JPH05317095A - 歯周疾患検査剤および検査キット - Google Patents

歯周疾患検査剤および検査キット

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JPH05317095A
JPH05317095A JP1952991A JP1952991A JPH05317095A JP H05317095 A JPH05317095 A JP H05317095A JP 1952991 A JP1952991 A JP 1952991A JP 1952991 A JP1952991 A JP 1952991A JP H05317095 A JPH05317095 A JP H05317095A
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periodontal disease
terminal
oxidase
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JP1952991A
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Toru Eguchi
徹 江口
Kazuyoshi Kita
一吉 喜多
Yoshio Tokokuni
美穂 常国
Akane Takemura
あかね 武村
Kenji Hasegawa
健二 長谷川
Shoichi Nakamura
正一 中村
Kuniaki Tatsuta
邦明 竜田
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 検体中のアミノペプチターゼ様酵素活性を測
定することにより、歯周疾患の罹患や進行を診断あるい
は予測する検査剤。この検査剤は、式:X−T−Arg
(NO2)−Y(Yは色源体酸化反応のエンハンサーの残
基)で表されるニトロアルギニンの誘導体を含み、検体
と反応してエンハンサーを遊離し、酸素の存在下に酸化
酵素による色源体の酸化反応を促進する。 【効果】 歯周疾患原因菌であるバクテロイデス・フォ
ーサイサスを迅速かつ簡便に検出し、歯周疾患の活動度
が正確に検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は歯周疾患検査剤、さらに
詳しくは、検体中のある種の歯周疾患原因菌を特異的
に、かつ、簡便、迅速、高感度に検出し、歯周疾患の罹
患や進行を診断あるいは予測することのできる検査剤に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、歯周疾患に関する細菌学的研究が
進み、トレポネマ・デンティコーラ(Treponema dentic
ola:Td)等のスピロヘータやバクテロイデス・ジン
ジバリス(Bacteroides gingivalis:Bg)等の嫌気性
のグラム陰性桿菌が主要な歯周疾患の原因菌であること
が判明している。更に、疾患の活動度と密接に関係する
菌種として近年バクテロイデス・フォーサイサス(Bact
eroides forsythus:Bf)が歯周疾患の原因菌として
注目されている。このような見地から口腔内におけるこ
れらの原因菌の存在を検知し、歯周疾患の罹患や進行を
診断あるいは予測し、歯周疾患の治療、予防に臨床的に
応用する試みがなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の原因菌を細菌学的方法により検知するには、暗視野顕
微鏡の使用、嫌気性菌の取扱という高度な技術、特殊な
設備等を必要とする。これらの技術は操作が煩雑で、培
養や結果の判断にも長い時間や熟練を要するという欠点
があり、臨床的に使用するには困難な点が多い。また、
免疫学的な面から、これらの原因菌に対する液性免疫で
ある血中の抗体価を測定したり、細胞性免疫であるリン
パ球幼若化反応を測定し、原因菌の存在を検知する試み
もなされている。しかしながら、これらの方法も検体試
料の調製が煩雑であり実用化は困難である。
【0004】本発明者らは臨床的に実用化可能な歯周疾
患原因菌の検知方法について研究を重ねた。その結果、
口腔内スピロヘータが非常に特異的なアミノペプチター
ゼ様酵素活性を有し、また、バクテロイデス・ジンジバ
リス、バクテロイデス・インターミーディアス等の黒色
色素産生バクテロイデスも同様な活性を有しており、あ
る種の基質を用いることにより、この酵素活性を特異的
に検出できることを見い出した(特願昭61−1797
16号、特願昭61−233848号および特願昭62
−113122号)。
【0005】他方、本発明者らは発色反応によるペプチ
ダーゼ様酵素の測定において、ある種の化合物が発色反
応を促進し、この化合物が歯周疾患原因菌の検知に適用
できることを知った(特開平2−499号)。
【0006】本発明は口腔内プラーク中に存在する種々
の歯周疾患原因菌のうちバクテロイデス・フォーサイサ
スが産生するペプチダーゼを迅速かつ簡便に検出でき、
しかも歯周疾患の活動度が正確に検知し得る検査剤を得
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、臨床的に
実用化できる歯周疾患原因菌の検知を可能とすべく更に
研究を重ねた。その結果、口腔内プラーク中に存在する
種々の菌のうちバクテロイデス・フォーサイサスが産生
するペプチダーゼをある種の基質を用いることにより特
異的にかつ簡便、迅速に検出でき、しかも歯周疾患の活
動度が正確に反映されることを見出し本発明を完成し
た。
【0008】これまで歯周疾患原因菌の検出キットとし
て、バクテロイデス・ジンジバリス、トレポネマ・デン
ティコーラを酵素法を用いて検出する方法や、DNAプ
ローブ法により数種の菌株を検出する方法が報告されて
いる。しかし、これまでバクテロイデス・フォーサイサ
スを特異的に検出する方法は報告されていない。
【0009】本発明は、検体中のアミノペプチターゼ様
酵素活性を測定することによりバクテロイデス・フォー
サイサスを特異的に検出し、歯周疾患の罹患や進行を診
断あるいは予測するための検査剤であって、下式: X−T−Arg(NO2)−Y [化1] [式中、Arg(NO2)はニトロアルギニン残基、X
は水素またはアミノ基保護基、TはそのC末端がニトロ
アルギン残基のN末端と結合する0〜2個のアミノ酸残
基、Yはアルギニン残基のC末端に結合し、酸素の存在
下に酸化酵素によって色源体の酸化反応の反応速度を増
加させる化合物(以下、エンハンサーという)の残基を
意味する]で示される化合物を前記酵素の基質として含
む歯周疾患検査剤およびこれを含む検査キットを提供す
るものである。
【0010】本発明の組成物を用いる検査は次の2つの
反応系より成り立っている。第1の反応は検体中のペプ
チダーゼ様酵素と、[化1]の基質とを反応させエンハ
ンサーを遊離させる。第2の反応は、遊離したエンハン
サーのもと、酸化酵素の存在下において色源体を酸化し
色素を生成させる。第1の反応において、エンハンサー
の生成は検体中のペプチダーゼ様酵素活性に比例し、第
2の反応において、エンハンサーの量と色素の生成速度
とが比例する。すなわち、酸化酵素の作用によって色源
体が酸化され、時間に比例して色素が生成し、エンハン
サーが存在すると色素の生成速度が増幅される。また、
一定時間後の色素の生成量はエンハンサーの量に比例す
る。従って、第1および第2の反応を組み合わせ、生成
する色素を定量することによってエンハンサーの量を定
量し、検体中のペプチダーゼ活性を測定することができ
る。
【0011】本発明の検査剤を用いれば、唾液、歯垢、
歯肉溝浸出液などの検体を、好ましくは中性条件下(p
H6.0〜8.5)、担体に含有された[化1]で示され
る基質と反応させ、ついで酸化酵素による色源体の酸化
反応に関与させる。この反応により簡便かつ迅速に特異
活性を有する歯周疾患原因菌を検出同定することがで
き、歯周疾患の罹患や進行を診断、予測することがで
き、治療の効果を診断することも可能となる。
【0012】本発明の検査剤において基質として用いら
れる[化1]の化合物は、公知のペプチド合成法によっ
て容易に製造できる。[化1]中のX基で示されるアミ
ノ基保護基はペプチド合成に用いられる公知のアミノ基
保護基のいずれであってもよい。例えば、ホルミル基、
アセチル基、スクシニル基、t−ブトキシカルボニル
基、ベンゾイル基、カルボベンゾキシ基、p−トルエン
スルホニル基などが挙げられるがこれら保護基は必須で
はない。
【0013】[化1]中のYで示されているエンハンサ
ー残基は、酸化酵素が色源体を酸化する速度を増加させ
る化合物の残基であればよい。かかるエンハンサーの具
体例としては下式[化2]で示される。
【0014】
【化2】
【0015】[式中、R1〜R4は、同一もしくは異なっ
て、水素、ハロゲン、アルキル、スルホンまたはヒドロ
キシを示し、R5はヒドロキシ、アミノまた置換アミノ
(該置換基はアルキル、スルホアルキルまたはヒドロキ
シアルキル)を意味する]で示されるアニリン誘導体が
挙げられる。
【0016】[化2]の化合物の具体例としては、3,
5−ジブロモ−4−ヒドロキシアニリン(DBHA)、
3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシアニリン(DCH
A)、p−N,N−ジスルホプロピルアミノアニリン
(SPA)、3,5−ジヨード−4−ヒドロキシアニリ
ン(DIHA)、3,3−ジアミノスチルベン−4,4−
ジスルホン酸(DSDA)、p−フェニレンジアミン
(PPD)、4−アミノアニリン−3−スルホン酸(D
AS)、2−メチル−3,5−ジブロモ−4−ヒドロキ
シアニリン(MDBHA)、2,6−ジメチル−3,5−
ジクロロ−4−ヒドロキシアニリン(DMDCHA)、
4−N,N−ジスルホプロピルアミノ−3,5−ジブロモ
アニリン(SDBA)、4−(N−エチル−N−ヒドロ
キシエチルアミノ)−3,5−ジブロモアニリン(EH
DBA)、4−N,N−ジエチルアミノ−3,4−ヒドロ
キシアニリン(DEDHA)などが挙げられ、特にDB
HAが好ましい。
【0017】[化1]の化合物における各アミノ酸残基
の立体配置は、ペプチダーゼ様酵素の基質となりうる限
り、特に限定するものではない。
【0018】本発明で用いられる酸化酵素としては、酵
素の存在下、色源体を酸化して色素を生成させる酵素が
いずれも使用でき、例えばビリルビンオキシダーゼ(B
LOD、EC1、3、3、5)、モノフェール・オキシ
ゲナーゼ(MPO、EC1、14、18、1)、アスコ
ルビン酸オキシダーゼ(AOD、EC1、10、3、
3)カテコールオキシダーゼ(EC1、10、3、
1)、ラッカーゼ(EC1、10、3、2)O−アミノ
フェノールオキシダーゼ(EC1、10、3、4)、3
−ヒドロキシアンスラニレイトオキシダーゼ(EC1、
10、3、5)、フェノール−2−モノオキシゲナーゼ
(EC1、14、13、7)などが挙げられる。
【0019】色源体としては、酸化されて発色するもの
は何れも使用でき、感度を向上させるには、分子吸光係
数の高いものが好ましい。しかし、エンハンサーの非存
在下の反応において発色(試薬盲検に相当)が少なく、
一方、エンハンサーの存在により著しく強い発色を示す
化合物が好ましい。このような色源体としては、例え
ば、例えば下式[化3]〜[化16]に示す化合物など
が挙げられる。
【0020】
【化3】
【0021】
【化4】
【0022】
【化5】
【0023】
【化6】
【0024】
【化7】
【0025】
【化8】
【0026】
【化9】
【0027】
【化10】
【0028】
【化11】
【0029】
【化12】
【0030】
【化13】
【0031】
【化14】
【0032】
【化15】
【0033】
【化16】
【0034】T基はそのC末端がニトロアルギニン残基
のN末端と結合する0〜2個のアミノ酸残基であればい
ずれでもよく、グリシン、リジン、アルギニン、フェニ
ルアラニンまたはこれらの保護誘導体残基であることが
好ましい。特にT基はGly−Glyであるのが好まし
い。該保護誘導体には、セリンのOH基、システインの
SH基、アスパラギン酸やグルタミン酸のβ−あるいは
γ−COOH基が保護基、例えば、ベンジル基などで保
護されたものが包含される。
【0035】本発明の検査剤は、[化1]の化合物が検
体由来のペプチダーゼ様酵素の基質として反応し、これ
から遊離したエンハンサーが酸化酵素による色源体の酸
化縮合反応を増強する反応を行うものであればいずれで
もよい。基本的には[化1]の化合物を含む水溶液と酸
化酵素および色源体が共存する水溶液との組み合わせ、
あるいは[化1]の化合物、酸化酵素および色源体が共
存する水溶液でよい。好ましくは、測定時、pH5〜9
となるよう緩衝剤を含有させる。用いる緩衝剤は通常用
いられるものであればいずれでもよく、例えば、グッド
バッファー、トリス塩酸緩衝剤、リン酸緩衝剤、ホウ酸
緩衝剤、酢酸緩衝剤、ベロナール緩衝剤、HEPES緩
衝剤などを用いることができる。該水溶液は、[化1]
の化合物、色源体、酸化酵素および所望により緩衝剤を
蒸留水に溶解するような公知の方法で製造することがで
き、要すれば、さらに界面活性剤、防腐剤、抗生物質な
どの他の添加物を適宜添加することができる。
【0036】反応に際し、試薬は[化1]の化合物10
nM〜10mM、色源体1μM〜100mM、酸化酵素
0.001〜1000U/mL、緩衝剤1mM〜1Mの
範囲で使用することが好ましい。
【0037】前記の水溶液は、これらの濃度の[化1]
の化合物、色源体、酸化酵素、所望により緩衝剤を含有
し、そのまま直接、検査に供することのできる形態とし
てもよく、あるいは、使用時、適宜蒸留水で所望の濃度
に希釈する濃度液の形態とすることもできる。また、本
発明の検査剤は、これらの水溶液の形態のものを公知の
方法により乾燥粉末化、顆粒化した固形の形態、粉末成
分を混合した粉末、その顆粒化物などの固形の形態、あ
るいは液状の形態のものをろ紙、ペーパーディスク、シ
ート、フィルム、スティック、スポンジ、高分子物質な
どの担体に含浸させた形態であってよい。さらに、本発
明の検査剤は、[化1]の化合物を含有する試薬と、酸
化酵素、色源体、緩衝剤などの他の試薬とを組合せたキ
ットとしてもよい。
【0038】本発明の検査剤を用いて検査を行うには、
まず、検体を採取する。検体の採取は公知の方法で行っ
てよく、例えば、歯肉溝浸出液や唾液は濾紙、キャピラ
リー、ペーパーポイントなどで採取でき、歯垢は綿棒、
キュレット、スケラーなどで採取できる。
【0039】ついで、[化1]の化合物濃度を10nM
〜10mMに調整した該化合物を含有する本発明の検査
薬と検体を、例えば、試験管、マイクロタイタープレー
ト、セル、パイアル瓶、プラスチック・キュベットなど
の中で接触させ、好ましくは、pH6.0〜8.5で水解
反応を行わせる。この反応は、通常、25〜45℃で行
なわれ、反応時間は検体や反応温度により異なるが、3
7℃にて1分間〜72時間程度の反応を行う。
【0040】反応終了後、発色の有無、強弱を肉眼ある
いは分光光度計や蛍光光度計で判定し、これにより検体
中のアミノペプチダーゼ様酵素活性の有無、強弱を判断
し、歯周疾患の罹患や進行を診断あるいは予測、あるい
は治療の効果を判定する。
【0041】
【実施例】つぎに、実験および実施例を挙げて、本発明
をさらに詳しく説明する。
【0042】[製造例1:Z−Gly−Gly−Arg
(NO2)−DBHAの合成] 常法で得たN−ベンゾキシカルボニル−グリシル−グリ
シン 5.18g(19.5mM)を無水ジメチルホルム
アミド(DMF)104mLに溶解した。冷却下(−1
5℃)、これにN−メチルモルホリン2.14mLとイ
ソブチルクロロホルメート2.65mLを加えた。つい
で、トリフルオロ酢酸L−ニトロアルギニル3,5−ジ
ブロモ−4−ヒドロキシアニリン 11.9gの無水DM
F83mL溶液にトリエチルアミン2.85mLを加え
た溶液を、冷却下(−15℃)に滴下した。滴下終了
後、室温で2時間反応させた。反応終了後、減圧濃縮
し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホル
ム:メタノール=5:1)で精製し、N−ベンゾキシカ
ルボニル−グリシル−グリシル−L−ニトロアルギニル
−3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシアニリン 11.6
g(収率83%)を得た。
【0043】[製造例2:Boc−Arg(NO2)−
DBHAの合成] Boc−Arg(NO2)−OH(5.70g、15.6
8mmol)(国産化学(株)製)を無水テトラヒドロフ
ラン(THF)(20倍量:114.0mL)に懸濁さ
せ、−15℃撹拌下、N−メチルモリホリン(1.73
mL)とイソブチルクロロホルメート(2.14mL)
を加えて3時間撹拌した。
【0044】これに1.05倍モルのジブチルヒドロキ
シアニリン(DBHA)4.40g(国産化学(株)製)を
7倍量のTHF30.8mLに溶解したものを加え、室
温に昇温して16時間反応させた。反応終了後、水15
0mLを加え、酢酸エチル750mLで分液抽出した。
有機相を減圧濃縮し、濃縮残渣をシリカゲルクロマトグ
ラフィー(Kieselgel60、446.0g、Chloroform:
Ethyl acetete=1:7)にて精製し、Boc−Arg
(NO2)−DBHA(8.06g、収率90.4%)の
淡茶色結晶を得た。
【0045】[製造例3:Arg(NO2)−DBHA
の合成] 製造例2で得たBoc−Arg(NO2)−DBHAを
20倍量のギ酸(88%)に溶解し、室温にて17時間
反応させた。反応系を減圧濃縮し、トルエンにて共沸し
た。メタノール−クロロホルムから再沈殿を行ない、A
rg(NO2)−DBHAの白色粉末を得た。
【0046】[実施例1]ASOD 3000Uをバイアル
瓶(胴径30mm、長さ60mm)内で凍結乾燥させ、
これを試薬A1(30検体用)とした。製造例1にて調
製したN−カルボベンゾキシ−グリシル−グリシル−ア
ルギニル(NO2)−DBHA 30μMおよび色源体と
して[化8]の化合物(MCDP)150μMを混合
し、バイアル瓶(胴径18mm、長さ33mm)内で凍
結乾燥させ、これを試薬A2(1検体用)とした。1m
g/mLディスパノールを含む0.1M PIPES緩
衝液(pH7.0)30mLをペットボトル(75mL
容量)に入れ、これを試薬B(30検体用)とした。こ
れらを組み合わせて、本発明の歯周疾患検査用組成物キ
ットとした。
【0047】このキットを用い、予め調整しておいたト
レポネーマ・デンティコーラ(Td)、バクテロイデス
・ジンジバリス(Bg)、バクテロイデス・フォーサイ
サス(Bf)の洗浄菌体を添加した。つぎにこれを撹拌
後、37℃で15分間反応し、波長666nmの吸光度
を測定した。結果を表1に示す。なお、表1中の数値
は、基質としてN−カルボベンゾキシ−グリシル−グリ
シル−アルギニル−DBHAを用い同様の方法により測
定した値を100とした換算値である。
【0048】[実施例2]製造例2にて調製したt−ブ
トキシカルボニル−ニトロアルギニル−DBHAを用い
た以外は前記実施例1と同様にして検査用キットを調整
した。これを用いて実施例1と同様にして検体との反応
を調べた。
【0049】[実施例3]製造例3にて調製したニトロ
アルギニル−DBHAを用いた以外は前記実施例1と同
様にして検査用キットを調整した。これを用いて実施例
1と同様に検体との反応を調べた。
【0050】 表 1 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例 Bg Bf Td ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 5 23 2 2 7 27 2 3 7 117 4 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0051】
【発明の効果】本発明の検査剤は、Bfに対して相対的
に高い活性が認められるが、Bg、Tdでは活性が低
い。その結果、口腔内プラーク中に存在する種々の菌の
うちバクテロイデス・フォーサイサス(Bf)を特異的
にかつ簡便、迅速に検出でき、しかも歯周疾患の活動度
が正確に反映される。本発明の検査剤によれば、歯周疾
患原因菌の検知が臨床的に可能である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年2月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】本発明は、検体中のアミノペプチターゼ様
酵素活性を測定することによりバクテロイデス・フォー
サイサスを特異的に検出し、歯周疾患の罹患や進行を診
断あるいは予測するための検査剤であって、下式: X−T−Arg(NO)−Y [化1] [式中、Arg (NO)はニトロアルギニン残基、
Xは水素またはアミノ基保護基、TはそのC端末がニト
ロアルギニン残基のN末端と結合する0〜2個のアミノ
酸残基、Yはアルギニン残基のC末端に結合し、酵素の
存在下に酸化酵素によって色源体の酸化反応の反応速度
を増加させる化合物(以下、エンハンサーという)の残
基を意味する]で示される化合物を前記酵素の基質とし
て含む歯周疾患検査剤およびこれを含む検査キットを提
出するものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】色源体としては、酸化されて発色するもの
は何れも使用でき、感度を向上させるには、分子吸光係
数の高いものが好ましい。しかし、エンハンサーの非存
在下の反応において発色(試薬盲検に相当)が少なく、
一方、エンハンサーの存在により著しく強い発色を示す
化合物が好ましい。このような色源体としては例え
ば、下式[化3]〜[化16]に示す化合物などが挙げ
られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武村 あかね 大阪府茨木市小柳町13番17号 ヘラルダー 90 502号 (72)発明者 長谷川 健二 大阪府高槻市玉川2−11−203 (72)発明者 中村 正一 大阪府高槻市宮が谷町586−121 (72)発明者 竜田 邦明 東京都杉並区松の木2−26−7

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検体中のアミノペプチターゼ様酵素活性
    を測定することにより、歯周疾患の罹患や進行を診断あ
    るいは予測するための検査剤であって、下式: X−T−Arg(NO2)−Y [化1] [式中、Arg(NO2)はニトロアルギニン残基、X
    は水素またはアミノ基保護基、TはそのC末端がニトロ
    アルギニン残基のN末端と結合する0〜2個のアミノ酸
    残基、Yはアルギニン残基のC末端に結合し、酸素の存
    在下に酸化酵素によって色源体の酸化反応の反応速度を
    増加させる化合物の残基を意味する]で示される化合物
    を前記酵素の基質として含む歯周疾患検査剤。
  2. 【請求項2】 Yが3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシ
    アニリン(DBHA)である前記請求項1記載の歯周疾
    患検査剤。
  3. 【請求項3】 T基中のC末端アミノ酸残基が1または
    2個のグリシン残基である前記請求項1記載の歯周疾患
    検査剤。
  4. 【請求項4】 基質がニトロアルギニル−3,5−ジブ
    ロモ−4−ヒドロキシアニリン、t−ブトキシカルボニ
    ル−ニトロアルギニル−3,5−ジブロモ−4−ヒドロ
    キシアニリンまたはN−カルボベンゾキシ−グリシル−
    グリシル−ニトロアルギニル−3,5−ジブロモ−4−
    ヒドロキシアニリンである前記請求項1記載の歯周疾患
    検査剤。
  5. 【請求項5】 前記請求項1記載の検査剤、色源体およ
    び酸化酵素を含む歯周疾患検査用キット。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100740208B1 (ko) * 2005-06-15 2007-07-18 부경대학교 산학협력단 미역 포자엽에서 분리한 신규한 항산화 물질과 분리 정제방법
WO2020218052A1 (ja) 2019-04-25 2020-10-29 アドテック株式会社 歯周病原因菌の検出方法
WO2021025043A1 (ja) * 2019-08-07 2021-02-11 学校法人東京歯科大学 判別方法、蛍光測定装置および検査薬

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