JPH0670632B2 - 微量の蛋白質を試験するための組成物及び方法 - Google Patents

微量の蛋白質を試験するための組成物及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の領域 本発明は、試験試料を、低濃度〜微量の蛋白の存在およ
び濃度に関して試験する組成物及び方法に関係する。更
に詳しくは、本発明は反応指示薬としてタングステン酸
塩/色素コンプレックスを含む試薬組成物を用いること
により、低濃度から微量の蛋白に関して、尿のような液
体を試験するための新規なかつ改良された方法及び組成
物に関する。検出及び/又は測定可能な応答が試薬組成
物と低濃度から微量の蛋白を含む試験試料との接触によ
り起こるように、試薬組成物はキャリヤーマトリクスの
中に取り込まれている。試験試料液の蛋白量を視覚的に
または機械によるどちらかで正確に検出および測定する
ために、試薬組成物は、異なる蛋白濃度で蛋白に対する
十分な感度と、十分な色分解を供給する。さらに本発明
は、乾燥した状態の試験片で評価する手順または、湿っ
た状態の溶液で評価する手順により、試験試料中の低濃
度から微量の蛋白の存在および濃度を決定する方法に関
して、指示薬としてタングステン酸塩/色素コンプレッ
クスを含む試薬混合物を用いることに関係する。
発明と従来技術の背景 アルブミンは最も豊富な血漿蛋白であり、一般に哺乳類
の血漿では総蛋白の1/2をわずかに越える構成成分で
ある。ヒトの体で、アルブミンは血液と組織との間の水
分バランスを調節する重要な役割をはたしており、水に
対して極微量可溶性のビリルビン、脂肪酸、コルチゾ
ル、チロキシンのようなものやスルホンアミド、バルビ
ツル酸塩のような薬物などの多くの化合物の輸送分子と
して機能している。アルブミン不足は、体内で、水に微
量可溶性の物質の輸送を制限し、血清流動体の異常な蓄
積や、浮腫によりヒトにアルブミン不足を知らせる。そ
れゆえにヒトの血清アルブミンが不足しているかどうか
を判定することは臨床的に重要である。
同様にヒトが過剰量の蛋白を排泄しているかどうかを判
定することも臨床的に重要である。正常に機能している
腎臓は本来、2段階の過程で尿を作成する。血液は腎臓
の糸球体や糸球体領域を通って流れる。糸球体の毛管壁
は水や血漿中の低分子量の成分に対して高透過性であ
る。アルブミンや他の高分子量蛋白は、これらの毛管壁
を通過できず、体内で利用できるようにするために尿か
ら過する必要がある。低分子量成分を含むその液体は
低分子蛋白のような尿成分や尿成分の分泌物を再吸収す
る腎臓の尿細管や尿細管領域を通過する。そして尿の濃
縮が行われる。結果として糸球体と尿細管の連結した過
程を通して、尿中の蛋白は最小もしくは全く存在しな
い。それゆえに尿中のアルブミンや低分子量蛋白の異常
に高い値は、検出されなければならず、生理機能不良に
関係している。
ヒトの尿中のアルブミン濃度が比較的高いということ
は、通常、病的状態を暗示する。例えば、尿中の正常な
蛋白濃度の平均は、血清アルブミンの存在する総尿中蛋
白の約1/3に当たる約2mg/dlから8mg/dlの間を変化
する。しかしながら、病的状態の多くの場合、アルブミ
ンが排泄蛋白の約60%から90%の割合を占めるような尿
中蛋白が、かなり増加する。蛋白尿として知られている
尿中蛋白の異常増加は、腎臓病の最も顕著な示標のひと
つであり、腎臓以外と関係のあるあらゆる病気の指標と
なるかもしれない。
したがって、ヒトがアルブミン不足であるかどうか、お
よび過剰蛋白を排泄しているかどうかを判定するため
に、また薬物法の効果を判定するのに必要な経過を監視
するために、簡便で正確、そして高価でない蛋白を検出
する評価を開発してきた。さらに、尿中や血清中蛋白の
検出および測定のために開発した数種の異なる評価方法
の中で、色素と結合する技術に基づく方法が特に役立つ
ことを立証した。なぜならば、色素と結合する方法は容
易に自動化され再現性のある正確な結果を供給するから
である。
一般に色素と結合する技術はアルブミンのような蛋白と
相互作用を占めすpH指示薬を用いる。そして、そのpH指
示薬はpHによる変化はなく蛋白との相互作用で色調変化
を起こすことが可能なものである。pH指示薬が蛋白と相
互作用を示し、結合する時、その指示薬の見かけ上のpK
a(酸解離定数)が変化し、その指示薬は色調変化を起
こし、いわゆる蛋白誤差現象が生じる。色素と結合する
技術を利用する方法ではpH本来の変化による色調変化を
防ぐために、適当な緩衝液が、pH指示薬を一定のpHに維
持する。蛋白との相互作用での蛋白誤差現象により、pH
指示薬は、pHの変化より起こる色調変化を一致する変化
を起こす。pH指示薬の実例は、蛋白と相互作用を示し、
結合し、そしてテトラブロモフェノールブルーおよびテ
トラクロロフェノール−3,4,5,6−テトラブロモスルホ
フタレインを含む蛋白誤差による色調変化を示す乾燥状
態での蛋白試験を用いた。
pH指示薬は、蛋白試験で広く用いられてきたけれども、
指示薬を利用する蛋白試験方法には、いくつかの問題と
欠点が依然存在している。例えばpH指示薬に基づく方法
は、約15mg/dl以下の濃度の蛋白を検出することも、量
的に識別することもできない。さらに数種の簡単な半定
量的試験と、数種の複雑な定量試験が試験試料中の総蛋
白量を決定するために利用できるけれども、これらの試
験方法の大部分は簡便な比色試薬試験片という特例を除
き、蛋白を定量するために蛋白の沈殿が必要である。
比色試薬試験片は、前に述べた酸、塩基指示薬と確実に
相互作用を示し、pHは変化せずに指示薬の色調を変える
蛋白の能力を利用している。例えば、指示薬テトラブロ
モフェノールブルーがpH約3で一定に保つよう緩衝化さ
れている時、その指示薬は蛋白を含まない溶液で黄色を
示す。しかしながら、蛋白を含む溶液に対して緩衝化さ
れている指示薬は、蛋白の存在により、水溶液中の蛋白
濃度に依存して緑又は青を示す。
蛋白試験に用いられるいくつかの比色試験片は、緩衝化
されたpH指示薬例えばテトラブロモフェノールブルー
を、浸み込ませてあるキャリヤーマトリクスの小さな正
方形パッドでできている1ヶ所の試験部分をもってい
る。他の比色試験片は、上記に述べたような1ヶ所の蛋
白試験する試験部分があり、さらに同じ試験片に他の尿
成分を同時に試験するために、数種の試験部分を追加し
た、複数の判定ができる試験片である。比色試験片のど
ちらのタイプも尿中蛋白の試験は比色試験片をよく混
ぜ、遠心分離しない尿試料の中にちょっと浸し、試験片
の試験部分の色の結果を、比色試験片容器に用意してあ
る標準色調表と比較することにより、簡単に行なわれ
る。
指示薬としてpH3で緩衝化されたテトラブロモフェノー
ルブルーを用いる試験片で蛋白の半定量的試験を行い、
その試験を陰性、微量または、1プラスから4プラスと
して表わすことができる。陰性および黄色の判定は指示
薬の色調変化がないことにより示され、尿が蛋白を含ま
ないということを、意味している。微量の判定は、尿中
の蛋白が約5〜20mg/dlであることを、意味している。
緑から段々暗い青い色合いへの変化を示す1プラスから
4プラスの判定は、それぞれ30、100、300、そして2000
mg/dl以上の尿の蛋白濃度とほぼ同等であり、重篤な蛋
白尿を段階的に示す信頼性のある指標として役立つ。
上記に述べた方法に従ってヒトは、尿試料の蛋白量が0
から約30mg/dlの範囲にあるということを容易に視覚的
に判定することができる。しかしながら、現在市販され
ている試験片を利用することにより可能な色調の識別は
0mg/dlと15mg/dlの間で、尿中の蛋白量を正確に判定
するには不十分である。低い蛋白濃度の間で、検出や識
別が不可能なことは、臨床的に重大である。なぜなら
ば、健康人の尿蛋白レベルが、ふつう約10mg/dlから約
20mg/dlの範囲だからである。したがって、ヒトの尿蛋
白量を約30mg/dl以下の試験で単に蛋白量の推定でなく
もっと正確に知ることは臨床的に重要であろう。
もちろん、尿試料中の蛋白量を半定量的な蛋白沈殿によ
る手法や、定量的だが24時間かかる蛋白沈殿による手法
によってさらに正確に決定することができる。しかしな
がらこれらの試験は時間がかかり比較的高価である。さ
らに沈殿試験は熱練した人により実験室で行なわれなけ
ればならない。そして患者が尿蛋白量を早急に判定する
ために、家庭で行ったり、ある特定の薬物療法がうまく
いっているか否かを監視するために、利用することはで
きない。
したがって、低濃度から微量の蛋白量の尿を試験する簡
便で正確、信頼性のある方法、0mg/dlから約5mg/dl、
約5mg/dlから約10mg/dl、約10mg/dlから約20mg/d
l、約20mg/dlから約30mg/dl、およびそれ以上から約1
00mg/dlと約300mg/dlの間の範囲で、蛋白レベルを視
覚的に識別できる方法を用いることが非常に好都合であ
ろう。試験片を浸して、判定するような方式を用いて容
易に低濃度から微量の尿蛋白濃度を決定するこのような
正確な方法を供給することにより、1日も待たずに下さ
れる診断のような試験結果を直ちに供給するために、低
濃度から微量の蛋白濃度の尿試験を、実験者が行うこと
ができる。そして、薬物療法を直ちに開始することがで
きる。さらに試験片による方法は、より正確に低レベル
から微量の尿中蛋白レベルおよび患者が受けている薬物
療法の効果を、監視するために、家庭で患者が行うこと
ができる。
後で、さらに詳しく記述するけれども本発明の方法はタ
ングステン酸塩/色素コンプレックスを混入した試薬混
合物を含む試験片を利用することにより、低レベルから
微量の尿中蛋白に対して早く正確で信頼性のある試験を
下すことができる。タングステン酸塩/色素コンプレッ
クス試薬混合物は、試験の感度を改良し、異なる蛋白濃
度の間で、視覚的に十分判定可能な色調変化を供給する
ので約30mg/dlまたはそれより低いレベルで尿の蛋白濃
度を、正確に決定することができる。さらに、本発明の
方法を、約100mg/dlから約2000mg/dlのような試験試
料中のより高い蛋白の存在および濃度を決定するために
も用いることができる。
ヒトの表われる蛋白尿のレベルは臨床的病理学的な病気
の本質に、および特定の病気の重篤さに確実に依存す
る。蛋白尿は、一時的に中断したり、継続したりする。
その蛋白尿の中断は、通常腎臓の病気によるよりもむし
ろ生理的、機能的な状態により引き起こされる。それゆ
えに尿または他の試験試料中の蛋白の正確で確実な試験
が実験室用と家庭用の両方で利用できなければならな
い。この試験により、正しい診断を下し正しい薬物療法
を施し監視し、維持するために低濃度から微量の蛋白で
すら検出し測定できなければならない。さらに低濃度か
ら微量蛋白の蛋白試験方法が、容易に経済的に尿中また
は他の試験試料液中の蛋白を、定性的および定量的に決
定できる浸漬読取り法により利用できるならば、好都合
であろう。
さらに尿中または他の試験試料液中の蛋白を試験するい
かなる方法でもpH変化あるいは蛋白以外の試験試料成分
との選択的な相互作用のような化学的あるいは物理的な
競合作用の結果としてではなく、蛋白との相互作用の結
果として色調変化を起こす試薬組成物を利用することに
より、正確で信頼性・再現性のある結果を与えなければ
ならない。さらに、その蛋白試験方法が湿潤状態で試験
する場合と尿中または他の試験試料中の蛋白を早く、経
済的および正確に決定する乾燥した試薬紙を用いる場合
との両方に適しているならば、より好都合であろう。そ
の上、蛋白の試験に用いられる方法及び組成物が逆に複
数の試験パッド紙上にある他の試験試薬パッドに影響を
及ぼし妨害するべきではない。
本発明までに、尿または他の試験試料の蛋白を試験する
ための概知の方法では、低濃度から微量の蛋白レベルに
おいて十分な感度と試験の色分解を供給し、約30mg/dl
以下の蛋白濃度で正確かつ信頼のある蛋白試験ができる
ような試薬組成物を含まなかった。さらにテトラブロモ
フェノールブルーまたはテトラクロロフェノール−3,4,
5,6−テトラブロモスルホフタレインのようなひとつの
指示薬を利用した乾燥状態にある化学試験片が数年間広
く用いられてきたけれども、乾燥状態にある試験片は、
十分な感度を供給し、それゆえに低濃度から微量の蛋白
レベル間で、十分に視認可能な色分解を与えるタングス
テン酸塩/色素のコンプレックスを混入していなかっ
た。
従来技術においては、尿の蛋白を試験するためにpH指示
薬により染色する方法を用いた湿潤状態と乾燥した状態
の化学に関する多数の参考文献が含まれる。例えばKest
onの米国特許番号3,485,587では、一定のpHで蛋白を試
験するために利用する基本的な色素と結合する技術を発
表している。Kestonは指示薬の色調変化を監視すること
により、アルブミンの存在および濃度を測定するため
に、ひとつの指示薬を用い、その指示薬を、pKa(酸解
離定数)よりわずかに低い一定のpHに維持することを教
示している。
出版物“Color Reaction Between Pyrogallol Rod-
Molybdenum(VI)Complex and Protein"、Y.フジタ、
I.モリ及びS.キタノ、分析化学、32、pp.E379−E386(1
983)に、蛋白濃度を測定するためにキレート剤または
金属イオンの取り込みが必要である蛋白とピロガロール
・赤色モリブデンコンプレックスとの相互作用について
記載されている。
同様に特開昭61−155757号(1986年)に、モリブデンコ
ンプレックスとキレート剤またはある決められた金属イ
オンのどちらかを含む混合物を用いることにより、試験
試料中の微量蛋白を試験する比色法を発表している。し
かしながら、特開昭61−155757に発表された方法では、
モリブデン酸塩/色素が蛋白と結合するまでの強烈なイ
オン強度および比重による障害を受ける。ゆえに、色調
変化の程度は逆に試料のイオン強度に関係している。そ
れゆえに同じ蛋白量を含むイオン強度の高い(比重の大
きい)尿試料の試験よりもイオン強度の低い(比重の低
い)尿試料の試験の方が、試験片でより大きな色調変化
が生じる(ゆえにより多くの蛋白量を示す)。本発明で
用いたタングステン酸塩/色素のコンプレックスは、意
外にもイオン強度および比重による障害を受けず、試験
試料のイオン強度にかかわらず、正確な蛋白試験を与え
る。さらに、この反応を抑えるために日本特許出願で発
表した組成物にキレート剤を加えることは不必要であ
り、実際に本発明の方法に有害であるということがわか
った。
特開昭61−155757において記載されている方法は、ま
た、出版物“Urinary Protein as Measured with
a Pyrogallol Red-Molybdato Complex,Manually a
nd in a Hitachi 726 Auto-mated Analyzer"、
N.ワタナベ.S.カメイ、A.オオクボ、M.ヤマナカ、S.オ
オサワ、K.マキノ、and K.トクダ、Clin.Chem.,32/8,
p.1551〜1554(1986)で述べられた。この出版物はモリ
ブデン酸塩/色素のコンプレックスを用いる尿中蛋白の
自動検出または手動検出について述べている。この文献
においては、更に、上記記載の欠点に加えて、蛋白とモ
リブデン酸塩/色素のコンプレックスとの間の興味深い
相互作用は自動試験では37℃で少なくとも8分継続し、
10分以内には完了するが、手動試験では反応を試験する
前に、その相互作用を20分間継続させたことが報告され
ている。このような完全に色調変化が起こるまでの長い
相互作用時間は不便でもあり、また色調変化の程度(蛋
白量)を直ちに判定したならば、誤った試験を導く可能
性がある。しかしながら本発明の方法に従うと、蛋白と
タングステン酸塩/色素のコンプレックスとの相互作用
は2分未満で完了する。それゆえに誤った試験の可能性
を大きく減縮し、より早く結果を供給することができ
る。
従来技術、および現在利用している市販の試験片と比較
して、本発明の方法で検出感度が増し、タングステン酸
塩/色素のコンプレックスを含む試薬混合物を用いるこ
とにより、特に低濃度から微量の尿中蛋白が測定でき
る。つまり約30mg/dl以下の蛋白レベルで、正確な試験
が成しとげられた。意外にも従来技術と異なる本発明の
方法では、試験試料液中の低レベルから微量の蛋白を簡
単に早く検出および測定できる。ゆえに本発明の方法に
従うと、尿または他の試料の蛋白、特に低濃度から微量
の蛋白を、タングステン酸塩/色素のコンプレックスを
含む試薬混合物を用いることにより、乾燥状態の試薬紙
による試験と湿潤状態で試験することによって新しい予
想外の結果が得られる。
発明の概要 端的に言うと、本発明は、新しく改良された方法および
試験試料中の成分、特に少量から微量の成分の存在およ
び濃度を決定するための組成物に関するものである。こ
の方法は、試験試料の成分と相互作用して検出可能な応
答を生成しうる試薬組成物を用いるものである。家庭用
に関しては、試薬組成物は視覚的に検出可能な反応を示
す。実験室用に関しては、試薬組成物は視覚的にまたは
機械により検出可能な反応を示す。この方法は湿潤状態
での試験または試薬組成物が分解物検出体であるキャリ
ヤーマトリクスに取り込まれている乾燥状態での試験に
適している。分解対象物検出具のキャリヤーマトリクス
は、紙のような吸水性多孔質材料、または、浸透性の
ある重合物質でできている片、層、膜のような非吸水性
の物質から成っている。試薬組成物はキャリヤーマトリ
クスに均等に取り込まれ、そしてキャリヤーマトリクス
に液体の試験試料が入り込むことができるような概知の
濃度でキャリヤーマトリクスは試薬組成物をキャリヤー
マトリクス全体に均等に保持する。
さらに、本発明は、新しく改良された試薬組成物を用い
ることにより、尿または他の試験試料を、蛋白、特に少
量から微量の蛋白を試験する方法に関する。試験試料液
中の低濃度から微量の蛋白の検出および測定を可能にす
るために、低い蛋白濃度で、十分に増加した感度および
十分な色調変化を与えるタングステン酸塩/色素のコン
プレックスを含む試薬組成物を用いることを説明してき
た。本発明の重要な特徴に従うと尿中および他の試験試
料中の0mg/dlから約2000mg/dl、特に0mg/dlから約30
mg/dlの間の蛋白レベルを定性的および半定量的に測定
することができる。臨床的な試験方法では、本発明のタ
ングステン酸塩/色素のコンプレックス試験組成物を用
いることにより、定性的および半定量的に尿または他の
試験試料中のアルブミンのような蛋白の濃度をさらに正
確に測定することができる。なぜならばタングステン酸
塩/色素のコンプレックス試薬組成物により低濃度から
微量の蛋白濃度でこの方法の感度および色調変化が改良
されたからである。さらに意外にも分析対象物検出具に
取り込まれたタングステン酸塩/色素のコンプレックス
試薬組成物により尿中また他の試験試料中の蛋白濃度が
0mg/dlから約30mg/dlの間また0mg/dlから約5mg/dl
の間、約5mg/dlから約10mg/dlの間のような低濃度か
ら微量の蛋白の検出および測定が可能である。
それゆえに、本発明の目的は、液体中の化学物質の相対
濃度を測定するための新規なかつ改良された方法及び組
成物を提供することである。
本発明の別の目的は、尿または他の試験試料の蛋白を試
験するための、簡便で正確、信頼性、再現性のある方法
を供給することである。
本発明の別の目的は、尿または他の試験試料の低濃度お
よび微量の蛋白レベルを試験するための、簡便で正確、
信頼性、再現性のある方法を供給することである。
本発明の別の目的は、試験液中の蛋白質と相互作用し
て、試験片の色の変化のような視認可能な変化を生成す
る新規なかつ改良された蛋白質相互作用試験具を提供す
ることである。
本発明の別の目的は、低濃度から微量の蛋白の検出およ
び測定を可能にするために十分な感度および視覚的に十
分判定可能な色調変化を与える尿または他の試験試料液
の試験方法を提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、約10mg/dl以下の蛋白濃
度に対して感度が良く、0mg/dlから約2000mg/dl、特
に0mg/dlから約30mg/dlの蛋白レベルの間を半定量的
に識別する尿または他の試験試料液の試験方法を提供す
ることである。
本発明の別の目的は、指示試薬組成物を用いた尿または
他の試験液の試験方法を提供することである。
本発明の別の目的は、蛋白と相互作用を示して検出およ
び測定可能な色調変化を起こし、試験試料中の蛋白の存
在および濃度を測定することができる指示試薬組成物を
用いる尿または他の試験液の試験方法を供給することで
ある。
本発明の別の目的は、蛋白と相互作用を示し視覚的及び
機械的に識別できる色調変化を起こし、尿中または他の
試料液中の蛋白濃度を、0mg/dlから約2000mg/dlの
間、特に0mg/dlから約30mg/dlの間のレベルで半定量
的に決定することができる指示試薬組成物を供給するこ
とである。
本発明の別の目的は、タングステン酸塩/色素のコンプ
レックスを含む指示試薬組成物を乾燥した状態の分析対
象物検出具に取り込むことにより蛋白を試験する方法を
供給することである。
さらに、本発明の別の目的は、試験試料中の蛋白と相互
作用を示すことが可能な試薬組成物を取り込んだキャリ
ヤーマトリクスを含む分析物試験片を用いることより新
しく改良された蛋白の試験方法を供給することである。
ここで、キャリヤーマトリスクは紙のような吸水性マ
トリックスまたは、浸透性のある重合物質でできている
層、フィルム、膜のような非吸水性マトリックスから成
っている。
さらに本発明の別の目的は、蛋白反応が行われる新規か
つ予期されなかった正確な試験片を作り上げるためにキ
ャリヤーマトリクスにダングステン酸塩/色素のコンプ
レックス試薬組成物を取り込むことが可能な新しく改良
された乾燥した状態の試験片を供給することである。
本発明の先および残りの目的、有利な点ならびに新しい
特徴は、次の発明の詳細な説明より明らかになるだろ
う。
発明の説明 本発明の方法に従うと、尿中および他の試験試料液中の
アルブミンのような蛋白、特に低濃度から微量の蛋白濃
度をタングステン酸塩/色素のコンプレックスを含む指
示試薬組成物を用いることにより、定性的および半定量
的に判断することが可能である。タングステン酸塩/色
素のコンプレックスを含む指示試薬組成物を用いること
により、試験試料液中の低濃度から微量の蛋白レベルを
試験するためにその蛋白レベル間の蛋白に対する十分な
感度と、視覚的に十分判定できる色調変化が可能とな
る。本発明の方法により改良された感度と色調変化は低
い蛋白レベルまで可能となり特に尿の試験で有効であ
る。
現在、市販されている試験は、0mg/dlから約30mg/d
l、特に0mg/dlから約15mg/dlの範囲の蛋白レベル間を
識別することは不可能である。低い蛋白濃度のレベル間
の識別は技術の点で臨床的に重要である。なぜならば、
約10mg/dlから約20mg/dlの範囲は、健康人の正常な尿
蛋白レベルとして用いられるからである。それゆえに、
0から約10mg/dlの尿蛋白レベルは生理学的不均衡を引
き起こす可能性のある蛋白不足を示す可能性がある。そ
して約20mg/dl以上の尿蛋白レベルは、病的状態を意味
する過剰な蛋白排泄を示す可能性がある。約100mg/dl
から約2000mg/dlのような比較的高い範囲の尿の蛋白濃
度に関して本発明の方法は、尿の蛋白濃度に対して、改
良された感度および色調判定を今まで通り供給すること
ができるということを注意すべきである。しかしなが
ら、高い蛋白レベルは確かにそれ以上の検査が必要な生
理学的に異常な状態を示すけれども、臨床的な利点は、
この濃度範囲で、さほど大きいものではない。
さらに、尿を試験することのほかに、本発明の方法およ
び組成物により、血漿中または血清中のアルブミンの存
在および半定量的な濃度、ならびにその上さらに一般的
に多くの他のアルブミン含有液のアルブミン量を決定す
るためにも用いることが可能である、ということが明ら
かになるだろう。本発明の別の重要な特徴に従って本発
明の方法及び組成物により、尿中および他の試験試料液
中の蛋白、特に低濃度から微量の蛋白の存在および濃度
を決定するために、水溶性の液体状態での試験ならびに
本発明の利点を、最大限に活用するための乾燥した状態
での試験パッド試験のどちらでも用いることができる。
試験試料中の蛋白の存在および濃度を決定するために、
色素と結合する技術を用いる場合、タングステン酸塩/
色素のコンプレックスを含む試薬組成物により、低濃度
から微量の蛋白濃度に対して、感度が上がるよう改良さ
れ、視覚的に色調を判定するということが、予想外にも
わかった。タングステン酸塩/色素のコンプレックスを
用いる色素と結合する技術により、特に低濃度から微量
の蛋白濃度に対してさらに正確で信頼性があり、臨床的
に意味のある半定量的試験が可能である。
現在蛋白試験に用いられている色素は、適当な一定pHに
維持している時に、蛋白誤差現象が原因の蛋白との相互
作用を示し、色調変化を起こす。蛋白誤差現象は、Kest
onの米国特許番号3,485,587に詳しく記載されている。
その特許には蛋白誤差現象を観察するために必要なあら
ゆる色素、正確なpH、および緩衝液が発表されている。
Kestonの特許に、基本的には尿中の総蛋白量を試験する
ために用いられる現在の乾燥した状態の試験片が記載さ
れている。これらの総蛋白試験片は、一般的にpH5以下
の強酸で通常色調変化を起こす発色指示薬および発色指
示薬のpHを、色素が色調変化を起こすpHよりわずかに低
く維持するための緩衝液を含む。発色指示薬の十分な緩
衝作用により、試験試料と接触して起こるpH変化に帰因
するよりむしろ、蛋白との相互作用に起因する色素の色
調変化が、本質的に保証される。
特開昭61−155757(1986)には、試料液中の蛋白を試験
するために、モリブデン酸塩/色素のコンプレックスと
キレート剤またはある金属イオンのどちらかとの効果に
ついて記載されている。しかしながら、先に述べたよう
に、日本の方法は試料液には同量の蛋白を含むが、異な
るイオン強度(比重)により、異なる蛋白試験が行なわ
れることが予測される強烈なイオン強度(比重)の障害
を受けるものである。しかしながら、本発明の重要な特
徴に従って、イオン強度(比重)による障害は、試薬組
成物中の指示成分としてタングステン酸塩/色素のコン
プレックスを用いることにより弱められるということを
示してきた。予想外にもタングステン酸塩/色素のコン
プレックスにより、日本特許で発表されたモリブデン酸
塩/色素のコンプレックスにより方法よりも試料液中の
総蛋白量のより正確で信頼性のある試験が得られる。よ
り確かな蛋白試験のほかに本発明のタングステン酸塩/
色素のコンプレックスによる方法はモリブデン酸塩/色
素のコンプレックスによる方法よりも4倍から5倍早く
試験結果を与える。それゆえに、低濃度から微量の蛋白
濃度ですら本質的に即座に蛋白試験結果を与えるために
家庭および実験室で行うことのできる、早く、正確で再
現性および信頼性のある蛋白試験の方法が可能である。
本発明による利点を達成するために、指示試薬組成物
は、発色指示薬としてタングステン酸塩/色素のコンプ
レックスを含むということが必要である。従来技術およ
び現在利用可能な市販されている試験の両方と比べて、
試薬組成物の指示成分として、タングステン酸塩/色素
のコンプレックスを混入することは、視覚的にも、機械
的にも、蛋白と指示薬の相互作用により起こる色調変化
の判定および識別を改良する。それゆえに、特に低濃度
から微量の蛋白濃度に対する蛋白試験の感度が増す。
本発明の方法は前に述べた蛋白誤差現象を利用するもの
である。しかしながら、試薬組成物中の発色指示薬とし
て、タングステン酸塩/色素のコンプレックスを混入す
ることにより低濃度から微量の蛋白を検出および測定す
ることが可能である。前に述べたようにpH指示薬が蛋白
と相互作用を示す時、その指示薬の見かけのpKaは変化
し、いわゆる蛋白誤差現象が生じることにより色調変化
が起こる。同様に、本発明の重要な特徴に従ってタング
ステン酸塩/色素のコンプレックスは同様に試験試料中
の蛋白と相互作用を示し、さらにはっきりした色の展開
が成される。それゆえに、蛋白との相互作用による試験
の感度ならびに色調の変化および識別の改良が成され、
それにより、より低い蛋白濃度の測定および検出が可能
となる。
一般的に本発明の方法で用いられる試薬組成物中の指示
成分は、タングステン酸塩と色素との間の相互作用の結
果として形成されたコンプレックスである。タングステ
ン酸塩/色素のコンプレックスは蛋白と相互作用を示
し、この蛋白との相互作用に応じた色調変化の検出およ
び測定が可能であることが第一に重要なことである。指
示試薬組成物に用いられるタングステン酸塩/色素のコ
ンプレックスは、試験試料中の非蛋白成分との化学的ま
たは物理的な競合作用に対立して選択的に蛋白との相互
作用を示さなければならない。感知できる非蛋白成分と
の競合作用が試験試料中の蛋白の存在と量に関して、偽
りのおよび誤った試験に導く可能性がある。例えば適当
なpH調整および指示試薬組成物の緩衝化は、試験試料が
緩衝液の影響に打ち勝つ強アルカリである場合を除き、
あらゆる場合でpH変化のために起こる色調変化の可能性
を排除する。本発明の方法に従ってタングステン酸塩/
色素のコンプレックスのpHは、タングステン酸塩/色素
のコンプレックスが、最大限に色調変化を起こすために
色調を変えるpH範囲よりわずかに低いpH値に調整され、
緩衝化される。ゆえに最も重要である評価感度が増し、
最もはっきりとした色調判定に改良する。それゆえに、
試験試料中の低濃度から微量の蛋白濃度が、さらに早く
正確に試験される。
さらに指示試薬組成物中のタングステン酸塩/色素のコ
ンプレックスに用いられている色素は、試験試料中の比
較的低い蛋白濃度を検出でき色調変化を測定できるよう
な十分に強い色調変化を起こさなければならない。例え
ば改良された色調判定および試験感度の増加の利点はも
しタングステン酸塩/色素のコンプレックスが、弱い色
調から強い色調に十分に変化を起こさないならば、意味
がなくなり最小のものとなる。それゆえに本発明を十分
有効なものにするために、指示試薬混合中のタングステ
ン酸塩/色素のコンプレックスに用いられる色素は、そ
の色素が強い色調から弱い色調にまたは弱い色調から強
い色調に十分変化を起こし、そして試験者が視覚的にま
たは機械的に試験試料中の蛋白量を検出し、測定できる
ようなものが選ばれる。
本発明の方法で、最も有効に用いられるタングステン酸
塩/色素のコンプレックスの色素は、それぞれ下記Iお
よびIIで示される色素ピロカテコールバイオレットおよ
びピロガロールレッドと同様の構造をもつポリヒドロキ
シエンゼンスルホンフタレイン型のものであることが見
出された。
ピロカテコールバイオレットとピロガロールレッドのほ
かに、ポリヒドロキシ置換のベンゼンとスルホンフタレ
イン型の構造をもつ色素は、ブロモプロガロールレッ
ド、キシレンオレンジ、およびピロガロールフタレイン
ならびにそれらの混合物がある。同様に、下式IIIで示
すピロガロールフタレインのようなポリヒドロキシベン
ゼンフタレイン型の指示薬、及び、o−ヒドロキシヒド
ロキノンフタレインもまた本発明の方法及び組成物に用
いることができる。
これらのポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレイン型
の色素およびポリヒドロキシベンゼンフタレイン型の色
素は、タングステン酸塩のような金属酸化物とコンプレ
ックスを形成することができ、金属酸化物とコンプレッ
クスを作ったあと、蛋白と結合することができる。そし
てコンプレックスを作り蛋白と結合したあと試料中の低
濃度から微量の蛋白量を含む試験試料中の蛋白量と、視
覚的および機械的に検出および測定を可能にするのに十
分な色調変化を起こすことができる。蛋白と結合する能
力、試験試料の色、色調変化の強度および化学的適合性
のようないくつかの化学的および物理的なパラメーター
に依存して、特にポリヒドロキシベンゼンスルホンフタ
レイン型の色素またはポリヒドロキシベンゼンフタレイ
ン型の色素が、試薬組成物中の指示成分を形成するため
にタングステン酸塩とコンプレックスを作る目的で選ば
れる。指示試薬組成物のタングステン酸塩/色素のコン
プレックスの成分中の発色化合物として選ばれる実際の
ポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレイン型の色素ま
たはポリヒドロキシベンゼンフタレイン型の色素は、最
大限の視覚的な色調判定および最大限の感度をもつ蛋白
試験を行うために、試験キットの設計の当業者により決
定することができる。本発明の指示試薬組成物のタング
ステン酸塩/色素のコンプレックス成分に用いられるポ
リヒドロキシベンゼンスルホンフタレイン型の色素およ
びポリヒドロキシベンゼンフタレイン型の色素は、当業
者に周知な方法によって製造することができる。さら
に、本発明の方法で有用な数種の色素化合物は現在市販
され利用可能な概知の指示薬である。
本発明の別の重要な特徴によれば、試薬組成物中のタン
グステン酸塩/色素のコンプレックスを作るために、ポ
リヒドロキシベンゼンスルホンフタレイン型の色素また
はポリヒドロキシベンゼンフタレイン型の色素をタング
ステン酸塩と結合させなければならない。特開昭61−15
5757には、モリブデン酸塩/色素のコンプレックスを用
いる蛋白試験が記載されている。この試験には、ポリヒ
ドロキシベンゼンスルホンフタレイン型の色素を同様に
用いているが、モリブデン酸塩を用いているためにブラ
ンク反応を抑えるためにキレート剤または金属イオンを
混合物中に存在させる必要がある。さらに、日本の方法
は、試験試料のイオン強度および比重の変化が原因によ
る妨害が起こるためにその正確さに疑いがかけられてい
る。また、モリブデン酸塩を用いる方法は、試験片に十
分色が展開するために極めて長い接触時間が必要であ
る。意外にも、タングステン酸塩を用いることにより、
試験試料中のイオン強度および比重による妨害の問題か
ら逃れ、試験片に十分色が展開するために必要な時間を
劇的に短縮し、実際に見逃すことのできないブランク反
応を抑えるためのキレート剤または金属イオンの存在を
必要としない。
タングステン酸塩コンプレックス中において用いるタン
グステン酸塩は、特に制限はされない。しかしながら、
タングステン酸塩は、ポリヒドロキシベンゼンスルホン
フタレイン型の色素またはポリヒドロキシエンゼンフタ
レイン型の色素とコンプレックスを作るために、十分水
に可溶性でなければならない。さらに、本発明で用いら
れるタングステン酸塩の陽イオンは着色度の高い陽イオ
ンによる試験の妨害を避けるために本質的に着色されい
ないことが好まれる。ポリヒドロキシベンゼンスルホン
フタレイン型の色素またはポリヒドロキシベンゼンフタ
レイン型の色素とコンプレックスを作るために、十分水
に可溶性であるタングステン酸塩は、タングステン酸ア
ンモニウム、パラタングステン酸アンモンニウム、タン
グステン酸ビスマス、タングステン酸カドミウム、タン
グステン酸カルシウム、タングステン酸リチウム、タン
グステン酸マグネシウム、タングステン酸カリウム、メ
タタングステン酸ナトリウム、タングステン酸ナトリウ
ム、タングステン酸ストロンチウム、タングステン酸亜
鉛、アルカリ金属、アンモニウム、ならびにアルキル、
ジアルキル、トリアルキル、またはテトラアルキルアン
モニウム陽イオンをもつホスホタングステン酸塩、タン
グステン酸アルキルアンモニオウムまたはヒドロキシア
ルキルアンモニウム、タングステン酸ジアルキルアンモ
ニウムまたはジヒドロキシアルキルアンモニウム、そし
てタングステン酸トリアルキルアンモニウムまたはトリ
ヒドロキシアルキルアンモニウムまたはそれらを組み合
わせたものがあるがこれらに制限されない。
本発明の重要な特徴によれば、ポリヒドロキシベンゼン
スルホンフタレイン型およびポリヒドロキシベンゼンフ
タレイン型の色素とコンプレックスを作るために用いる
好ましいタングステン酸塩は、水に高い溶解性を示すも
のである。そして、これらのタングステン酸塩は、非コ
ンプレックス及び非障害金属およびアンモニウム陽イオ
ンを有する。本発明を完全に有利なものにするために、
タングステン酸アンモニウム、タングステン酸カリウ
ム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸リチウ
ム、タングステン酸ストロンチウムおよびアルキルまた
はヒドロキシアルキル置換のタングステン酸アンモニウ
ムあるいはそれらを組み合わせたものが、本発明のタン
グステン酸塩/色素コンプレックスを作るためのタング
ステン酸塩として用いられる。
ポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレイン型またはポ
リヒドロキシベンゼンフタレイン型の色素と適当なタン
グステン酸塩とのコンプレックスは尿中または他の試験
試料液中の蛋白、特に低濃度から微量の蛋白の存在およ
び半定量的に蛋白濃度を決定するために改良された方法
で試薬組成物の指示成分として用いられる。本発明の指
示試薬組成物は蛋白誤差現象が原因の色調変化を、視覚
的および機械的のどちらかで識別および測定できるよう
にするために、蛋白と相互作用を示す。しかしながら、
タングステン酸塩/色素コンプレックスのほかに本発明
の指示試薬組成物は、タングステン酸塩/色素コンプレ
ックスがpH変動の結果として色調を変えるのではなく、
試験試料中の蛋白の存在および半定量的に蛋白濃度を正
確に決定するために、蛋白と接触し、相互作用を示すこ
とで色調を変えるような十分量の適当な緩衝液を必要と
する。
さらに、概知のあらゆる種類の緩衝液を本発明の指示試
薬組成物に用いることができるということを説明してき
た。緩衝液の機能は蛋白の存在により、指示試薬組成物
中で要求される色調変化を起こすために十分な一定pHに
試薬系を維持すること、および蛋白含有試験試料のpHの
変動が原因の色調変化を本質的に除去することである。
結果として、試薬組成物中に混入する緩衝液の量は試験
試料の性質に依存する。緩衝液の量は、通常約100mMと
約500mMの間にある。特例で緩衝液の量が、この範囲を
越えたりまた下回ったりすることもある。用いられる緩
衝液の性質は指示試薬組成物に混入したタングステン酸
塩/色素コンプレックスに依存し、変化する。
しかしながら、試薬組成物中のタングステン酸塩/色素
コンプレックスは通常pH約2から約4の範囲、なるべく
ならば約2から3の範囲で色調変化を起こし、一般的
に、この範囲よりほんのわずかに低いpH値に試薬組成物
のpHを維持するべきであるということが最適の結果とし
てわかった。試薬組成物中のある特定の指示薬に対し
て、緩衝化された適当なpH値を決定し2つの部分から成
る指示試薬組成物に用いることができるような特定の緩
衝液を決定する方法が、Kestonの米国特許番号3,485,58
7においてみられる。
この試薬組成物に緩衝液を用いることは好ましいことだ
けれども、緩衝液はすべての場合で必要なわけではな
い。例えば、特例として、試験試料が試薬組成物と接触
する前に、尿または他の試験試料に緩衝液を加えること
が望ましい場合もある。また、試験試料が試薬組成物を
一定pHで維持するために適当な種類の緩衝液を適量あら
かじめ含んでいるものもあり、また、タングステン酸塩
/色素のコンプレックス試薬組成物がpH変化に対して鈍
感なものもある。そのような場合にタングステン酸塩/
色素のコンプレックスは、指示試薬組成物中で、唯一の
活発な成分である。しかしながら、指示薬タングステン
酸塩/色素のコンプレックスおよび緩衝液の性質および
機能を実質的に変えず、蛋白試験の妨害をしない界面活
性剤のような任意の成分もまた指示試薬組成物中に含ま
れることがあるということを理解するべきである。同様
に他の重要でない成分には、重合化合物、可塑剤、およ
び活性のないベースになる染料がある。
尿または他の試験試料と接触して、タングステン酸塩/
色素のコンプレックス指示試薬組成物の色調変化は、蛋
白の存在を表わす。さらに、試験試料により発した色
を、概知の蛋白濃度の水溶液により発した色と比較し関
係づけることにより、試験試料中の蛋白濃度を半定量的
に測定するために色調変化の強さおよび程度が用いられ
る。本発明の重要な特徴に従って、試験試料中の少量か
ら微量の蛋白量を分光光度計または比色計のような色を
測定する器械を使わずに測定し、正確に決定できるよう
に、指示試薬組成物は、十分に判定および識別できる色
調変化を供給するということを説明してきた。
しかしながら、もし望むならば、このような色を測定す
る器械を試験試料と概知のアルブミン濃度の水溶液との
間の色調の程度および強さの違いを測定するために用い
ることができる。
それゆえに、タングステン酸塩/色素のコンプレックス
を含む適当に緩衝化された指示試薬組成物を用いる蛋白
試験はその試験の正確さおよび信頼性を改良し、またそ
の試験で医師の信頼を増す。さらに、実験室で熟練した
医師または技術者に対立して訓練されてない患者により
家庭で行われる多くの尿の蛋白試験のため、尿中に低濃
度から微量の蛋白を含むその蛋白量に対する正確で信頼
性のある半定量的な試験方法を供給することが避けられ
ない。
一般に指示薬は、酸性の低いpH値で蛋白とより強い相互
作用を示すので、酸性のpHで色調変化を起こす指示薬を
用い、酸性のpHで蛋白の試験を行ってきた。陽性に荷電
した陽イオン的な蛋白分子と、陰性に荷電した隠イオン
的な指示薬分子の間の強い引力のため、さらに酸性状態
は、部分的に蛋白を変性させるように働きゆえに指示薬
と相互作用を示す蛋白の能力を増加するために、低いpH
値で、指示薬と蛋白の間の相互作用が増加する。それゆ
えに、指示試薬組成物のタングステン酸塩/色素のコン
プレックスは、酸性のpHの調整され、維持される。一般
的に、この方式のpHは、約2と約4の間に調整され維持
される。そして、本発明を、十分有効なものにするため
に、pHは約2.5と3.5の間に調整され、維持される。
本発明の方法及び組成物により成し遂げられた新しい予
想外の結果を説明するために、タングステン酸アンモニ
ウムとポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレイン型の
色素であるピロカテコールバイオレットとの間に形成さ
れるコンプレックスを含む指示試薬組成物が用意され、
そして、試験試料中の総蛋白に対する水溶性の液体状態
での試験に用いられた。タングステン酸塩・ピロカテコ
ールバイオレットのコンプレックスは、蛋白と相互作用
を示し、pHで約2.5で色調変化を起こす。タングステン
酸塩・ピロカテコールバイオレットのコンプレックスの
水溶液は、蛋白が存在しない場合暗い紫から茶色を呈し
ている。そして存在する蛋白が増加すると、赤味がかっ
た茶色から黄色、淡緑色、緑色、濃青色の順で変化す
る。結果としてタングステン酸アンモニウムのようなタ
ングステン酸塩の正確な量を含む指示試薬組成物と、ピ
ロカテコールバイオレットは、標準蛋白水溶液と接触し
て表1に要約される色調変化を起こす適当な緩衝液で適
当なpHに調整および維持される。表1に要約された色調
変化は、5mg/dlのアルブミンを含む試験試料を、0mg/
dlの試験試料および10mg/dlの試験試料と識別すること
ができるということを示している。これらの色の識別
は、指示試薬組成物中の色素・タングステン酸塩のコン
プレックスの濃度が上がるほど、さらに劇的になる。そ
れゆえに、本発明に従って、試験試料中の少量から微量
の蛋白を測定し、ほぼ等しいアルブミンを含む試験試料
と識別する組成物及び方法が成し遂げられる。
本発明の重要な特徴によれば、タングステン酸塩/ピロ
カテコールバイオレットコンプレックス指示試薬組成物
を用いることによって達成される改良された色分解によ
って、0、5、10、20及び30mg/dlの蛋白質濃度の間の
検出及び識別を行なうことができる。対照的に、指示色
素を用いる従来方法は全て、0〜約15mg/dlの蛋白質レ
ベルの間の識別を行なうことができず、0〜約30mg/dl
の範囲の蛋白質レベルの間の僅かな識別しか与えない。
しかしながら、本発明によれば、特に約30mg/dl及びそ
れ以下の試験試料の蛋白質レベルにおいて試験感度が向
上し、結果としてより正確で意味のある試験結果が得ら
れる。
水性液相試験を行なうためには、最初にタングステン酸
塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を調製する。例
えば、ピロカテコールバイオレット0.010g(0.026ミリ
モル)、タングステン酸アンモニウム0.024g(0.085ミ
リモル)及びグリシン0.75gを、十分量(約70〜80ml)
の蒸留水中に溶解することによってタングステン酸塩/
色素コンプレックス指示試薬組成物を調製する。得られ
た溶液に塩化水素(HCl)水溶液を滴定し、そのpHを2.5
に調節する。pH調節された溶液を100mlのメスフラスコ
に移し、蒸留水で全容量を100mlに調節する。最終溶液
は、濃度0.3mMのピロカテコールバイオレット及び濃度
0.8mMのタングステン酸塩を含んでいる。グリシン0.75g
を指示試薬組成物に加えてバッファーとして作用させ
る。次に、尿1滴(約50μl)をタングステン酸塩/ピ
ロカテコールバイオレットコンプレックス指示試薬組成
物1mlに加えることによって、尿試料中の蛋白質の存在
及び濃度を測定する。得られる水溶液の色は暗紫褐色か
ら黄色を経て緑に変化し、したがって、尿試料中に蛋白
質約100mg/dlが存在していることが示される。
酒石酸又はシュウ酸のようなキレート化剤がタングステ
ン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物中に含まれ
ていないことに注意すべきである。タングステン酸塩/
色素コンプレックス指示試薬組成物中にキレート化剤が
存在すると、試薬組成物がアルブミンを検出する能力が
大きく破壊されることが示されている。しかしながら、
驚くべきかつ予期しなかったことに、キレート化剤の非
存在下において、タングステン酸塩/色素コンプレック
ス指示試薬組成物は、蛋白質と接触し相互作用すること
によって顕著な色変化を受ける。モリブデン酸塩試薬が
記載されている特開昭61−155757号においては、モリブ
デン酸塩/色素コンプレックスと蛋白質との接触及び相
互作用によって色変化を生成させるためにキレート剤を
必要としている点で、上記の顕著な色展開は予期しない
ことである。
概して、蛋白質に関する水性液相試験においては、タン
グステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を、
色変化を視覚的及び/又は機械的に検出及び測定するの
に十分な量存在させる。しかしながら、過剰量のタング
ステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を避け
て、非蛋白質試験試料組成物との全ての非特異相互作用
が実質的排除されるようにしなければならない。通常、
試験試料中の低濃度〜痕跡量の蛋白質に関しても、視覚
的及び/又は装置によって検出及び識別することのでき
る色変化を与え、タングステン酸塩/色素コンプレック
スの非蛋白質試験試料組成物との相互作用による試験障
害を排除又は最小にするためには、指示試薬組成物中の
タングステン酸塩/色素コンプレックスの全濃度が約0.
2mM〜約5mMの範囲であれば十分である。本発明の有利性
を十分に達成するためには、指示試薬組成物中のタング
ステン酸塩/色素コンプレックスの全濃度が約1mM〜約4
mMの範囲であることが特に好ましいことが見出された。
更に、5mg/dlのような低濃度〜痕跡量の蛋白質レベル
に対する試験感度は、液相試験においてタングステン酸
塩/色素コンプレックス指示試薬組成物の濃度を約1mM
から約4mMに増加させると更に向上することも見出され
た。
更に、上記の例において用いているグリシンバッファー
に加え、ラクテート、フタレート、トリクロロアセテー
ト、スルホサリチレート、ホスフェート類、アセテート
類、塩化ナトリウム/塩酸、ピペラジン−N,N′‐ビス
(2−ヒドロキシプロパン)スルホン酸(POSPO)、N
−2−ヒドロキシエチル−ピペラジン−N′‐2−エタ
ンスルホン酸(HEPES)、3−N-(トリスヒドロキシメ
チル)メチルアミノ−2−ヒドロキシプロパンスルホン
酸(TAPSO)、2−([トリス‐(ヒドロキシメチル)
メチル]‐アミノ)エタンスルホン酸(TES)、あるい
は当該技術において周知な他の好適なバッファーのよう
な、キレート化剤を含まないいかなる好適なバッファー
を用いることによっても、所望のpHを実質的に一定レベ
ルに保持することができる。
更に、特定のタングステン酸塩及び特定のポリヒドロキ
シベンゼンスルホンフタレインタイプの色素又はポリヒ
ドロキシベンゼンフタレインタイプの色素を指示試薬組
成物中に含ませる場合には、必ずしも、上記の例のよう
にタングステン酸塩に対する色素のモル比約1〜3.25で
存在させる必要がない。以下により詳細に説明するよう
に、指示試薬組成物中のタングステン酸塩及び特定のポ
リヒドロキシベンゼンスルホンフタレインタイプ又はポ
リヒドロキシベンゼンフタレインタイプの色素の両方の
濃度を増加させることによって、試験試料中の定量〜痕
跡量の蛋白質に対する蛋白質試験をより高感度にするこ
とができる。タングステン酸アンモニウムの濃度を0.03
g/dl又は0.078ミリモルに増加させ、ピロカテコールバ
イオレットの濃度を0.075g/dl又は0.255ミリモルに増
加させるか、あるいはタングステン酸塩に対する色素の
モル比を約1〜3.25にすると、低濃度〜痕跡量の蛋白質
を含む試験試料の間の色識別が改良されることが見出さ
れた。また、タングステン酸塩に対する色素のモル比
を、約1:1〜約1:10、好ましくは約1:2〜約1:5の範囲内
にすると、本発明の有利性及び利益が十分に得られるこ
とが見出された。更に、モル比を一定に保持した場合に
は、指示試薬組成物中の色素及びタングステン酸塩の濃
度を増加させることによって、低濃度〜痕跡量の濃度の
蛋白質を含む試験試料の間の色識別が改良されることが
見出された。
更に、本発明の他の重要な特徴によれば、水性溶媒、タ
ングステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物及
び尿試料の相対量を変化させ、タングステン酸塩/色素
コンプレックス及びバッファーの種類及び量を変化させ
て、既知の蛋白質濃度の溶液から得られた標準色に対し
て視覚的及び/又は装置によって比較することが可能で
あるような、検出及び識別することが可能な色変化を与
えることによって、尿及び他の液体試料中の蛋白質の水
性半定量試験を行なうための試験を設計することは、試
験具製造の当業者の熟練技術の範囲内に完全に含まれる
ものである。
蛋白質に関する湿潤相水性試験に加えて、タングステン
酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を乾燥状態で
用いて、タングステン酸塩/色素指示試薬組成物を用い
る蛋白質用試験パッド試験を当該技術において周知の方
法によって行なうことができる。概して、蛋白質に関す
る試験は、尿又は他の試験試料を、タングステン酸塩/
色素指示試薬組成物を含む分析対象物検出器具と接触さ
せることによって行なわれる。分析対象物検出器具は、
試験試料中に浸漬することができ、あるいは、試験試料
を分析対象物検出器具に滴加することができる。得られ
た分析対象物検出器具の色変化によって蛋白質の存在が
示され、そのように設計されている場合には、得られた
色変化を標準カラーチャートと比較して、尿又は試験試
料中の蛋白質の濃度の半定量測定を得ることができる。
通常、分析対象物検出器具は、単一パッド試験片(単一
の分析対象物のみに対するもの)又は多重パッド試験片
(数種の分析対象物を同時に試験するためのもの)のい
ずれかとして設計されている試験組成物含浸試験片であ
る。どちらのタイプの試薬含浸試験片に関しても、試験
片は、通常は疎水性プラスチックから構成されている支
持片又は柄部、及び、吸収性もしくは非吸収性キャリヤ
ーマトリクスを有する試薬試験パッドを有している。通
常、キャリヤーマトリクスは、毛細管力に応じてマトリ
ックスを通って試験試料を移動させて試薬組成物と接触
させ、検出及び測定可能な色変化を生成させることので
きる吸収材料である。
キャリヤーマトリクスは、キャリヤーマトリクスが化学
試薬に対して実質的に不活性であり、キャリヤーマトリ
クスを構成する成分の試験試料による抽出によるか、あ
るいは、その後の試験を非決定的、不正確又は凝わしい
ものにするように尿又は試験試料をある程度変化させる
ことによって、尿又は他の試験試料に混入しない限りに
おいて、対象となる試験を行なうために必要な化学試薬
を包含することのできるいかなる物質であってもよい。
また、キャリヤーマトリクスは、液体試験試料に対して
多孔性及び/又は吸収性(absorbent)のものでなけれ
ばならない。「キャリヤーマトリクス」という表現は、
水及び他の生理学的液体中で不溶性であり、水及び他の
生理学的液体に曝した際にその構造安定性を保持する吸
収性又は非吸収性(nonbibulous)のマトリックスを意
味するものである。好適な吸収性マトリックスとして
は、紙、スポンジ材料、セルロース、木、織成布又は
非織布等が挙げられる。非吸収性マトリックスとして
は、ガラス繊維、ポリマーフィルム及び予め形成されて
いるか又は微孔性膜が挙げられる。他の好適なキャリヤ
ーマトリクスとしては、シリカゲル、アルミナ、珪藻土
などのような親水性無機粉末;粘土質物質;布;親水性
天然ポリマー材料、特にセルロースビースのようなセル
ロース系材料、並びに、特に紙もしくはクロマトグラ
フィー紙のような繊維含有紙;セルロースアセテート、
ポリ塩化ビニル、ポリアクリルアミド、ポリアクリレー
ト、ポリウレタン、架橋デキストラン、アガロースのよ
うな合成又は変性された天然ポリマー並びに他の架橋及
び非架橋水不溶性親水性ポリマーが挙げられる。疎水性
及び非吸収性(non-absorptive)物質は、本発明のキャ
リヤーマトリクスとして用いるのに好適でない。キャリ
ヤーマトリクスは、異なる化学組成のもの又は化学組成
物の混合物であってもよい。また、マトリックスは、硬
質性及び軟質性と組み合わさって平滑性及び粗面性に関
して変化してもよい。しかしながら、どの場合において
も、キャリヤーマトリクスは親水性又は吸収性材料を有
していなければならない。柄部は、通常、セルロースア
セテート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート又はポリスチレンのような疎水性材料から製造さ
れ、最も有利には、キャリヤーマトリクスは、吸収性
紙又は非吸収性透過性ポリマーフィルムから構成され
る。
本発明の有利性を十分に達成するためには、タングステ
ン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を好適なキ
ャリヤーマトリクス中に含浸させ、試験試料中の蛋白質
の試験用の乾燥相試験片において用いる。本発明方法に
よって、家庭又は研究室において行なうことができ、経
済的で、正確かつ確実な、試験試料中の蛋白質の全濃度
に関する試験が提供される。更に、本発明方法によっ
て、試験試料中の低濃度〜痕跡量の蛋白質濃度の検出、
識別及び測定を行なうことができ、したがって、試験が
より臨床的に有用なものになる。
本発明方法によれば、蛋白質用の乾燥相試験片試験を行
なうためには、まず、全濃度約0.3ミリモル(mM)〜約5
mMの、タングステン酸塩/ピロカテコールバイオレット
のようなタングステン酸塩/色素指示薬を含み、pH2.5
に調節及び緩衝されている水溶液を調製する。次に、水
溶液を紙のシートもしくは予め切断してある片上に展
開、浸漬又は噴霧することによって、紙、例えばWham
an Ltd.,Maidstone,Kent,U.K.から市販されているWHAT
MAN CCP500紙のような吸収性マトリックスを、タン
グステン酸塩/色素指示試薬組成物を含む水溶液で飽和
及び含浸する。空気オブン中、約50℃で約15〜20分間オ
ブン乾燥することによって水溶液を除去した後に、タン
グステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物が含
浸された紙を、約0.25cm×約0.5cm〜約0.5cm×約1.0c
mの寸法を有するパッドのような適当な寸法に切断す
る。次に、タングステン酸塩/色素コンプレックス指示
試薬組成物が含浸された紙を、両面粘着テープによっ
て不透明又は透明な疎水性プラスチックの柄部材に固着
させる。
次に、得られた試験片を、試験パッドが試料で飽和する
のに十分な時間、新しい非遠心尿試料中に浸漬する。約
1分〜約2分のような所定時間待機した後、試験片を、
応答に関して視覚的又は装置によって評価する。試験パ
ッドの色変化があれば、それによって尿試料中の蛋白質
の存在及び/又は濃度が示される。
上述した蛋白質用の水性液相試験と同様に、本発明の方
法及び組成物を利用する蛋白質の半定量試験を設計する
ために、試薬パッドの寸法、タングステン酸塩/色素コ
ンプレックス指示試薬含浸溶液の濃度、並びに浸漬より
もピペット滴加によるほうが良いといったような試験片
への試験試料の導入方法の間の適当なバランスを決定す
ることは、試験片製造の当業者の熟練技術に十分含まれ
るものである。
多くの場合、試験片を簡単に視覚検査することによって
所望の情報が得られる。より正確な情報が必要な場合に
は、試験片において用いられる特定のタングステン酸塩
/色素コンプレックス指示試薬組成物に関する、種々の
既知の蛋白質濃度に対応する色スポットを有するカラー
チャートを製造することができる。次に、尿試料と接触
した後に得られる試験片の色を、チャート上の色スポッ
トと比較して、試験試料の蛋白質濃度を決定することが
できる。
もっと正確な測定が必要な場合には、分光光度計又は比
色計を用いて、色変化の度合をより正確に測定すること
ができる。更に、30mg/dl以下、特に15mg/dlのような
低い蛋白質濃度において、色変化の度合をより確実にか
つより正確に測定し、試験試料中の蛋白質の濃度をより
正確に測定するために、視認法に対して、分光光度計又
は比色計を用いることによって、水性液相試験及び乾燥
相試薬片試験のいずれによっても半定量試験を行なうこ
とができる。
以下により詳細に説明するように、驚くべきかつ予期し
なかったことに、タングステン酸塩/色素コンプレック
ス指示試薬組成物を用いることにより試験試料中の低濃
度〜痕跡量の蛋白質を検出し、識別しかつ測定すること
ができることによって、液体試験試料中の全蛋白質含有
量に関する改良された試験方法が提供される。例えば、
今日の方法によれば、約30mg/dl以下の尿中の蛋白質濃
度を正確に検出し測定するためには、高価でかつ時間の
かかる加熱及び沈殿法が必要である。したがって、本発
明方法に至るまでは、乾燥相試験片法を用いて、尿中に
おいてしばしば観察される約15mg/dl以下のような低濃
度〜痕跡濃度の蛋白質を検出及び測定することができな
かった。したがって、本発明の重要な特徴によれば、タ
ングステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を
好適なキャリヤーマトリクス中に含浸させることによ
り、乾燥相試験片を用いることによって尿試料中の低濃
度〜痕跡濃度の蛋白質の存在及び濃度を測定することが
できることが示された。
タングステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物
を用いて試験試料中の蛋白質の量を検出及び測定するこ
とによって得られる新規なかつ予期しない結果を示すた
めに、タングステン酸塩/色素コンプレックス指示薬組
成物又はモリブデン酸塩/色素コンプレックス指示薬組
成物のいずれかを紙マトリックスに含浸させて含む乾
燥相試験片を用いた全蛋白質試験から色空間プロット
(color space plots)を作成した。標準アルブミン
溶液を、タングステン酸塩/色素コンプレックス指示試
薬組成物又はモリブデン酸塩/色素コンプレックス指示
試薬組成物のいずれかを紙マトリックスに含浸させて
含む種々の乾燥相試験片と接触させることによって色空
間プロットを得た。
通常、色空間プロットは、3つの軸、即ち、L、A
及びB軸を有する。垂直軸上にプロットされるL
値は、色強度の測定値であり、これによって、Lの値
が大きいと明るい色であることを示し、L=0である
と完全に黒色であることを示す。水平なA軸は緑から
赤への色変化の測定値であり、これによって、Aの値
がより正であると色がより赤に近いことを示し、同様
に、Aの値がより負であると色がより緑に近いことを
示す。同様に、第3の軸Bは青から黄色への色変化の
測定値であり、これによって、Bの値がより大きいと
色がより黄色に近いことを示し、同様にBの値がより
小さいと色がより青に近いことを示す。
色空間差(color space difference)(△E)は、次
の計算式(式1)から計算される。
色空間差(△E)は、三次元の色空間プロットにおける
二点間の直線距離である。理論的には、1の色空間差
は、人間の眼によって識別することのできる最も小さな
色差である。しかしながら、個々の人間の視認能力の固
有の差異のために、色の間を実用的かつ確実に識別する
ためには約5の色空間差(△E)が必要である。
色空間プロット上にプロットされたL、A及びB
の値は、当該技術において周知な標準式を用いて、400n
m〜700nmの間で均等に分割された16の異なる波長におい
て採られた反射率測定値(%)から計算される。通常、
16の異なる波長のそれぞれにおける反射率(%)に、そ
の波長における光の強度をかける。次に、これらの値
に、赤、緑及び青に関する標準秤量関数をかけ、最終的
にこれらを足す。これらの計算によって、三つの三刺数
値X、Y及びZが得られ、以下の式を用いて、X、Y及
びZの三刺激数からL、A及びBが算出される。
=116x[(Y/Y0)1/3-16)] (式2) A=500x[(X/X0)1/3-(Y/Y0)1/3] (式3) B=200x[(Y/Y0)1/3-(Z/Z0)1/3] (式4) [上式において、X0、Y0およびZ0は、完全な白色(即
ち、全ての波長において反射率=100%)に関する三刺
激値であり;X、Y及びZは、400nm〜700nmの間の16の波
長から上記のように計算された三刺激値である] 色空間プロットから、色空間差(△E)が算出され、以
下により詳細に説明するように要約され、評価される。
得られたデータの解釈においては、△E(Alb 15-0)
のような用語は、アルブミン15mg/dlを含む標準蛋白質
溶液に関する蛋白質試験と、アルブミン0mg/dlのもの
に関する試験との間の色空間差である。同様に、△E
(Alb 30-0)という用語は、蛋白質30mg/dlを含む蛋
白質溶液に関する蛋白質試験と、蛋白質0mg/dlの溶液
に関する試験との間の色空間差である。用語△E(Alb
100-0)は、同様に定義される(上記においてAlbは蛋
白質アルブミンを意味する)。同様に、△E(1.007-1.
0012)のような用語は、同一の蛋白質濃度を有するが、
異なる比重を有する、したがって異なるイオン強度を有
する標準尿溶液に関する蛋白質試験の間の色空間差を意
味する。
初めに、従来のモリブデン酸塩/色素コンプレックスを
用いて蛋白質濃度に関して尿を試験することの固有の不
利性及び欠点を示すために、同量の蛋白質アルブミンを
含むが、塩化ナトリウムを加えることによってイオン強
度及び比重を変化させた尿試料における一連の試験を表
2に示す。
表2においては、25mlのメスフラスコにヒトアルブミン
0.075gを加え、モリブデン酸アンモニウム/ピロカテコ
ールバイオレット/酒石酸指示薬溶液で容量を25mlと
し、pH2.5に調節及び緩衝させることによってモリブデ
ン酸塩/色素指示薬(試薬A)を調製した。この溶液
は、アルブミンを300mg/dlの等量で含んでいた。同様
に、モリブデン酸アンモニウムをタングステン酸アンモ
ニウムに代え、酒石酸を除いた外は同様にしてタングス
テン酸塩/色素指示薬(試料B)を調製した。試薬A及
び試薬Bを、WHATMAN CCP500紙の別々の片中に含浸
させた。含浸された紙の断片を上記記載のように乾燥
し、片に切断した。次に、それぞれ、アルブミンを含ま
ないが、塩化ナトリウムを加えることによって異なる比
重及びイオン強度を有する尿試料中に試験片を短時間浸
漬した。表2において示された観察結果から、試験試料
中のアルブミン濃度が未変化のままであったにもかかわ
らず、イオン強度及び比重が1.007から1.020に増加する
ことによってモリブデン酸塩/色素指示薬(試薬A)が
青から灰褐色に変化したのに対して、タングステン酸塩
/色素指示薬(試薬B)は比重/イオン強度に対する依
存性を示さなかったことが分かる。アルブミン400mg/d
lを含むモリブデン酸塩/色素指示薬は、蛋白質0mg/dl
及び蛋白質15mg/dlを含む試料の試験におけるモリブテ
ン酸塩/色素と同一の結果を与えた。
上記記載のように試験片を製造し、ヒトアルブミンを除
いて同一の一連の試験を行なったことに注意すべきであ
る。それぞれ、アルブミン0mg/dlを含み、異なるイオ
ン強度及び比重を有する尿試料中にこれらの試験片を短
時間浸漬すると、試験片によって、低いイオン強度/比
重の試料の色が青色ではなく灰赤色であったことを除い
て表2に示したものと同様の結果が得られた。これによ
って、これらの試験により、モリブデン酸塩/色素指示
薬(試薬A)を含浸した試験片は、イオン強度/比重の
変化に対応して色が変化することが示される。
更に、尿試料に塩化ナトリウムではなくグルコースを加
えるよるなどして、尿試料の比重を増加させるが、イオ
ン強度を一定に保持すると、イオン強度の増加による色
変化は起こらず、これによって、モリブデン酸塩/色素
指示薬が、試料の比重変化よりも試料のイオン強度の変
化により感度が高いことが示される。上記に示すよう
に、かつ以下により詳細に説明するように、驚くべきか
つ予期しなかったことに、本発明のタングステン酸塩/
色素コンプレックスを指示試薬組成物中に含ませた試験
片を用いる尿蛋白質試験は、試験試料のイオン強度又は
比重によって影響を受けないことが見出された。
タングステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物
の、尿のイオン強度及び比重の影響からの非依存性を示
すために、紙キャリヤーマトリクスを、ピロカテコー
ルバイオレット0.0102g(0.02ミリモル)、タングステ
ン酸アンモニウム0.0151g(0.005ミリモル)及びグリシ
ン250mMを含み、pH2.5に調節され緩衝された水溶液100m
lに浸漬することによって指示試薬試験片を製造した。
タングステン酸塩/ピロカテコール色素コンプレックス
指示試薬組成物を含ませた試験片を用いて、アルブミン
0mg/dl、15mg/dl、30mg/dl及び100mg/dlを含む標準
尿試料を試験した。それぞれのアルブミン濃度に関し
て、尿試料の比重を、塩化ナトリウム又はグルコースに
よって、1.007、1.012、1.020、1.028及び1.032に調節
した。色空間プロットが得られ、1.007〜1.032の範囲の
比重にわたるそれぞれのアルブミン濃度に関して色空間
差(△E)を算出した。結果を表3に示す。
表3において示されるように、尿試料のイオン強度(比
重)の変化による色空間差の変化は、僅か0.80単位から
最大で3.24単位であり、この値は人間の眼によって色変
化を検出するのに必要な5単位の通常認められている最
小値よりも十分に低いものである。全体的に、タングス
テン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物は、表3
から、最大の比重効果が約3△E単位であるので、試験
試料のイオン強度又は比重から受ける障害が少ないか全
く影響を受けないことが示された。かかる小さな色空間
差の値を、尿試料における比重(イオン強度)の変化に
対応した従来のモルブデン酸塩/色素コンプレックスに
関する表2に示した実際の視認検出可能な色変化と直接
比較することができる。尿蛋白質試験においてタングス
テン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を指示薬
として用いると、グルコースを加えて尿試料の比重を増
加させることによって、1.007から1.015への尿の比重の
変化に関しては2.37単位の色空間差(△E)、及び、1.
007から1.022への尿の比重の変化に関しては3.84の△E
が与えられたことに注意すべきである。ここでも、これ
らの△E値は通常視認検出可能な限界である5単位より
も小さく、したがって、タングステン酸塩/色素コンプ
レックス指示試薬組成物を用いた蛋白質試験が比重単独
の影響には依存していないことが示される。
異なるアルブミン濃度並びに異なる比重及びイオン強度
を有する尿試料の蛋白質試験に関して色空間プロットが
得られたモリブデン酸塩/色素指示試薬Aに関して表2
に示した結果を表4に数値として示す。グルコースを加
えることによって尿試料の比重を変化させることによっ
ては、△E(1.007−1.015)は2.24単位であり、△E
(1.007−1.022)が1.21単位であり、これらどちらも約
5単位の最小検出可能値よりも小さいので、従来のモリ
ブデン酸塩/色素コンプレックス法を用いた蛋白質試験
に影響を与えないことが分かった。しかしながら、表4
によって、塩化ナトリウムを用いて尿試料の比重を増加
させると、尿試料のイオン強度が同様に増加し、結果と
して、本発明方法とは異なり、蛋白質試験に対する悪影
響が観察されることが示される。表4を注意深く検討す
ることによって、同一のアルブミン濃度を有するが異な
るイオン強度及び比重を有する試験試料から得られる色
空間差が、概して5単位を超えるものであることが示さ
れ、したがって、視認の色識別及び潜在的に誤りのある
蛋白質試験が人間の分析者によって検出されることが示
される。
驚くべきかつ予期しなかったことに、従来文献において
記載されているモリブデン酸塩/色素コンプレックスを
用いた尿蛋白質試験に関する表4に示した結果は、本発
明のタングステン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組
成物を用いた尿蛋白質試験に関する表3に示した結果と
明らかに対比されるものである。表3に示したデータを
表4に示したデータと比較することによって、本発明方
法が試験試料のイオン強度及び比重による影響を受けな
いことが示される。タングステン酸塩/色素コンプレッ
クスを用いた表3においては、色空間差は、全て、通常
認識されている最小検出可能限界である5単位よりも小
さいものである。しかしながら、モリブデン酸塩/色素
コンプレックスを用いた表4においては、実質的に全て
の色空間差が5単位の最小検出可能限界を大きく超えて
おり、したがって試験試料の比重(イオン強度)によっ
て蛋白質試験が変化しうるものである。
本発明の他の重要な特徴によれば、タングステン酸アン
モニウム/ピロカテコールバイオレットコンプレックス
指示薬を調製するために用いるタングステン酸アンモニ
ウムの量を、上記の全ての試験において用いられている
タングステン酸アンモニウム0.0151gからタングステン
酸アンモニウム0.075gに増加させ、ピロカテコールバイ
オレットの量をピロカテコールバイオレット0.0105gか
らピロカテコールバイオレット0.03gに増加させて、pH3
に調節され緩衝されたタングステン酸塩/色素コンプレ
ックス100mlを調製することによって、試料中の低濃度
〜痕跡量の蛋白質の試験の感度が向上する。表4に、低
濃度〜痕跡量の蛋白質に関する尿の試験における更なる
改良を示す。ここでは、試験試料中のアルブミン濃度10
mg/dlを、アルブミン0mg/dlを含む対照試料と容易に
識別することができ、試験試料中のアルブミン濃度5mg
/dlを、アルブミン0mg/dlを含む対照試料と容易に識
別することができる。表5において、蛋白質10mg/dlを
含む試験試料とブランク試験試料(0mg/dl)との間の
色空間差が約16単位であり、蛋白質5mg/dlを含む試験
試料とブランク試験試料との間の色空間差が約9単位で
あることが示される。したがって、アルブミン5mg/dl
を含む試験試料をブランク試験試料と比較すると、約5
単位の色空間差又は約1のカラーブロックが得られる。
この色空間差は、人間の眼による識別の閾値以上のもの
であるので、痕跡量の尿蛋白を検出及び測定するのに十
分な色空間差である。更に、表5において、アルブミン
10mg/dlを含む試験試料とアルブミン5mg/dlを含む試
験試料とは、これらのアルブミン濃度を有する試料の間
の色空間差が約8であるか又は人間の眼による識別の閾
値以上であるので識別できることが示される。
表5に示したデータは、ピロカテコールバイオレット30
mg/dl、タングステン酸アンモニウム75mg/dl及びグル
シンバッファ250mMを含み、pH3にした水溶液を含浸した
WHATMAN CCP500紙を有する試験片によって得られ
た。また、表5において2分の反応時間後に得られた色
空間差を示す。
試験キット製造の当業者は、本発明の方法及び組成物を
用いた上記試験が約5単位の色空間差を示すような、試
験試料中5mg/dlのアルブミンを検出及び測定するのに
十分な量で特に有効なタングステン酸塩/色素指示試薬
系を含んだ最適の試験片を設計することができることを
理解すべきである。この△E値は、人間の眼によって検
出するのにほとんど十分なものであり、今日の色差計及
び/又は分光光度計によって検出することができる。同
様に、本発明の方法及び組成物によって、アルブミン10
mg/dlを含む試験試料とアルブミン5mg/dlを含む試験
試料との間、又はアルブミン15mg/dl及び10mg/dlを有
する試験試料の間の識別を行なうことができる。
本発明の他の重要な特徴によれば、指示薬としてタング
ステン酸塩/色素コンプレックスを含む試験片の色の完
全な展開は、試験片を試験試料に接触させた後、約1〜
約2分以内で起こることが見出された。表5において示
されている最大の色展開は、接触の約2分後に起こって
いる。しかしながら、許容でき信頼できる試験結果は、
試験試料との接触の約1分後に試験片を色変化に関して
評価した場合に得られる。僅かで視覚的に検出できない
色展開の変化が1分から2分の間に起こる。試験片の完
全な色展開のためのかかる短い時間は、最大の色展開の
ために約10分を必要とした従来のモリブデン酸塩/色素
コンプレックスを凌ぐ本発明のタングステン酸塩/色素
コンプレックスの更なる有利性である。したがって、本
発明のタングステン酸塩/色素指示試薬組成物を含む試
験片を用いて、特にモリブデン酸塩/色素コンプレック
スをベースとした試験片を10分未満における色応答に関
して評価する試験と比較して、より迅速で潜在的により
正確な試験を得ることができる。後者の場合には、最大
の色変化が起こらないので誤った試験結果を与える。表
5を除く表中に示した全ての蛋白質試験に関して、タン
グステン酸塩/色素コンプレックスを含む試験片は試験
試料との接触時間の1.5分後に色応答に関して評価し、
モリブデン酸塩/色素コンプレックスの場合には接触時
間の2分後に応答に関して評価したことに注意すべきで
ある。また、アルブミンとタンフステン酸塩/色素コン
プレックスとの相互作用から得られた色変化は、時間が
経過しても安定であることが見出された。
表5から、色空間差が事実上人間の眼によって識別する
のに必要な最小値であるので、アルブミンを5mg/dlの
痕跡量含む尿試料を視認による検出及び測定方法によっ
て試験することができることが示される。同様に、表5
の△E値、特に△E(Alb 10-5)及び△E(Alb 15-1
0)により、タングステン酸塩/色素コンプレックス中
のタングステン酸アンモニウムの量を増加させることに
よって、液体試験試料の蛋白質濃度、特に低濃度〜痕跡
量の蛋白質濃度に対していかに感度が高められるかが示
さる。
全体として、表2〜表5によって、紙のような好適キ
ャリヤーマトリクス中に含浸されたタングステン酸塩/
色素指示試薬組成物によって、異なる蛋白質濃度を有す
る試験試料の間の色分解が改良され、特に30mg/dl未満
の低い蛋白質レベルの液体試験試料中の全蛋白質濃度に
関する試験感度が向上することが示される。従来のモリ
ブデン酸塩/色素コンプレックス法を凌ぐ本発明の方法
及び組成物の向上された感度に加えて、本発明組成物
は、イオン強度又は比重の影響を受けず、極めて短い時
間内に完全な色展開及び正確な試験結果を与える。ま
た、本発明の方法及び組成物によって、タングステン酸
塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を含浸したキャ
リヤーマトリクスと、0mg/dlから10mg/dlの間及び5mg
/dl以下のレベルの蛋白質を含む試験試料とを接触させ
て得られる色変化を視覚識別することができ、これによ
って、低濃度〜痕跡量の蛋白質を含む試験試料の正確で
信頼できる試験が提供される。
したがって、本発明の重要な特徴によれば、タングステ
ン酸塩/色素コンプレックス指示試薬組成物を用いるこ
とによって、尿又は他の液体試験試料中の全蛋白質濃度
を、低分子量蛋白質濃度及び特に低濃度〜痕跡量の全蛋
白質濃度に関するより正確で確実な試験を行なうことが
できる。タングステン酸塩/色素指示試薬組成物によっ
て、蛋白質濃度間の色分解が改良され、したがって特に
約15mg/dl以下の低濃度〜痕跡量のアルブミン濃度にお
ける試験感度が向上する。
明らかに、上記記載のような本発明の多くの修正及び変
更を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行なう
ことができ、したがって、特許請求の範囲によって示さ
れた制限のみにしか課せられるべきではない。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水溶性のタングステン酸塩、ポリヒドロキ
    シベンゼンスルホンフタレインタイプの色素及び/又は
    ポリヒドロキシベンゼンフタレインタイプの色素、並び
    に、組成物を酸性のpHに保持するバッファーを含むこと
    を特徴とする、蛋白質含有液体試験試料と接触すること
    によって、試験試料中の蛋白質の存在及び/又は濃度を
    示すのに十分な色変化を示しうる組成物。
  2. 【請求項2】水溶性タングステン酸塩が、タングステン
    酸アンモニウム、p−タングステン酸アンモニウム、タ
    ングステン酸ビスマス、タングステン酸カドミウム、タ
    ングステン酸カルシウム、タングステン酸リチウム、タ
    ングステン酸マグネシウム、タングステン酸カリウム、
    メタタングステン酸ナトリウム、タングステン酸ナトリ
    ウム、タングステン酸ストロンチウム、タングステン酸
    亜鉛、アルカリ金属及び/又はアンモニウム及び/又は
    アルキル、ジアルキル、トリアルキルもしくはテトラア
    ルキルアンモニウムカチオンを有するホスホタングステ
    ン酸塩、タングステン酸アルキルアンモニウムもしくは
    ヒドロキシアルキルアンモニウム、タングステン酸ジア
    ルキルアンモニウムもしくはジ(ヒドロキシアルキル)
    アンモニウム、及びタングステン酸トリアルキルアンモ
    ニウムもしくはトリ(ヒドロキシアルキル)アンモニウ
    ム、あるいはこれらの組み合わせからなる群より選択さ
    れる請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】ポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレイ
    ンタイプの色素又はポリヒドロキシベンゼンフタレイン
    タイプの色素が、ピロカテコールバイオレット、ポリガ
    ロールレッド、プロモピロガロールレッド、キシレノー
    ルオレンジ、ピロガロールフタレイン及びo−ヒドロキ
    シヒドロキノンフタレイン、あるいはこれらの組み合わ
    せからなる群より選択される請求項1記載の組成物。
  4. 【請求項4】バッファーが、ラクテート、フタレート、
    トリクロロアセテート、スルホサリチレート、ホスフェ
    ート類、アセテート類、塩化ナトリウム/塩酸、ピペラ
    ジン−N,N′‐ビス(2−ヒドロキシプロパン)スルホ
    ン酸(POSPO)、N−2−ヒドロキシエチルピペラジン
    −N′‐2−エタンスルホン酸(HEPES)、3−N-(ト
    リスヒドロキシメチル)メチルアミノ−2−ヒドロキシ
    プロパンスルホン酸(TAPSO)、及び2−([トリス‐
    (ヒドロキシメチル)‐メチル]‐アミノ)エタンスル
    ホン酸(TES)、あるいはこれらの混合物からなる群よ
    り選択される請求項1記載の組成物。
  5. 【請求項5】水溶性タングステン酸塩に対するポリヒド
    ロキシベンゼンスルホンフタレートタイプの色素及び/
    又はポリヒドロキシベンゼンフタレインタイプの色素の
    モル比が約1:1〜約1:10の範囲内である請求項1記載の
    組成物。
  6. 【請求項6】(a) 液体試料を、水溶性のタングステ
    ン酸塩、ポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレインタ
    イプの色素及び/又はポリヒドロキシベンゼンフタレイ
    ンタイプの色素、並びに、組成物を酸性のpHに保持する
    バッファーを含む試薬組成物と接触させ; (b) 試薬組成物の色変化の強度及び/又は程度から
    液体試料中の蛋白質の存在及び/又は濃度を測定するこ
    とを特徴とする、液体試料中の蛋白質の存在及び/又は
    濃度を測定する方法。
  7. 【請求項7】水溶性タングステン酸塩に対するポリヒド
    ロキシベンゼンスルホンフタレートタイプの色素及び/
    又はポリヒドロキシベンゼンフタレインタイプの色素の
    モル比が約1:1〜約1:10の範囲内である請求項6記載の
    方法。
  8. 【請求項8】(a) 液体試料を、水溶性のタングステ
    ン酸塩、ポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレインタ
    イプの色素及び/又はポリヒドロキシベンゼンフタレイ
    ンタイプの色素、並びに、組成物を酸性のpHに保持する
    バッファーを含む試薬組成物を含有する試薬試験パッド
    を有する分析対象物検出器具と接触させ; (b) 分析対象物検出器具を、液体試験試料中の蛋白
    質含有量に応答した色変化に関して試験することを特徴
    とする、液体試料中の蛋白質の存在及び/又は濃度を測
    定する方法。
  9. 【請求項9】支持片;試薬試験パッド;及び、試験試験
    バッド中に導入されており、水溶性のタングステン酸
    塩、ポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレインタイプ
    の色素及び/又はポリヒドロキシベンゼンフタレインタ
    イプの色素、並びに、組成物の酸性のpHに保持する非キ
    レート化バッファーを含む試薬組成物を含む、液体試験
    試料中の蛋白質の存在及び/又は濃度を測定するための
    分析対象物検出器具。
  10. 【請求項10】(a) 液体試料を、水溶性のタングス
    テン酸塩、ポリヒドロキシベンゼンスルホンフタレイン
    タイプの色素及び/又はポリヒドロキシベンゼンフタレ
    インタイプの色素、並びに、組成物を酸性のpHに保持す
    るバッファーを含む試薬組成物に接触させ; (b) 試薬組成物の色変化の強度及び/又は程度から
    液体試料中の低濃度〜微量の蛋白質を検出及び測定する
    ことを特徴とする、液体試料中の低濃度〜微量の蛋白質
    を検出及び測定する方法。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258308A (en) * 1989-07-21 1993-11-02 Freeman Mary J Method, kit and apparatus for verifying calibration and linearity of vertical photometers
ATE284035T1 (de) * 1991-09-09 2004-12-15 Canon Kk Quantitativer nachweis vom lipid, in reiner form oder im komplex mit anderen verbindungen
US5320969A (en) * 1992-10-22 1994-06-14 Miles Inc. Method, composition and device for the semiquantitative determination of specific gravity of a test sample
US5302531A (en) * 1992-10-22 1994-04-12 Miles Inc. Composition for the semiquantitative determination of specific gravity of a test sample
US5399498A (en) * 1993-12-17 1995-03-21 Miles Inc. Reduction of background interferences in the molybdate-dye protein assay
US5780239A (en) * 1994-11-23 1998-07-14 Carter; Jesse M. Method for the determination of cast in urine
JPH11502621A (ja) * 1995-03-24 1999-03-02 フォルベルク・ウント・ツェーオー、インターホールディング・ゲーエムベーハー ハウスダストの検査方法
US5593895A (en) * 1995-04-27 1997-01-14 Bayer Corporation Method for the detection of protein in urine
CA2236350C (en) * 1997-05-06 2007-05-15 Thomas Arter Dry analytical elements for the determination of protein
US5908787A (en) * 1997-09-23 1999-06-01 Bayer Corporation Total protein detection method
US7070937B1 (en) 1998-10-02 2006-07-04 Ischemia Technologies, Inc. Marker useful for detection and measurement of free radical damage and method
US7449338B2 (en) 1998-10-02 2008-11-11 Ischemia Technologies, Inc. Tests for the rapid evaluation of ischemic states and kits
US6475743B1 (en) 1998-10-02 2002-11-05 Ischemia Technologies, Inc. Marker useful for detection and measurement of free radical damage and method
US20050142613A1 (en) * 1998-10-02 2005-06-30 David Bar-Or Test for the rapid evaluation of ischemic states and kits
US20030215359A1 (en) * 1998-10-02 2003-11-20 Ischemia Technologies, Inc. Tests for the rapid evaluation of ischemic states and kits
US7297544B2 (en) * 1998-10-02 2007-11-20 Ischemia Technologies, Inc. Tests for the rapid evaluation of ischemic states and kits
JP3516012B2 (ja) 1998-12-25 2004-04-05 アークレイ株式会社 微量の蛋白質を測定するための組成物
JP4214271B2 (ja) * 2002-10-15 2009-01-28 アークレイ株式会社 クレアチニン測定用試験片
CN102401828B (zh) * 2003-09-23 2014-08-06 美艾利尔瑞士股份有限公司 侧流式检测装置
US7189522B2 (en) 2005-03-11 2007-03-13 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Dual path immunoassay device
WO2006098804A2 (en) 2005-03-11 2006-09-21 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Dual path immunoassay device
US20100022916A1 (en) 2008-07-24 2010-01-28 Javanbakhsh Esfandiari Method and Apparatus for Collecting and Preparing Biological Samples for Testing
DE102009019902A1 (de) * 2009-05-05 2010-11-11 Merck Patent Gmbh Mittel und Verfahren zur Bestimmung des Aldehyd-Gehalts
US8603835B2 (en) 2011-02-10 2013-12-10 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Reduced step dual path immunoassay device and method
US9804154B2 (en) 2013-03-12 2017-10-31 Epinex Diagnostics, Inc. Rapid test for urine albumin and urine creatinine
CN106574223B (zh) 2014-04-02 2019-11-01 生化诊断系统公司 利用俘获缀合物的免疫测定
JP6608642B2 (ja) * 2014-08-07 2019-11-20 アークレイ株式会社 尿試料の評価方法、分析装置及び分析システム
US20160116466A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Rapid Screening Assay for Qualitative Detection of Multiple Febrile Illnesses
CN105115966B (zh) * 2015-08-18 2016-11-09 江苏东博生物医药有限公司 尿液中巯基类化合物检测试剂盒及制备方法和应用
CN106370646B (zh) * 2016-08-16 2022-06-28 南阳师范学院 检测待测样品中蛋白质的方法
AU2019207642B2 (en) 2018-01-09 2024-11-14 Idexx Laboratories, Inc. Methods for measuring analyte and/or protein in biological samples
CN110632325B (zh) * 2019-09-27 2022-04-19 昆山迪安医学检验实验室有限公司 一种总蛋白检测试剂及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2862796A (en) * 1953-07-20 1958-12-02 Edward N Gomberg Method and means for testing aqueous solutions for presence of protein
US3485587A (en) * 1956-02-29 1969-12-23 Miles Lab Protein indicator
US2986453A (en) * 1957-11-13 1961-05-30 Miles Lab Diagnostic compositions
US4110077A (en) * 1976-10-08 1978-08-29 Hoffmann-La Roche Inc. Determination of β-lipoproteins in blood serum with polyanethole sulfonate
DE2653537C3 (de) * 1976-11-25 1979-08-23 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Verfahren und Mittel zur Bestimmung von Hydroperoxiden
US4239495A (en) * 1979-02-12 1980-12-16 Sherwood Medical Industries Inc. Determination of protein
US4268270A (en) * 1979-04-30 1981-05-19 Children's Hospital Medical Center Glycosylated hemoglobin measurement
JPS6282359A (ja) * 1985-10-07 1987-04-15 Saburo Yasuda たん白半定量試験紙

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