JPH0631292B2 - N−アセチル−β−D−ヘキソサミン誘導体および該誘導体を基質として用いるN−アセチル−β−D−ヘキソサミニダーゼ活性測定試薬 - Google Patents

N−アセチル−β−D−ヘキソサミン誘導体および該誘導体を基質として用いるN−アセチル−β−D−ヘキソサミニダーゼ活性測定試薬

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JPH0631292B2
JPH0631292B2 JP22533187A JP22533187A JPH0631292B2 JP H0631292 B2 JPH0631292 B2 JP H0631292B2 JP 22533187 A JP22533187 A JP 22533187A JP 22533187 A JP22533187 A JP 22533187A JP H0631292 B2 JPH0631292 B2 JP H0631292B2
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真一 手嶋
利夫 栗原
俊夫 西川
稔 上村
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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N−アセチル−β−D−ヘキソサミン誘導体お
よびこれを基質として用いるN−アセチル−β−D−ヘ
キソサミニダーゼ(以下、NAGアーゼと称する。)活
性測定試薬に関する。
NAGアーゼは腎尿細管上皮に多く含まれるリゾソーム
(lysosom)中に存在する酵素の1つであり、ムコ多糖
類や糖蛋白の分解に関与している。尿中のNAGアーゼ
は各種腎疾患や腎臓の手術後においては上昇し、また糖
尿病においては尿中ばかりでなく、血清中のNAGアー
ゼも上昇することが認められている。このような各種腎
疾患の検出が治療経過の観察、薬物の腎毒性検討等の指
標として、また臨床および動物実験面においてもNAG
アーゼの測定が注目されている。
〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕
NAGアーゼ活性の測定には従来、p−ニトロフェニル
−N−アセチル−β−D−グルコサミナイド〔Biochemi
cal Preparations,10,118(1963)〕およびΔ−メチルウ
ンベリフェリル−N−アセチル−β−D−グルコサミナ
イド〔Clinica Chimica Acta,69(1),85(1976)〕が広く
用いられている。しかし、前者は測定波長においてビリ
ルビン,溶血ヘモグロビンなどの生体成分の影響を受け
易く、検体ごとにブランクを測定する必要があり、測定
のための操作が煩雑であるという欠点があり、さらにN
AGアーゼの至適pH(pH4〜5.5)とp−ニトロフェノ
ールの発色pH(pH9以上)が相違するために、NAGア
ーゼ活性の測定に際して酵素反応と発色反応を別々に行
なうことが必要であり、試薬数と操作ステップが多くな
り、酵素活性を求める場合に最も適当とされている速度
分析(レートアッセイ)法を適用することができない。
また、後者は螢光光度計のような特殊な機器が必要であ
るという欠点を有している。
さらに、ブランクテストを行なわなくてもよいように改
良した基質としてm−クレゾールスルホンフタレイニル
−N−アセチル−β−D−グルコサミナイドが知られて
いる(特開昭58−994号)。しかし、この場合は反
応停止剤試薬を加え、アルカリ性で発色させて測定する
エンドポイント法を用いるため、速度分析法を適用でき
ず2試薬法で測定する必要があり、長時間を要する上に
自動化のための機種が限定される等の問題点がある。
また、本発明の化合物(I)の製法として化学合成法
(特開昭61−11092号公報)等が知られている
が、これらの方法は各種の副生物が生成したり、反応工
程が複雑であったりして、実用化しうる程度に完成され
たものとは云い難い。しかも、具体的に記載されている
2−クロロ−4−ニトロフェニル−N−アセチル−β−
D−グルコサミナイドを基質とすると、水溶性が著しく
劣るため、NAGアーゼ活性測定に必要な基質量を溶解
させることが困難であり、正確な測定ができない。さら
に、NAGアーゼの活性測定域pH4.0〜6.0で発色基2−
クロロ−4−ニトロフェノールが十分な感度を示すこと
ができないという問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は水溶性すぐれ、高感度でレートアッセイが可能
なNAGアーゼ活性測定用の基質となる化合物ならびに
該化合物を基質として用いたNAGアーゼ活性測定試薬
の提供を目的としている。
本発明者らは、かかる目的を達成すべく検討を重ねた結
果、一般式(I)で表わされる化合物は水溶性にすぐ
れ、この化合物を基質として用いることにより体液中の
NAGアーゼ活性を短時間で正確かつ簡単にレートアッ
セイ出来ることを見出して本発明に到達した。
すなわち本発明は、一般式(I) (式中、Xは水素原子,ハロゲン原子またはメトキシ基
を示し、nは2〜4である。) で表わされるN−アセチル−β−D−ヘキソサミン誘導
体に関し、さらに基質として上記一般式(I)で表わさ
れる化合物を含有することを特徴とするN−アセチル−
β−D−ヘキソサミダーゼ活性測定試薬ならびに該一般
式(I)で表わされる化合物と共にサイクロデキストリ
ンを含有することを特徴とするN−アセチル−β−D−
ヘキソサミニダーゼ活性測定試薬に関する。
一般式(I)で表わされる化合物は、N−アセチルヘキ
ソサミンまたはその誘導体がその還元性末端でフッ素置
換された4−ニトロフェノール基とβ−結合したもので
ある。この化合物は、たとえばN−アセチルヘキソサミ
ンをアセチル化し、このアセチル化されたN−アセチル
ヘキソサミンとフッ素置換された4−ニトロフェノー
ル、たとえば2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェノー
ルを結合させた後、脱アセチルする方法(実験化学講
座、第24巻、第304頁,1958年)、アセチル化
されたN−アセチルヘキソサミンをハロゲン化し、次い
でそのハロゲン化物とフッ素置換された4−ニトロフェ
ノール、たとえば2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェ
ノールをエーテル結合させた後、脱アセチルする方法
(Methods in Carbohydrate Chemistry,II,第334
頁)により合成することができる。
上記一般式(I)で表わされる化合物のフッ素置換され
た4−ニトロフェノール基において、フッ素原子が他の
ハロゲン原子で置換されている場合、水に対する溶解性
が悪く、本発明が意図している基質として用いることは
不適当である。
本発明に使用されるフッ素置換された4−ニトロフェノ
ールとしては、2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェノ
ール,2,5−ジフルオロ−4−ニトロフェノール,
2,6−ジフルオロ−4−ニトロフェノール,3,5−
ジフルオロ−4−ニトロフェノール,2,3,5−トリ
フルオロ−4−ニトロフェノール,2,3,6−トリフ
ルオロ−4−ニトロフェノール,2,3,5,6−テト
ラフルオロ−4−ニトロフェノールがある。
本発明の一般式(I)で表わされる化合物をNAGアー
ゼ活性測定試薬として用いる場合、体液中のNAGアー
ゼの至適pHであるpH4.0〜6.0の値を保ち得る緩衝剤に溶
解させる。この要件を満足する緩衝剤としては様々なも
のがあり、たとえばクエン酸,酢酸,コハク酸,フタル
酸等の有機酸の緩衝剤などが挙げられる。さらに、サイ
クロデキストリンを添加することによりNAGアーゼ活
性の測定感度を向上させることができる。ここでサイク
ロデキストリンとしてはα−サイクロデキストリン,β
−サイクロデキストリン,γ−サイクロデキストリンな
どが挙げられ、α−サイクロデキストリンが好ましい。
基質濃度については特別な制限はなく、最大のNAGア
ーゼ活性を示す濃度が適当であり、通常は1mM以上,
好ましくは3〜10mMである。
本発明の試薬には、必要により界面活性剤,防腐剤,塩
化ナトリウム,安定化剤等を適宜加えることができる。
本発明の試薬を用いてNAGアーゼ活性を測定するに
は、該試薬を試料と反応させて基質を加水分解させ、生
成するアグリコン、すなわちフッ素置換された4−ニト
ロフェノールの発色による吸光度変化を直接分光光度計
を用いて比色定量する。すなわち、基質を含有する試薬
を加えた試験管と該試薬の代りに基質を除いた緩衝液を
加えた試験管を用意し、37℃で5分加熱する。次い
で、試薬に試料を加えて37℃で15分間反応させた
後、反応停止液を加えて反応を停止させる。一方、別の
試験管に精製水を入れ、同様に反応させた後、反応を停
止させる。試料の吸光度は基質を除いた液を対照にし、
試料ブランク吸光度は水を対照にしてレートアッセイ法
にてアグリコンの最大吸収波長(400nm)で測定す
る。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例1 N−アセチル−テトラ−O−アセチル−D−グルコサミ
ン50g,2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェノール
50gおよび塩化亜鉛12.5gをとり、130℃で加熱し
た。次いで、ベンゼンにて抽出後、蒸発乾固し、さらに
無水アルコールで再結晶して2,3−ジフルオロ−4−
ニトロフェニル−N−アセチル−β−D−グルコサミナ
イドを得た。本化合物の理化学的性質を以下に示す。
融点:146〜148℃ ▲〔α〕24 D▼:−26.1(水) UV:λmax299nm(水) 実施例2 被検液中のNAGアーゼ活性量を下記試薬を用いて下記
の方法により測定した。
試薬A 2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェニル−N−アセチ
ル−β−D−グルコサミナイド 2mM α−サイクロデキストリン 0.2% 塩化ナトリウム 200mM クエン酸緩衝液 0.05M pH5.0 試薬B 2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェニル−N−アセチ
ル−β−D−グルコサミナイド 10mM α−サイクロデキストリン 0.2% 塩化ナトリウム 200mM クエン酸緩衝液 0.05M pH5.0 試薬C 2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェニル−N−アセチ
ル−β−D−グルコサミナイド 2mM 塩化ナトリウム 200mM クエン酸緩衝液 0.05M pH5.0 試薬D 2,3−ジフルオロ−4−ニトロフェニル−N−アセチ
ル−β−D−グルコサミナイド 10mM 塩化ナトリウム 200mM クエン酸緩衝液 0.05M pH5.0 試薬E 2−クロロ−4−ニトロフェニル−N−アセチル−β−
D−グルコサミナイド 2mM 塩化ナトリウム 200mM クエン酸緩衝液 0.05M pH5.0 試薬F 2−クロロ−4−ニトロフェニル−N−アセチル−β−
D−グルコサミナイド 10mM 塩化ナトリウム 200mM クエン酸緩衝液 0.05M pH5.0 NAGアーゼ含有被検液50μに上記試薬3mlを加
えて37℃で3分間加温後、吸光度変化を長400nm
で測定して1分間の吸光度変化を求めた(ブランクはN
AGアーゼ含有被検液の代りに水を用いた)。第1表に
その結果を示す。
本発明の試薬A,B,C,Dは比較例E,Fに比較して
基質の溶解性が優れている。さらに、本発明の試薬A,
Bは試薬C,Dよりも測定感度が高い。
〔発明の効果〕
一般式(I)で表わされる本発明の化合物は水溶性にす
ぐれており、レートアッセイが可能なNAGアーゼ活性
測定のための基質として用いることができる。さらに、
サイクロデキストリンを添加することにより高感度なN
AGアーゼ活性測定が可能である。したがって、本発明
の試薬を用いることにより、体液中のNAGアーゼ活性
を短時間に正確、かつ簡単に測定することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 俊夫 静岡県焼津市小川514―2 (72)発明者 上村 稔 静岡県焼津市小川514―2 (56)参考文献 特開 昭61−112092(JP,A) 特開 平1−19090(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) (式中、Xは水素原子,ハロゲン原子またはメトキシ基
    を示し、nは2〜4である。) で表わされるN−アセチル−β−D−ヘキソサミン誘導
    体。
  2. 【請求項2】基質として一般式(I) (式中、Xは水素原子,ハロゲン原子またはメトキシ基
    を示し、nは2〜4である。) で表わされるN−アセチル−β−D−ヘキソサミン誘導
    体を含有することを特徴とするN−アセチル−β−D−
    ヘキソサミニダーゼ活性測定試薬。
  3. 【請求項3】一般式(I) (式中、Xは水素原子,ハロゲン原子またはメトキシ基
    を示し、nは2〜4である。) で表わされるN−アセチル−β−D−ヘキソサミン誘導
    体およびサイクロデキストリンを含有することを特徴と
    するN−アセチル−β−D−ヘキソサミニダーゼ活性測
    定試薬。
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