JPH0434364A - 不安定型糖化ヘモグロビン解離剤 - Google Patents

不安定型糖化ヘモグロビン解離剤

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JPH0434364A
JPH0434364A JP14240290A JP14240290A JPH0434364A JP H0434364 A JPH0434364 A JP H0434364A JP 14240290 A JP14240290 A JP 14240290A JP 14240290 A JP14240290 A JP 14240290A JP H0434364 A JPH0434364 A JP H0434364A
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JP
Japan
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hemoglobin
hba
agent
blood
dissociating
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JP14240290A
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English (en)
Inventor
Masahiro Takechi
昌裕 武智
Atsuko Oyama
大山 敦子
Masayuki Yokoi
正之 横井
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、血液中の糖化ヘモグロビン(ヘモグロビンA
1)、  特にヘモグロビンA1cの測定において用い
られる不安定型糖化ヘモグロビンの解離剤に関する。
(従来の技術) 糖尿病の指標のひとつとして血液中の糖化ヘモグロビン
(ヘモグロビンA1)、特にヘモグロビンA1c(以下
、 HbA+cで示す)が知られ、その測定が行われて
いる。HbA r c値は全ヘモグロビン中に占めるH
bA、cの割合(パーセント)で表される。HbA +
 cは比較的安定であるため、短期的な血糖値の著しい
変化に影響されることなく1約二ケ月前の血糖値を良く
反映している。したがって、糖尿病患者の長期的な血糖
管理において臨床的に重要である。
HbA、Cは、下記式(1)に示されるように、ヘモグ
ロビンのβ鎖N末端に存在するバリンのアミノ基にグル
コース1分子が非酵素的に結合した複合体である。ヘモ
グロビンの上記アミノ基にグルコースが結合すると、ま
ず、下記式(1)に示すようなシッフ塩基である不安定
型HbA+c (I)が形成される:グルコース   
   (1)       (II)上記式(1)にお
いて、 Hb−NHzは、ヘモグロビンを示し、その中
のNRtは、該ヘモグロビンのβ鎖N末端のバリンのア
ミノ基を示す。
この不安定型HbA、C(1)の生成反応は可逆反応で
あり、グルコース濃度に応じて平行が不安定型HbA+
c  (I )の生成方向もしくは解離方向に傾く。
不安定型HbA+c  (I )は、さらにアマトリ転
移を経て、不可逆的に安定型HbA+c  (If)に
変化する。
)1bA r cは1例えば、高速液体クロマトグラフ
ィー (HPLC)によりヘモグロビンを各ヘモグロビ
ン成分に分離し、そのODを測定することにより定量さ
れ得るが、上記安定型HbA+c  (以下5−HbA
、cで示す)および不安定型HbA、C(以下L−Hb
A、Cで示す)を分離して測定することができない、そ
のためHbAlcを安定した値で得られない、なぜなら
L−HbAlcは、グルコース量(つまり血糖値)によ
り、その量が変化し、該血糖値は1食事や運動により急
激かつ大幅に変化するためである。
上記欠点を解消するため、血液検体からL4bA+cを
除去し、  5−HbAlcのみを測定する試みがなさ
れている。例えば、 David M、 Nathan
 ら、 C11nical Chemistry、 2
8.512〜515. (1982)には、セミカルバ
ジドおよびアニリンをL−HbAlcの除去剤として用
い、 pH5,0,38°Cにて30分間血液検体を処
理することが開示されている。サミカルバジドは、グル
コースを捕捉し、かつ求核試薬として作用し、ヘモグロ
ビンのアミノ基と競合する。アニリンは触媒として作用
する。その結果、 L−HbA、Cは実質的に除去され
る。しかし、 L−HbAlcの除去反応が酸性側(p
H5,0)にて、かつ比較的高温(38℃)でなされる
ため、ヘモグロビンの変性(例えば脱ヘム)が生じる。
例えば、イオン交換クロマトグラフィーによる溶出パタ
ーンを観察すると。
脱ヘムによる退色に起因するピーク強度の低下やHbA
 、、とHbAlbとに起因するピークの増大が観察さ
れる。
特開昭58−210024号公報には、ジヒドロキシボ
リル化合物(ホウ酸化合物)がL−HbA、eの除去剤
として開示されている。このジヒドロキシボリル化合物
はグルコースのOH基をエステル化するためグルコース
が系内から除去され、その結果、 L−HbA、cの解
離が進行する。しかし、 L−HbAl、を除去するた
めには、高濃度のジヒドロキシボリル化合物を必要とす
る。例えば、このジヒドロキシボリル化合物を溶血させ
た血液を含む試料液中に加える場合には、約0.1〜1
.0Mとなるように加える必要があり、該ジヒドロキシ
ボリル化合物を含む溶離液を用いて、溶血物を溶出させ
る場合には、該溶離液中に0.01〜0.15Mの割合
で含有されることが必要である。このように高濃度のジ
ヒドロキシボリル化合物が含有されると、イオン交換ク
ロマトグラフィーにかける場合にそのイオン強度が通常
の場合とは異なり、その結果1分離条件が変わり。
測定が困難となったり、測定条件の補正が必要となる。
さらに、最適pHが約4.5〜6.5.好ましくは5.
0〜6.0であるため、ヘモグロビンの変性が生じる恐
れがある。
L−HbA、cのその他の除去方法としては2血液検体
を希釈してグルコース濃度を下げ、 L−HbA、Cの
解離を促進させる方法が知られている。これを実施する
には9例えば、赤血球を大過剰の生理食塩水でインキュ
ベートしたり、溶血物を透析する方法が採用される。し
かし、これらの方法はいずれも長時間を必要とするため
、PA床検査のための方法としては適切ではない。
特開昭63−29には、迅速でかつヘモグロビンの変性
のないL−HbA、c除去法として縮合リン酸を用いる
方法が報告されている。しかし、リン酸緩衝液中の縮合
リン酸を定量するための簡易な測定法がなく、HPLC
を利用したイオン交換クロマトグラフィー等を用いて定
量する必要があり、操作が煩雑である。
(発明が解決しようとする課a) 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり。
その目的とするところは、血液検体中の5−ab^、C
のみを2精度良く簡便に、かつヘモグロビンを変性させ
ることなく測定しうる。 L−HbAIcの解離剤を提
供することにある0本発明の他の目的は、解離剤を含有
する解離用媒質の調製および品質管理が容易な、解離剤
を提供することにある。
(課題を解決するための手段および作用)本発明の不安
定型糖化ヘモグロビン解離剤は。
血液中の糖化ヘモグロビンの測定に用いられ、該解離剤
が、ピリドキサールリン酸および/またはその塩、また
は、ヌクレオチドおよび/またはその塩を主成分とし、
不安定型Hb^、Cをヘモグロビンとグルコースとに解
離し得、そのことにより上記目的が達成される。
(以下余白) 本発明の解離剤に含有されるピリドキサールリン酸とは
1次のような構造式で表される。
八 本発明の解離剤に含有されるヌクレオチドは。
ヌクレオシドの糖部分がリン酸とエステルを形成してい
る化合物であり、エステル化する位置は特に限定されな
い。上記ヌクレオチドとしては1例えばアデニル酸、グ
アニル酸、ウリジル酸、シチジル酸等が挙げられる。ヌ
クレオチドにはリン酸の縮合度の異なるものも含まれる
0例えば、アデニル酸としては、アデノシンニリン酸、
アデノシン三すン酸、グアニル酸としては、グアノシン
ニリン酸、グアノシン三すン酸、シチジル酸としては、
シチジンニリン酸、シチジンニリン酸等がある。L−H
bAIcの解離能はヌクレオチドに含まれるリン酸の縮
合度が高くなるほど強くなる。
ピリドキサールリン酸およびヌクレオチドは複素環を含
むため紫外部に吸収がある。このため分光光度計を用い
ることによって解離用媒質中の解離剤(ピリドキサール
リン酸、ヌクレオチドまたはそれらの塩)の定量が容易
に行われ得る。
これらのピリドキサールリン酸およびヌクレオチドは、
その塩であっても同等の効果が得られる。
塩の種類は特に限定されないが9例えばアルカリ金属や
アルカリ土類金属の塩が挙げられ、 Na塩。
K塩などが好適である。
本発明のL−HbA+cM離剤の使用量は、用いられる
該解離剤の種類や測定時の条件(血液の溶血などの前処
理の条件2pHなど)によって異なる。通常、血液(全
血)1iあたり1〜1500■のピリドキサールリン酸
1ヌクレオチドまたはそれらの塩が使用される0例えば
、血液検体3μlを450μlの溶血剤溶液で溶血させ
た試料溶液中にピリドキサールリン酸を約0..001
〜1.0W/V%、好ましくは0.01〜0.2 W/
V%の割合となるように添加する。
過少であるとL−flbA、cの解離・除去効果が得ら
れず、過剰であるとクロマトグラフィー分離時における
分離が困難となる。
血液中のヘモグロビンを測定するときには、該ヘモグロ
ビンは赤血球中に存在するため1通常。
血液をあらかじめ溶血させておく場合が多い、溶血剤と
しては、界面活性剤が好適に用いられる。
溶血剤としは、高級脂肪族アルコール、アルキルアリー
ルポリエーテルアルコール、スルホネート化合物のポリ
オキシエチレンエーテル、サルフェート化合物のポリオ
キシエチレンエーテル、ソルビット脂肪酸エステルのポ
リオキシエチレン付加体などがある。溶血剤の使用量は
、その種類などによっても異なるが1通常、血液1dあ
たり10〜20011gである。例えば、溶血剤を0.
01〜2重量%の割合で含有する溶血剤溶液を血液1d
あたり2〜400dの割合で添加してインキュベートす
ることにより溶血させることができる。溶血剤が過剰で
あるとクロマトグラフィーによるヘモグロビンの分離が
困難となる。
本発明の解離剤を用いて糖化ヘモグロビンの測定を行う
には、まず、血液検体を必要に応じて溶血荊で前処理し
て溶血させ、少なくとも赤血球および/またはヘモグロ
ビンを含む試料を調製する。
この試料を1本発明の上記解離剤を含む解離用媒質と接
触させる。この解離剤は5試料が後述のクロマトグラフ
ィー〇カラム中でイオン交換により分離されて溶出され
る以前に赤血球および/またはヘモグロビンと接触すれ
ばよい、従って、解離剤は、血液検体を適当な濃度に希
釈するための希釈液、溶血剤を含む溶血剤溶液、クロマ
トグラフィーに用いられる溶離液などに含まれていても
よく、このような溶液もまた。上記解離用媒質と考えら
れる。その他、解離剤は1例えば試料の赤血球分散液、
その溶血物、ヘモグロビン溶液に固体のまま添加されて
もよい。この解離剤は速やかに溶解し、試料中のヘモグ
ロビンは解離用媒質と接触すると解釈される。
本発明の解離剤を用いた糖化ヘモグロビンの測定方法の
うち、試料を該解離剤で解離させた後。
クロマトグラフィーにかけて分離・測定する方法につい
て2次に説明する。試料と解離剤(解離用媒質)との接
触時のpHは酸性側であるほど、 L−1(bh、の解
離速度は上昇するが、 pHが低すぎるとヘモグロビン
の変性が生じる。さらに、極端にpHが高いか低い条件
下ではクロマトグラフィーによるHbの分離が困難にな
る。従って1通常、試料および解離剤を含む混合液のp
itが4.6〜7.0.好ましくは5.3〜6.5とな
るように調整される。試料と解離剤との接触時間は解離
剤の種類や濃度、 pH条件などにより異なるが2通常
、室温においては10分以上、好ましくは10〜30分
である。温度を上げることによる接触時間の短縮も可能
であり1例えば37°Cにて約3〜7分、50℃にて約
1〜3分間インキュベートすることもできる。このよう
に処理された試料は、イオン交換クロマトグラフィー 
(例えば高速液体クロマトグラフィー、 HPLC)に
かけられ、ヘモグロビンの各成分が分離されて溶出され
、測定される。
試料溶液を直接イオン交換クロマトグラフィーにかけ上
記解離剤が含有される溶離液を用いて溶出させる場合に
は、該溶離液のpHは、ヘモグロビンを変性させず、か
つクロマトグラフィーにより容易にHbA 、 cが分
離されて測定され得るような範囲であればよい。通常、
 pH5,0〜6.5の範囲が選択される。試料がクロ
マトグラフィーのカラムを通過する間に含有されるL−
HbAIcが解離され1次いで各ヘモグロビン成分に分
離されて溶出され。
測定される。
解離剤は、上記試料の希釈液や溶血剤を含む溶血剤溶液
などとクロマトグラフィー用溶離液との両者に含有させ
ることも可能で、この場合は特に効果的にL−HbA、
cの解離がなされる。
このような本発明解離剤によるL−HbA、cの解離・
除去作用は、ヘモグロビン上の2.3−DPGポケット
の性質に起因すると考えられる。2.3−DPGポケッ
トに関しては、 Benesch ら、 Bioche
+a、 Biophys。
Res、  Com5un、、  26,162.(1
967); Chanutinら、  Arch。
Biochem、 Biophys、、121,96.
(1967)などにより詳しく報告されている。この2
.3−DPGポケットはヘモグロビンのβ鎖のヒスチジ
ン、リジンなどの塩基性アミノ酸残基、およびHbA、
cのへモグロビンβ鎖のN末端バリンによって形成され
ており。
カチオン性を帯びていることが知られている0本発明解
離剤の主成分であるピリドキサールリン酸。
ヌクレオチドおよびそれらの塩は水溶液中でアニオン性
を有しかつその分子形状も適切であるため。
上記2.3−DPGポケットに対して強力な親和性を有
する。そのため、グルコースと競合してヘモグロビンの
β鎖N末端に結合する。その結果、  L−HbA、c
の解離が促進される。
このようにしてピリドキサールリン酸、ヌクレオチドま
たはそれらの塩のL−HbA 、cの解離作用によりL
−HbAIcが試料中から除去され、 5−HbA、c
のみが試料中に残留する。この解離剤は、ヘモグロビン
のイオン交換クロマトグラフィーによる溶出パターンに
影響を与えない。そのため上記5−HbA、cは、従来
と同様の方法でイオン交換クロマトグラフィーにより分
離され、精度よく測定される。
(以下余白) (実施例) 以下に本発明を実施例につき説明する。
皿足方悲 以下の実施例において糖化ヘモグロビンの測定は、■京
都第−科学製のHi−Auto AicHA−8120
を用い適切条件を選択して測定した。この日^−812
0はHPLCによるHbA 、 C測定専用装置であり
、陽イオン交換により各ヘモグロビン成分を4分間で分
離して溶出する。溶出用緩衝液は専用の溶離液(リン酸
緩衝液)が用いられる。この装置を用いたヘモグロビン
の溶出パターンは一般に第1図に示される。第1図にお
いて、P、およびP2はHbA+−b成分に起因するピ
ークであり、P、およびP、はそれぞれL−ElbA、
、および5−HbA 、 c成分に起因するピークであ
る。P、は他のヘモグロビンに起因するピークである。
HbA、C値は、全ヘモグロビン中に占めるHbA+c
(L−HbA+cと5−HbA、Cの合計)の割合(パ
ーセント)であって1次式で算出される。
およびPs)の聡■槓 本実施例においては同一人(W1常人)の血液を使用し
、採血後直ちにヘパリンを添加したものを新鮮血液とし
て用いた。
リファレンス の゛ pH6,3の0.005Mリン酸緩衝液10011e中
に溶血剤としてTriton X400 (和光純薬製
)0.1ad!を加えて溶血剤溶液を調製した。この溶
血剤溶液450μlに新鮮血液3μiを加えて溶血させ
た後に、上記方法によりHbA 、e値を測定したとこ
ろ5.0%であることがわかった。この値は血液中の全
HbA+c (L−HbA r c と5−tlbAt
eの合計)に相当し、これをブランク値とした。
次に、新鮮血液10Idを遠心分離して得た血球約5I
11を8/321nchセロフアンチユーブ(和光純薬
製)に入れ、生理食塩水11.を用いて各2回、計5時
間37°Cにてインキュベートした。このようにしてL
−HbA、cを解離させた後、これを約1.5μ!採取
し、上記溶血剤溶液450μlを用いて溶血させた。こ
のサンプルについてHbA、c値を同様の方法で測定し
たところ4.3%であった。この値は。
血液中の5−HbA、Cに相当すると考えられる。
災施■上 0.005Mリン酸緩衝液100d中に溶血剤としてT
ritonX−100(和光純薬製)0.11dおよび
解離剤としてピリドキサールリン酸(Sigma製)約
0.1gを溶解させ。
塩基を加えてpHを6.3に調整し、溶血剤含有解離用
媒質を得た。この溶血剤含有解離用媒質450μ!に新
鮮血液3μ!を添加し、室温で約10分間放置して溶血
ならびにL−HbA、cの解離を行った。このサンプル
のHbA、c値を測定したところ4.4%であった。別
に、ピリドキサールリン酸(解離剤)を加えない溶血剤
溶液を調製し、同様の方法で)lbA。
値の測定を行った。
次に、上記溶血剤含有解離用媒質および溶血剤溶液(解
離剤を含まない)のそれぞれについてpHを5.8.5
.3.5.0および4.6に設定し、同様にHbA 、
 c値の測定を行った。各palにおける。溶血剤含有
解離用媒質を用いたときと、溶血剤溶液(解離剤を含ま
ない)を用いたときのHbA+c値(%)、および総ヘ
モグロビン量(総りb量)とを下表(1)に示す。
総ヘモグロビン量はもとの血液中の総ヘモグロビン量を
100%として換算した。
(以下余白) 表(1)から、 pH条件が低くなるにつれてHbAt
c値が低くなり、 L−HbA+cが解離・除去されて
いることが明らかである。しかし、 pHが5.3を下
まわると脱ヘムによる退色が認められ、総ヘモグロビン
量が低下するのがわかる。本発明解離側を用いて測定す
る場合には、 pH6,3〜5.3の領域においてヘモ
グロビンが変化することなく L−HbA、、が解離・
除去されることが明らかである。
1隻班呈 0.005Mリン酸緩衝液100 d中に、溶血剤とし
てTritonχ−100(和光純薬製) 0.1 d
および解離剤としてピリドキサールリン酸ナトリウム約
0.1gを溶解させ、塩基を加えてPH6,3に調整し
、溶血剤含有解離用媒質を得た。この溶血剤含有解離用
媒質を用いて実施例1と同様にして、溶血ならびにL−
HbA lcの解離を行い、このサンプルのHbA r
 c値を測定した。その結果、 HbA+c値は、4.
4%であった。
1隻■1 0.005Mリン酸緩衝液100d中に、溶血剤とじて
Triton X−100(和光純薬製) 0.I I
dを加え、解離剤としてアデノシンニリン酸ナトリウム
(Sigw+a製)。
アデノシンニリン酸ナトリウム(Sigma製)または
アデニル酸ナトリウム(Sigma製)をそれぞれ約0
゜1g溶解させ、塩基を加えてpH6,0に調製し、3
種類の溶血剤含有解離用媒質を得た。この各溶血剤含有
解離用媒質を用いて実施例1と同様にして。
溶血ならびにL−11bA、cの解離を行った。これら
のサンプルのHbA lc値を測定したところ、アデノ
シンニリン酸ナトリウムを加えたもののHbA+c値は
4.3%、アデノシンニリン酸ナトリウムを加えたもの
のHbAtc値は4.5%、アデニル酸ナトリウムを加
えたもののHbA+c値は4.7%であった。
この結果より各ヌクレオチドはいずれもL−HbA+c
解離能を有し、特に、リン酸の縮合度が高いヌクレオチ
ドはどL41bA+c解離能が高いことがわかる。
1隻■ニ リン酸緩衝液からなる1(bA 、 e測定専用溶離液
A液(種水化学工業■製)にピリドキサールリン酸ナト
リウムを0.005%になるように添加し、解離剤含有
溶離液を得た。別に、実施例1と同様の溶血剤溶液(解
離剤を含有しない)を調製した。この溶血剤溶液を用い
て、実施例1と同様にして新鮮血液を溶血させた。この
・試料を速やかに上記溶離液を用いてクロマトグラフィ
ーにかけて4分離・測定したところ、溶出パターンは、
実施例1の解離用媒質を用いた場合とほぼ同様であり、
 HbA、C値は4.5%であった。本発明の解離剤を
含有する溶離液を用いても充分にL−HbA+cが除去
されることがわかる。
北較■土 実施例1のピリドキサールリン酸に代えてセミカルバジ
ド塩酸塩(和光純薬製) 0.OIMを含有しアニリン
(和光純薬製)0.004M、  および実施例1と同
様の溶血剤を含有するPH5,3の0.005Mリン酸
緩衝液からなるL−FlbA、C除去剤溶液を調製した
これを用いて新鮮血液を実施例1と同様にして溶血させ
、溶血物を60°Cにて2分間インキユヘーションした
。このサンプルのHbA 、c値を測定したところ、4
.7%であった。また、得られたクロマトダラムのパタ
ーンはかなりブロードであり、ヘモグロビンビークの総
面積は当初の約70%であった。
工較五I ピリドキサールリン酸に代えてホウ酸1.0%を含有し
、実施例1と同様の溶血剤を含有するpi(5,3の0
.005Mリン酸緩衝液からなるL−tlbA+c除去
剤溶液を調製した。これを用いて新鮮血液を実施例1と
同様に溶血させ、溶血物を60℃にて2分間インキュベ
ーションした。このサンプルのHbAlc値を測定した
ところ、4.4%であった。しかし、ホウ酸濃度を0.
1%としpHを6.0に調製して同様の測定を行ったと
ころ、 HbAlc値は4.8%となった。
このように、ホウ酸が低濃度である場合には、充分にL
−FtbA+eを除去することはできない。
(発明の効果) 本発明のL−HbA+c解離剤を用いると、このように
、血液中のHbAlcのうちL−Hb^1.が除去され
5−HbA、、のみが精度良く簡便にかつヘモグロビン
を変性させることなく短時間のうちに測定される。
さらに5本発明の解離剤は、紫外部に吸収を有するので
、吸光度の測定により容易に定量することができる。し
たがってL−HbA+e解離剤を含有する解離用媒質の
調製および品質管理が簡便に行える。
S−11bA、eは、−時的な血糖の上昇もしくは降下
に左右されずに比較的安定して血液中に存在するため、
この測定値はより信幀度の高い糖尿病の指標とされ得る
。測定系を自動化することにより、さらに効果的な臨床
検査が可能となる。
4  ゛  の   な−゛日 第1図は、血液中のヘモグロビンをイオン交換クロマト
グラフィーにより分離した際の溶出パターンを示す図で
ある。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、血液中の糖化ヘモグロビンの測定に用いられる不安
    定型糖化ヘモグロビンの解離剤であって、該解離剤が、
    ピリドキサールリン酸および/またはピリドキサールリ
    ン酸の塩を主成分とし、不安定型ヘモグロビンA_1_
    cをヘモグロビンとグルコースとに解離しうる、 不安定型糖化ヘモグロビン解離剤。 2、血液中の糖化ヘモグロビンの測定に用いられる不安
    定型糖化ヘモグロビンの解離剤であって、該解離剤が、
    ヌクレオチドおよび/またはヌクレオチドの塩を主成分
    とし、不安定型ヘモグロビンA_1_cをヘモグロビン
    とグルコースとに解離しうる。 不安定型糖化ヘモグロビン解離剤。
JP14240290A 1990-05-30 1990-05-30 不安定型糖化ヘモグロビン解離剤 Pending JPH0434364A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5348649A (en) * 1990-07-20 1994-09-20 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring glycohemoglobin

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5348649A (en) * 1990-07-20 1994-09-20 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring glycohemoglobin

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