JPH06104064B2 - 安定化酵素結合体組成物 - Google Patents

安定化酵素結合体組成物

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JPH06104064B2
JPH06104064B2 JP60018796A JP1879685A JPH06104064B2 JP H06104064 B2 JPH06104064 B2 JP H06104064B2 JP 60018796 A JP60018796 A JP 60018796A JP 1879685 A JP1879685 A JP 1879685A JP H06104064 B2 JPH06104064 B2 JP H06104064B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は酵素免疫測定法(EIA)に使用する試薬に関す
るものである。
〈従来の技術〉 臨床診断で主に使用される免疫測定法において、抗体お
よび抗原は酵素と結合して酵素結合体を形成し、血漿、
血清、脊髄液、または羊膜液などの生物学的液体から調
製される試験試料中の種々の分析物、すなわち抗原又は
抗体、の存在および/または量を検出する。分析物の存
在および/または量は、生成した抗体−抗原−酵素複合
体の生成を測定することによって求められる。結合酵素
はたとえば、酵素と染料との相互作用からもたらされる
色度変化を生じる染料のような適当な活性指示薬物質で
あるうる。色度変化は染料溶液の吸光度を測定すること
によって器機分析的に、またはある場合には肉眼観察で
測定して分析物の示表を与えることができる。抗原検出
のための酵素結合抗体の使用の他に、このような酵素免
疫測定法は上記の方法における抗原と抗体の役割を逆に
することによって抗体の存在を検出するために使用する
こともできる。
酵素免疫測定法の発展を拘束する2つの主要な問題は感
度と試薬安定性である。このような分析に使用する酵素
結合体組成物は測定操作の行なわれるときよりもかなり
前に調製されるのがふつうである。不幸なことに、酵素
免疫測定法で試薬として使用される通常の結合体組成物
は多くの場合、酵素結合体の実質的な不安定性により時
間経過につれて迅速にその活性が減少しやすい。輸送、
顧客への分配、および在庫品貯蔵のため結合体の製造と
使用との間には実質的な時間のずれがあり、そしてまた
調製品は活性低下を促進させる広い温度変化をうけるこ
とがあるので、結合体の不安定性は重大な欠点である。
現在の習慣では食塩水、リン酸塩緩衝食塩水などの溶液
中で酵素結合体を貯蔵することが必要であるけれども、
この溶液の単独の使用では、溶解した結合体が温度スト
レスを受けるとき、または長期間貯蔵のとき十分な安定
性を与えないことがわかった。従って、周知の組成物と
比較して実質的に改善された安定性を示す酵素結合体組
成物が非常に有利である。
〈本発明の特徴〉 本発明は、酵素免疫測定法に有利に使用しうる安定化酵
素結合体組成物の発見にもとづくものである。本発明に
よれば、このような組成物はペルオキシダーゼと抗原又
は抗体との結合体、カルシウム塩およびポリエチレング
リコールから成る。好ましくは、ポリエチレングリコー
ルは1,000〜20,000の平均分子量をもち、0.1%〜10%の
量で組成物中に存在する。この%および以下に述べる%
は他に特別の記載のない限り重量/容量の百分率であ
る。
ポリエチレングリコールおよびカルシウム塩を含む酵素
結合体組成物中でのペルオキシダーゼと抗原又は抗体と
の結合体の貯蔵が、カルシウムまたはポリエチレングリ
コールのいずれを単独で含む溶液あるいはこれらの成分
のいずれをも含まない溶液中でのこの結合体の貯蔵と比
較して、実質的に増強した安定性をもたらすという予想
外の発見が本発明者の研究においてなされた。以下に述
べる本発明の具体例において、このような研究は、ヒト
免疫グロブリンE(IgE)の測定に関してなされた。然
しながら、この酵素結合体の素性は本発明にとって臨界
的ではなく、任意のペルオキシダーゼと抗原又は抗体と
の結合体たとえばヘパティティスA、ヘパティティス
B、初期発ガン抗原、または他の種々の抗原に対するペ
ルオキシダーゼ結合抗体、あるいは種々の抗体に対する
ペルオキシダーゼ結合抗原も本発明の原理の適用によっ
て安定化しうるということが理解されるべきである。
ほとんどの免疫測定にとっては比較的少量の酵素結合体
のみが必要であるにすぎないので、酵素結合体組成物は
緩衝水溶液などの中に通常は存在する。コストを最低に
するために、緩衝液中の酵素結合体の量は通常1ml当り
1マイクログラム(μg/ml)以下である。然しながら効
果を最大にするためには少なくとも0.01μg/mlの酵素結
合体を溶液中に存在させる。このような緩衝液の素性は
本発明にとって臨界的ではなく、好適な緩衝液は当業技
術において知られている種々の水性溶液たとえば食塩水
溶液、ホウ酸塩水溶液、およびその他の通常の緩衝液た
とえばリン酸塩緩衝液、クエン酸緩衝液などが使用され
る。水性溶液が食塩溶液であるとき、0.1%〜0.2%の塩
化ナトリウムを含むものが一般に好ましい。
当業技術において知られている種々のポリエチレングリ
コールが本発明の組成物中に使用するのに好適である。
このようなポリエチレングリコールは、カルシウム塩と
の組合せにおいて、本発明のペルオキシダーゼと抗原又
は抗体との結合体組成物に高度の安定性を与えることが
発見された。ポリエチレングリコールはまたペルオキシ
ダーゼと抗原又は抗体との結合体組成物を使用する免疫
測定法の感度を増大させ、それによって分析を受ける試
験試料中の特定の抗原または抗体の存在を検出するため
に必要なペルオキシダーゼと抗原又は抗体との結合体の
量を減少させることも発見された。免疫測定法における
ポリエチレングリコールの効果の一般議論については
“Rapid Solid-Phase Enzyme Immunoassay for Antibod
ies to Viruses and Other Microbes:Effects of Polye
thylene Glycol"Salonen and Vaheri,Journal of Immun
ological Methods,Volume 41,pp.95-103(1981)を参照
されたい。
好ましい具体例において、本発明の組成物に使用するポ
リエチレングリコールは1,000〜20,000の平均分子量を
もつ。6,000〜8,000の平均分子量をもつポリエチレング
リコールが最も好ましい。
本発明のペルオキシダーゼと抗原又は抗体との結合体組
成物中に有利に存在させるポリエチレングリコールの量
は広範囲に変えることができる。然しポリエチレングリ
コールを0.1%〜10%の量で存在させるのが好ましい。
然し費用を最小にするという利益を考えれば、ポリエチ
レングリコールを1%〜4%の量で存在させるのが好ま
しく、2%〜3%の量で存在させるのが最も好ましい。
本発明はまた本発明のペルオキシダーゼと抗原又は抗体
との結合体組成物中にポリエチレングリコールと共にカ
ルシウム塩を存在させることを必要とする。カルシウム
塩は当業技術において知られている種々のカルシウムイ
オン含有化合物からえらぶことができる。然し、カルシ
ウム塩はその少なくとも0.1%が水溶性があるものから
えらぶのが好ましい。カルシウムハライドたとえばCaCl
2,CaBr2,CaI2およびその混合物;ならびにカルボン酸
カルシウム塩たとえば酢酸カルシウムおよびプロピオン
酸カルシウム;のようなカルシウム塩が好ましい。塩化
カルシウムおよびプロピオン酸カルシウム、ならびにそ
の混合物が特に好ましい。カルシウム塩を0.05%〜1%
の量で存在させることも好ましく、0.1%〜0.3%の量で
存在させるのが最も好ましい。
〈実施例および比較例〉 本発明を更に具体的に実証するために種々の実験を行
い、それらを以下の実施例および比較例において述べ
る。他に特別の記載のない限り、これらの実験の結果は
次の方法を使用して評価したものである。
始めに、すべての試料および試薬を室温(15〜30℃)に
おいた。その後、反応トレイ中の各ウエルにリン酸塩緩
衝食塩水200マイクロリットル(μl)をピペットで入
れ、その後IgE標準物質、対照血清、または患者の血清
(既知量のヒトIgEを含む)を含有する試料の50μlを
ピペットで入れることによって、反応トレイを調製し
た。それぞれの試料については1ml当りの国際単位(Iu/
ml)で下記の第I表〜第III表に示してある。ヒトIgEに
対するウサギ抗体を表面に結合させた単一のビーズをそ
れぞれのウエルに入れ、トレイおよび各ビーズを37℃で
30分間培養した。次いで液をそれぞれのウエルから除
き、そのウエル中の各ビーズを4〜5mlの脱イオン水で
3回洗った。ヒトIgEに対するホースラディッシュペル
オキシダーゼ結合ヤギ抗体(AbHRP)を含み、そして本
発明に従って行なった実験(実施例2〜5)においては
ポリエチレングリコール(PEG)とカルシウム塩との混
合物から成る組成物をも含む、あるいは本発明に従って
実施されない比較の目的のための対照として行なった実
験においてはPEGおよびCa塩を共に欠く(比較例1)ま
たはこれらのうちの1成分を欠く(比較例6)、リン酸
塩緩衝食塩水の200μlづつをそれぞれのウエルに加
え、そしてそのトレイを37℃で30分間培養した。培養後
に液を除き、そのウエルの各ビーズを4〜5mlの脱イオ
ン水で洗った。次いで各ビーズを反応管に移した。ペル
オキシダーゼで活性化される発色体(たとえばオルソ−
フエニレンジアミン)の溶液(300μl)をその後に各
管にピペットで入れ、次いでこの管を室温で±2分間培
養した。硫酸(1.0ml,1N)を各試験管に加えてこの酵素
の作用を停止させ、溶液の吸光度を492ナノメートル(A
492)で測定した。
比較例1. 本発明のよるものではないが、37℃で7日間貯蔵した後
の通常のペルオキシダーゼ結合抗体組成物の活性を実証
するための実験を行なった。約70%のリン酸塩緩衝溶
液、29%のγ−グロブリンを含まないウシ血清、1%の
ヤギ血清、および0.1μg/mlAbHRP酵素結合体から成る溶
液を調製した。この溶液を37℃で7日間貯蔵した。その
後にこの溶液の試料を前記の方法により試験してAbHRP
の活性を試験した。これらの試験の吸光度を次の第I表
に示す。
実施例2. ペルオキシダーゼ結合抗体をポリエチレングリコール
(PEG)とカルシウム塩とから成る組成物と混合したと
きに、貯蔵および温度ストレスを受けた時でさえ酵素結
合体の安定性が改善されることを示すために、本発明に
従った実験を行なった。溶液が0.1%のプロピオン酸カ
ルシウムならびに約8000の平均分子量をもつ3.0%のポ
リエチレングリコールを含有することを除き、比較例1
と同じ成分を使用して、溶液を調製した。この溶液を37
℃で7日間貯蔵し、その後にAbHRP活性を前記の方法に
より測定した。この試料の活性を次の第I表に示す。比
較例1の結果と実施例2の結果との比較からわかるよう
に、AbHRP組成物はカルシウム塩とポリエチレングリコ
ールを含む場合に、カルシウム塩とポリエチレングリコ
ールがない組成物中で貯蔵したペルオキシダーゼ結合抗
体の活性と比較して、37℃で7日間貯蔵後に著しく大き
い活性を示した。
実施例3,4および5. ペルオキシダーゼ結合抗体組成物がカルシウム塩とポリ
エチレングリコールを含むいくつかの実験を本発明の実
証のために行なった。実施例3,4および5のそれぞれに
おいて、0.1μg/mlAbHRPを29%新生仔ウシ血清、1%ヤ
ギ血清、50μg/mlガラマイシン(抗生物質)および3%
ポリエチレングリコール(平均分子量6,000)をも含む
0.9%食塩水中で貯蔵した。実施例3,4および5におい
て、これらの溶液は更に第II表に示す濃度のCaCl2をも
含んでいた。これらの溶液を45℃で4日間貯蔵した。そ
の後に、これらの溶液の活性を前記の方法によって測定
した。これらの実験の結果を第II表に示す。
比較例6. 0.1μg/mlAbHRPをペルオキシダーゼ結合抗体組成物がカ
ルシウム塩を含まない以外は実施例3,4および5に使用
した溶液中で貯蔵した。この溶液を45℃で4日間貯蔵し
た後、その活性を前記の方法によって測定した。カルシ
ウム塩とポリエチレングリコールの双方をペルオキシダ
ーゼ結合抗体組成物中に含むものは、ポリエチレングリ
コール単独を含む緩衝液中でペルオキシダーゼ結合抗体
組成物を貯蔵したときよりも著しく大きい酵素結合体安
定性を示した(第II表参照)。
実施例7. ペルオキシダーゼ結合抗体組成物中のカルシウム塩の効
果を実証するための実験を行なった。比較例7はプロピ
オン酸カルシウムの代わりに0.1重量%のプロピオン酸
を含む以外は実施例2と同じ溶液を使用して行なった。
この組成物からとった試料を37℃で7日間貯蔵した後、
これらの試料の活性を前記の方法を使用して試験した。
これらの試験結果を第III表に示す。第III表には比較の
ために実施例2の結果も併記してある。この表からわか
るように、プロピオン酸でなくてプロピオン酸カルシウ
ムを含む溶液の方がカルシウム塩を含まない比較例7の
溶液に比べて実質的に大きい安定性を示す。
特許請求の範囲において規定される本発明の範囲と精神
から逸脱することなしに、上述の実施例に示す本発明の
ペルオキシダーゼ結合抗体組成物の種々の変化および変
性がなしうることが理解されるであろう。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ペルオキシダーゼと抗原又は抗体との結合
    体、カルシウム塩およびポリエチレングリコールから成
    ることを特徴とする安定化酵素結合体組成物。
  2. 【請求項2】ポリエチレングリコールが1,000〜20,000
    の平均分子量をもつ特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。
  3. 【請求項3】ポリエチレングリコールが6,000〜8,000の
    平均分子量をもつ特許請求の範囲第2項記載の組成物。
  4. 【請求項4】カルシウム塩の少なくとも0.1%が水溶性
    である特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  5. 【請求項5】カルシウム塩が塩化カルシウムおよびプロ
    ピオン酸カルシウムから成る群からえらばれる特許請求
    の範囲第1項記載の組成物。
  6. 【請求項6】カルシウム塩が0.05%〜1%の量で存在す
    る特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  7. 【請求項7】カルシウム塩が0.1%〜0.3%の量で存在す
    る特許請求の範囲第6項記載の組成物。
  8. 【請求項8】ポリエチレングリコールが0.1%〜10%の
    量で存在する特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  9. 【請求項9】ポリエチレングリコールが1%〜4%の量
    で存在する特許請求の範囲第8項記載の組成物。
  10. 【請求項10】ペルオキシダーゼと抗原又は抗体との結
    合体が0.01〜1.0μg/mlの量で存在する特許請求の範囲
    第1項記載の組成物。
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