JPH0191796A - アンモニア測定法及び固定化酵素カラム - Google Patents

アンモニア測定法及び固定化酵素カラム

Info

Publication number
JPH0191796A
JPH0191796A JP24858887A JP24858887A JPH0191796A JP H0191796 A JPH0191796 A JP H0191796A JP 24858887 A JP24858887 A JP 24858887A JP 24858887 A JP24858887 A JP 24858887A JP H0191796 A JPH0191796 A JP H0191796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ammonia
column
immobilized enzyme
sample
immobilized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24858887A
Other languages
English (en)
Inventor
Chikako Fukunaga
福永 千佳子
Matashige Ooyabu
大藪 又茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHIMAZU TEKUNORISAAC KK
Shimadzu Corp
Original Assignee
SHIMAZU TEKUNORISAAC KK
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHIMAZU TEKUNORISAAC KK, Shimadzu Corp filed Critical SHIMAZU TEKUNORISAAC KK
Priority to JP24858887A priority Critical patent/JPH0191796A/ja
Publication of JPH0191796A publication Critical patent/JPH0191796A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

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】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、アンモニア測定法及びアンモニア測定用カ
ラムに関する。ざらに詳しくは、生体試料中に存在しう
るアンモニアやアンモニア態窒素の定量並びにクレアチ
ニンの定量に好適に用いることができる分析法及びこの
方法に好適に用いられる固定化酵素カラムに関する。
(ロ)従来の技術 従来、血清等の生体試料中のアンモニアを定量する方法
として、α−ケトグルタル酸及びNADPH(又はNA
DH)の存在下、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(GL
DH)で処理してNH31i1に対応するグルタミン酸
を生成させ(式■)、NH3+α−ケトグルータル酸+
NADPH十HをGLDH −一−→L−グルタミン酸+NADP” 十F+20(
式1) さらに、グルタミン酸オキシダーゼ(GLXD)で処理
して前記アンモニア量に対応する過酸化水素を発生させ
(式■)、 L−グルタミン酸+02+820 GLXD −〉H202+α−ケトグルタル酸+NHs(式■) この過酸化水素量を吸収光度法や化学発光法で測定し、
この測定値から換算する方法が提案されている(特開昭
60−41500号公報)。
また、かかるアンモニア定量法をクレアチニンの定量に
応用する方法も知られている。かかるクレアチニンの定
違法は、試料をクレアチニンデイミナーゼ(CNI)で
処理して存在しうるクレアチニンをN−メチルヒダント
インとアンモニアに変換しく弐■)、 クレアチニン+H2O −一便し→NH3+N−メチルヒダントイン(式■) ここで生成するアンモニア量を上記(式1)及び(式■
)のアンモニア定量法で定量し、この値から換算する方
法である。
そして上記アンモニア定量法における二つの酵素反応〔
(式I)(式II))を円滑かつ効率良く行なうために
、固定化M索カラムを用いる方法が研究されるに至って
おり、ことに、GLDH固定化酵素の充填カラムと、G
LXD固定化酵素の充填カラムとを直列に結合したり、
GLDH固定化酵素とGLXD固定化酵素とをカラム軸
方向に積層充填してなるカラムが提案されている。
(ハ)発明の詳細な説明 しかしながら、上記いずれの固定化酵素カラムを用いて
も、アンモニアの足囲に限界があり、従って測定に供す
る生体試料の母が微量化できない問題点があった。
この発明は、かかる状況下においてなされたものであり
、ことに前記した従来のアンモニア測定法で必要とされ
る5〜10d程度の試料をより微量化できる高感度なア
ンモニア測定江を提供しようとするものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明者らは上記観点から鋭意研究を行なった結果、G
LDHとGLXDを共存固定化(C〇−+1+110b
iliZe )してなる固定化酵素にアンモニア含有試
料を導入して処理することにより、発生する過酸化水素
量が著しく増大し、ことに含有されるアンモニアの当量
以上の過酸化水素が発生する事実を見出し、この発明に
到達した。
かくしてこの発明によれば、カラム容器内にグルタミン
酸デヒドロゲナーゼ(GLDH)とグルタミン酸オキシ
ダーゼ(GLXD)とを共存固定化してなる固定化酵素
を充填してなる固定化Fjlf=カラムが提供される。
さらにこの発明によれば、アンモニアを含有しうる試料
を、α−ケトグルタル酸とNADPH(又はNADH)
の存在下でグルタミン酸デヒドロゲナーゼ(GLDH)
とグルタミン酸オキシダーゼ(GLXD)とを共存固定
化してなる固定化酵素充填カラムに導入して過酸化水素
を発生させ、この過酸化水素値に基づいて試料中のアン
モニアを定量することを特徴とするアンモニア測定法が
提供される。
この発明におけるGLDHとGLXDとの共存固定化酵
素の作製は、被固定酸素としてGLDI−1とGLXD
との混合酵素を用いることにより、通常の酵素固定化手
法に準じて行なうことができる。
ここで固定化手法としては一般に、化学結合法、包括法
等種々の方法があるが、安定な固定化が行なえる点で化
学結合法を用いるのが適しており、その好ましい一例と
してシランカップリング剤を用いて適当な担体く例えば
ガラスピース、シリカゲル等)に固定化する方法が挙げ
られる。
上記GLDH−GLXD共存固定化酵素を用いたアンモ
ニアの測定は、適当なキャリア液の流通下、試料をこの
固定化酵素の充填カラムに導入することにより行なうの
が適している。この際のキャリア液中又は試料中には前
記(式1)と(式■)のような反応を進めるべくα−ケ
トグルタル酸及びNADPH(又はNADH)を含有さ
せておくことが必要である。またキャリア液の−は7〜
8に調整しておくのが適している。この導入処理により
過酸化水素が生成するが、この生成量は試料中に含有さ
れるアンモニア量の大小に対応する。
従ってこの過酸化水素mを測定することにより、試料中
のアンモニアを換算定量することが可能となる。なお、
この際の過酸化水素量の測定は、ルミノールと赤血塩を
用いるルミノール化学発光法、ECDや過酸化水素電極
等を用いる電気化学的検出法、パーオキシダーゼを用い
る比色測定法、等が適している。
この発明のアンモニア測定法は、試料中のクレアチニン
の定量に適用することができる。即ち、試料をまずクレ
アチニンデイミナーゼ(CN I )で処理してアンモ
ニアを発生させ、この処理液について上記アンモニア測
定法によってアンモニアを足囲し、この値からクレアチ
ニンを換算定量することができる。ただし、試料中のア
ンモニアやグルタミン酸はかかるクレアチニン定量に正
の誤差を与える。従って、このクレアチニン定量法にお
いては、予め試料中のアンモニアとグルタミン酸を除去
処理しておくのが好ましい。かかる除去処理としては、
GPT、GOT、GLDH等を用いた酵素反応により行
なうのが適しており、ことにGPT、GOT及びGLD
Hを共存固定化した固定化酵素カラムやGPTとGLD
Hの共存固定化酵素とGOTとGLDHの共存固定化酵
素とをカラム容器内の軸方向に積層充填したカラムに、
α−ケトグルタル酸、NADPH(又はNADH>オキ
サロ酢酸及びピルビン酸の存在下、試料を導入処理する
ことにより効率良くアンモニア及びグルタミン酸の除去
処理を行なうことができる。なお、上記CNIによる処
理も固定化酵素カラムを用いて行なうのが適している。
(ホ)作 用 G L D HとGLXDとが共存固定化された固定化
酵素を用いているため、前記(式1)と(式■)の反応
がほぼ同時に進行し、見かけ上(式■):NADPH+
H20+02     。
(又はNAD)−1) NADP÷+8202 (又はNAD÷) (式■) に基づいてNADPH(又はNADP)の酸化反応が進
行する。従って(式1)と(式■)の反応を別個に行な
わせた場合には、生成する過酸化水素量は試料中のアン
モニア当量に規制されるが、同時反応の場合には、結果
的に試料中のアンモニア量に対応するがその当量以上の
過酸化水素が生成されることとなる。この同時反応の酵
素反応サイクルを(式V)に示した。
(式V) 従って、アンモニア量に対応する処理液中の過酸化水素
濃度が従来法に比して増大され、高感度な測定が可能と
なる。
(へ)実施例 多孔質ガラス担体1.Og当り、グルタミン酸デヒドロ
ゲナーゼ(GLDH:東洋紡(株)製)50mg、グル
タミン酸オ゛キシダーゼ(GLXDニヤマサ醤油(株)
製) 50mgを共存固定化した。
用いた多孔質多孔質ガラス担体は、細孔径500人で2
0〜80メツシユのガラスピーズである。また、固定化
は、塩i!i!酸性のγ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン水溶液で多孔質ガラス担体を処理してアミノプロ
ピル化した後、このガラスを2.5%のグルタルアルデ
ヒド水溶液で処理してグルタルアルデヒド化し、このガ
ラス担体をGLDHとGLXDの混合水溶液(リンR緩
衝液)中に所定量混合して固定化する方法を用いて行な
った。かかるGLDH−GLXD共存固定化酵素(ピー
ズ)を内径3mm、長さ20 mmのアクリル製カラム
に充填してこの発明の固定化酵素カラムを作製した。
この固定化酵素カラムを用いたアンモニア測定系を応用
して第3図に示すクレアチニン分析装置を構成した。図
中、1は送液ポンプ、2はバルブ切換方式の試料導入器
、3はGPT−GLDH共存固定化酵素とGOT−GL
DH共存固定化酵素とをこの順に積II (2cm ;
  2C1l) L/てなるアンモニア及びグルタミン
酸除去用の前処理カラム(内径3mm、長さ40mm)
、4はCNI固定化酵素カラム(内径3mm、長さ20
mm) 、5はブランクカラム、6はこの発明のGLD
H−GLXD共存固定化酵素カラム、7は化学発光検出
器、8a 、 8bは各々流路切換バルブ、9は記録計
、10a、10bは各々分岐流路を示す。また、11は
蒸留水供給路(供給量0.5yj/分)、12は下記組
成:第2リン酸ナトリウム    572511M g
第1リン酸カリウム     543mg/ρα−ケト
グルタル酸      701MρEDTA  ジナト
リウム    775mQ/ρ(2H20) オキサロ酢@          101Mピルビン酸
ナトリウム     40 mMビリドキサルリン@ 
      0,2 mMからなりPH7,25に調整
された緩衝溶液の供給路(供給量0.25z//分)、
13はNADP8200mMΩ水溶液供給路、14は赤
面MA 6.6(+ /g水溶液供給路、15はルミノ
ール10mo/ Q水溶液(水酸化カリウム11.2g
/ Q 、ホウ酸12.4fJ /g金含有の供給路を
各々示すものである。
かかる装置は、分岐流路10aを選択した際の検出器出
力に基づいて、試料中のクレアチニンを定量しうるよう
構成されたものである。即ち、前処理カラム3でアンモ
ニアとグルタミン酸が実質的に完全に除去された処理液
が、カラム4に導入されてクレアチニンがアンモニアに
変換され、これがこの発明のGLDH−GLXD共存固
定化酵素カラム6で過酸化水素に変換される。ここで過
酸化水素量は、ルミノール発光法により検出器7で検出
される。この値は、CNI処理液中のアンモニア量、ひ
いては試料中のクレアチニン団に対応するため、これに
基づいてクレアチニンを換算定量することが可能となる
。なお、分岐流路10bはバックグラウンド測定用のも
のであり、この流路選択時の出力をベースとすることに
より、より高精度の測定ができることとなる。
なお、かかる装置を用いて血清(8膚)中のクレアチニ
ン分析を行なって、従来のヤツフエ法との相関を調べた
結果を第2図に示した。
このように相関性は優れていた。
上記装置において、クレアチニン1111M水溶液を1
4導入した際の検出器7での出力を第3図(ωに示した
。このように14という極めて微量の試料の添加でも明
確なピークが得られていることが判る。一方、比較のた
めに上記固定化酵素カラム6の代わりに、GLDH固定
化酵素とGLXD固定化酵素とをカラム容器内にこの順
に積層したカラム(固定化酵素積層カラム)を用いた装
置について、クレアチニン1111M水溶液を84導入
した際の出力を第3図(b)に示した。この結果から、
GLDH−GLXD共存固定化酵素を用いることにより
、過酸化水素の発生量が著しく増大しクレアチニンやア
ンモニアの検出感度が顕著に向上していることが判る。
なお、第3図(a+、+b)のピークの高さと試料導入
器から換算して、感度は約34倍向上していることが認
められた。
(ト)発明の効果 この発明の固定化酵素カラムによれば、アンモニア量に
対応して過酸化水素を多量に発生させることができる。
従って、かかる固定化酵素カラムを用いてアンモニアの
測定を行なうことにより、高感度の定量を行なうことが
でき、14程度の微量の生体試料についても、アンモニ
アあるいはクレアチニンの定量を行なうことが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明のアンモニア測定法を利用したクレ
アチニン分析装置を示す構成説明図、第2図は、第1図
の装置を用いたクレアチニン測定値と従来法の測定値と
の相関を示すグラフ図、第3図(ωは第1図の装置で得
られる検出器出力を例示するグラフ図、第3図+b+は
比較例の固定化酵素積層カラムを用いた場合の検出器出
力を例示するグラフ図である。 1・・・・・・送液ポンプ、    2・・・・・・試
料導入器、3・・・・・・前処理カラム、 4・・・・・・CNI固定化酵素カラム、5・・・・・
・ブランクカラム、 6・・・・・・GLDH−CLXD固定化酵素カラム、
7・・・・・・化学発光検出器、 8a、8b・・・・・・流路切換バルブ、9・・・・・
・記録計、10a、10b・・・・・・分岐流路、11
・・・・・・蒸留水供給路、 12・・・・・・緩衝溶液供給路、 13・・・・・・NADPH水溶液供給路、14・・・
・・・赤血塩水溶液供給路、15・・・・・・ルミノー
ル水溶液供給路。 第3図 (a)           (b)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アンモニアを含有しうる試料を、α−ケトグルタ
    ル酸とNADPH(又はNADH)の存在下でグルタミ
    ン酸デヒドロゲナーゼ(GLDH)とグルタミン酸オキ
    シダーゼ(GLXD)とを共存固定化してなる固定化酵
    素充填カラムに導入して過酸化水素を発生させ、この過
    酸化水素量に基づいて試料中のアンモニアを定量するこ
    とを特徴とするアンモニア測定法。
  2. (2)クレアチニン分析に用いられる特許請求の範囲第
    1項記載のアンモニア測定法。
  3. (3)カラム容器内にグルタミン酸デヒドロゲナーゼ(
    GLDH)とグルタミン酸オキシダーゼ(GLXD)と
    を共存固定化してなる固定化酵素を充填してなる固定化
    酵素カラム。
JP24858887A 1987-09-30 1987-09-30 アンモニア測定法及び固定化酵素カラム Pending JPH0191796A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24858887A JPH0191796A (ja) 1987-09-30 1987-09-30 アンモニア測定法及び固定化酵素カラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24858887A JPH0191796A (ja) 1987-09-30 1987-09-30 アンモニア測定法及び固定化酵素カラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0191796A true JPH0191796A (ja) 1989-04-11

Family

ID=17180354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24858887A Pending JPH0191796A (ja) 1987-09-30 1987-09-30 アンモニア測定法及び固定化酵素カラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0191796A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0339096A (ja) * 1989-07-04 1991-02-20 Sekisui Chem Co Ltd 固定化酵素利用高速液体クロマトグラフィー
WO2011005289A3 (en) * 2009-06-23 2011-05-12 President And Fellows Of Harvard College Methods and kits for measuring enzyme activity

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0339096A (ja) * 1989-07-04 1991-02-20 Sekisui Chem Co Ltd 固定化酵素利用高速液体クロマトグラフィー
WO2011005289A3 (en) * 2009-06-23 2011-05-12 President And Fellows Of Harvard College Methods and kits for measuring enzyme activity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES8605037A1 (es) Un metodo de analisis del acido l-glutamico
Di Paolantonio et al. Serine-selective membrane probe based on immobilized anaerobic bacteria and a potentiometric ammonia gas sensor
Yao et al. Highly sensitive detection of L-glutamate by on-line amperometric micro-flow analysis based on enzymatic substrate recycling
JPH0698036B2 (ja) アミノ酸の選択的定量法
JPH0191798A (ja) クレアチニン分析法及び前処理カラム
JP2646656B2 (ja) 生体液中の成分の測定方法
JPS61247963A (ja) アンモニアを反応生成物とする生体物質の定量方法
Tabata et al. Use of various types of column reactors for flow-injection analysis
Ghosh et al. Enzymic method for measuring dissolved oxygen in nonaqueous materials
JPH0218078B2 (ja)
Rui et al. Amperometric flow-injection analysis of creatinine based on immobilized creatinine deiminase, leucine dehydrogenase and L-amino acid oxidase
JPS5931697A (ja) 検体の前処理法
Hikima et al. Flow injection method for the polarographic determination of L-lactate using an immobilized enzyme reactor
JPS5931698A (ja) クレアチニンの定量法
OHKURA et al. Fluorimetric Assay for Dopamine β-Hydroxylase in Rat Plasma
JPH02255099A (ja) 尿素窒素の測定方法及び測定用試薬
JPS626700A (ja) アンモニアを反応生成物とする生体物質の定量法
JPH02145196A (ja) マグネシウムの定量方法
JPH01296999A (ja) 生体試料の測定法
JP2000166596A (ja) 尿素窒素の測定試薬及び測定方法
JPS62190446A (ja) クレアチニン測定装置
JPS626699A (ja) イソクエン酸脱水素酵素反応の停止方法
JPS63202400A (ja) ポリアミン増感定量法
JPS5836400A (ja) L−システインの定量法
JPS59173098A (ja) アルギニンまたはアルギナ−ゼの測定法