JPH07108237B2 - ペルオキシダ−ゼ活性測定用薬剤およびその製法 - Google Patents

ペルオキシダ−ゼ活性測定用薬剤およびその製法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は呈色反応によるペルオキシダーゼ活性の測定の
ための薬剤ならびにその製法およびその使用に関する。
その検出感度に関しては放射免疫検定法に匹敵しうる酵
素免疫検定法の導入についての重要な前提条件は安定な
標識酵素およびこれらの標識酵素の触媒活性を測定技術
的に簡単な方法を用いて記録できる対応する高感度の発
色試薬が利用しうるかどうかであつた。その際特に適当
な標識酵素としては酸化還元酵素であるグルコースオキ
シダーゼおよびペルオキシダーゼが良いことが判明し
た。ペルオキシダーゼ反応は一般に最もしばしば用いら
れる酵素による検出反応に属する。例えば「Methods of
Enzymatic Analysis」H.U.Bergmeyer編、第3版、第1
巻、第210〜221頁、Verlag Chemie出版、Weinheim(198
3年)に記載されたすべての方法は、グルコースオキシ
ダーゼを用いるグルコース測定と同様に過酸化水素の化
学量論的生成に基づくものである。この過酸化水素はペ
ルオキシダーゼにより触媒された無色基色の酸化反応を
行つて着色した生成物を生成させることができ、このも
のが簡単に分光測光により定量的に測定されうる。
それゆえペルオキシダーゼにより触媒されるこの反応に
とつて適当な色原体系は多数研究され記載されている
(Bergmeyer参照)。酵素免疫検定法におけるペルオキ
シダーゼ活性の測定には少数が特に検出感度に関する必
要条件を満たすのみである。一般に色原体基質は高い反
応速度を有するべきでそして高いモル吸光率を有する色
の安定した生成物を生成すべきである。さらにその取扱
いが何ら健康上の危険を伴わない物質が優先されるべき
である。ペルオキシダーゼに基づく酵素免疫検定用の商
業的な試験キツトにおいて特にo−フエニレンジアミン
(以下OPDと略記する)および2,2′−アジノジ−(3−
エチルベンゾチアゾリン−6−スルホネート)(以下AB
TSと略記する)が用いられる。OPDもABTSも大抵のペル
オキシダーゼ基質と同様に突然変異原である。しばしば
用いられる基質の群の1つはテトラメチルベンジジン
(以下TMBの略記する)を包含するベンジジン型の群で
ある。TMBは癌原性ペルオキシダーゼ基質に代わる特に
ベンジジン、ジアミノベンジジンのようなベンジジン型
の安全な突然変異原性のない代替物である。多数の研究
においてはこれらベンジジン誘導体が突然変異原性質を
有することの何らの証拠も与えられなかつた(Tetrahed
ron 30、3299(1976)、Chancer Lett.、39(1975)
およびJ.Forensic Sci.21、816(1976)参照)。TMBは1
974年以来種々の使用者によりヘモグロビンまたはチト
クロームP450のプソイドペルオキシダーゼ活性の測定に
使用されてきておりそしてすでにリエム(Liem)氏他
(「Anal.Biochem」98、388〜393(1979))により免疫
ペルオキシダーゼ染色法において免疫複合体のペルオキ
シダーゼ活性の検出に使用された。これらの著者は392
頁の結論において、TMBは良好な染色性質を有するが、
しかしながらまた通常用いられる緩衝系中への溶解度が
低くかつTMBは酸化的分解を受け易いことを指摘してい
る。
しかしながら、酵素免疫検定にTMBを使用する場合、試
験条件下におけるこの色原体の水溶性が低いので非常に
試験が制限されることが判つた。それゆえオランダ特許
出願第8001972号および米国特許第4,503,143号には溶解
度を増大させる措置が記載されている。この両刊行物に
おいて有機溶媒の使用により溶解度の改善が得られてい
る。ジメチルスルホキジドの添加により(作用準備ずみ
の混合物中1%v/v)、オランダ特許第8001972号の記載
によればTMB濃度100mg/、すなわち0.42ミリモル/
または米国特許第4,503,143号の記載における43mg/す
なわち0.18ミリモル/が得られる。これに対し通常OP
DおよびABTSは50〜100倍高いモル濃度で酵素に提供され
る。酵素試験におけるテトラアルキルベンジジンの濃度
の変化は、最大反応速度の達成に必要な基質によるペル
オキシダーゼの飽和は前記したTMB濃度では達成されな
いことを示している。
それゆえ、ペルオキシダーゼの測定に適する、テトラア
ルキルベンジジンを含有するがしかし前記した欠点を有
しない調製物を見出す必要があつた。本発明はかかる調
製物、その製造およびその使用を目的とする。
驚くべきことに、テトラアルキルベンジジンまたはその
誘導体を含有する溶液を適当な過酸化水素濃度を有する
水性緩衝液を用いてpH2.5〜3.9に調整することにより検
出感度に関し相当に改良されたテトラアルキルベンジジ
ンの調製物が得られうることが見出された。慣用のペル
オキシダーゼ用基質にとつてはTMBにとつてと同じく酵
素活性の至適pHは5〜6にあると記載されているとして
も(米国特許第4,503,143号および「Methods of Enzyma
tic Analysis」、H.U.Bergmeyer編、第3版、第III巻、
第286〜293頁、Verlag Chemie出版、Weinheim(1983
年)参照)、本発明による調製物は、実施例2および3
に示されるように異常に低いpH値特にpH3.1〜3.6で従来
記載された調製物に比較して改善された検出感度を示
す。
本発明は主に水溶液中に0.6〜4.0ミリモル/の含量の
テトラアルキルベンジジンまたはその塩、0.5〜50ミリ
モル/の含量のペルオキシダーゼ用基質としての過酸
化物、およびpH値を2.5〜3.9の範囲に調整する緩衝物質
を含有するところの、ペルオキシダーゼの検出および測
定のための液体調製物の形態をした薬剤に関する。
この薬剤はまた西ドイツ特許出願P3541979号明細書に記
載されるように、ペニシリンまたはその酸加水分解によ
り生成する分解産物をも含有しうる。
この薬剤は固形調製物、例えば凍結乾燥物、顆粒または
錠剤を溶解させることにより製造でき、その際液体調製
物を用いられる成分であるテトラアルキルベンジジン、
ペニシリンまたはその分解産物、過酸化物および緩衝物
質は所定量の主に水性溶媒中に溶解させた場合に各成分
が前記した濃度において存在するような量比で含有され
る。固形調製物はさらに潤滑剤、充填剤および崩壊剤の
ような添加物、例えばポリエチレングリコール、尿素お
よび重炭酸塩を付加的に含有しうる。
テトラアルキルベンジジンとしては特に、アルキル部分
中に1〜3個の炭素原子を含有するもの、好ましくは3,
3′,5,5′−テトラメチルベンジジン(TMB)またはその
ジ塩酸塩が使用されうる。過酸化物としては過硼酸ナト
リウム、液体状または固形尿素付加物としての過酸化水
素、ならびにD−グルコースおよびグルコースオキシダ
ーゼからなる過酸化水素発生系が適当で、その場合濃度
は0.5〜10ミリモル/に調整される。緩衝物質として
はクエン酸塩および酢酸塩のような離液物質が好まし
い。
液体形の調製物を製造する場合、テトラアルキルベンジ
ジンをpH1.5〜2.0を有する希塩酸または蟻酸の第一の酸
溶液中に溶解させる。ペニシリンまたはその酸加水分解
により生成する分解産物がその溶液中に添加されるのが
好ましい。
第二の、より酸性の少ない溶液は、例えばそのpH値が水
酸化ナトリウムを用いて3〜6に調整されうる酢酸また
はクエン酸モノナトリウムあるいはモノカリウム塩の溶
液中に過酸化物を溶解させることによるか、または過酸
化水素の溶液を使用する場合はそれを加えることにより
製造される。
所定の割合の両溶液を混合することにより使用準備ので
きた調製物が得られる。
本発明を以下の実施例により詳細に説明するが、本発明
はそれらに限定されるものではない。
実施例 1. 使用準備のできたTMB−基質調製物の製造原液1:TMB
ジ塩酸塩を再蒸留水中に5g/、すなわち16ミリモル/
の濃度で撹拌下に溶解させそして5n HClを用いてpH1.
5に調整した。この溶液にペニシリンGを撹拌下に最終
濃度200mg/、すなわち0.56ミリモル/となるように
添加した。
原液2:再蒸留水900ml中に氷酢酸1.4ml、1n NaOH1.5mlお
よび尿素−過酸化水素付加物250mg、すなわちH2O2 3ミ
リモルを加えた。完全に溶解したのち再蒸留水を加えて
1となした。
使用溶液:原液1の1容量部および原液2の10容量部を
混合した。
かくして調製された使用溶液はpH3.3を有していた。こ
のものは650nmで光学濃度0.025を示した。5倍量の0.5n
硫酸を添加した後では450nmで測定した吸光は0.008であ
つた。
2. ペルオキシダーゼ活性の力学的検定 西洋わさびペルオキシダーゼ(Boehringer Mannheim社
製、西ドイツ)および家兎の抗ヒトIgE抗体(Behringwe
rke製、マールブルグ西ドイツ)からなる「J.Histoche
m.Cytochem」22、1084〜1091(1974)記載の方法に従い
調製された複合物を10mg/mlの牛血清アルブミンが添加
された燐酸塩緩衝された食塩溶液(以下PBSと略記す
る)中に希釈した。この溶液20mlをキユベツトに入れそ
して実施例1に従い調製された使用溶液1ml量を加え
た。混合したのち650nmでの当初の吸光変化を記録し
た。0.99%(v/v)ジメチルスルホキシド水溶液中の99m
g/、すなわち0.41ミリモル/のTMBおよび8.73g/
のクエン酸トリナトリウム×1H2Oを含有し、燐酸でpH6.
0に調整されたものであるオランダ特許第8001972号、実
施例1cの記載により調製された使用溶液中における、酵
素複合物により惹起された1分当りの吸光変化を同様に
して記録した。
二重測定の平均値として、実施例1記載のTMB使用溶液
については1分当りの吸光変化1.318そしてオランダ特
許第8001972号記載のTMB使用溶液については0.193なる
値が得られた。
3. 総IgE測定のための酵素免疫検定における使用 ポリスチレン製マイクロテストプレート (Nunc、Roskilde、デンマーク、Cat.No.262170)をVol
ler氏他の「Bull.World Health−Organ.」53、55−65
(1976)記載の方法に従い被覆した。この目的には、Vo
ller氏他の方法に記載された被覆用緩衝液中における10
μg/mlの濃度の実施例2記載の抗IgE抗体の溶液150μ
ずつを各ウエル中室温で15−20時間インキユベーシヨン
した。溶液を吸引過しそしてPBS中のツイーン20とも
呼ばれるポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウ
レート(PBS−ツイーン(Tween) )1g/溶液で洗つ
たのち、10mg/mlの牛血清アルブミンが添加されたPBS中
の種々の希釈度のIgE含有ヒト血清試料100μずつを8
個のウエルに入れそして室温で1時間インキユベーシヨ
ンした。これらの試料において希釈工程により生ずるIg
E濃度は1000、500、100、25および10IU/mlであつた。PB
S−ツイーンで2回洗浄後、10mg/mlの牛血清アルブミン
が添加されたPBS−ツイーン中の実施例2記載の複合物
の適当な希釈物100μずつを用いられているすべての
ウエルに加えそして室温で1時間インキユベーシヨンし
た。さらに2回洗浄したのち各濃度レベルで用いられる
8個のウエルのうちの4個に実施例1記載の使用溶液10
0μずつをそれぞれピペツトで加えそして室温で30分
間インキユベーシヨンした。
同様にして、残る4個のウエルそれぞれにオランダ特許
第8001972号記載のTMB調製物100μずつを使用した。
インキユベーシヨン期間経過後0.5n H2SO4 100μを加
えそれにより酵素反応を停止させた。得られた着色した
溶液の吸光をBehring ELISA−プロセツサー装置(Behri
ngwerke社製、Marburg、西ドイツ)を用いて測定しそし
てその結果を下記の表に示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テトラアルキルベンジジンまたはその塩、
    および過酸化物または過酸化水素を発生する系を包含す
    るペルオキシダーゼ活性の検出および測定のための薬剤
    であって、このものが本質的に有機溶剤を含有せずかつ
    pH値を2.5〜3.9の範囲に調整する1種類以上の緩衝物質
    を含有することからなる薬剤。
  2. 【請求項2】テトラアルキルベンジジンがアルキル部分
    中に1〜3個の炭素原子を含有することからなる前記特
    許請求の範囲第1項記載の薬剤。
  3. 【請求項3】テトラアルキルベンジジンが3,3′,5,5′
    −テトラメチルベンジジンであることからなる前記特許
    請求の範囲第1項記載の薬剤。
  4. 【請求項4】テトラアルキルベンジジンをpH1.5〜2の
    溶液とし、そして得られた溶液と、過酸化物と混合後に
    pH値を2.5〜3.9となす緩衝物質を含有するもう一つの溶
    液とを混合することからなるペルオキシダーゼ活性の検
    出および測定用の薬剤の製法。
JP61280951A 1985-11-28 1986-11-27 ペルオキシダ−ゼ活性測定用薬剤およびその製法 Expired - Fee Related JPH07108237B2 (ja)

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