JPH02201267A - フロー・インジェクション・アナリシス・システム - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はフロー・インジェクション・アナリシス法に係
り、特に臨床検査に用いて有効なフロー中インジェクシ
ョン・アナリシス法に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、生体試料中の特定物質を光学的方法により定
性又は定量測定するフロー・インジェクション−アナリ
シス・システムにおいて、測定を妨害する妨害物質を除
去するためのカラムを設けることにより、 高性能な測定系を得る。

Ｃ０従来の技術 近年、種々の臨床検査法が開発され、利用されている。

中でも、生体試料中のグルコース、コレステロール、ア
ミナ酸、ポリアミン等の測定目的物質を酵素反応等を用
いて、これらを過酸化水素等の容易に測定できる物質に
変換させ、生体試料中の測定目的物質を定性測定又は定
量測定する方法は臨床検査法に有用であり、一般に用い
られている。

また、近年の臨床検査法で要求されている事に、測定の
自動化ということが挙げられる。自動化し易いという点
で注目されているのがサンプルを流路に乗せ、流しなが
ら反応分析等を行うフロー・インジェクション・アナリ
シス（ＦＩＡ）である。

特に酵素を担体に固定するなどの方法で固定酵素が開発
されたことにより、測定目的物質に関する酵素反応を固
定化酵素カラムにて行うＦＩＡが多数報告されている。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 生体試料中の測定をより高精度にすることは当然有意義
であり、また高感度にすることは患者への負担低減など
大きな意義がある。しかし、生体試料中の測定は様々な
妨害物質の妨害の除去法に関する新しい方法が切望され
ている。

また、ＦＩＡにおいて注目すべき点は、カラムが目的物
質の反応に用いられることはあっても、生体試料中に共
存する測定妨害物質の妨害除去に用いられた報告はない
という点である。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、測定目的物質であるサンプル中の特
定物質を光学的方法により測定する際に、測定を妨害す
る妨害物質を除去するためのカラムを測定流路中に設け
ることにより、自動化が容易にして高性能なフロー・イ
ンジェクション・アナリシス・システムを提供すること
である。

８９課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、測定目的物質で
あるサンプルを反応容器と７０−セルからなる流路を流
通させ、前記サンプル中の特定物質を光学的方法により
定性測定又は定量測定するフロー・インジェクション・
アナリシス・システムにおいて、前記流路中に前記定性
測定又は定量測定を妨害する妨害物質を除去するための
カラムを設けてフロー・インジェクション・アナリシス
・システムを構成する。

Ｆ６作用 サンプル中に含有されている測定妨害物質は反応カラム
でサンプルから除去される。この測定妨害物質が除去さ
れたサンプルは反応容器で所定の試薬と反応して化学的
、光学的作用がなされ、フローセル中を通流する過程で
フローセルから発せられる光が光センサによって検出さ
れ、この検出信号を基にサンプル中の特定物質が測定さ
れる。

Ｇ、実施例 以下に本発明の実施例を第１図〜第５図を参照しながら
説明する。

Ｇ−１，実施例１ 第１図は本発明の実施例によるフロー・インジェクショ
ン・アナリシス・システムのブロック図であって、■は
キャリア液を収容するキリア槽、２はポンプ、３はイン
ジェクションバルブ、４は測定目的物質であるサンプル
を収容するサンプル槽、５は反応カラム、６は反応容器
、７は７０−セル、８はフローセルフを通流した廃液を
収容する廃液槽である。９は第１の試薬液を収容する第
１の試薬液槽、ｌＯは第２の試薬液を収容する第２の試
薬液槽、１１は第３の試薬液を収容する第３の試薬液槽
、１２はポンプである。１３は光センサ、１４はアンプ
、１５は波形整形回路、１６は電源回路、１７は制御回
路、１８は表示器、１９はプリンタである。

上記構成のフロー・インジェクション・アナリシス・シ
ステムにおいて、ポンプ２によってキャリア槽１内のキ
ャリア液をインジェクションバルブ３に導くと共に、サ
ンプル槽４からサンプル（試薬）液をインジェクション
バルブ３に導（。

サンプル液はキャリア液によってインジェクションバル
ブ３からコラム５に導かれる。反応カラム５においてサ
ンプル液中の測定妨害物質が除去され、しかる後に反応
容器６に導かれる。第１の添加液槽９内の第１の添加液
と第２の添加液槽内の第２の添加液はポンプ１２により
反応容器６に選択的に導かれる。反応容器６からの反応
液はフローセルフに導かれると共に、このフローセルフ
にはポンプ１２により第３の添加液槽１１内の第３の添
加液が導かれる。フローセルフ内においては反応容器６
からの反応液と第３の添加液槽１１からの第３の添加液
とによって化学的、光学的な作用が遂行される。このフ
ローセル内においテ化学的、光学的な作用がなされた廃
液は廃液層８に導かれる。

さらにフローセルフには化学的、光学的作用によって発
光した光を光センサ１３に導（。光センサ１３によって
検出された検出信号は、アンプ１４によって増幅された
後、波形整形回路１６に導かれる。制御回路１７は波形
整形回路１６によって波形整形された信号を入力とし、
表示器１８に表示させると共に、プリンタ１９に印字さ
せる。

サンプルとして生体試料である尿中のポリアミンを定量
することは、癌の早期発見、及び治療の効果判定に有効
である。現在行われている臨床検査としてのポリアミン
測定法は、操作が煩雑で、自動化するのに適さないとい
う問題があり、簡便なＦＩＡで測定できることは大きな
メリットとなる。

尿１ａ１２に０　、４　ｍｏｌ／　ｌのトリス（ヒドロ
キシアミノメチル）アミノメタン−塩基緩衝液（ＰＨ８
，０）１ｍｌと脱アセチル酵素溶液（アシルポリアミン
アミド加水分解酵素を０　、１　ｍｏｌ／　１の濃度の
リン酸緩衝液（ＰＨ７，２）に溶解したものｌａ＆を加
えて撹拌し、３７℃の水槽で１時間加温したものを脱ア
セチル化した尿サンプルとして利用した。

尿中のポリアミンはほとんどがプトレッシンがアセチル
化したものであるので、標準物質としてはプトレッシン
を用いる。ポリアミン測定用の標準液として１０−’　
ｍｏｌ／Ｌ　１０−’　ｍｏｌ／Ｌ　１０−”ｍｏｌ／
　ｌ　のプトレッシン水溶液を使用し、尿サンプルを同
様な処理をし、測定したものを標準として、尿中のプト
レッシン量を求めた。

第１図に示すようにインジェクションバルブ３から注入
されたサンプルは陰イオン交換樹脂カラム（内径４．０
■φＸ４０．■）を通すことにより妨害物質を吸着させ
試薬と混合され、反応容器６でサンプル中の特定物質で
あるプトレッシンを酸化し過酸化水素（Ｈ！Ｏｆ）を発
生させる。同時にこのステップで第３の試薬槽１１から
の第３の試薬であるルミノールの発光反応を触媒するフ
ェリシアン化カリウムと混合されている。

次にルミノールと混合され、すぐに７０−セル７に導か
れる。Ｈ，Ｏ，とルミノールは混合した直後からフェリ
シアン化カリウムにより触媒され、素速い発光反応を起
こし、フローセルフによって光センサ１３にＨ，Ｏ，ｌ
に応じた光を与える。よって、発光量を測定することで
、サンプル中のプトレッシン量を知ることができる。こ
の測定法により得られた検量線を第２図に示し、その検
量線に基づき測定した尿サンプルの測定値と従来法によ
る測定値との相関を第３図に示す。

上述の測定システムにおいて、より良い測定法とするた
めに陰イオン交換樹脂カラム５の形状を検討した。より
良い測定系とするためのカラムの条件は、 （１）サンプル分散が少なく、最大発光量が大きいこと
。

（２）イオン交換樹脂の吸着能力が十分に太き（なるよ
うな容量を持つこと。

（３）カラムの寿命が長く、多数のサンプルを１本のカ
ラムで処理できることである。

これらのことを基準にカラム形状の検討を行った。

検討したカラム形状の種類次表に示す。

カラムの様々な要素と良い測定系の要素との関係を検討
してみると次のような関係があった。

すなわち、最大発光量は、カラム断面積と負の相関があ
る。乙の関係を第４図に示す。測定可能回数はカラム樹
脂充填量と正の相関がある。この関係を第５図に示す。

これらの関係を考慮すると、カラム形は、内径が２．６
ｍｍ〜１０．０１までのもので、樹脂充填長さは、２５
閤〜９０閤のもの全てで測定可能であることが判った。

また、様々なカラムを検討した中から、最も良いカラム
形状は内径６．５ｍφ×４５■であった。

Ｇ−２，実施例２ 実施例１と同じシステムを用いて脱アセチル反応のみを
除いた方法を採り、血清中のプトレッシンを測定したと
ころ良好な測定結果が得られた。

また、センサとしてＡ、Ｆ、Ｐ　（α−フェトプロティ
ン）電極を用い、血清中の妨害物質を同様な方法で除去
することにより、良好なＡ、Ｆ、Ｐ測定系が得られた。

Ｇ−３，実施例３ グルコースオキシダーゼを用い血清中のグルコース量を
Ｈ，Ｏ，量に導き、ペオルキシダーゼを用いて４−アミ
ノアンチピリンの呈色反応による吸光光度法を用いたフ
ローシステムを造った。測定に血清中のし一アスコルビ
ン酸による妨害を除去する妨害物質除去カラムとして固
定化アスコルビン酸オキシダーゼと固定化カタラーゼを
重層したカラムを用いることで、良好な測定結果を得る
ことができた。

また、センサとしてｈＣＧ　（ヒト胎盤性ゴナドトロピ
ン）電極を用い、血清中のＴＳＨの妨害を抗ＴＳＨモノ
クロナール抗体を固定したアフィニイティ力ラムを妨害
物質除去カラムとして利用し除去することで良好なフロ
ーシステムのｈＣ（ＪＩＩＪ定系が得られた。

Ｇ−４，実施例４ 実施例３と同様なシステムで、コレステロールオキシタ
ーゼを用いることにより、良好な血清中のコレステロー
ルの測定フローシステムを構築できた。

なお、本発明においては、上述の各実施例に限定される
ことなく、次のような実施の態様を採ることができると
共に、要約すると次の如くである。

すなわち、 生体試料（Ａ）中の特定物質（Ｂ）を、フローセルによ
る光学的方法（Ｃ）により定性又は定量する際に、測定
を妨害する物質を除去するカラム構造（Ｄ）を有するフ
ロー・インジェクション・アナリシス・システムにおい
て、 （Ａ）が尿である。

（Ａ）が血清である。

（Ａ）が前立腺液である。

（Ｂ）がポリアミンである。

（Ｂ）が尿酸である。

（Ｂ）が尿素窒素である。

（Ｂ）がコレステロールである。

（Ｂ）がタンパク質（Ｅ）である。

（Ｂ）がホルモン（Ｆ）である。

（Ｂ）がアミノ酸（Ｇ）である。

（Ｃ）が分光吸光光度法である。

（Ｃ）が分光蛍光光度法である。

（Ｃ）が化学発光法である。

（Ｃ）が生物発光法である。

（Ｄ）がカラムの充填剤に関する。

（Ｄ）がカラムの形状（Ｈ）に関する。

（Ｅ）がα−フェトプロティンである。

（Ｅ）がヒト絨毛性ゴナドトロピンである。

（Ｆ）がインシュリンである。

（Ｆ）が甲状腺刺激ホルモンである。

（Ｇ）がアラニンである。

（Ｇ）がバリニンである。

（Ｈ）が２．６閣φｘ２５ＩＩ１１〜１０ｆｆｉｌｌφ
Ｘ９０■（１）である。

（Ｌ）は６．５ｍφＸ４．０−であることが特に望まし
い。

Ｈ６発明の効果 本発明は、以上の如くであって、測定目的物質であるサ
ンプル中の特定物質をフローセルによる光学的方法によ
り定性又は定量する際に、測定を妨害する妨害物質を除
去するカラムを設けると共にこのカラムの形状を改良し
たものであるから、臨床検査法における測定が簡便なも
のになり、かつ測定システムを目動化するのに適したシ
ステムであるので簡単な自動化測定法を構築できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるフロー・イジェクション
・アナリシス・システムのブロック結線図、第２図は第
１図のシステムによる検量特性図、第３図は本発明と従
来例との相関関係を示す特性図、第４図は本発明で用い
るカラムの最大発光量とカラム断面積との関係を示す特
性図、第５図はカラムの樹脂充填量と寿命の関係を示す
特性図である。 １・・・キャリア液槽、２，１２・・・ポンプ、３・・
・インジェクションバルブ、４・・・サンプル液槽、５
・・・反応カラム、６・・・反応容器、７・・・フロー
セル、９・・・第１の試薬槽、１０・・・第２の試薬槽
、１１・・・第３の試薬槽、１３・・・光センサ、１７
・・・制御回路、１８・・・表示器、１９・・・プリン
タ。 外２名 第３図 従来の酵素法による測定 第５図 測定可能回数とカラム樹脂充填量との関係カラム樹脂充
填量

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定目的物質であるサンプルを反応容器とフロー
   セルからなる流路を流通させ、前記サンプル中の特定物
   質を光学的方法により定性測定又は定量測定するフロー
   ・インジェクション・アナリシス・システムにおいて、
   前記流路中に前記定性測定又は定量測定を妨害する妨害
   物質を除去するためのカラムを設けて構成したことを特
   徴とするフロー・インジェクション・アナリシス・シス
   テム。
2. （２）前記カラムの形状を、サンプル分散が少なく最大
   発光量で発光すると共に前記妨害物質の除去能力が大き
   くなる容量である２．６ｍｍφ×２５ｍｍ〜１０ｍｍφ
   ×９０ｍｍとしたことを特徴とする請求項第１項のフロ
   ー・インジェクション・アナリシス・システム。