受け入れないということを決定するためにこ
の試験では対照が必要である。酵素を含まない対照反応
は、特定でない化学反応に起因して培養中に色を変えた
候補移動剤に対して補正をすることになる。
(以下余白) 表−1各種酵素に対する電子移動剤と酵素薬剤(コリン
オキシダーtQ          MG%MB%GC
,DCIPlAB(カンジダ−Candldl −3)
        PT〔ツカーシアー険xird1膳−
〕) MMBQ%TFBQ%POA グルコース電子トランスフアーゼ    PTHF、Q
H%RES、TH,TOL、DCI Pl(グルコース
オキシダー+r)       GC,JGB、MAN
、MBlMG、MTV、AB。
CB、DMMBQ、HNQ、CCCPH,BYlRHU
、MNQ%LC,MY、PMS (ピルビリンオキシダー切 ラクテート電子トランスフアーゼ    TOL%FM
N、POA、BV(ラクテートオキングー切 ピルベート電子トランスフアーゼ    AB%QH,
T、MAN、DMMBQ(ピルベートオキシダー灼 キサンチン電子トランスフアーゼ    FMN、PO
A%PT、RES(キサンチンオキシダー灼 モノアミン電子トランスフアーゼ    DCIP%R
ES、PT、PMS(モノアミンオキシダー傾 BV    爾ベンジルビオロゲン CCCPH−カルボニルシアンド−3−クロロブエノー
ルヒドラゾンCv   −クレシルバイオレットアセテ
ートFMN   −フラビンモノヌクレオチドGC−ガ
ロシアニン HNQ   −2−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン
JOB   −シアナスグリーンB MAN   −ビス−N−メチル−アクリジニウム硝酸
塩MNQ   −1−メチル−1,4−ナフトキノンM
TV   −メチレンバイオレット MY    −メチルビオロゲン PTHF  −9−7エニル−2. 3.7−トリヒド
ロキシ−6−フルオロンQH−キンヒドロン RES   −レサズリン RHυ   −ルテノセン RRF   −レゾルフイン 電子移動剤と他のシステムとの間に必要な還元電位関係
および他の成分についてのこの値が決定される手段は前
記に記載した。通常−個又はそれ以上の電子を取り去り
この電子を色原体、または電子受容体またはその両者へ
移動させるため酵素と相互反応することのできる分子が
このシステムで利用できる。
電子移動剤が電子を電子受容体と色原体との両者に移動
させることは有利である。このことは還元されていない
電子受容体が利用できる間、色原体への電子の蓄積を防
ぐことによって能率的なa/d装置にたいして好ましい
局所的な平衡を促進する。
電子運搬電子移動剤による色原体または電子受容体への
電子の移動によって一個又はそれ以上の電子の除去のた
めに酵素との相互反応ができる電子移動剤分子が再生さ
れるということはこのシステムの特有な利点であるとう
ことは注目に値する。
この理由から多量の電子移動剤は必要ではない。
受け入れられる速度で電子を移動させるに充分な使用量
は、通常、痕跡量であり、実際上の目的には約1mMで
ある。
多くの色原体はおそらく加えられた電子移動剤よりもよ
り遅くそして能率的ではないであろうが電子移動剤自身
として働(ことができるということが注目されるべきで
ある。電子受容体に存在するであろう還元された色原体
(色素)からの電子の移動のために動力学的により迅速
な道筋が存在しなければならない。
多相システムを評価するときは蓄積したであろう還元さ
れた色原体から電子受容体への電子の移動に対し動力学
的に迅速な道筋が与えられるということは特に重要なこ
とである。用語「多相」は「分散」を含むものとする。
多相システムの一例は水性相および非水性相を含むシス
テムである。
そのようなシステムの典型的なものはたとえば水性相に
懸濁させたコレステロール、脂肪酸またはトリグリセラ
イドのような脂質可溶性検体の評価であり、または流体
たとえば血清を含む脂質中にあるグルコースのような水
溶性検体の評価である。
しかしながら多相システムの全ての相は水性であっよく
たと、えば本分野で公知のポリマー−塩水性2相システ
ムであってよい。多相であるというふうにみなすために
溶液が二つまたはそれ以上のはっきりとした相を示して
いる必要はない。たとえば、すべてのりタージェント溶
液および脂質(たとえば血清)を懸濁させて含んでいる
全ての溶液は多相溶液として働く。
たとえば水性/非水性2層システムを評価するとき、本
発明の比色性評価システムの成分は相対的な疎水性に基
づいて水性相と非水性相の間で分かれる傾向があろう。
たとえば色原体がMTTであり、電子受容体がフェリシ
アン化物であるとき、色原体から生成したホルモザンは
電子受容体よりもより脂質可溶性であり、それぞれの成
分は別々の水性相と非水性相とに移動する傾向がある。
水性相に分かれた電子受容体は非水性相中の電子に遭遇
せずに、そのかわり脂質相に分かれた色原体を還元する
システムが正確に働くために重要な鮮明な色変化の分か
れ目を得るためにシステムは常に局所的平衡にあらねば
ならない。間違った読みを与える動力学的に測定された
準安定な状態は存在しえない。蓄積した還元された色原
体から電子受容体への電子の移動を触媒する電子移動剤
をシステムに加えることが従って有利である。この追加
の電子移動剤がないと電子受容体または色原体の相移動
速度がシステムの反応速度を決定する。この電子移動剤
は酵素から電子を除去するものと同じ化合物であってよ
い。理想的には色原体から電子受容体への電子の移動の
ためのこの薬剤は電子受容体と色原体との中間の還元電
位を有する触媒量で存在し、水性相と脂質相の両者に自
由に溶ける分子である。したがってこれは、電子受容体
および/または色原体への移動のため酵素から電子を受
け取る同じ電子移動剤であってはならないであろう。
簡単な試験で前記の理想的な基準のすべてを定めること
ができる。還元された色原体を化学的につくり(たとえ
ばモル当量の重亜硫酸塩の使用によって還元することに
よって)、次に可視領域で走査を行なって最大吸光度の
波長と吸光係数とを・測定する。既知量の電子受容体と
光学量の移動剤とを加え、色の減少の速度と色の減少の
量を測定する。色の減少の量は還元された色原体から電
子受容体への電子の移動に対する平衡定数(還元電位の
差)を直接計算するために使用でき、一方この移動の速
度は酵素反応に比較して早い道筋が存在するかどうかを
測定することができる。
したがって、本発明に従えば本発明は多数の電子移動剤
を有するシステムを含む。そのようなシステムの典型的
なものはPTラジカルカチオンが電子受容体としてつか
われ、DMMBQが電子移動剤として使われ、NBTが
色原体として使われそしてTFBQが蓄積した還元され
た色原体から電子受容体へ電子を移動する薬剤として使
われるものがある。
色原体と電子受容体との間の動力学的に早い道筋を与え
るための追加の電子移動剤の使用は多相システムに制限
されるものではないということに注目されたい。いずれ
のシステムでも、色原体は、電子移動剤が電子を色原体
よりも電子受容体へ優先的に通常は移動するアナログ−
ディジタルシステムですら電子移動剤との無差別衝突に
より電子を得ることができる。追加の電子移動剤はその
ような蓄積した還元された色原体から電子受容体へこれ
らの電子が移動させられるであろう動的な道筋を与える
。したがって微細な測定が必要とされる場合、アナログ
−ディジタルシステムでは第二の電子移動剤の使用は好
ましい。
本発明に従えば実質的に同じ結果を得るために実質的に
同じようにして電子移動剤の前記に定義した機能を実質
的に果たすことのできる化合物は本発明に含まれるもの
とする。
電子受容体、色原体および電子移動剤の選択は個々のシ
ステムによって変わり、そしていくつかのシステムは別
個の電子移動剤または色原体なしで働くが、本発明に対
する理想的な成分の基準は後述する。
理想的な電子移動剤は最高速度で酵素から電子を移動さ
せることができ、酵素と、色原体又は電子受容体との間
の還元電位を有しうるものであろう。これに適合すると
き酵素から移動剤への電子の移動に対してエネルギー障
壁はなく、移動剤から電子受容体又は色原体への電子の
移動はエネルギー的に同様に好ましく、よって、定常状
態では還元された移動剤が蓄積することなく、電子移動
剤活性型(還元されていない)が全濃度に近づく濃度で
存在する。移動剤分子が還元された色原体と電子受容体
と(およびその逆)の間の電子の移動を能率的に触媒し
、よりて、動的な問題がシステムを反応の進行中局所的
な平衡にあることを防がないようになっているというこ
とも有利である。
■ アナログ−アナログシステムおよびアナログ−ディ
ジタルシステムのさらに詳細な説明本発明に従えば二つ
のサブ実施態様がある:すなわち、電子受容体と色原体
とに対する電子の親和性がほぼ同じ大きさの範囲内にあ
るアナログ−アナログシステム;電子が色原体に対する
よりも電子受容体に対して大きな親和性を有しているア
ナログ−ディジタルシステム。
アナログ−アナログサブ実施態様では色原体によって生
じた色はノン零初期速度にある。本発明に従って使用で
きる電子受容体に対する色原体の相対的モルパーセント
は広い範囲に渡って変わる。
当業者は二つの化合物の最適な相対的割合を容易に決定
することができ、これは色原体により生じた色の付いた
色素の強度に依存して変わる。色素基質が比色法によっ
て容易に測定できるよりも大過剰の色素を生じることが
できないようであるならば存在していることが必要な電
子受容体の割合は色原体が比色法によって測定できる大
過剰の色を生ずることができるよりも小さな割合である
同様にして相対的な割合は測定したい溶液中の検体の性
質と検体の量とに依存するであろう。
通常、電子受容体の割合は検体の酸化によって生じる還
元された色原体の量の減少を少なくとも起こす割合であ
る。電子受容体の最大量は生じた色の付いた色素の量を
比色法によって測定できないほど小さくするような量で
あってはならない。
通常、電子受容体の色素源に対する相対的なモル比は理
想的には1対1以上の比であるべきだが、この割合は変
わってもよくある状況下では他方の過剰量であり、他方
に関して約400対約1よりも大きな比まで範囲があり
所望の色の減少の量に依存する。
通常、電子受容体よりも過剰の色原体は望ましくないが
、その理由は電子受容体が使いつくされたのちにこれは
追加の色の付いた色素を生じさせることができるからで
ある。反対の条件は色応答の比色法の範囲を有利に拡張
できる。当然、前記した事項は比色法によって測定でき
る色を発色させるのでなく濃い色から比色法により測定
できる範囲内の色へ色の量を減少させる本発明の態様に
同様に適用する。
電子の分割が色原体ではなく電子受容体またはその逆に
有利に働かないようにするため、色原体の還元電位は電
子受容体の還元電位と同様であるべきである。好ましい
色原体は電子が色変化の度合と検体の濃度との間の直線
的な関係を保つために色原体よりも電子受容体に支配的
に分けられる必要がないように低い吸光係数を有するで
あろう。
本発明のアナログ−アナログシステムに従えば検体濃度
に対してプロットした生じた色変化の度合はまっすぐで
再現性のある線を与える。したがって、検体の未知の量
の濃度は未知のサンプルによって形成された色と既知の
サンプルによってつくられた直線的な標準曲線との比較
によって決定される。
アナログ−ディジタルサブ実施態様では電子受容体は色
原体還元に先だって優先的に非可逆的に還元される。し
かしながら、これらの二つの成分の相対的なモル比は前
記して説明したアナログ−アナログシステムと同じ比で
ある。しかしながらアナログ−ディジタルシステムでは
電子受容体の完全な還元(こののちに色原体の還元と色
変化が進行することになる)を可能とする充分な量の検
体が存在しないなら色は生成しないであろうということ
に注目すべきである。
サブ実施態様では、色原体によって生じた色の量を検体
の濃度に対してプロットすると、還元されるべき電子受
容体に必要な時間または量に対応する遅れ(この遅れの
間見える色は生成しない)ののち生じた直線的な関係が
示される。この期間の量大質的に色原体は還元されず少
なくともみえる色変化を生じるには不十分である。本発
明のこのサブ実施態様では、e / aの電子に対する
親和性はchrおよび/またはe / t / aの親
和性よりも大きくあるべきで、従って色原体の還元は電
子受容体の全てまたは実質的に全てが使いつくされるま
で起こらない。ある状況下では、約2mMの量の電子受
容体がまだ存在しても色の発色が始まるであろう。
e / aの親和性を色原体の親和性よりも電子に対し
て大きくするために色原体と電子受容体との間の還元電
位位差を最小限とすべきである。この還元電位の基準に
加えて、理想的な色原体は限界値で色の転位を鋭くする
ために還元に際して大きな吸光係数を有するであろう。
もし電子が色原体よりも電子受容体に優先的に移動され
なく両者の間で共有されるなら、システムはアナログ−
アナログシステムであってアナログ−ディジタルシステ
ムではない。対になった分子の還元電位は反応に対する
平衡定数に直接関係付けられるということは本分野で公
知である。色原体は電子受容体よりも小さな還元電位を
有するので直接的または加えた電子移動剤を仲介する還
元された色原体から電子受容体への電子の移動に対する
平衡定数は1よりも大きいであろう。平衡定数が10よ
りも大きいならばシステムはa / dシステムであろ
う。平衡定数が10未満であるならば、色原体の性質に
依存してシステムはa / aまたはa / dであろ
う。色原体と電子受容体との間の還元電位関係とは無関
係に、還元された酵素からのいずれへもの電子の移動に
対する平衡定数は、前記したように少なくとも10、好
ましくは20よりも大きくなったままであるべきである
本発明に従えば、アナログ−アナログサブ実施態様とは
異なりあらかじめ定められた量、すなわち限界量の検体
が存在しないならば色は生成しないであろう。この状況
下では、検体が電子受容体の還元に必要な量より多い過
剰量で存在するときのみ色が生ずる。この量は、選択さ
れた検体からどれだけの最低濃度で色が発色するかを測
定することによってあらかじめ定められる。このように
このシステムは検体があらかじめ定められた限界値より
も大きな濃度で存在するか否かを定めるディジタル「オ
ン−オフ」読みを可能とする。試験すべき検体の量の決
定のためシステムは最低量以下および最低量を超える量
の各種濃度の電子受容体を含んでいる。
アナログ−ディジタルシステムでは限界値色変化の鮮明
さを最大にしであるということが好ましい。無色から着
色へのこの転移点の鮮明さを最大限にさせるいくつかの
考慮すべき問題がある。電子受容体と色原体との間の還
元電位の差が大きければ大きいほど限界値での転位はよ
り明確となろう。非常に繊細な測定が必要とされる場合
は、色原体/電子受容体対はこの差を最大源とするよう
に選択されるべきであろう。さらに、色素への変換に際
し色原体が受ける目に見える色の変化はできるだけ大き
くあるべきである。この差は当業者によく理解できるよ
うに色原体/色素対の吸光係数の差として測定される。
本発明に従えば反応は液体中、または、反応体が説明し
たように反応することのできる適当な物理的キャリアー
上で行なうことができる。適当な物理的キャリアーおよ
びこのキャリアーを具現する装置は米国特許第4.05
’9,407号、同時係属出願第942,414号(1
986年12月16日出願)、同第075,817号(
1987年月20日出願)、同第106,745号(1
987年10月9日出願)に開示されている。適当な物
理的キャリアーおよびこれらのキャリアーを具現する装
置は同時係属出願第106.745号の第24頁、第5
行〜第27頁、第6行および第41頁、第14行〜第4
2頁第6行に開示されている。
本発明は前記した特定の物理的具体例に限定されるもの
ではない。多数の適当な物理的装置が文献に記載されお
りその他の装置は当業者によって容易に作成できる。
従来技術はしばしば使い捨て可能な装置を説明しており
、これらは本発明にそのまま、または変更することによ
って実際に使用できる。そのような装置の参考として米
国特許第4,059,409号および同許に記載されて
いる特許第3,464.871号および同3,992,
158号をあげることができる。これらの特許は分析さ
れた分子の存在下で色を変える多層分析要素を記載して
おり、たとえば多層乾燥フィルムまたは容積調節済支持
毛管の内側に存在させたゲルである。毛管は酸素透過性
である必要はない。これらの特許に説明しである技術は
アナログ濃度インプットに対してアナログ色信号を生じ
る。参考として米国特許3,485,587号および同
3,164,534号をあげることができる。
第1図は本発明の実施態様を示しである。この診断装置
は次のものを含む:サンプル入口(1)(このものは試
験の性質および選んだ検体含有液体の性質に依存して様
々な形をとっていてよい)、流体から不溶性のコロイド
固体(たとえば血液の赤血球)を分離するための膜分離
装置(2)、化学/酵素反応が起こる毛管測定領域(3
)、毛管測定領域から流体がこの領域を満たしたときた
とえば毛管作用によって置換された空気が逃げるように
なっている空気排出口(4)、乾燥した形式でシステム
成分を含む1つまたはそれ以上の層からなっているフィ
ルム(5);このフィルムは、毛管測定領域の各種領域
で異なる濃度の電子受容体分子を含んでいる。
第3図および第4図は支持部材がバキュテーナ血液収集
管(VacutainerRBlood Co11ec
tion Tube)である同様な診断用装置の側面図
および上面図である。この装置を用いる本発明の方法は
、通常のダブルポインテッド血液収集針の一端を患者の
静脈に位置させていて他端をゴムストッパー(6)に押
し入れである。装置の真空球(7)は装置のガラスまた
はプラスチックの管(8)中へ静脈血液サンプルを吸引
する。真空によって引きいれられた血清は膜(9)によ
り赤血球から分けられる。次に血清は毛管測定領域が満
たされるまで毛管測定領域(10)中へ流れ、真空球中
の真空がなくなる。次に毛管測定領域内の乾燥フィルム
(11)が水和し酵素反応が起こる。このような構成の
装置は温度計と同じようにして読み取られる。(第3図
)。
図示した装置では毛管領域が生物学的流体によって満た
されると、システムの反応が起こる。測定されるべき検
体濃度が電子受容体分子の電子当量濃度よりも大きい毛
管測定領域でのこれらの領域で目に見える色の変化が観
察される。検体濃度が電子受容体の電子当量濃度よりも
小さいこれらの領域では、色の変化は見られない。した
がって、毛管測定領域が電子受容分子の増加する直線的
また段階的傾斜を含むなら、検体の濃度はこの傾きに沿
う色変化の距離として読み取ることができる。
色変化のこの距離は装置に印した基盤目(grid)と
比較することができ、直接検体濃度として読み取ること
ができる。したがってこの実施態様は多くの工業的およ
び商業的な用途の実際的測定装置を提供する。いくつか
の用途は血清検体特にコレステロールまたはグルコース
の評価のために血液サンプルを採取するランセットのよ
うなサンプリング手段に装置を組み合わせることを含ん
でいる。他の用途にはデータ処理手段または保存手段た
とえばヌイクロプロセッサーと装置を組み合わせる。デ
ータは本発明を使用して人がデータ処理手段または処理
手段に手で入れてもよく、または装置リードアウト(r
ead−out)をたとえば光学的操作により処理可能
な信号に機械変換してもよい。このようなデータ処理手
段または保存手段は血清トリグリセリドおよびコレステ
ロールの測定値からセラムHDL/LDL/比の値を決
定するために使うことができまたこのような手段は糖尿
病に対して用いて連続する血清グルコーステストの結果
を保存してデータを短期間病歴またはプロフィールを処
理するようにしてもよい。
このことは糖尿病患者が医者を定期的に訪問する間保持
するのに特に有用な情報である。
本発明に従えば生化学的な検体の濃度を測定することか
望まれる場合、この方法は電子受容体および場合により
色原体および/また電子移動剤と共に測定すべき有機基
質のための特定の電子トランスフェラーゼを一緒にする
ようにする。この混合物を検体サンプルと一緒にし、酵
素を還元させ反応が前記したように色変化が起こるよう
に進むようにさせる。この時点で還元されてない電子受
容体は使いつくされ、そして還元されて酵素は色原体と
反応して還元された色原体と検体の濃度を示すよく見え
る色の変化とを生ずる。
通常、反応は酵素が活性であるpHにおいて緩衝させた
環境下で、後述するような用いた他の成分の存在下で最
適温度で行なう。通常、温度は周囲温度または室温であ
る。pHは、通常、約4から約11の範囲である(用い
た酵素に対して最適化させる)。様々な酵素に対する最
適pH範囲または各種の由来の同じ酵素に対する最適p
Hは公知である。温度は酵素が活性である範囲であって
よい。安定剤(酵素また生じる色素に対するもの)を用
いてもよくまた所望ならば湿潤剤を用いてもよい。たと
えばBSA、ポリアルコール、温和な還元剤および非イ
オン界面活性剤がある。
本発明のシステムに従えば、濃度を評価しなくてはなら
ない検体は、電子トランスフェラーゼ酵素システムに対
し基質となることのできる実質的に任意の有機化合物で
あることができる。通常、酵素により電子トランスフェ
ラーゼ活性とすることのできる基質が用いられてよい。
前記したようにこれはパーマン著、酵素便覧(Barv
an、 Enzy■eHandbook、 5upra
)にあげであるオキシダーゼ酵素による活性を有する基
質がある。興味ある典型的な検体を次に示す。
アシル−CoA、糖類たとえばグルコース、ラクトース
およびガラクトース、ポリアルコールたとえばグリセロ
ールおよびソルビトル;血液血清成分たとえばアルブミ
ン、トリグリセリド、コレステロール、ピリルビンおよ
びヘモグロビン;アルコールたとえばエタノールおよび
メタノール;カフェイン、ウロビリノゲン、硝酸塩、亜
硝酸塩、ジゴキシン、ジギトキシン、サイロキシン、ト
リイオドサイロキシン、クリアチニン、尿素、キサンチ
ン、ラクテート、ピルベート、オキサレート、コリン、
サルコシン、シトクロム、NADHおよびグルタチオン
;アミン化合物たとえばモノ置換および置換アミン、例
として、スペルミジンおよびアンフェタミン、L−アミ
ノ酸、−アミノ酸および他の蛋白質;ケトンおよび有機
酸たとえば乳酸、ピルビン酸、修酸、アスコルビン酸お
よび尿酸;アルデヒドたとえばホルムアルデヒドおよび
アセトアルデヒド;キサンチンたとえばカフェイン、テ
オフィリンおよびテオブロミン;ベーターヒドロキシブ
チレートおよび抗体および抗原、モノクロナールなど(
たとえば肝炎8表面抗原、取得した免疫性の欠乏症候群
の抗原(antigen(s) 。
r acquire 1m5une def’1cie
ncy syndrome) 、免疫欠損ビールス、H
IV Iまたは旧V■またはその変種など;ヌクレオチ
ド類、グリセロール−3−ホスフェート、グリシンラク
テートおよび各種の他の無酸素酵素接触酸化を受ける有
機物および文献にある他の検体。
たとえば、当業者は本発明のシステムを用いてドキュメ
ンタガイギー:科学表(第6版、ED:に1デイエム、
ガイギー化学社、アートスレー、1gy Chemic
al Corp、、 Ardsley、 New Yo
rk、19B2)]に開示しである生化学的な分子の評
価のための方法と装置とを案出することができる。
検体を含んでいる流体は本発明に重要ではなく、または
本発明の実施態様を限定するものではない。
本発明の範囲は実験的な方法部分の説明と、例の目的で
用いた特定の例を超えているものである。
通常、基質は生物学的な流体たとえば、血清、血液、尿
、精液、唾液、脳を髄液または人間または他の哺乳動物
の他の液体中に存在する。
流体は人間から得られたものに限定されるのでなく、通
常他の哺乳動物から得られた流体を含むものであり、た
とえばうし科の動物、ぶた、うま、ひつじ、ねこ科の動
物およびイヌ科の動物の流体がある。流体はまた魚や鳥
のような非哺乳動物から得た流体も含む。流体はまた植
物または原体動物から得ることもできる。有機体は天然
に存在していてもよいしあるいは遺伝工学的に作成され
てもよい。
本発明の商業的な応用は多数あり、環境汚染物たとえば
脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素および塩素化され
た脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素の測定:治療薬たと
えばテオフィリン、テオブロミン、シクロスポリン(c
yclosporln )および各種の抗生物質、アル
カロイド類(治療用および禁制のもの)の体液レベルの
測定;および他の管理を受ける物資たとえば各種のアン
フェタミン、アヘン剤(アヘン誘導剤)およびテトラヒ
ドロカンナビオール(T)IC’  S)の体液レベル
の測定がある。当業者にとっては明白である他の有機分
子の評価および商業的応用の開発は本発明によって特に
予期されるものである。
ひとつの方法では、本発明は酵素の混合物と共に用いて
この混合物の結果的な生成物の一つを与える生物学分子
を評価することができ、または−連の酵素は還元された
電子トランスフェラーゼ酵素である。生物学的分子また
は酵素の評価での酵素の混合物の使用は本分野の当業者
に公知である。
得られる生成物が還元された電子トランスフェラーゼ酵
素であるように当業者によって組み合わせることのでき
る各種酵素の様々な組み合わせの数は潜在的に無限の数
だけある。そのような酵素のリストは酵素の評価の当業
者にとって明白であろう。
もう一つの方法では本発明は電子トランスフェラーゼ酵
素の還元をもたらす任意の電子トランスフェラーゼ酵素
または各種酵素の組み合わせの活性の測定に有用である
たとえば、電子トランスフェラーゼ酵素の量は酵素の特
別な基質、必要な緩衝塩、本発明の各種成分および酵素
の未知の量を組み合わせたシステム中で色が生成する速
度によって決められる。
本発明に従えば、濃度を測定することが求められている
化合物は酵素に対してそれ自体基質である必要はないと
いうことに注目することが重要である。このようにして
濃度を測定することを求められている検体は試薬基質を
[アップストリーム(upstream) Jの一つま
たはそれ以上の反応からを生じ、これは本発明に従い電
子トランスフェラーゼ酵素と反応する。
本発明にしたがって連続的に還元されることになる二つ
以上の電子受容体(相互に関して不活性である)を用い
ることは本発明の範囲にはいるということに注目された
い。同様にして二つ以上の色原体を用いることができる
。同様にしてシステムは二つ以上の有機検体(それらの
それぞれの酵素と共に)を評価するために使用でき、こ
の検体は他の反応体に関して様々な反応性のレベルを持
っていてよい。
たとえば、コレステロールに対する血清HDL/LDL
/比は全コレステロール、HDLコレステロール及びト
リグリセリドの評価によって決定できる。コレステロー
ルは次にように表すことのできる3つの成7分からなっ
市いる。
全コレア、 テo −ルー HD L + L D L
 + V L D LHDL濃度はサンプルを第一マン
ガンイオンと反応させることにより血清サンプルからま
ずHDLを沈澱させることによって評価できる。差はH
DL沈澱がHDL濃度である前後の全コレステロールレ
ベルである。
VLDL濃度はトリグリセリド濃度と等しい濃度ないし
トリグリセリド濃度の2%である。この理由からトリグ
リセリド濃度が評価される。
全コレステロール、HDLおよびVLDLのレベルが一
度決定されると、LDLのレベル、従ってHDL/LD
L比が計算できる。
反応が起こり色変化が起こる複数の反応帯域へ反応体を
供給するようになっている装置で連続ベースで本発明の
方法を用いることは本発明の範囲に入る。
そのような装置は有機化合物の不在、存在または濃度を
モニターするような工業的な目的に対して特に関心の持
たれるものである。
本発明を好ましい実施態様として説明し記載したが当業
者は本発明の精神から逸脱することなく各種変更態様お
よび変更ができるということを理解されたい。そのよう
な変更態様は特許請求の範囲に定めた本発明の範囲に入
るものと考える。以上、本発明の利用ができるように適
切に当業者に対して説明した。以下に示す例は本発明を
単に説明するものであり、本発明を限定するものではな
い。当業者味適当な変形または置き換えができそれら本
発明の範囲に入るものであり本発明の教示および精神か
ら逸脱することなく実質的に同じ結果を得ることができ
る。
全ての部数は特にことわらないかぎり重量部である。
以下の例は前記の図解1に示しである。
例1 コレステロールのアナログ−ディジタル比色測定 4.4.5.5.0、5.5.6.0.6.5および7
ミリモル(m M )のコレステロールを含んでいる各
溶液を次のものを含んでいる各試験管に加える: pH8,7〜9.7の緩衝液  50〜200mMトラ
イトンX−100(Triton X−100) 11
%フェリシアン化物(電子受容体)  1、4m MM
TT (色原体)          0.5m MP
MS (電子移動剤)        1mMコレステ
ロール電子トランスフェラーゼ [ストレプトミセス(Streptosyces)コレ
ステロールオキシダーゼ](酵素> 13610/m4
.4.5.5.0および5.5mMのコレステロールを
含む各溶液は初めの淡黄色からなんら色の変化がなかっ
た。これに対して5.7mM限界濃度を超えるコレステ
ロール溶液は濃い青色となった。
例2 グルコースのアナログ−ディジタル比色法による測定 トライトンX−100を省き、グルコースをコレステロ
ールの代わりに用い、グルコース電子トランスフェラー
ゼをコレステロール電子トランスフェラーゼの代わりに
用いた以外は例1と同様とした。pHは約5.6に下が
った。反応に5.7mM以下のグルコースを加えたとき
は色の変化は観察されなかった。少なくとも5.8mM
以上の濃度のグルコースを加えたとき鮮やかな青い色が
観察された。
例3 試験管に200IU/rrlのカタラーゼを加えた以外
は例2と同様にした。この酵素は過酸化水素を急速に分
解する。例2の場合と同じ結果が得られた。
反応媒体を、繰り返した減圧窒素パージサイクルによっ
て酵素を除くことを別として例2を繰り返した。次に酵
素を含まないグルコース溶液を窒素の雰囲気下で加えた
。例2と同様な結果が得られた。
この例は分子酸素が本発明の反応機構の薬剤ではなく、
また過酸化水素が本発明の反応機構の生成物でもないと
いうことを結論的に示していて、前記の従来技術と本発
明とを区別するものである。
前記して充分説明したように(関与する反応での)シス
テムは酵素に依存するのはなく、H2O2を生ぜずしか
も酸素の存在下で起こりうるちのである。
例4 アルコール濃度のアナログ−ディジタル比色法の読み取
り 20〜30mMまで1mMづつ増加するエタノールを次
のものを含む溶液に加えたニ ドリスクロリド緩衝液(p H8,0)  150m 
MK2IrC吏6 (電子受容体)     50m 
MPT(電子移動剤)         10m MI
NT(色原体)           1mMアルコー
ル電子トランスフェラーゼ (アルコールオキシダーゼ)(酵素) 100IU/m
 1カタラーゼ           200IU/m
 125mM以下のアルコール濃度を有するこの反応は
色が変わらなかった;25mMより多いアルコール濃度
の全ての溶液は明るい赤色になった。
フェリシアン化物、第2鉄キエートまたはに2IrC1
eがアナログ−ディジタル検体/酵素システムに対し電
子受容体であるとき色原体であるMTT、NBT、TN
BT、MV、VBSBB3、ABSMBは互換的に働く
。電子受容体がアナログ−ディジタル検体酵素システム
に対してKIO3クエン酸第2鉄、修酸第2鉄、または
E DTA第2鉄から得られるPT+であるとき、色原
体であるMTTSNBTSTNBTSNVおよびBVは
互換的に働く。
例5 0〜5mMの各種濃度のピリルビンを次のものを含む溶
液に加える: MTT (色原体)          、7m Mピ
ロ燐酸塩緩衝液(p H7〜10)  5−150m 
MTFBQ (アナログ電子受容体)ピリルビン電子ト
ランスフェラーゼ (ピリルビンオキシダーゼ)(酵素)5〜30m MP
MS (電子移動剤)        0.5m M得
られたMTTの色変化の濃さはピリルビンの濃度が色原
体のほぼ3倍であってもピリルビンの濃度に直線的に比
例していて、1モル未満のMTTが酸化さ−れたピリル
ビンの1モル当りに生じていることを示している。
TAR,2,5−ジヒドロキシ−1,4−ベンゾキノン
および2−シキロへキシル−5−ヒドロキシ−1,4−
ベンゾキノンおよびN−1−メチルフラビンはこの例で
およびすべてのアナログ−アナログ検体/酵素システム
でTFBQに対して機能的なアナログ電子受容体代用物
質である。色原体であるMTTS INT、TNBTは
、アナログ電子受容体としてTFBQを用いていないこ
の例のすべてのアナログ−アナログ検体/酵素システム
で互換的に働く。電子移動剤であるDMMBQ、PMS
およびPOAはこの例のすべてのアナログ−アナログ検
体/酵素システムで互換的に働き、これが電子受容体で
ないシステムで、TFBQも電子移動剤として受け入れ
られるように働く。
例6 血清グルコースレベルの(機械から独立した)測定のた
めのアナログ−ディジタル装置)この装置は設定されて
いて再現可能な量の流体を吸収することができ、酸素不
透過性バリアーで被覆されているアルミナのようなセラ
ミック材料の定められた容積からなっている測定区域か
らな゛る。この装置は血清(または血清を通すけれど血
液を通さない膜がセラミックの端に塗布されている場合
は血液)がセラミック測定区域の一端に適用される領域
を含んでいる。セラミック測定区域はこの装置の挿入に
先だって次に示す成分からなる溶液に浸漬させる; くえん酸塩−燐酸塩緩衝液(pH4,5〜8.5)クル
コース電子トランスフェラーゼ (グルコースオキシダーゼ)(酵素) 1mMのMTT C色原体) 次にこのセラミック測定領域を乾燥させる。次にマルチ
ボートコーテシングヘッドが等モル量のPTと電子受容
体(フェリシアン化物に21rCJt6またはNaIO
4またはPTの電気分解酸化による)を混合することに
よって得た移動剤とPTラジラルカチオンハイブリッド
電子受容体とからなる直線的な傾きを10ないし100
mMから析出する。この装置に血清を加えると、血清中
または血液中のグルコースの濃度を示す青色のバーを発
生する。このようにして10.25.45.50.60
および100mMのグルコースのそれぞれのことなった
濃度が測定された。略述した装置。
は10ないし100mMのグルコースの動的範囲を有し
ていて、これは比色法によるグルコース測定装置に現在
存在する動的範囲よりもはるかに大きい。
例7 150ないし400 tngldlの濃度を有する遊離
コレステロールおよびエステル化コレステロールの両者
を含んでいる血液血清のサンプルを、コレステロールエ
ステラーゼ活性を含む酵素と血清サンプルとを反応させ
ることにより製造する。
サンプルは50マイクロリツターの調節した容積の酸素
不透過性支持毛管の内側に位置させた多層乾燥フィルム
からなる装置に加える。各毛管では、一方のフィルム層
は次のものを含んでいるニドライドン X−1001% P E G                O,5%
燐酸カリウム緩衝液(KPI)(pH8,0)  50
m MMTT (色原体)          0.8
m MPMS (−次的な電子移動剤)    2.0
m MPOA (二次的な電子移動剤)    、om
 Mコレステロール電子トランスフェラーゼ (微生物源からのコレステロール オキシダーゼ)(酵素)     1501U/rtl
他方の層は血清人口の最も近い毛管DI定区域の端で2
.0mMから反対側の端での14mMまでEDTA第2
鉄の直線的な傾きを含んでいる。
既知のコレステロール濃度または未知のコレステロール
濃度の血清サンプルをこの装置に加えると、血清は毛管
内に吸引され、それによって血清は乾燥フィルムを水和
し酵素化学反応を開始させる。ディタージエントはイオ
ン相とミセル相の間に分割しているEDTA第2鉄およ
びMTTによりコレステロール形成イオン水性相とコレ
ステロール形成ミセル水性相を乳化する。ミセル相中の
還元された酵素により還元された色原体の早すぎる蓄積
はPOAによって除去され、このPOAは一方の相に優
先的に位置している還元された色原体から電子を除去し
他方の層の電子受容体へ拡散し、電子をEDTA第二鉄
へ移動させる。
反応が急速に進むと、血清または血液中の濃度を示す青
色のバーが現れる。このようにして175.215.2
65.275.350および400II1gldgの各
種濃度コレステロールが測定された。
血清中のグルコースの評価のためには二次的な電子移動
剤を削除しグルコース電子トランスフェラーゼ(グルコ
ースオキシダーゼ)をコレステロール電子トランスフェ
ラーゼの代わりとしそして25mMのKDi緩衝剤(p
H7,4)を緩衝剤の代わりとして、ディタージエント
を除く。
例8 多層流体中の血清トリグリセリドのアナログ−ディジタ
ル比色測定 グリセロール電子トランスフェラーゼ(グリセロールオ
キシダーゼ)を401U/mll、リパーゼを601U
/mg用い、血清トリグリセリドを・溶解させるためB
r1j35を5%としてコレステロール電子トランスフ
ェラーゼの代わりに用い、CCBQを第二の電子移動剤
としてPOAの代わりに用い、コレステロールエステラ
ーゼによる血清サンプルの初期的な処理を省略するよう
にすることを別として例7の装置を繰り返した。
未知のトリグリセリド濃度の血清サンプルまたは既知の
トリグリセリド濃度の血清サンプルを装置に加えると、
乾燥したフィルムは水和しトリグリセリドをグリセロー
ルに変換する酵素化学反応を開始させる。このグリセロ
ールはグリセロール電子トランスフェラーゼにより評価
される。ディタージェントはトリグリセリドを乳化され
、イオン水性相とミセル水性相とを形成させ、これにE
DTA第2鉄およびMTTが分割する。還元されたMT
Tの早すぎる蓄積はCCBQによって除去され、これは
還元されたMTTからEDTA第2鉄へ電子を移動させ
る。
反応は急速に進むと血清または血液中のトリグリセリド
を示す青色のバーが現れる。このようにして40.11
0.250.460,740および10%Il1gld
gの各種濃度のトリグリセリドの濃。
度が測定された。装置は0ないし4000 mg/dN
の動的範囲を持っている。
例9 HDL/LDL血清コレステロール比の測定全コレステ
ロールおよび全トリグリセリドに対する濃度レベルを得
るため断食患者からの血清サンプルについて例7および
8を繰り返した。第3のサンプルを50mMのM n 
C、l 2と反応させることによってHDLコレステロ
ールを第3のサンプルから沈澱させた。HDLを除いた
全コレステロールに対する濃度レベルを得るため上澄み
血清について例7を繰り返した。この二つの値の差はH
DL濃度である。
HDL濃度とVLDLの濃度に対する値を全コレステロ
ールから差し引くことによってLDL濃度を得る。トリ
グリセリド濃度を50で割ってVLDL濃度を得る。
最終的な値はHDLのLDLに対b、る比として表す。
例10 第1図に示すような装置は、真空含有管(1)中へ血液
サンプルをつくる手段および血清から血球を分離させ、
多層乾燥フィルム(5)を含んでいる毛管測定領域(3
)中への血清の通過を可能としている膜フイルタ−(2
)を含んでいて、多層乾燥フィルムに5)のうちの一方
の膜は血清入口に最も近い毛管測定領域の一端でのOm
Mから対向端での25mMまでフェリシアン化物または
修酸第2鉄(電子受容体)の直線的な傾きを含んでいる
他方の層は次のものを含む: 硼酸塩緩衝液(p H8,0〜9.7)    60m
 MアズールB(色原体)       0.25m 
MMMBQ (電子移動剤)       12m M
コレステロール電子トランスフェラーゼ(コレステロー
ルオキシダーゼ) [ストレプトミセスまたはノカーディア(Nocard
la)から(酵素) ]    28I U/n(1コ
レステロールエステラーゼ   75 I U /mi
!血清コレステロールを溶かすための Br1j35           5%既知のコレス
テロール濃度の血液または未知のコレステロール濃度の
血液をこの装置に入れると□装置内の真空が血清を膜を
通って流れるようにさせ赤血球から分かれる。すると真
空は毛管中へ血清を吸引し、それが乾燥フィルムを水和
させ酵素/化学反応を開始させる。還元によりアズール
Bは有色から無色へ変わる。この装置は色の付いたバー
からつくられていて、血清が加えられるとサンプルのコ
レステロール濃度に直線的に関係するように直線の傾き
に沿って無色(すなわち漂白された状態)に変わる。実
際上は色の付いたバーは増加するコレステロール濃度に
直接依存して短くなる。
この例で、DMMBQまたはCCBQはコレス。
チロール濃度の識別または評価速度の損失を伴うことな
く働く受け入れることのできる電子移動剤である。
MTTSNBTSTNBTはアズールBの代わりに受け
入れられる色原体である。これらの色原体は限界値より
も大きなコレステロール濃度での漂白ではなく無色から
有色へと色変化をさせるので望ましい。このように増加
するコレステロール濃度に直線的に関係する様々な長さ
の有色のバーが生じる。この装置のpH範囲は酵素の給
源を変えることによってのみ有意的に変えることができ
る。たとえば、チゾフィラム(Schiozophll
um )コレステロール電子トランスフェラーゼの置き
換えはpH範囲約3から約7で前記酵素の代わりに用い
てよい。
グルコース電子トランスフェラーゼ(グルコースオキシ
ダーゼ)をコレステロール電子トランスフェラーゼおよ
びエステラーゼの代わりに用いると、比色装置は血清グ
ルコースを評価するように働く。
例11 脳を偏流体中の乳酸のアナログ−ディジタル測定 脳を偏流体のサンプルを、次に示すものをおよそ示した
量含んでいる乾燥したフィルムをそれぞれ有する50マ
イクロリツターの調節した容積の毛管に導入する: 乳酸塩電子トランスフェラーゼ (乳酸塩オキシダーゼ)(酵素)    0.81UM
TT (色原体)           0.5m M
DMMBQ (色原体への電子移動剤)  0.5mM
このフィルム上に、ハイブリッド電子移動剤/電子受容
体として働く0ないし6.0mMのPTlを含む直線的
な傾きを析出させる。このPT”はPTおよびEDTA
第二鉄からつくる。
脳を髄液のサンプルをこの装置に加えると、脳を髄液中
の乳酸の濃度を示す青色のバーを生ずる。
このようにして0.2.0.5.0.9.、0.、7お
よび2.1mMの乳酸の様々な濃度が測定された。この
装置は0ないし3.0mMの乳酸の動的範囲を示してい
た。
例12 コリンのアナログ−ディジタル比色測定2〜4.1mM
までの範囲でコリンを0.30mMづつ増加するように
含んでいる酸素を含まない溶液を、次のものを含む各試
験管に加えた:燐酸塩緩衝液(p H7,7〜8.8)
    lOm Mベーシックブルー−3(Basic
 Blue 3)(B B −3)  (電子受容体)
      3mMコリン電子トランスフェラーゼ (コリンオキシダーゼ)(酵素)     21U2.
2.3.2.6、および2.9mMのコリンを含むこれ
らの反応は鮮明な青色のままであった:3.2.3.5
.3.8および4.1mMのコリンを含む溶液は無色と
なった。これらは3゜OmM限界濃度を超えている。
酸素を含まないようにはなっていないコリンの溶液を用
いて実験を繰り返す。同様な結果が得られる。このこと
は分子酵素が存在しても分子酸素は本発明の機構に加わ
らないということを結論的に示している。
AASAC,AB、MBSMG、TH,CB。
JGB、BCBA、TOLSRES、GCおよびPTH
FはBB3の代わりに受け入れられる電子受容体である
。全ての場合で電子受容体は還元されていない形で可視
スペクトルで色が付いていて、還元により無色となる。
電子受容体は全て、還元された酵素から直接電子を受け
入れることもできる。従ってこの例は別個の色原体また
は電子移動剤を伴わない酵素および電子受容体のみから
なる実施態様12のシステムを示している。
例13 精液サンプルおよび、乾燥精液サンプルの水性抽出物を
、次のものを含んでいる乾燥フィルムをそれぞれ有する
2インチの長さの40マイクロリツターの調節した容積
の毛管に入れる:コリン電子トランスフェラーゼ (コリンオキシダーゼ)(酵素)    21UPOA
 (−次的な電子移動剤)     2mMMTT (
色原体)           1mMTFBQ (二
次的な電子移動剤) 緩衝液             0.2m Mこのフ
ィルムに上に、0ないし400mMのフェリシアン化物
電子受容体を含む直線的な傾きを析出させる。
既知のエージ(a g e)または未知のエージの精液
サンプルを装置に加えると、酵素化学反応が開始し、T
FBQが時期尚早に還元されたMTTから電子をフェリ
シアン化物に移動させる。精液サンプルのコリンの濃度
を示す青色のバーが現れる。このようにして20.50
.90.100.160および200mMの様々な濃度
のコリンが測定され、これは0.6ないし6.0時令(
hours old )の精液サンプルを示している。
他の有機分子たとえばグリセリン、ソルビトール、ポリ
ビニルアルコールなどを加えて比色の読みに影響を与え
ることなく酵素を安定化させることができた。更には蛋
白質たとえばオバルブミンおよびBSAがそうであるよ
うに本分野で公知の無機塩たとえば硫酸アンモニウム、
硫酸ナリトリウムなどを加えて酵素の安定性を補助させ
ることができる。
必須成分を乾燥状態で保存させ、水溶液の存在下で再水
和することが可能で、色の発生を調節できるゲルまたは
フィルムを形成する化学薬品も本発明の実施で有用であ
る。そのような公知の化学薬品については米国特許第4
.556,634号を参照されたい。
前記した例は本発明の一般的または特定的な説明をした
成分および/または操作条件を前期の例に用いたものに
対し置き換えるかまたは変更させることによって繰り返
すことができる。
以上本発明を好ましい実施態様に関連して詳述したが本
発明は本発明の精神と範囲内で様々な変形と変更態様が
できるということが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は前記の例10のように支持部材が毛管であるコ
レステロール濃度の機械と独立する測定のための診断装
置を示している。 第2図は支持部材がバキュテイナ血液循環管(Vacu
talner Blood C1rculatlon 
Tube )である同様な診断装置の側面図である。 第3図は測定グリッドが示しである第2図の装置の上面
図である。 1・・・サンプル人口、 2・・・膜分離装置、 3・・・毛管測定領域、 4・・・空気排出口、 5・・・フィルム、 6・・・ゴムストッパー、 7・・・真空球、 8・・・プラスチックの管、 9・・・膜、 10・・・毛管測定領域、 11・・・乾燥フィルム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)検体の存在または濃度を示す色変化により(電子
    を有する)生化学的な検体の存在または濃度を測定する
    比色法による評価システムであり、該システムが、 1)検体によって電子トランスフェラーゼ活性化となり
    得、かつ酸素の不存下で検体から電子を除去することに
    よって検体を酸化し、還元された酵素を生じさせ電子を
    電子受容体(「ea」)へ移動することのできる酵素お
    よび 2)還元された酵素の半電池還元電位よりも大きな半電
    池還元電位を有するea を含んでなり、該eaが、 a、還元された酵素から機能的に非可逆的に電子を受け
    入れることができ、かつ b、還元によって目に見える範囲で色の変化をさせるこ
    とができ、該色の変化が測定すべき検体の存在または濃
    度を示している、 検体の存在または濃度を示す色変化により生化学的な検
    体の存在または濃度を測定する比色法による評価システ
    ム。 (2)該eaが還元された酵素から機能的に非可逆的に
    直接電子を受け入れることができる請求項第1項記載の
    比色法による評価システム。 (3)該検体がコレステロールであり該酵素がコレステ
    ロール電子トランスフェラーゼである請求項第1項記載
    の比色法による評価システム。 (4)該eaがアズールBである請求項第3項記載の比
    色法による評価システム。 (5)電子受容体が還元された酵素から電子を直接的に
    能率的に除去できず、該評価システムが還元された酵素
    から該eaへの電子の移動を促進する電子移動剤(「e
    ta」)をも含んでいる請求項第1項記載の比色法によ
    る評価システム。 (6)該電子受容体が還元された酵素から電子を直接的
    にかつ機能的に除去できない請求項第5項記載の比色法
    による評価システム。 (7)ea色変化が測定すべき検体の存在または濃度を
    示すものではなく、該評価システムが、還元された酵素
    から電子を受け取ることができ、かつ還元により可視範
    囲で色変化をすることができる色原体(chr)を含ん
    でいて、還元された色原体の色変化が、測定すべき検体
    の存在または濃度を検知して示すことができる請求項第
    1項記載の比色法による評価システム。 (8)(a)該eaが還元された酵素から電子を直接能
    率的に受け取ることができないものであり、 (b)eaの色変化が測定すべき検体の存在または濃度
    を示すものではなく、該評価システムが更に、 (1)還元された酵素からeaまたはchrまたはその
    両者へ電子の移動を促進するetaおよび (2)還元された酵素から電子を受け入れることができ
    かつ還元により可視範囲で色を変化させることのできる
    chrを含んでおり、還元された色原体の色変化が、測
    定すべき検体の存在または濃度を検知して示すことがで
    き、比色法による請求項第1項記載の比色法による評価
    システム。 (9)検体の存在または濃度を示す色変化により(電子
    を有する)生化学的な検体の存在または濃度を測定する
    比色法による評価システムであり、該システムが、 (1)検体によって電子トランスフェラーゼ活性化でき
    、かつ酵素の不在下で検体から電子を除去することによ
    って検体を酸化することができ、よって、還元された酵
    素を生じさせることができる酵素、 (2)還元された酵素からeaまたはchrまたはその
    両者への電子の移動を促進するetaおよび (3)還元された酵素から得られる電子を受け入れるこ
    とができ、かつ還元によりスペクトルの可視範囲で色を
    変化させることのできるchrであって、還元された色
    変化が測定すべき検体の存在または濃度を検知して示す
    ことができるchrおよび (4)還元された酵素の半電池還元電位よりも大きな半
    電池還元電位を有するeaを含んでなり、該eaが還元
    された酵素から機能的に非可逆的に電子を受け入れるこ
    とでき、色変化が測定すべき検体の存在または濃度を示
    すものではない、比色法による評価システム。 (10)etaがフラビン類、フェナジン類、フェノチ
    アジン類、フェノキサジン類、インドフェノール類、置
    換された1,4−ベンゾキノン類およびインダミン類か
    らなる群から選択される請求項第9項記載の比色法によ
    る評価システム。 (11)etaがリボフラビン、アロキサジンおよびル
    ミクロムからなる群から選択されるフラビンである請求
    項第10項記載の比色法による評価システム。 (12)etaが、PT^+、TH、AA、AB、AC
    、MB、MGおよびTOLからなる群から選択されるフ
    ェノチアジンである請求項第10項記載の比色法による
    評価システム。 (13)etaが、フェナジン、フェナジンタンスルフ
    ェート、フェナジンエトスルフェートおよびサフラニン
    からなる群から選択されるフェナジンである請求項第1
    0項記載の比色法による評価システム。 (14)etaが、POA、BB3およびBCBAから
    なる群から選択されるフェノキサジンである請求項第1
    0項記載の比色法による評価システム。 (15)etaが、TFBQ、MMBQ、HMBQ、H
    MMBQ、DMBQ、DMMBQおよびCCBQからな
    る群から選択された置換された1,4ベンゾキノンであ
    る請求項第10項記載の比色法による評価システム。 (16)etaが、ビンドシェドラーグリーン(Bin
    dschedler’s green)およびフェニレ
    ンブルーからなる群から選択されたインダミンである請
    求項第10項記載の比色法による評価システム。 (17)酵素がコレステロール電子トランスフェラーゼ
    であり、検体がコレステロールである請求項第9項記載
    の比色法による評価システム。 (18)etaが、インドフェノールDCIPである請
    求項第11項記載の比色法による評価システム。 (19)酵素がコリン電子トランスフェラーゼであり、
    検体がコリンである請求項第18項記載の比色法による
    評価システム。 (20)電子受容体は酵素からの電子に対して色原体と
    競争し、色原体の還元をおくらせ、よって色変化を漸進
    的とさせるか、または還元された電子受容体を使い尽く
    して急激な色変化がおこるまで色原体の還元を防ぐよう
    にし、漸進的な色変化の強さが検体の濃度に直線的に比
    例するものであり、急激な色変化の発生が測定されるべ
    き濃度より下かまたは上にある検体の存在または不在を
    示すものである請求項第9項記載の比色法による評価シ
    ステム。 (21)etaが、フェノチアジンであり、chrが、
    INTであり、eaが第二鉄キレートである請求項第9
    項記載の比色法による評価システム。 (22)etaが、PMSであり、chrが、MTTで
    あり、eaが、フェリシアン化物である請求項第9項記
    載の比色法による評価システム。 (23)酵素がアルコール電子トランスフェラーゼであ
    り、検体がアルコールである請求項第22項記載の比色
    法による評価システム。 (24)検体が、コレステロールであり、酵素が、コレ
    ステロール電子トランスフェラーゼであり、電子移動剤
    が、PT^+、フェノキサジン、PMSまたは置換され
    た1,4−ベンゾキノンからなる群から選択され、ea
    が、K_2lrCl_6、第二鉄キレート、フェリシア
    ン化物またはNaIO_4からなる群から選択され、c
    hrが、eaと相溶性であるテトラゾリウム塩であり、
    該評価システムが、a/d評価システムである請求項第
    9項記載の比色法による評価システム。 (25)置換された1,4−ベンゾキノンetaが、T
    FBQ、MMBQ、DMMBQおよびCCBQからなる
    群から選択される請求項第24項記載の比色法による評
    価システム。 (26)検体が、コレステロールであり、酵素がコレス
    テロール電子トランスフェラーゼであり、電子移動剤が
    PT^+、フェノキサジン、PMSまたは置換された1
    ,4−ベンゾキノンからなる群から選択され、eaが、
    TARであり、chrが、eaと相溶性であるテトラゾ
    リウム塩であり、該評価システムが、a/a評価システ
    ムである請求項第9項記載の比色法による評価システム
    。 (27)電子トランスフェラーゼ酵素がフラビン補酵素
    、補酵素を含むプテリジン、オキシドレダクターゼを含
    む銅およびヘム含有蛋白質からなる群から選択される請
    求項第9項記載の比色法による評価システム。 (28)オキシドレダクターゼを含む銅が、血清モノア
    ミンオキシダーゼ、リパードパミンヒドロキシラーゼ、
    ヘモシアニン、セルロプラスミン、ラッカーゼ、ウリカ
    ーゼ、フェノラーゼ、トランスースルフラーゼ、セレブ
    ロクレプリン、エリソンプレイン、ヘパトクプレイン、
    プラストシアニンおよびドパミン−2−ヒドロキシラー
    ゼからなる群から選択される請求項第27項記載の比色
    法による評価システム。 (29)電子トランスフェラーゼ酵素が、活性部位に非
    可逆的な酸化可能なジチオール基を含んでいる請求項第
    9項記載の比色法による評価システム。 (30)電子トランスフェラーゼ酵素が、その活性部位
    にノン−ヘム鉄を含んでいる比色法による請求項第9項
    記載の比色法による評価システム。 (31)etaが、chrとeaとの両方への電子の移
    動を促進する請求項第20項記載の比色法による評価シ
    ステム。 (32)還元された色原体が、10過剰のミリモル吸光
    係数を有している請求項第9項記載の比色法による評価
    システム。 (33)eaが、酵素と能率的で直接的な相互反応を行
    ないうるものであり、etaが、chrへの電子の移動
    を促進する請求項第9項記載の比色法による評価システ
    ム。 (34)chrが、酵素と能率的で直接的な相互反応を
    行ないうるものであり、etaが、eaへの電子の移動
    を促進する請求項第9項記載の比色法による評価システ
    ム。 (35)eaとchrのいずれかまたは両方が、還元さ
    れた酵素から、およびetaから電子を受け入れること
    ができ、etaの存在が、電子の移動の速度を増し、よ
    って、所望の速度を達成するのに必要な酵素の量を減少
    させる請求項第9項記載の比色法による評価システム。 (36)検体がグルコースであり、酵素がグルコース電
    子トランスフェラーゼである請求項第9項記載の比色法
    による評価システム。 (37)etaおよびeaが、ハイブッリトetaおよ
    びeaであり、これがPTラジカルカチオンであり、c
    hrが、MTTである請求項第9項記載の比色法による
    評価システム。 (38)PTラジカルカチオンが、PTと、K_2lr
    Cl_6NaIO_4および第二鉄キレートからなる群
    から選択される電子受容体酸化剤とから製造される請求
    項第37項記載の比色法による評価システム。 (39)第二鉄キレートが、フェリシアン化物、EDT
    A第二鉄、くえん酸第二鉄、修酸第二鉄、アセチルアセ
    トン第二鉄、ビピリジル第二鉄、ニトロフェリシアン化
    物およびペンタシアノアミノ鉄酸塩(III)からなる群
    から選択される請求項第38項記載の比色法による評価
    システム。(40)chrの色変化の範囲が、eaの色
    変化の範囲とは異なる可視スペクトルの領域にある請求
    項第9項記載の比色法による評価システム。 (41)該システムがa/a評価システムであり、色変
    化が、測定すべき検体の濃度に直接比例する請求項第9
    項記載の比色法による評価システム。 (42)eaがTAR、TFBQ、2,5−ジヒドロキ
    シ−1,4−ベンゾキノンおよび2−シクロヘキシル−
    5−ヒドロキシ−1,4−ベンゾキノンからなる群から
    選択され、chrが、テトラゾリウム塩である請求項第
    41項記載の比色法による評価システム。 (43)生化学的検体が、ピリルビンであり、酵素が、
    ピリルビン電子トランスフェラーゼである請求項第41
    項記載の比色法による評価システム。 (44)検体が、コレステロールであり、酵素が、酵素
    コレステロール電子トランスフェラーゼである請求項第
    41項記載の比色法による評価システム。 (45)存在または濃度を測定すべき生化学的検体をさ
    らに含む請求項第9項記載の比色法による評価システム
    。 (46)検体が、エタノール、メタノール、グルコース
    、ラクトース、ガラクトース、ラクテート、ピルベート
    、オキサレート、ケトン、アルブミン、トリグリセリド
    、コレステロール、ピリルビン、ヘモグロビン、コリン
    、修酸、グリセロール、乳酸、ピルビン酸、アスコルビ
    ン酸、尿酸またはその場で該検体を生ずるように反応す
    る化合物からなる群から選択され、酵素が対応する電子
    トランスフェラーゼである請求項第45項記載の比色法
    による評価システム。 (47)電子トランスフェラーゼ酵素が、検体により電
    子トランスフェラーゼ活性となることができず、該シス
    テムが、1種またはそれ以上の酵素をも含み、1つの酵
    素が検体により活性化となることができ、存在する場合
    の他の酵素が、酵素/検体電子生成物で活性化となるこ
    とができ、酵素との検体の該反応は、電子トランスフェ
    ラーゼ酵素が電子トランスフェラーゼ活性化となせる基
    質を生じる請求項第9項記載の比色法による評価システ
    ム。 (48)電子トランスフェラーゼ酵素が、検体から電子
    を機械的に除去できない請求項第47項記載の比色法に
    よる評価システム。 (49)検体が、トリグリセリドであり、検体で活性化
    できる酵素が、リパーゼであり、基質がグリセロールで
    あり、電子トランスフェラーゼ酵素が、グリセロール電
    子トランスフェラーゼである請求項第47項記載の比色
    法による評価システム。 (50)検体が、エステル化コレステロールであり、検
    体で活性化となることができる酵素が、コレステロール
    エスラーゼ活性を有し、基質がコレステロールであり、
    電子トランスフェラーゼ酵素がコレステロール電子トラ
    ンスフェラーゼである請求項第47項記載の比色法によ
    る評価システム。 (51)検体は、eaが使い尽くされるまで見ることの
    できる色変化をせずに酸化され、eaが使い尽くされた
    時点で、酸化されていない補足的な検体が存在する限り
    見ることのできる色変化が起こるか、または色が生じな
    く、このことが色変化を測定すべき限界濃度よりも低い
    濃度で存在する検体を示すものであり、該システムがa
    /d評価システムである請求項第1項記載の比色法によ
    る評価システム。 (52)酸化された検体1当量あたり、1当量の還元さ
    れた色原体が生じ、この色原体が可視範囲で色を変化さ
    せることができかつ測定すべき検体の存在または濃度を
    示すものである請求項第1項記載の比色法による評価シ
    ステム。 (53)酸化された検体1当量あたり、1当量未満の還
    元された色原体が生じ、この色原体が測定すべき検体の
    存在または濃度を示すものである請求項第9項記載の比
    色法による評価システム。 (54)色変化が無色の状態から可視範囲の発色の状態
    までの変化を指している請求項第9項記載の比色法によ
    る評価システム。 (55)追加のetaを加えて、還元されたchrから
    eaへの電子の能率的な移動を促進する請求項第9項記
    載の比色法による評価システム。 (56)検体が多相組成物中にあり、該評価システムの
    各成分が相の間で差別的に分かれていて、追加のeta
    が1つの相中の還元されたchrまたはetaからもう
    1つの相中のeaへの電子の流れを促進する請求項第5
    5項記載の比色法による評価システム。 (57)多相組成物がミセル相とバルク水性相とを含ん
    でいる請求項第56項記載の比色法による評価システム
    。 (58)ミセル相がリポ蛋白粒子を含んでなり、水性相
    が血清の水性成分を含んでなる請求項第57項記載の比
    色法による評価システム。 (59)ea/etaハイブリッドが、PT^+であり
    、酵素とchrとの間のetaがDMMBQであり、c
    hrとeaとの間のetaがTFBQである請求項第5
    5項記載の比色法による評価システム。 (60)etaが、PMSであり、eaがフェリジアミ
    ン化物であり、chrがテトラゾリウム塩であり、ch
    rとeaとの間のetaがPOAである請求項第55項
    記載の比色法による評価システム。 (61)電子トランスフェラーゼ活性を有する酵素の存
    在または濃度を、電子トランスフェラーゼ酵素の存在ま
    たは濃度を示す色変化により測定するようになっている
    比色法による評価システムであり、該システムが、 (1)電子トランスフェラーゼ酵素で、電子トランスフ
    ェラーゼ活性とさせることができ、かつ酵素の不在下で
    基質から電子を除去することにより基質を酸化させて還
    元された酵素を生じさせそして電子を受容体への移動さ
    せることのできる基質、 (2)還元された酵素がeaまたはchrまたはその両
    者への電子の移動を促進するeta、 (3)還元された酵素から電子を受け入れることができ
    、かつ還元によりスペクトルの可視範囲で色を変えるこ
    とのできるchrであって、還元された色原体の色変化
    が測定すべき電子トランスフェラーゼ酵素の存在または
    濃度を検知して示しうるものであるchrおよび、 (4)還元された酵素よりも大きな還元電位を有するe
    aであって、該eaが(a)還元された酵素から電子を
    機能的に非可逆的に受け入れることができ、かつ(b)
    電子トランスフェラーゼ酵素の存在または濃度を示さな
    いように色を変化させることのできるea、を含んでい
    る比色法による評価システム。 (62)生化学的な検討の濃度を、検体が限界値濃度以
    上にあるときは色信号の発生により、そして検体の濃度
    が限界値よりも低いときは色信号の不在により測定する
    ようになっている診断用比色装置であって、該装置が、 (1)検体により電子トランスフェラーゼ活性になるこ
    とができ、かつ酵素の不在下で検体から電子を除くこと
    により検体を酸化して還元された酵素を生じさせること
    のできる酵素、 (2)還元された酵素からeaまたはchrまたはこの
    両方への電子の移動を促進するeta、 (3)還元された酵素から生じる電子を受け入れること
    ができ、かつ還元によりスペクトルの可視範囲で色を変
    えることのできるchrであり、還元された色原体の色
    変化が測定すべき検体の存在または濃度を検知して示す
    ことのできるものであるchrおよび (4)還元された酵素よりも大きな還元電位を有するe
    aであって、該eaが還元された酵素から機能的に非可
    逆的に電子を受け入れることができ、還元による色変化
    が検体の存在または濃度を示すものではないea、 のための物理的な支持手段を含んでいる診断用比色装置
    。 (63)該物理的な支持手段が調節された容積の毛管内
    に位置している多層乾燥フィルムまたはゲルである請求
    項第62項記載の装置。 (64)サンプリング手段をも含んでいる特許請求の範
    囲第62項記載の装置。 (65)該サンプリング手段が血液のサンプルをとるラ
    ンセットである請求項第64項記載の装置。 (66)色変化の発生により生化学的検体の存在または
    濃度を測定する方法であり、該方法が、濃度または存在
    を測定すべき検体へ、 (1)検体により電子トランスフェラーゼ活性となるこ
    とができ、かつ酵素の不在下で検体から電子を除去する
    ことにより検体を酸化して還元された酵素を生じさせる
    ことができる酵素、 (2)還元された酵素からeaまたはchrまたはこの
    両方への電子の移動を促進するeta、 (3)還元された酵素から生じる電子を受け入れること
    ができ、かつ還元によりスペクトルの可視範囲で色を変
    えることのできるchrであり、還元された色原体の色
    変化が測定すべき検体の存在または濃度を検知して示す
    ことのできるものであるchrおよび、 (4)還元された酵素よりも大きな還元電位を有するe
    aであって、該eaが還元された酵素から機能的に非可
    逆的に電子を受け入れることができ、還元による色変化
    が検体の存在または濃度を示すものではないea、 を含んでいる混合物へ加えること、 酵素を検体と反応させて酵素へ2つの電子を移動させ、
    該2つの電子を電子移動剤により電子受容体および/ま
    たは色原体へ移動させること、および 生じないかまたは生じた色であって、該色が、測定すべ
    き検体の存在、不在または濃度を示している色を表示す
    ること、 を含んでいる方法。 (67)与えられた時間で酵素によって消費される基質
    の量を示す色変化の発生により、電子トランスフェラー
    ゼ活性を有する酵素の存在または濃度を比色法で評価す
    る方法であり、該方法が、濃度と存在を測定すべき酵素
    へ、 (1)電子トランスフェラーゼ酵素が、電子トランスフ
    ェラーゼ活性とさせることができ、かつ酵素の不在下で
    基質から電子を除去することにより基質を酸化させて還
    元された酵素を生じさせることのできる基質、 (2)還元された酵素からeaまたはchrまたはその
    両者への電子の移動を促進するeta、(3)還元され
    た酵素から得られる電子を受け入れることができ、かつ
    還元によりスペクトルの可視範囲で色を変えることので
    きるchrであって、還元された色原体の色変化が測定
    すべき電子トランスフェラーゼ酵素の存在または濃度を
    検知して示しうるものであるchrおよび (4)還元された酵素よりも大きな還元電位を有するe
    aであって、該eaが、還元された酵素から電子を機能
    的に非可逆的に受け入れることができ、還元による色変
    化が、電子トランスフェラーゼ酵素の存在または濃度を
    示していないea、を含む混合物を加えること、 予め定められた時間、酵素を基質と反応させて酵素へ2
    つの電子を移動させ、該2つの電子を電子移動剤により
    電子受容体および/または色原体へ移動させること、 生じたかまたは生じていない色変化を該予め定められた
    時間の終了直後に表示して、生じたかまたは生じていな
    い色変化によって該予め定められた時間中に反応した基
    質の量を決定すること、および 該予め定められた時間中に反応した基質の量により、電
    子トランスフェラーゼ活性を有する酵素の存在または濃
    度を決定すること、 を含んでいる方法。
JP1046406A 1988-02-26 1989-02-27 生化学的分子の評価および検知のための方法、システムおよび装置 Expired - Lifetime JP3071790B2 (ja)

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ES (1) ES2033090T5 (ja)
GR (2) GR3004894T3 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12571758B2 (en) 2016-10-19 2026-03-10 Kikkoman Corporation Glucose redox reaction and composition for glucose measurement using flavin compound

Families Citing this family (104)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4973549A (en) * 1987-06-22 1990-11-27 Chemtrak Corporation Quantitative diagnostic assay employing signal producing agent bound to support and measuring migration distance of detectable signal
US5087556A (en) * 1989-05-17 1992-02-11 Actimed Laboratories, Inc. Method for quantitative analysis of body fluid constituents
TW294723B (ja) * 1991-09-06 1997-01-01 Du Pont
EP0648278B1 (en) * 1992-07-02 1999-12-08 Roche Diagnostics Corporation Stabilizing tetrazolium salts in a reagent
US5278079A (en) * 1992-09-02 1994-01-11 Enzymatics, Inc. Sealing device and method for inhibition of flow in capillary measuring devices
US5510245A (en) * 1992-09-08 1996-04-23 Bayer Corporation Composition and method of assaying for ketone bodies
US5518891A (en) * 1993-03-25 1996-05-21 Actimed Laboratories, Inc. Dye forming composition and detection of hydrogen peroxide therewith
DE4316394C1 (de) * 1993-05-17 1994-06-23 Biotest Ag Verfahren zum optischen Nachweis von Mikroorganismen, ihrer Identifizierung und der Empfindlichkeitstestung gegen Antibiotika unter Verwendung eines Redoxindikatorsystems, umfassend Methylenblau und Resazurin
US5837546A (en) * 1993-08-24 1998-11-17 Metrika, Inc. Electronic assay device and method
EP0677171B1 (en) * 1993-11-04 2000-03-29 Dade Behring Inc. Tetrahydroxyquinone as an activator component for activated partial thromboplastine time test of blood coagulation and as a detector of blood coagulation disorders
US5620579A (en) * 1995-05-05 1997-04-15 Bayer Corporation Apparatus for reduction of bias in amperometric sensors
US5702955A (en) * 1995-05-22 1997-12-30 Bayer Corporation Ascorbate resistant detection of hydrogen peroxide
DE19521019A1 (de) * 1995-06-13 1996-12-19 Boehringer Mannheim Gmbh Verfahren und Mittel zur gleichzeitigen kolorimetrischen und elektrochemischen Messung eines Analyten
US7635597B2 (en) 1995-08-09 2009-12-22 Bayer Healthcare Llc Dry reagent particle assay and device having multiple test zones and method therefor
AU6157898A (en) 1997-02-06 1998-08-26 E. Heller & Company Small volume (in vitro) analyte sensor
US20050101032A1 (en) * 1997-02-10 2005-05-12 Metrika, Inc. Assay device, composition, and method of optimizing assay sensitivity
US6391645B1 (en) 1997-05-12 2002-05-21 Bayer Corporation Method and apparatus for correcting ambient temperature effect in biosensors
US5968746A (en) 1997-11-26 1999-10-19 Schneider; David R. Method and apparatus for preserving human saliva for testing
DE19753847A1 (de) 1997-12-04 1999-06-10 Roche Diagnostics Gmbh Analytisches Testelement mit Kapillarkanal
DE19753850A1 (de) 1997-12-04 1999-06-10 Roche Diagnostics Gmbh Probennahmevorrichtung
US9066695B2 (en) 1998-04-30 2015-06-30 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US8346337B2 (en) 1998-04-30 2013-01-01 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US8688188B2 (en) 1998-04-30 2014-04-01 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US6949816B2 (en) 2003-04-21 2005-09-27 Motorola, Inc. Semiconductor component having first surface area for electrically coupling to a semiconductor chip and second surface area for electrically coupling to a substrate, and method of manufacturing same
US8465425B2 (en) 1998-04-30 2013-06-18 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US6175752B1 (en) 1998-04-30 2001-01-16 Therasense, Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US8480580B2 (en) 1998-04-30 2013-07-09 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US8974386B2 (en) 1998-04-30 2015-03-10 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US20060019404A1 (en) * 1998-05-06 2006-01-26 Blatt Joel M Quantitative assay with extended dynamic range
US6294281B1 (en) * 1998-06-17 2001-09-25 Therasense, Inc. Biological fuel cell and method
US6251260B1 (en) 1998-08-24 2001-06-26 Therasense, Inc. Potentiometric sensors for analytic determination
US7700305B2 (en) 1999-09-17 2010-04-20 N2Itive1 Innovations Analyte detection
US6656697B1 (en) * 1998-09-28 2003-12-02 Lifescan, Inc. Diagnostics based on tetrazolium compounds
US6591125B1 (en) 2000-06-27 2003-07-08 Therasense, Inc. Small volume in vitro analyte sensor with diffusible or non-leachable redox mediator
US6338790B1 (en) 1998-10-08 2002-01-15 Therasense, Inc. Small volume in vitro analyte sensor with diffusible or non-leachable redox mediator
US6654625B1 (en) 1999-06-18 2003-11-25 Therasense, Inc. Mass transport limited in vivo analyte sensor
US6770468B1 (en) 1999-09-14 2004-08-03 Genzyme Glycobiology Research Institute, Inc. Phosphodiester-α-GlcNAcase of the lysosomal targeting pathway
US6642038B1 (en) 1999-09-14 2003-11-04 Genzyme Glycobiology Research Institute, Inc. GlcNAc phosphotransferase of the lysosomal targeting pathway
US6635434B1 (en) 1999-09-17 2003-10-21 Exiqon A/S Immunoassay for pesticides and their degradation products
US6616819B1 (en) 1999-11-04 2003-09-09 Therasense, Inc. Small volume in vitro analyte sensor and methods
US6368818B1 (en) * 2000-10-12 2002-04-09 Qingzhong Kong Methods and compositions for the visualization of cellular organelles using tetrazolium salts
US6560471B1 (en) 2001-01-02 2003-05-06 Therasense, Inc. Analyte monitoring device and methods of use
AU2002309528A1 (en) 2001-04-02 2002-10-15 Therasense, Inc. Blood glucose tracking apparatus and methods
US7005273B2 (en) * 2001-05-16 2006-02-28 Therasense, Inc. Method for the determination of glycated hemoglobin
EP1867732B1 (en) * 2001-09-14 2015-01-28 Bayer HealthCare LLC Reagents, methods and devices for detecting analytes
US7163616B2 (en) 2001-09-14 2007-01-16 Bayer Corporation Reagents and methods for detecting analytes, and devices comprising reagents for detecting analytes
GB0125094D0 (en) * 2001-10-18 2001-12-12 Drew Scient Ltd Amperometric sensor
US6939685B2 (en) 2001-11-20 2005-09-06 Lifescan, Inc. Stabilized tetrazolium phenazine reagent compositions and methods for using the same
US6800472B2 (en) * 2001-12-21 2004-10-05 Genzyme Glycobiology Research Institute, Inc. Expression of lysosomal hydrolase in cells expressing pro-N-acetylglucosamine-1-phosphodiester α-N-acetyl glucosimanidase
US6905856B2 (en) * 2001-12-21 2005-06-14 Genzyme Glycobiology Research Institute, Inc. Soluble GlcNAc phosphotransferase
US20030124652A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Novazyme Pharmaceuticals, Inc. Methods of producing high mannose glycoproteins in complex carbohydrate deficient cells
US7368190B2 (en) * 2002-05-02 2008-05-06 Abbott Diabetes Care Inc. Miniature biological fuel cell that is operational under physiological conditions, and associated devices and methods
US20040087874A1 (en) * 2002-10-28 2004-05-06 David Schneider Saliva collection system
US8771183B2 (en) 2004-02-17 2014-07-08 Abbott Diabetes Care Inc. Method and system for providing data communication in continuous glucose monitoring and management system
AU2003303597A1 (en) 2002-12-31 2004-07-29 Therasense, Inc. Continuous glucose monitoring system and methods of use
US7587287B2 (en) 2003-04-04 2009-09-08 Abbott Diabetes Care Inc. Method and system for transferring analyte test data
US8066639B2 (en) 2003-06-10 2011-11-29 Abbott Diabetes Care Inc. Glucose measuring device for use in personal area network
ES2366030T3 (es) 2003-10-24 2011-10-14 Bayer Healthcare, Llc Biosensor electroquímico enzimático.
US7150995B2 (en) * 2004-01-16 2006-12-19 Metrika, Inc. Methods and systems for point of care bodily fluid analysis
CA2553632A1 (en) 2004-02-06 2005-08-25 Bayer Healthcare Llc Oxidizable species as an internal reference for biosensors and method of use
US20080274447A1 (en) 2004-03-31 2008-11-06 Bayer Healthcare Llc Method and Apparatus for Implementing Threshold Based Correction Functions for Biosensors
US8112240B2 (en) 2005-04-29 2012-02-07 Abbott Diabetes Care Inc. Method and apparatus for providing leak detection in data monitoring and management systems
KR101321296B1 (ko) 2005-07-20 2013-10-28 바이엘 헬스케어 엘엘씨 게이트형 전류 측정법 온도 결정 방법
KR101477947B1 (ko) 2005-09-30 2014-12-30 바이엘 헬스케어 엘엘씨 게이트형 전압 전류 측정 이온화제 및 헤마토크리트 결정 방법
US7766829B2 (en) 2005-11-04 2010-08-03 Abbott Diabetes Care Inc. Method and system for providing basal profile modification in analyte monitoring and management systems
US7885698B2 (en) 2006-02-28 2011-02-08 Abbott Diabetes Care Inc. Method and system for providing continuous calibration of implantable analyte sensors
US7620438B2 (en) 2006-03-31 2009-11-17 Abbott Diabetes Care Inc. Method and system for powering an electronic device
US8226891B2 (en) 2006-03-31 2012-07-24 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring devices and methods therefor
US20080071158A1 (en) 2006-06-07 2008-03-20 Abbott Diabetes Care, Inc. Analyte monitoring system and method
DE102006043718B4 (de) * 2006-09-18 2014-12-31 Alexander Adlassnig Bestimmung von Wasserstoffperoxidkonzentrationen
CA2664186C (en) 2006-09-22 2021-02-23 Bayer Healthcare Llc Biosensor system having enhanced stability and hematocrit performance
BRPI0717620A2 (pt) 2006-10-24 2013-10-22 Bayer Healthcare Llc Amperometria de decaimento transitório
US8732188B2 (en) 2007-02-18 2014-05-20 Abbott Diabetes Care Inc. Method and system for providing contextual based medication dosage determination
US8930203B2 (en) 2007-02-18 2015-01-06 Abbott Diabetes Care Inc. Multi-function analyte test device and methods therefor
US8123686B2 (en) 2007-03-01 2012-02-28 Abbott Diabetes Care Inc. Method and apparatus for providing rolling data in communication systems
US7928850B2 (en) 2007-05-08 2011-04-19 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring system and methods
US8456301B2 (en) 2007-05-08 2013-06-04 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring system and methods
US8461985B2 (en) 2007-05-08 2013-06-11 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring system and methods
US8665091B2 (en) 2007-05-08 2014-03-04 Abbott Diabetes Care Inc. Method and device for determining elapsed sensor life
JP5856371B2 (ja) 2007-12-10 2016-02-09 バイエル・ヘルスケア・エルエルシーBayer HealthCareLLC 分析対象物を検出するための試薬及び方法
WO2009076302A1 (en) 2007-12-10 2009-06-18 Bayer Healthcare Llc Control markers for auto-detection of control solution and methods of use
US20100062946A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Lis John T Genome-wide method for mapping of engaged rna polymerases quantitatively and at high resolution
US8103456B2 (en) 2009-01-29 2012-01-24 Abbott Diabetes Care Inc. Method and device for early signal attenuation detection using blood glucose measurements
US20100213057A1 (en) 2009-02-26 2010-08-26 Benjamin Feldman Self-Powered Analyte Sensor
US9226701B2 (en) 2009-04-28 2016-01-05 Abbott Diabetes Care Inc. Error detection in critical repeating data in a wireless sensor system
WO2010138856A1 (en) 2009-05-29 2010-12-02 Abbott Diabetes Care Inc. Medical device antenna systems having external antenna configurations
EP2492351B1 (en) 2009-07-30 2018-06-06 Fundacion Cidetec Electrochemical sensor for the detection of analytes in liquid media
EP2473099A4 (en) 2009-08-31 2015-01-14 Abbott Diabetes Care Inc ANALYTICAL MONITORING SYSTEM AND METHOD FOR POWERFUL AND NOISE MANAGEMENT
WO2011026147A1 (en) 2009-08-31 2011-03-03 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte signal processing device and methods
EP2482720A4 (en) 2009-09-29 2014-04-23 Abbott Diabetes Care Inc METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING NOTIFICATION FUNCTION IN SUBSTANCE MONITORING SYSTEMS
US8828329B2 (en) 2010-10-01 2014-09-09 Church & Dwight, Co., Inc. Electronic analyte assaying device
US9034593B2 (en) 2010-11-22 2015-05-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Vaginal indicator to detect biomarkers of good health
AU2012228096B2 (en) * 2011-03-15 2015-08-27 Carclo Technical Plastics Limited Capillary fluid flow control
KR101355127B1 (ko) * 2011-09-30 2014-01-29 주식회사 아이센스 전기화학적 바이오센서용 산화환원반응 시약조성물 및 이를 포함하는 바이오센서
EP2775918B1 (en) 2011-11-07 2020-02-12 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring device and methods
US9968306B2 (en) 2012-09-17 2018-05-15 Abbott Diabetes Care Inc. Methods and apparatuses for providing adverse condition notification with enhanced wireless communication range in analyte monitoring systems
WO2014045584A1 (ja) * 2012-09-19 2014-03-27 パナソニックヘルスケア株式会社 バイオセンサ及びバイオセンサの製造方法
US9329159B2 (en) * 2013-03-08 2016-05-03 Ecolab Usa Inc. Methods and systems for analyzing a liquid medium
DE102017208461A1 (de) 2017-05-18 2018-11-22 Diabetes.Online Ag Multianalytmessung
AU2019302359B2 (en) 2018-07-13 2022-05-26 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Microalbumin creatinine assay detection flag and methods of production and use related thereto
US11181501B2 (en) 2018-09-11 2021-11-23 City University Of Hong Kong Method and an apparatus for determining a presence or an amount of a polyamine or its derivative in a sample
EP3989822A4 (en) * 2019-06-26 2023-07-05 Polymer Technology Systems, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR REDUCING OXYGEN TENSION IN ELECTROCHEMICAL BIOSENSORS
CN110987833A (zh) * 2019-11-04 2020-04-10 河北农业大学 一种葡萄糖生物传感器材料、制备方法及应用
CN113252653A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 百瑞全球有限公司 检测生理活性物质的方法以及检测工具

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964871A (en) * 1974-12-18 1976-06-22 Becton, Dickinson And Company Method and device for detecting glucose
DE3247894A1 (de) * 1982-12-24 1984-06-28 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Testsystem und verfahren zur bestimmung von nad(p)h
DE3477812D1 (en) * 1983-01-12 1989-05-24 Alcoholism & Drug Addiction Rapid analysis of ethanol in body fluids
US4556634A (en) * 1983-06-22 1985-12-03 Toyo Jozo Kabushiki Kaisha High sensitivity assay method
US4761381A (en) * 1985-09-18 1988-08-02 Miles Inc. Volume metering capillary gap device for applying a liquid sample onto a reactive surface
US5036000A (en) * 1986-12-16 1991-07-30 Enzymatics, Inc. Threshold color control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12571758B2 (en) 2016-10-19 2026-03-10 Kikkoman Corporation Glucose redox reaction and composition for glucose measurement using flavin compound

Also Published As

Publication number Publication date
GR3004894T3 (en) 1993-04-28
ES2033090T5 (es) 1997-06-01
DE68901197D1 (de) 1992-05-21
ES2033090T3 (es) 1993-03-01
EP0330517A2 (en) 1989-08-30
EP0330517B1 (en) 1992-04-15
EP0330517A3 (en) 1989-10-11
GR3023321T3 (en) 1997-08-29
US5126247A (en) 1992-06-30
EP0330517B2 (en) 1997-02-05
ATE75047T1 (de) 1992-05-15
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