JPH06242111A - 標識物としてパーオキシダーゼを用いる化学発光分析方法 - Google Patents
標識物としてパーオキシダーゼを用いる化学発光分析方法Info
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- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
の存在下にルミノール/過酸化水素の化学発光反応を起
こさせて生体成分を測定する場合において、反応液中の
発光量を検出・測定する際に、反応液に第2級アルコー
ルポリエトキシレート、又はそれと共に脱脂乳及び/又
は卵白アルブミンを共存させ、発光量を検出・測定す
る。 【効果】非特異的発光反応すなわち試薬ブランク(ノイ
ズ)を低下させ、特異的発光反応すなわちシグナル量を
増強させ、S/N比(シグナル/ノイズの比)を向上さ
せる。したがって、測定値の信頼性が向上する。
Description
シダーゼを用いる化学発光分析方法に関するもので、生
体の微量成分の分析、疾患の診断等に利用できる。
方法としては、その物質に特異的に結合する抗体等の特
異結合試薬(予め、パーオキシダーゼ等の酵素で標識し
ておく場合が多い)を検体と反応させ、引き続いて標識
物であるパーオキシダーゼ等の酵素の触媒反応により生
じる信号を検出・測定する方法(いわゆる、酵素免疫測
定法等)が知られている。また、この酵素免疫測定法に
は、一抗体法、二抗体法、サンドイッチ法、ホモジーニ
アス法、ヘテロジーニアス法等、種々の改良法又は変法
が知られている。
成するシグナルを効率よく測定する方法として、パーオ
キシダーゼにより触媒されるルミノール/過酸化水素の
化学発光を測定する方法があり、この場合しばしば、ル
ミノールの一電子酸化を助けるラジカル安定化剤が増感
剤として用いられる(Methods in Enzymology,Vol.133,
p.331-353,1986;特開平2−291299号公報)。
シエチレンエーテル類の添加により増大することも知ら
れており(Clinica Chimica Acta, 109, 177-181, 198
1; J.Clin. Chem. Clin. Biochem., 19, 435-439, 198
1)、また酵素免疫測定法において緩衝液中にポリオキシ
エチレンエーテル類を含有させ、S/N比もしくは測定
感度を高める方法も提案されている(特表平2−503
029号公報)。また従来、担体や抗体(もしくは抗
原)固定化担体の非特異的反応をブロックする目的で、
担体や抗体(もしくは抗原)固定化担体をアルブミン、
乳蛋白質、卵白アルブミン等の蛋白質で処理することは
知られている(特開平1−217266号公報、特開平
1−224665号公報)。
超微量物質等である場合には、何よりも更に感度の高い
方法の開発が望まれている。本発明は、従来法よりも更
に感度の高い方法を開発すること目的とする。
い方法を開発するべく、ルミノールの一電子酸化を容易
にする増感剤の存在下にパーオキシダーゼを用い、ルミ
ノール/過酸化水素系で反応を行う化学発光分析を種々
検討したところ、反応液に第2級アルコールポリエトキ
シレートを存在させると、パーオキシダーゼの活性(シ
グナル)が増大し、試薬ブランク(ノイズ)が低下して
S/N比が向上すること、並びに反応液に第2級直鎖ア
ルコールポリエトキシレートとともに脱脂乳及び/又は
卵白アルブミンを共存させると、両者の効果が相乗的も
しくは相加的に働いて、S/N比が大幅に向上すること
を見出し、本発明を完成した。
(2)に関する。 (1)増感剤の存在下に、パーオキシダーゼで標識した
分析対象物質と、ルミノール及び過酸化水素を反応さ
せ、生じた発光量を検出・測定する化学発光分析方法に
おいて、反応液中の発光量を検出・測定する際、反応液
に第2級アルコールポリエトキシレートを存在させる、
化学発光分析方法。 (2)増感剤の存在下に、パーオキシダーゼで標識した
分析対象物質と、ルミノール及び過酸化水素を反応さ
せ、生じた発光量を検出・測定する化学発光分析方法に
おいて、反応液中の発光量を検出・測定する際、反応液
に第2級アルコールポリエトキシレートとともに脱脂乳
及び/又は卵白アルブミンを存存させる、化学発光分析
方法。
キシレートは、化1
い飽和脂肪族アルキル基、nは1以上の整数である)で
表される分枝アルキルポリオキシエチレンエーテルであ
る。
レートとしては、旭電化工業(株)製「アデカトール
SO シリーズ」があり、アデカトール SO−80、ア
デカトール SO−105、アデカトール SO−12
0、アデカトール SO−135、アデカトール SO−
145、アデカトール SO−160等が使用できる。
トは、反応に用いる緩衝液又は反応液に含有させる。そ
の使用量は、少なくとも化学発光のS/N比を向上させ
る量で、通常、0.01〜10重量%の範囲、好ましく
は0.02〜2重量%の範囲で用いる。使用量が0.0
1重量%未満であると化学発光のS/N比を向上させる
程度が低く、10重量%を超えると液の粘性が大きくな
り、試薬の均一な混合が困難となる。なお、以下本明細
書で単に%とあるのは、特に断わらない限り重量%を意
味する。
存在下に、標識物であるパーオキシダーゼとルミノール
及び過酸化水素を反応させ、生じた発光を検出・測定す
る分析法であれば特に限定するものではなく、一抗体免
疫分析法、二抗体免疫分析法、競合分析法、サンドイッ
チ法、ホモジーニアス法、ヘテロジーニアス法、ウェス
ターン分析法、DNAプローブ法等の各種分析法に利用
できるが、特に、次のような固相サンドイッチ法に好適
に用いられる。以下、固相サンドイッチ法の手順等を説
明する。
薬(例えば、第1抗体)を固相担体に固定して第1結合
試薬固定化担体とする。 (2) 非特異的結合を防止するため、予めタンパク質で処
理(ブロッキング処理)した第1結合試薬固定化担体
に、検体を直接又は水性溶媒とともに加え、インキュベ
ートし、第1結合試薬固定化担体/分析対象物質の複合
体を形成させる。 (3) 洗浄液で洗浄する。 (4) これに、分析対象物質の他の特定部位に結合でき、
かつパーオキシダーゼで標識された第2の結合試薬(例
えば、第2抗体)を水性溶媒とともに加え、第1結合試
薬固定化担体/分析対象物質/パーオキシダーゼ標識化
第2結合試薬の複合体を形成させる。 (5) 洗浄液で洗浄する。 (6) 水性溶媒中、ルミノール、過酸化水素及び増感剤、
並びに第2級アルコールポリエトキシレートを加える。 (7) 生じる発光量を測定する;
析対象物質が抗原となりうるようなものの場合は抗体
(ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、又は抗体
断片等)が好適に用いられ、分析対象物質が核酸である
場合は、それに相補する(1本鎖の)核酸又は核酸断片
が好適に用いられる。
試薬は、分析対象物質が抗原となりうるようなものか核
酸か等により、第1の結合試薬が結合する部位とは異な
る部位で分析対象物質に結合できる、抗体又は核酸が用
いられる。
するには、マレイミド・ヒンジ法、サクシンイミド法等
によりパーオキシダーゼを直接標識するか、第2の結合
試薬にビオチニル基等の化学基を有せしめたのち、これ
と反応するアビジン等の化学基を有するパーオキシダー
ゼを反応させ、間接的に標識すればよい。第2の結合試
薬を標識するパーオキシダーゼとしては、西洋ワサビ由
来の塩基性アイソザイムが好適である。塩基性アイソザ
イムにはB、C、D及びEの型が知られているが、これ
らの中ではC型が最も好ましい。
タイタプレートが好適である。このようなマイクロタイ
タプレートとしては、ブラックモジュールプレート(Nu
nc社製)、マイクロフルオロプレート黒(ダイナテク社
製)、マイクロフルオロリモーバウェル黒(ダイナテク
社製)等がある。場合によっては、隣接ウェルからの迷
光を防止する白色系のマイクロタイタプレートを使用す
ることもできる。このようなマイクロタイタプレートと
しては白色顔料を含む、マイクロフルオロプレート白
(ダイナテク社製)、マイクロフルオロリモーバウェル
白(ダイナテク社製)、あるいは白色プレート(住友ベ
ークライト社製)等がある。
入手できる試薬グレードのものには製造原料であるヒド
ラジン及び硫化物イオンが混入している場合が多いの
で、再結晶を繰り返し、精製したものを用いる。
の一電子酸化を助けて増感作用を有するもので、4−ヨ
ードフェノール、4−ブロモフェノール、4−クロロフ
ェノール、4−フェニルフェノール、2−クロロ−4−
フェニルフェノール、4−(2’−チエニル)フェノー
ル、6−ヒドロキシベンゾチアゾール、4−〔4’−
(2’−メチル)チアゾリル〕フェノール、4−〔2’
−(4’−メチル)チアゾリル〕フェノール、4−
(2’−ベンゾチアゾリル)フェノール、3−(10−
フェノチアジル)−n−プロピル−スルホン酸塩等があ
る。
ゼの触媒作用でルミノール/過酸化水素の発光反応を行
うと、増感剤が増感ラジカルとなり、これがルミノール
と反応し発光する。
水性溶媒には、水又はリン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、グ
ッド緩衝液等の緩衝液等がある。これら緩衝液のpHは
通常、5〜12、好ましくは7〜11とする。pHが5
未満であると、パーオキシダーゼの最適pHから外れて
発光量が弱くなり、pHが12を超えると、パーオキシ
ダーゼ活性に依存しない発光(ノイズ)が強くなる。
いたミルクのことで、別名、脱脂粉乳、スキムミルク等
とも呼ばれる。これは市販品、例えば、「MILK DILUENT
/BLOCKING SOLUTION」(KPL社製、コード番号:50-82
-01)、「ブロックエース」(大日本製薬製、コード番
号:UK-B25)、「ブロックエース粉末」(大日本製薬
製、コード番号:UK-B80)等が容易に入手できる。
は、卵白から分離される分子量4万5千、等電点4.6
のタンパク質で、これについても市販品、例えば、「ア
ルブミン、卵白、5回結晶」(生化学工業社製、コード
番号:250440)、「オボアルブミン」(太陽化学社製、
コード番号:300-00711)、「アルブミン、卵製」(和
光純薬工業社製、コード番号:018-09882)、「Albumin
chicken egg」(シグマ社製、コード番号:A7641)等
が容易に入手できる。
度は、それぞれ、少なくともS/N比が向上する濃度と
する。通常、その濃度はそれぞれ、反応液の最終濃度で
0.01〜0.5%、好ましくは0.02〜0.2%の
範囲である。濃度が0.01%未満ではS/N比を向上
させる効果が少なく、0.5%を超えると特異的発光反
応を抑えるため好ましくない。
げるために、他の添加物、例えば、マンニトール、ソル
ビトール等の糖アルコール等を添加してもよい。
ェノール存在下の化学発光反応における第2級アルコー
ルポリエトキシレートの添加効果 化学発光反応(無添加対照)は以下のようにして行っ
た。すなわち、ブラックモジュールプレート(Nunc
社製,475515)に、パーオキシダーゼ(POD)
標識化抗エンドセリン抗体(ヤマサ醤油社製、MCA
ET−02)の1/105希釈液〔希釈用緩衝液として
50mMホウ酸ナトリウム緩衝液(pH10.0)を使
用〕100μlを注入し、次いで2mM 4−[4'−
(2'−メチル)チアゾリル]フェノールのジメチルス
ルフォキシド溶液8μl、4mM過酸化水素含有の50
mMホウ酸ナトリウム緩衝液(pH10)50μl及び
20mMルミノール50μlを添加し、ルミノメータ
(コロナ電気社製、MLR-100型)で10分後の発光量を
測光し、シグナル(S)とした(測光条件:Response 6
4、Sense Auto)。また、POD標識化抗エンドセリン
抗体の1/105希釈液の代わりに、50mMホウ酸ナ
トリウム緩衝液(pH10.0)を用い同様に操作して
発光量を測光し、これをノイズ(N)とした。
加試験は、使用するPOD標識化抗エンドセリン抗体希
釈用50mMホウ酸ナトリウム緩衝液(pH10.0)
中に、予めアデカトール SO-135(旭電化工業製)を
0.1重量%含有させたほかは、上記と同様に操作し
た。また、比較添加実験としてアデカトール SO-135
の代わりに、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ
ート(和光純薬工業製、「ツィーン20」)を用い、同
様に行った。表1に測定結果を示す。
添加に比べ発光のノイズが約2/3、シグナルは約1.
5倍、S/N比は2倍強となった。一方、ツィーン20
の添加では、無添加に比べ発光ノイズの低減はみられ
ず、シグナルの若干の増加だけがみられた。
度が0.1%である(以下、実験例2〜9も同じ)。
アゾリル]フェノール存在下の化学発光反応における種
々の非イオン性界面活性剤の添加効果 非イオン性界面活性剤として第2級アルコールポリエト
キシレート(アデカトール SO-135)のほか、種々の
ものを用い、実験例1と同様に試験した。結果を表2に
示す。
トール SO-135>アデカトール NP-695>アデカトー
ル NP-700>アデカトール LO-9>アデカトール P
C-10>ツィーン20であった(表2)。
アゾリル]フェノール存在下の化学発光反応における第
2級アルコールポリエトキシレートの添加効果 増感剤としての2mMの4−[4'−(2'−メチル)チ
アゾリル]フェノールの代わりに20mMの4−[2'
−(4'−メチル)チアゾリル]フェノールを用いたほ
かは、実験例1と同様に行った。結果を表4に示した。
ール存在下の化学発光反応における第2級アルコールポ
リエトキシレートの添加効果 増感剤としての2mMの4−[4'−(2'−メチル)チ
アゾリル]フェノールの代わりに1mMの4−(2'−
チエニル)フェノールを用いたほかは、実験例1と同様
に行った。結果を表4に示した。
−n−プロピル−スルホン酸塩存在下の化学発光反応に
おける第2級アルコールポリエトキシレートの添加効果 増感剤としての2mMの4−[4'−(2'−メチル)チ
アゾリル]フェノールの代わりに20mMの3−(10
−フェノチアジル)−n−プロピル−スルホン酸塩を用
いたほかは、実験例1と同様に行った。結果を表5に示
す。
アゾリル]フェノール存在下の化学発光反応における、
第2級アルコールポリエトキシレート及び脱脂乳の共存
効果 添加剤無添加の試験(無添加対照)は以下のように操作
した。ブラックモジュールプレートに、ペルオキシダー
ゼ(POD)標識化抗エンドセリン抗体の1/105希
釈液〔希釈用緩衝液として50mMホウ酸ナトリウム緩
衝液(pH10.0)を使用〕100μlを注入し、次
いで2mM 4−[4'−(2'−メチル)チアゾリル]
フェノールのジメチルスルフォキシド溶液8μl、4m
M過酸化水素含有の50mMホウ酸ナトリウム緩衝液
(pH10)50μl及び20mMルミノール50μlを
添加し、ルミノメータで10分後の発光量を測光し、シ
グナル(S)とした。ノイズ(N)の測定は、POD標
識化抗エンドセリン抗体の1/105希釈液の代わり
に、50mMホウ酸ナトリウム緩衝液(pH10.0)
を使用した。
デカトール SO-135)、脱脂乳及びその両者の添加試
験は、使用するPOD標識化抗エンドセリン抗体希釈用
50mMホウ酸ナトリウム緩衝液(pH10.0)中
に、予めそれぞれ0.1重量%含有させたほかは、上記
と同様にして行った。結果を表6に示す。なお、脱脂乳
は「MILK DILUENT/BLOCKING SOLUTION」(KPL社製、
コード番号:50-82-01)を使用した(以下の実験例7〜
9及び実施例1〜3において用いた脱脂乳も同じ)。
添加では、S/N比は15.9となり、アデカトール S
O-135の単独添加の場合(S/N比=2.75)又は脱
脂乳の単独添加の場合(S/N比=12.2)よりも更
に改善された(表6)。
アゾリル]フェノール存在下の化学発光反応における、
第2級アルコールポリエトキシレート及び脱脂乳の共存
効果 増感剤としての2mMの4−[4'−(2'−メチル)チ
アゾリル]フェノールの代わりに20mMの4−[2'
−(4'−メチル)チアゾリル]フェノールを用い、実
験例6と同様にして行った。結果を表7に示す。
−n−プロピル−スルホン酸塩存在下の化学発光反応に
おける、第2級アルコールポリエトキシレート及び脱脂
乳の共存効果 増感剤としての2mMの4−[4'−(2'−メチル)チ
アゾリル]フェノールの代わりに20mMの3−(10
−フェノチアジル)−n−プロピル−スルホン酸塩を用
いたほかは、実験例6と同様にして行った。結果を表8
に示す。
化学発光反応における、第2級アルコールポリエトキシ
レート及び脱脂乳の共存効果 増感剤としてp−ヨードフェノールを用いたほかは、実
験例6と同様にして行った。結果を表9に示す。
来、ペプチド研究所製、コード番号4198−s)を
0.1%ツィーン20及び0.1%脱脂乳含有ダルベッ
コリン酸緩衝生理食塩液(以下、希釈用緩衝液とい
う。)で希釈し、それぞれ2、5、10、20及び40
pg/mlの濃度のエンドセリン−1標準溶液を作成し
た。
所社製、抗エンドセリン15-21特異的抗体、コード番号:
16155)を50mM燐酸ナトリウム(pH7.0)
で希釈して5μg/mlとし、ブラックモジュールプレ
ート(ヌンク社製、コード番号475515)の各ウェ
ルに200μlずつ分注し、4℃で一晩放置して、抗体
をプレートのウェルに吸着させた。イオン交換蒸留水で
2回洗浄後、ウェルに0.5%脱脂乳400μlを加
え、37℃で6時間保温し(ブロッキング処理)、その
後0.1%ツイーン20含有カルシウムフリーダルベッ
コ燐酸緩衝生理食塩液で3回洗浄して、抗体固定化プレ
ートとした。
それぞれ200μlずつをプレートのウェルにとり、室
温で一晩放置した。その後、0.1%ツィーン20含有
ダルベッコリン酸緩衝生理食塩液(以下、洗浄用緩衝液
という。)で10回洗浄し、希釈用緩衝液で2μg/m
lに調整したパーオキシダーゼ(POD)標識化抗エン
ドセリン−1抗体(免疫生物研究所社製、コード番号1
6165)200μlずつを各ウェルに加え、37℃で
2時間インキュベートした。洗浄用緩衝液で10回洗浄
後、各ウェルに順次、アデカトールSO−135を0.
1%含む2mM過酸化水素含有50mM(pH10)ホ
ウ酸ナトリウム緩衝液(以下、発光基質液Aという。)
100μl、次いで20mMルミノールと0.32mM
4−[4'−(2'−メチル)チアゾリル]フェノール含
有50mM(pH10)ホウ酸ナトリウム緩衝液との
1:1(容量比)混合液(以下、発光基質液Bとい
う。)100μlを加えた。その10分後に、ルミノメ
ータで発光量を測光した。なお試薬ブランクは、エンド
セリン−1の標準溶液の代わりに希釈用緩衝液を同じ容
量とり、同様に操作したものとした。横軸にエンドセリ
ン−1の濃度をとり、縦軸に発光量(ルミカウント)を
とり、グラフにプロットしてエンドセリン−1の検量線
とした(図1中の1)。
素含有50mM(pH10)ホウ酸ナトリウム緩衝液
(アデカトールSO−135及び脱脂乳のいずれもに不
含)を用い、同様に操作して、これを比較対照とした。
の2) 発光基質液Aとして、0.1%アデカトールSO−13
5及び0.1%脱脂乳を含む2mM過酸化水素含有50
mM(pH10)ホウ酸ナトリウム緩衝液を用いたほか
は、実施例1と同様にしてエンドセリン−1の検量線を
作成した(図1中の2)。実施例1及び実施例2の結果
(図1)から、発光反応時にアデカトールSO−135
が存在するとき、特にアデカトールSO−135及び脱
脂乳の両者が共存するとき、エンドセリン−1の検量線
の傾斜が大きく、測定感度が高いことが分かる。
−1の測定 標準となるエンドセリン−1(ペプチド研究所製、コー
ド番号4198−s)をエンドセリン−1不含血漿で希
釈し、それぞれ2、5、10、20及び40pg/ml
の濃度のエンドセリン−1標準溶液を作成した。上記エ
ンドセリン−1標準溶液並びに検体(健常人の血漿:6
体)について、実施例2と同様にして操作し、発光量を
求めた。エンドセリン−1標準溶液の発光量(検量線)
から、検体のエンドセリン−1の濃度を求めた。
用いる化学発光分析における、非特異的発光反応すなわ
ち試薬ブランク(ノイズ)を低下させ、特異的発光反応
すなわちシグナル量を増強させ、S/N比(シグナル/
ノイズの比)を向上させる。したがって、測定値の信頼
性は向上する。また、本発明をエンドセリン−1の測定
に利用すると、血漿(又は血清)の濃縮等の前処理な
く、直接、定量できる。
る。
液Aを用いた場合の検量線(実施例1)。 2…0.1%アデカトールSO−135及び0.1%脱
脂乳を含む発光基質液Aを用いた場合の検量線(実施例
2)。
Claims (2)
- 【請求項1】増感剤の存在下に、パーオキシダーゼで標
識した分析対象物質と、ルミノール及び過酸化水素を反
応させ、生じた発光量を検出・測定する化学発光分析方
法において、 反応液中の発光量を検出・測定する際、反応液に第2級
アルコールポリエトキシレートを存在させる、化学発光
分析方法。 - 【請求項2】増感剤の存在下に、パーオキシダーゼで標
識した分析対象物質と、ルミノール及び過酸化水素を反
応させ、生じた発光量を検出・測定する化学発光分析方
法において、 反応液中の発光量を検出・測定する際、反応液に第2級
アルコールポリエトキシレートとともに脱脂乳及び/又
は卵白アルブミンを存存させる、化学発光分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23639693A JP3315775B2 (ja) | 1992-12-24 | 1993-09-22 | 標識物としてパーオキシダーゼを用いる化学発光分析方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34304992 | 1992-12-24 | ||
| JP4-343049 | 1992-12-24 | ||
| JP23639693A JP3315775B2 (ja) | 1992-12-24 | 1993-09-22 | 標識物としてパーオキシダーゼを用いる化学発光分析方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002119835A Division JP2002323495A (ja) | 1992-12-24 | 2002-04-22 | 標識物としてパーオキシダーゼを用いる化学発光分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242111A true JPH06242111A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3315775B2 JP3315775B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=26532657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23639693A Expired - Lifetime JP3315775B2 (ja) | 1992-12-24 | 1993-09-22 | 標識物としてパーオキシダーゼを用いる化学発光分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3315775B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2096110A1 (en) | 2001-12-20 | 2009-09-02 | Lumigen, Inc. | Acridane-9-dithiocarboxylate derivatives for generating chemiluminescence with a peroxidase |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP23639693A patent/JP3315775B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2096110A1 (en) | 2001-12-20 | 2009-09-02 | Lumigen, Inc. | Acridane-9-dithiocarboxylate derivatives for generating chemiluminescence with a peroxidase |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3315775B2 (ja) | 2002-08-19 |
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