JPH0725789A - 生物学的システムにおける測定方法 - Google Patents
生物学的システムにおける測定方法Info
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- JPH0725789A JPH0725789A JP3072644A JP7264491A JPH0725789A JP H0725789 A JPH0725789 A JP H0725789A JP 3072644 A JP3072644 A JP 3072644A JP 7264491 A JP7264491 A JP 7264491A JP H0725789 A JPH0725789 A JP H0725789A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明は、生物学的システムにおける測定方
法、より詳しくは、アクセレレーター質量分析計を用い
て生物学的物質の分子混合物を定量化する方法及びその
生物学的物質の少量物への付着に関し、並びにアクセレ
レーター質量分析計による分析のために適切な形に転換
される生物学的物質に結合される短及び長命の同位体を
用いての測定方法に関する。 【効果】本発明の方法は、同位体の放射能崩壊を使用し
ない、生物学的システム内からの長命の放射性同位体の
濃度を測定するための技法を提供する。
法、より詳しくは、アクセレレーター質量分析計を用い
て生物学的物質の分子混合物を定量化する方法及びその
生物学的物質の少量物への付着に関し、並びにアクセレ
レーター質量分析計による分析のために適切な形に転換
される生物学的物質に結合される短及び長命の同位体を
用いての測定方法に関する。 【効果】本発明の方法は、同位体の放射能崩壊を使用し
ない、生物学的システム内からの長命の放射性同位体の
濃度を測定するための技法を提供する。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、生物学的システムにおける測
定方法に関する。より詳しくは、それは、アクセレレー
ター質量分析計を用いて生物学的物質の分子混合物を定
量化する方法及びその生物学的物質の少量物への付着に
関する。さらにより詳しくは、それは、アクセレレータ
ー質量分析計による分析のために適切な形に転換される
生物学的物質に結合される短及び長命の同位体を用いて
の測定の方法に関する。
定方法に関する。より詳しくは、それは、アクセレレー
ター質量分析計を用いて生物学的物質の分子混合物を定
量化する方法及びその生物学的物質の少量物への付着に
関する。さらにより詳しくは、それは、アクセレレータ
ー質量分析計による分析のために適切な形に転換される
生物学的物質に結合される短及び長命の同位体を用いて
の測定の方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】種々の元素の同位体、特に１４Ｃは、反
応過程の結末及び速度を決定するために及び他の目的の
ために、追跡の手段として時々、生物学的工程に使用さ
れて来た。
応過程の結末及び速度を決定するために及び他の目的の
ために、追跡の手段として時々、生物学的工程に使用さ
れて来た。
【０００３】測定は、比較的短い半減期を有する同位体
の崩壊の量を測定するシンチレーションカウンター、オ
ートラジオグラフィー又は他の装置により行なわれる。
の崩壊の量を測定するシンチレーションカウンター、オ
ートラジオグラフィー又は他の装置により行なわれる。
【０００４】これらの方法は一般的に、ヒトが関与され
る場合、同位体及び必要とされるサンプルの量からの潜
在的な放射線損傷のためには使用され得ない。ヒトに対
して有害でない放射線レベルで、崩壊計数方法は、有意
な結果を付与するためには、十分に特異的且つ敏感でな
い。さらに、バックグラウンド汚染が、装置の使用者に
とって高い創造的な問題である。
る場合、同位体及び必要とされるサンプルの量からの潜
在的な放射線損傷のためには使用され得ない。ヒトに対
して有害でない放射線レベルで、崩壊計数方法は、有意
な結果を付与するためには、十分に特異的且つ敏感でな
い。さらに、バックグラウンド汚染が、装置の使用者に
とって高い創造的な問題である。
【０００５】
【従来の技術】短い半減期の使用に関連する問題を克服
する示唆される解答は、アクセレレーター質量分析計を
使用することである。
する示唆される解答は、アクセレレーター質量分析計を
使用することである。
【０００６】Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｔｒａｃｅ Ｅｌｅｍｅ
ｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，第１２巻，１９８７の文献に
おいてＤ．Ｅｌｍｏｒｅにより記載されるように、アク
セレレーター質量分析計は、長命の放射性同位体を用い
て種々の目的のために使用され得る。そのような目的
は、トレーサーとして同位体の導入、次に多量の組織サ
ンプルの化学的処理を包含する。
ｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，第１２巻，１９８７の文献に
おいてＤ．Ｅｌｍｏｒｅにより記載されるように、アク
セレレーター質量分析計は、長命の放射性同位体を用い
て種々の目的のために使用され得る。そのような目的
は、トレーサーとして同位体の導入、次に多量の組織サ
ンプルの化学的処理を包含する。
【０００７】アメリカ特許第４，０３７，１００号は、
電気陰性粒子の検出のために使用され、そしてそれらの
元素組成に関するデータを供給することができる装置を
記載する。その装置は、質量及び元素分析をするために
使用され得るアクセレレーター質量分析計（ＡＭＳ）を
含む。ＡＭＳ装置及びそれらの使用に対するさらに他の
文献は次のものを包含する：Ｋｉｌｉｕｓなど，”Ｓｅ
ｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ２６Ａｌ ａｎｄ２６ＭｇＩｓ
ｏｂａｒｓ ｂｙ Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｍａｓ
ｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，”Ｎａｔｕｒｅ，第２
８２巻，１９７９年１１月；Ａ．Ｅ．Ｌｉｔｈｅｒｌａ
ｎｄ，”Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅ
ｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，”Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｔｒｕ
ｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓｉｎ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ ＲｅｓｅａｒｃｈＢ５，１００〜１０８ページ，
（１９８４）；Ｌ．Ｂｒｏｗｎ， ”Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎｓ ｏｆ Ａｃｃｅｌａｒａｔｏｒ Ｍａｓｓ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，”Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｅａｒ
ｔｈ ＰｌａｎｅｔＳｃｉ．第１２巻，３９〜５９ペー
ジ，（１９８４）；及びＡ．Ｅ．Ｌｉｔｈｅｒｌａｎ
ｄ，”Ｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖ ＭａｓｓＳｐｅｃ
ｔｒｏｍｅｔｒｙ ｗｉｔｈ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ
ｓ，” Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｎｕｃｌ．Ｐａｒｔ．Ｓｃ
ｉ．第３０巻，４３７〜４７３ページ，（１９８０）。
電気陰性粒子の検出のために使用され、そしてそれらの
元素組成に関するデータを供給することができる装置を
記載する。その装置は、質量及び元素分析をするために
使用され得るアクセレレーター質量分析計（ＡＭＳ）を
含む。ＡＭＳ装置及びそれらの使用に対するさらに他の
文献は次のものを包含する：Ｋｉｌｉｕｓなど，”Ｓｅ
ｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ２６Ａｌ ａｎｄ２６ＭｇＩｓ
ｏｂａｒｓ ｂｙ Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｍａｓ
ｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，”Ｎａｔｕｒｅ，第２
８２巻，１９７９年１１月；Ａ．Ｅ．Ｌｉｔｈｅｒｌａ
ｎｄ，”Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅ
ｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，”Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｔｒｕ
ｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓｉｎ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ ＲｅｓｅａｒｃｈＢ５，１００〜１０８ページ，
（１９８４）；Ｌ．Ｂｒｏｗｎ， ”Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎｓ ｏｆ Ａｃｃｅｌａｒａｔｏｒ Ｍａｓｓ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，”Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｅａｒ
ｔｈ ＰｌａｎｅｔＳｃｉ．第１２巻，３９〜５９ペー
ジ，（１９８４）；及びＡ．Ｅ．Ｌｉｔｈｅｒｌａｎ
ｄ，”Ｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖ ＭａｓｓＳｐｅｃ
ｔｒｏｍｅｔｒｙ ｗｉｔｈ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ
ｓ，” Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｎｕｃｌ．Ｐａｒｔ．Ｓｃ
ｉ．第３０巻，４３７〜４７３ページ，（１９８０）。
【０００８】アクセレレーター質量分析計（ＡＭＳ）
は、長命であるが、しかし希少な宇宙線によって生じる
同位体、典型的には１０３〜２×１０７年の半減期を有
する同位体を計数するための高い感度方法として開発さ
れた。この範囲の半減期を有する同位体は、従来の崩壊
計数技法により容易に検出するために長命過ぎるが、し
かし生物圏又は地殻圏において適切な濃度で存在するた
めには、地質学的時間に基づけば短命過ぎる。これらの
宇宙線によって生じる同位体（１０Ｂｅ，１４Ｃ，２６
Ａｌ，４１Ｃａ，３６Ｃｌ及び１２９Ｉ）のＡＭＳによ
るアッセイは、考古学、海洋学及び地球科学において基
本的な手段になって来たが、しかし生物学的又は臨床的
性質の問題に適用されていない。
は、長命であるが、しかし希少な宇宙線によって生じる
同位体、典型的には１０３〜２×１０７年の半減期を有
する同位体を計数するための高い感度方法として開発さ
れた。この範囲の半減期を有する同位体は、従来の崩壊
計数技法により容易に検出するために長命過ぎるが、し
かし生物圏又は地殻圏において適切な濃度で存在するた
めには、地質学的時間に基づけば短命過ぎる。これらの
宇宙線によって生じる同位体（１０Ｂｅ，１４Ｃ，２６
Ａｌ，４１Ｃａ，３６Ｃｌ及び１２９Ｉ）のＡＭＳによ
るアッセイは、考古学、海洋学及び地球科学において基
本的な手段になって来たが、しかし生物学的又は臨床的
性質の問題に適用されていない。
【０００９】従来技術の方法よりもより特異的である生
物学的分析の方法を提供することが本発明の目的であ
る。
物学的分析の方法を提供することが本発明の目的であ
る。
【００１０】これまで既知の方法よりもより感受性であ
る生物学的定量分析の方法を提供することが本発明のも
う１つの目的である。
る生物学的定量分析の方法を提供することが本発明のも
う１つの目的である。
【００１１】少量の生物学的物質の分子混合物及びそれ
に対する付着を定量化する方法を提供することも、本発
明のさらにもう１つの目的である。
に対する付着を定量化する方法を提供することも、本発
明のさらにもう１つの目的である。
【００１２】希少安定同位体を用いて生物学的定量分析
の方法を提供することが本発明のさらにもう１つの目的
である。
の方法を提供することが本発明のさらにもう１つの目的
である。
【００１３】本発明のもう１つの目的は、長命の放射性
同位体の濃度を、生存宿主、たとえばヒトの生物学的シ
ステム、器官、流体、細胞又は細胞の一部内のひじょう
に少量のラベルされた外来性生物化学物質の存在又は効
果を示すことができる１０１５における数部〜１０８に
おける数部のレベルで測定するための技法を提供するこ
とである。
同位体の濃度を、生存宿主、たとえばヒトの生物学的シ
ステム、器官、流体、細胞又は細胞の一部内のひじょう
に少量のラベルされた外来性生物化学物質の存在又は効
果を示すことができる１０１５における数部〜１０８に
おける数部のレベルで測定するための技法を提供するこ
とである。
【００１４】本発明のもう１つの目的は、これらの同位
体の放射能崩壊を使用しない、生物学的システム内から
の長命の放射性同位体の濃度を測定するための技法を提
供することである。
体の放射能崩壊を使用しない、生物学的システム内から
の長命の放射性同位体の濃度を測定するための技法を提
供することである。
【００１５】本発明のもう１つの目的は、放射性同位体
の崩壊に依存する技法を用いて検出されるには低過ぎる
濃度である長命の放射能分子ラベルを用いて、生物学的
システムの天然の生物化学物質に付着し、又はそれと混
合するようになった外来性生物化学物質の量又は外来性
生物化学物質の数部を定量化するための技法を提供する
ことである。
の崩壊に依存する技法を用いて検出されるには低過ぎる
濃度である長命の放射能分子ラベルを用いて、生物学的
システムの天然の生物化学物質に付着し、又はそれと混
合するようになった外来性生物化学物質の量又は外来性
生物化学物質の数部を定量化するための技法を提供する
ことである。
【００１６】本発明のもう１つの目的は、ラベルされた
外来性生物化学物質が生物学的効果の期間に比べて長い
期間にわたって安定している、生物学的システム内から
の長命放射性同位体の濃度を測定するための技法を提供
することである。
外来性生物化学物質が生物学的効果の期間に比べて長い
期間にわたって安定している、生物学的システム内から
の長命放射性同位体の濃度を測定するための技法を提供
することである。
【００１７】本発明のもう１つの目的は、ラベルされた
外来性生物化学物質がその生物化学物質の天然のラベル
されていない形の密接した類似体である、生物学的シス
テム内からの長命放射性同位体の濃度を、他の類似する
元素の短命放射性同位体又は化学的に不安定な短命放射
性同位体による生物化学物質内の元素の置換にたよらな
いで測定するための技法を提供することである。
外来性生物化学物質がその生物化学物質の天然のラベル
されていない形の密接した類似体である、生物学的シス
テム内からの長命放射性同位体の濃度を、他の類似する
元素の短命放射性同位体又は化学的に不安定な短命放射
性同位体による生物化学物質内の元素の置換にたよらな
いで測定するための技法を提供することである。
【００１８】本発明のさらにもう１つの目的は、分子の
出来事の可能性はひじょうに低いので、天然レベルの放
射性同位体が外来性エフェクターに結合される放射性同
位体ラベルを隠すような分子の出来事を表わす生物学的
システム内からの長命放射性同位体の濃度を測定するた
めの技法を提供することである。
出来事の可能性はひじょうに低いので、天然レベルの放
射性同位体が外来性エフェクターに結合される放射性同
位体ラベルを隠すような分子の出来事を表わす生物学的
システム内からの長命放射性同位体の濃度を測定するた
めの技法を提供することである。
【００１９】本発明のこれらの及び他の目的は、詳細な
説明、図面及び請求の範囲から現実化されるであろう。
説明、図面及び請求の範囲から現実化されるであろう。
【００２０】
【発明の要約】本発明は、生物学的システムにおける測
定の方法、すなわちアクセレレーター質量分析計を用い
て、ひじょうに少量の生物学的物質の混合物及びそれへ
の付着物を定量化する方法である。本明細書で使用され
る場合、用語“生物学的物質”とは、植物、動物及び海
洋物質、すなわち生存するすべてのものに関する。
定の方法、すなわちアクセレレーター質量分析計を用い
て、ひじょうに少量の生物学的物質の混合物及びそれへ
の付着物を定量化する方法である。本明細書で使用され
る場合、用語“生物学的物質”とは、植物、動物及び海
洋物質、すなわち生存するすべてのものに関する。
【００２１】本発明の方法は、次の段階を含んで成る： ａ．放射性同位体が周囲生物圏における濃度に等しいか
又はそれ以下の濃度で存在する生物学的宿主を選択し、 ｂ．長命の放射性同位体によりラベルされた反応性化学
物質種を調製し、 ｃ．前記化学物質種を、前記生物学的宿主にその生物学
的システムに対する有意に明白な損傷を避けるために有
意に低い量で投与し、 ｄ．前記化学物質種と前記宿主との前記宿主の前記生物
学的システムを通しての散在及び相互作用のために十分
な時間の経過を可能にし、 ｅ．前記宿主から生物学的物質の反応された画分を、外
来源からの前記物質の汚染を避けるのに十分な態様で分
離し、 ｆ．前記生物学的物質の画分を適切な手段により、有意
な同位体分別の導入を伴わないで、いくつかの可能なイ
オン源の少なくとも１つの源に荷電イオンを効果的に生
成する材料に転換し、そして ｇ．前記物質における放射性同位体濃度を直接的な同位
体計数により測定する。
又はそれ以下の濃度で存在する生物学的宿主を選択し、 ｂ．長命の放射性同位体によりラベルされた反応性化学
物質種を調製し、 ｃ．前記化学物質種を、前記生物学的宿主にその生物学
的システムに対する有意に明白な損傷を避けるために有
意に低い量で投与し、 ｄ．前記化学物質種と前記宿主との前記宿主の前記生物
学的システムを通しての散在及び相互作用のために十分
な時間の経過を可能にし、 ｅ．前記宿主から生物学的物質の反応された画分を、外
来源からの前記物質の汚染を避けるのに十分な態様で分
離し、 ｆ．前記生物学的物質の画分を適切な手段により、有意
な同位体分別の導入を伴わないで、いくつかの可能なイ
オン源の少なくとも１つの源に荷電イオンを効果的に生
成する材料に転換し、そして ｇ．前記物質における放射性同位体濃度を直接的な同位
体計数により測定する。
【００２２】
【発明の特定の記載】本発明の方法は、アクセレレータ
ー質量分析計（ＡＭＳ）の使用により行なわれる。その
ような装置は、市場において購入され得るが、しかし下
記例に記載される工程を行なうために使用される特別な
装置は、Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ Ｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙで注文製造され
た。それは第５図に示されており、そして次の通りに説
明される：
ー質量分析計（ＡＭＳ）の使用により行なわれる。その
ような装置は、市場において購入され得るが、しかし下
記例に記載される工程を行なうために使用される特別な
装置は、Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ Ｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙで注文製造され
た。それは第５図に示されており、そして次の通りに説
明される：
【００２３】ビーム光学設計 分析計１０は、ビーム光学コードＯＰＴＲＹＫを用いて
設計された。重要な設計目的は、高い強さの複数サンプ
ルイオン源の使用を通して置かれる高いサンプルを達成
することであった。高い電流での操作は、その源近くの
空間充電効果から生じるシステムにおいて強さ依存性ビ
ーム損失の可能性を高めた。従って、このシステムは、
そのような効果を最少にするような最良の可能性あるビ
ーム透過のために設計された。他の重要な考慮は、適切
なビーム診断学及び修正操作の提供、及び結果的に操作
を自動化する輸送システムのコンピューター制御を通し
ての同調及び操作の場合を包含した。
設計された。重要な設計目的は、高い強さの複数サンプ
ルイオン源の使用を通して置かれる高いサンプルを達成
することであった。高い電流での操作は、その源近くの
空間充電効果から生じるシステムにおいて強さ依存性ビ
ーム損失の可能性を高めた。従って、このシステムは、
そのような効果を最少にするような最良の可能性あるビ
ーム透過のために設計された。他の重要な考慮は、適切
なビーム診断学及び修正操作の提供、及び結果的に操作
を自動化する輸送システムのコンピューター制御を通し
ての同調及び操作の場合を包含した。
【００２４】イオン源及び注入 本発明のＡＭＳイオン源１２は、６０−サンプル変換器
を備えるＧｅｎｕｓＭｏｄｅｌ ８４６スパッター源で
ある。操作電圧はカソードで８ＫＶ及び抽出で２５〜３
０ＫＶであり、合計の注入エネルギーはちょうど３５Ｋ
Ｖである。決定は高電圧デッキ上にその源を置かないで
行なわれた。なぜならば修正されたＦＮ１４のほとんど
の計算された受理は、典型的なスパッター源放出率のた
めのビーム透過が卓越することを示したからである。そ
の結果、注入ビーム線の設計が単純化される。源からの
ビームは、９０゜の二重焦点Ｄａｎｆｙｓｉｋ注入マグ
ネット１６（ｒ＝５０ｃｍ，ＭＥ／Ｚ２＝７．５）の対
物スリット上にエインゼル（ｅｉｎｚｅｌ）レンズによ
り焦点を合せられる。マグネットは、回転できる下流の
極板先端を備えられ、その結果、存在する脚の反対側の
第二イオン源の脚が満たされる。真空ボックスは＋５Ｋ
Ｖに絶縁される。ＤＣ電力供給又は地面にそのボックス
を連結する高圧スイッチにより、異なった同位体が、デ
ータ獲得システムの制御下でアクセレレーター中に変え
られる。５ｃｍの大きなマグネットのギャップは、良好
な透過を確保するために特定化され、そしてマグネット
物体及び像位置近くに置かれるアクセル−デセルギャッ
プもまた、レンズの焦点の長さを増すために大きくされ
（１０ｃｍの直径）、そして従って、異なったバイアス
電圧のための差動焦点合わせを最少にした。
を備えるＧｅｎｕｓＭｏｄｅｌ ８４６スパッター源で
ある。操作電圧はカソードで８ＫＶ及び抽出で２５〜３
０ＫＶであり、合計の注入エネルギーはちょうど３５Ｋ
Ｖである。決定は高電圧デッキ上にその源を置かないで
行なわれた。なぜならば修正されたＦＮ１４のほとんど
の計算された受理は、典型的なスパッター源放出率のた
めのビーム透過が卓越することを示したからである。そ
の結果、注入ビーム線の設計が単純化される。源からの
ビームは、９０゜の二重焦点Ｄａｎｆｙｓｉｋ注入マグ
ネット１６（ｒ＝５０ｃｍ，ＭＥ／Ｚ２＝７．５）の対
物スリット上にエインゼル（ｅｉｎｚｅｌ）レンズによ
り焦点を合せられる。マグネットは、回転できる下流の
極板先端を備えられ、その結果、存在する脚の反対側の
第二イオン源の脚が満たされる。真空ボックスは＋５Ｋ
Ｖに絶縁される。ＤＣ電力供給又は地面にそのボックス
を連結する高圧スイッチにより、異なった同位体が、デ
ータ獲得システムの制御下でアクセレレーター中に変え
られる。５ｃｍの大きなマグネットのギャップは、良好
な透過を確保するために特定化され、そしてマグネット
物体及び像位置近くに置かれるアクセル−デセルギャッ
プもまた、レンズの焦点の長さを増すために大きくされ
（１０ｃｍの直径）、そして従って、異なったバイアス
電圧のための差動焦点合わせを最少にした。
【００２５】アクセレレーター ＦＮアクセレレーター１４は、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｓｅａｔｔｌｅから入手
され、そして実質的に改良されている。Ｄｏｗｌｉｓｈ
チタンスパイラル傾斜フィールアクセレレーター管及び
Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ転換器が、ビーム透過及び末端電圧
範囲を高め、そしてエネルギー安定性及び信頼性を改良
するために備えられた。♯１Ｄｏｗｌｉｓｈ管の入口グ
リッドは注入されるビームの１０％をさえぎるけれど
も、この損失はビームサイズ又は位置の変化に対して鈍
感であり、そしてその結果、大目に見られる。これらの
管によるビーム透過は、卓越している。ＦＮ１４に関す
る他の改良点は、ガス又は箔ストリッパーによる高めら
れた透過のために、大きな（１ｃｍ）直径のストリッパ
ー及びターボ分子ポンプの設置を包含した。末端におけ
るシステムは現在、プラスチックロッドを通して調整さ
れているが、しかし赤外線結合調整システムが使用され
得る。末端の電圧安定化システムは、現在、発電機形電
圧計及び容量性ピックオフ投与量に依存し、そして約１
０４中、約１部の圧力安定性が達成される。スリット安
定化システムは、構成中である。
ｏｆ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｓｅａｔｔｌｅから入手
され、そして実質的に改良されている。Ｄｏｗｌｉｓｈ
チタンスパイラル傾斜フィールアクセレレーター管及び
Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ転換器が、ビーム透過及び末端電圧
範囲を高め、そしてエネルギー安定性及び信頼性を改良
するために備えられた。♯１Ｄｏｗｌｉｓｈ管の入口グ
リッドは注入されるビームの１０％をさえぎるけれど
も、この損失はビームサイズ又は位置の変化に対して鈍
感であり、そしてその結果、大目に見られる。これらの
管によるビーム透過は、卓越している。ＦＮ１４に関す
る他の改良点は、ガス又は箔ストリッパーによる高めら
れた透過のために、大きな（１ｃｍ）直径のストリッパ
ー及びターボ分子ポンプの設置を包含した。末端におけ
るシステムは現在、プラスチックロッドを通して調整さ
れているが、しかし赤外線結合調整システムが使用され
得る。末端の電圧安定化システムは、現在、発電機形電
圧計及び容量性ピックオフ投与量に依存し、そして約１
０４中、約１部の圧力安定性が達成される。スリット安
定化システムは、構成中である。
【００２６】アクセレレーター操作電圧は、ガス操作シ
ステムが十分に用いられ、そして漏れなくされるまで、
Ｎ２／ＣＯ２絶縁ガスの使用により５．５ＭＶに制限さ
れた。そのガスは、最近、ＳＦ６により取って代わら
れ、そしてＦＮは７．５ＭＶに条件決定された。ＦＮ
は、現在、７ＭＶで無事に作動し、その結果、Ｃ４＋荷
電状態のための最適な運転条件が達成され、そして１０
〜１１ＭＶへの追加の電圧の上昇が通常であろうことが
予測される。
ステムが十分に用いられ、そして漏れなくされるまで、
Ｎ２／ＣＯ２絶縁ガスの使用により５．５ＭＶに制限さ
れた。そのガスは、最近、ＳＦ６により取って代わら
れ、そしてＦＮは７．５ＭＶに条件決定された。ＦＮ
は、現在、７ＭＶで無事に作動し、その結果、Ｃ４＋荷
電状態のための最適な運転条件が達成され、そして１０
〜１１ＭＶへの追加の電圧の上昇が通常であろうことが
予測される。
【００２７】高エネルギー分析計 アクセレレーター末端におけるストリッパーでの散乱
は、特に重い同位体及び低いエネルギーのために、高い
エネルギーのアクセレレーター管におけるいくらかの損
失を引き起こすのに十分な透過されたビームの放射率を
必然的に高める。高エネルギー分析計は、Ｄｏｗｌｉｓ
ｈ管からＡＭＳ検出器に損失なしに出現する最大のビー
ム発散を通るように設計された。これは、過剰の大きな
クォッドルプルを用いて、及びＬＩＮＬ及びＳｔａｎｆ
ｏｒｄ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙでのＨＥＰＬ実験室から
のマグネットを分析することによって意外に、容易に達
成されることを示した。２つの同一の９０゜マグネット
及びＷｉｅｎフィルターから成る設計が、その光学性質
及びコンパクト配置のために選択された。
は、特に重い同位体及び低いエネルギーのために、高い
エネルギーのアクセレレーター管におけるいくらかの損
失を引き起こすのに十分な透過されたビームの放射率を
必然的に高める。高エネルギー分析計は、Ｄｏｗｌｉｓ
ｈ管からＡＭＳ検出器に損失なしに出現する最大のビー
ム発散を通るように設計された。これは、過剰の大きな
クォッドルプルを用いて、及びＬＩＮＬ及びＳｔａｎｆ
ｏｒｄ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙでのＨＥＰＬ実験室から
のマグネットを分析することによって意外に、容易に達
成されることを示した。２つの同一の９０゜マグネット
及びＷｉｅｎフィルターから成る設計が、その光学性質
及びコンパクト配置のために選択された。
【００２８】ＦＮからのビームは、１０ｃｍの直径の磁
気性クォッドルプルトリプレット１８により、マグネッ
ト２０をまず分析するために物点に焦点を合せられる。
磁気性クォッドルプルの選択は、妥協である。なぜなら
ば、正しい焦点合せは、一度に１つの同位体のためにだ
け達成されるからである。トリプレットの誤った焦点合
せは、対物スリットを開くことによって調節され、そし
て分析された安定する同位体ビームを検出するＦａｒａ
ｄａｙ Ｃｕｐｓ２２の位置決定において考慮された。
分析のマグネットギャップは大きいので、ビーム損失は
回避される。
気性クォッドルプルトリプレット１８により、マグネッ
ト２０をまず分析するために物点に焦点を合せられる。
磁気性クォッドルプルの選択は、妥協である。なぜなら
ば、正しい焦点合せは、一度に１つの同位体のためにだ
け達成されるからである。トリプレットの誤った焦点合
せは、対物スリットを開くことによって調節され、そし
て分析された安定する同位体ビームを検出するＦａｒａ
ｄａｙ Ｃｕｐｓ２２の位置決定において考慮された。
分析のマグネットギャップは大きいので、ビーム損失は
回避される。
【００２９】２つの同一のｅｘ−ＨＥＰＬダイポール
（単一の焦点、ｒ＝１３９ｃｍ、ギャップ＝６．４ｃ
ｍ、ＭＥ／Ｚ２＝１５０）は、最終ビーム脚の開始で小
さなビームウエストを導びき、そしてエネルギーシフト
からすべてのジッターを減じる、一次アクロマートを一
緒に形成する。第１マグネットの像スリットでの運動分
散は、８００中、約１である。安定したビームは、マグ
ネットの下流の大きな真空チャンバーにおけるファラデ
ーカップス（Ｆａｒａｄａｙ Ｃｕｐｓ）２２に検出さ
れ、そしてこれらのカップはビーム位置のモニターのた
めに及び末端電圧の安定化のために内部スリットを備え
られる。ポール幅は、マス１２〜１４が磁場を変えない
で収容され得るのに十分に広いが、しかしこれは新しい
真空タンクを必要とし、そして１３Ｃ及び１４Ｃのみが
現在、促進される。
（単一の焦点、ｒ＝１３９ｃｍ、ギャップ＝６．４ｃ
ｍ、ＭＥ／Ｚ２＝１５０）は、最終ビーム脚の開始で小
さなビームウエストを導びき、そしてエネルギーシフト
からすべてのジッターを減じる、一次アクロマートを一
緒に形成する。第１マグネットの像スリットでの運動分
散は、８００中、約１である。安定したビームは、マグ
ネットの下流の大きな真空チャンバーにおけるファラデ
ーカップス（Ｆａｒａｄａｙ Ｃｕｐｓ）２２に検出さ
れ、そしてこれらのカップはビーム位置のモニターのた
めに及び末端電圧の安定化のために内部スリットを備え
られる。ポール幅は、マス１２〜１４が磁場を変えない
で収容され得るのに十分に広いが、しかしこれは新しい
真空タンクを必要とし、そして１３Ｃ及び１４Ｃのみが
現在、促進される。
【００３０】最終ビームライン脚は、第２磁気トリプレ
ット２４、Ｗｉｅｎフィルター２６及びＡＳＭ検出器２
８を含む。Ｗｉｅｎフィルター（長さ＝１ｍ、ギャップ
＝８ｃｍ、３ＫＧ、６０ＫＶ）は、Ｄａｎｆｙｓｉｋに
より製造され、そしてＳｉｍｏｎ Ｆｒａｓｅｒ ＡＭ
Ｓグループにより、これまで使用されて来たバージョン
を、２２．５ＭｅＶ Ｃ４＋のために約１／１２０の解
像速度でもって、増大される。そのフィルターは、その
種々の分散により供給される融通性のために、及び直線
のビームパスから生じる整合の場合のために静電デフレ
クター上で好ましい。最終脚の光学的倍率は、小さな最
終ビームの分岐を提供するために故意に拡大された。検
出器の縦位置はほとんど臨界ではなく、そして適度な長
さの飛行時間検出器の使用は、クォッドルプルの再焦点
合せを伴わないで実施され得る。アンプル空間は、長い
経過のパス及び再焦点合せが必要であることが判明する
場合、そのラインを拡張するために利用できる。
ット２４、Ｗｉｅｎフィルター２６及びＡＳＭ検出器２
８を含む。Ｗｉｅｎフィルター（長さ＝１ｍ、ギャップ
＝８ｃｍ、３ＫＧ、６０ＫＶ）は、Ｄａｎｆｙｓｉｋに
より製造され、そしてＳｉｍｏｎ Ｆｒａｓｅｒ ＡＭ
Ｓグループにより、これまで使用されて来たバージョン
を、２２．５ＭｅＶ Ｃ４＋のために約１／１２０の解
像速度でもって、増大される。そのフィルターは、その
種々の分散により供給される融通性のために、及び直線
のビームパスから生じる整合の場合のために静電デフレ
クター上で好ましい。最終脚の光学的倍率は、小さな最
終ビームの分岐を提供するために故意に拡大された。検
出器の縦位置はほとんど臨界ではなく、そして適度な長
さの飛行時間検出器の使用は、クォッドルプルの再焦点
合せを伴わないで実施され得る。アンプル空間は、長い
経過のパス及び再焦点合せが必要であることが判明する
場合、そのラインを拡張するために利用できる。
【００３１】データ獲得 粒子検出は現在、複数−アノード横型ガスイオン化検出
器による。Ｂｅのための縦型ガスイオン化検出器及び重
い同位体のための２種の炭素箔チャネルプレート飛行時
間検出器が現在、製造されている。データ獲得は、ＮＩ
Ｍ及びＣＡＭＡＣエレクトロニクス供給ＣＡＭＡＣ Ａ
ＤＣ 及びスケーラー並びにＣで書かれている構内獲得
ソフトフェアー及びＵＮＩＸ下で運転するＨＰ９０００
ワークステーションに基づかれる。
器による。Ｂｅのための縦型ガスイオン化検出器及び重
い同位体のための２種の炭素箔チャネルプレート飛行時
間検出器が現在、製造されている。データ獲得は、ＮＩ
Ｍ及びＣＡＭＡＣエレクトロニクス供給ＣＡＭＡＣ Ａ
ＤＣ 及びスケーラー並びにＣで書かれている構内獲得
ソフトフェアー及びＵＮＩＸ下で運転するＨＰ９０００
ワークステーションに基づかれる。
【００３２】制御システム アクセレレーター及びビームライン要素は、ＬＬＮＬ及
び ＣＥＢＡＦ実験室で開発された制御システムを用い
て、ＣＡＭＡＣ及びＨＰ９０００ワークステーションを
通してコンピューター制御される。局所コンピューター
は、多くのビームライン要素を制御する単一の ＣＡＭ
ＡＣによりＧＰＩＢを通してそれぞれ通信する。オペレ
ーターコーンソールでの監視コンピューターは、約１０
Ｈｚの組織的に広いデータ更新速度で、ＬＡＮを通して
局部コンピューターを走査する。その監視コンピュータ
ーは、主な図表示、フラグエラーを制御し、そしてキー
ボードを通して又は再指定され得るノブを通してオペレ
ーターの入力を受ける。シグナル結合及び制御アルゴリ
ズムは、グラフィックス編集者による図像を操作するこ
とによって構成され、その結果、制御機能は新しいコー
ドを書かないで変えられ得る。
び ＣＥＢＡＦ実験室で開発された制御システムを用い
て、ＣＡＭＡＣ及びＨＰ９０００ワークステーションを
通してコンピューター制御される。局所コンピューター
は、多くのビームライン要素を制御する単一の ＣＡＭ
ＡＣによりＧＰＩＢを通してそれぞれ通信する。オペレ
ーターコーンソールでの監視コンピューターは、約１０
Ｈｚの組織的に広いデータ更新速度で、ＬＡＮを通して
局部コンピューターを走査する。その監視コンピュータ
ーは、主な図表示、フラグエラーを制御し、そしてキー
ボードを通して又は再指定され得るノブを通してオペレ
ーターの入力を受ける。シグナル結合及び制御アルゴリ
ズムは、グラフィックス編集者による図像を操作するこ
とによって構成され、その結果、制御機能は新しいコー
ドを書かないで変えられ得る。
【００３３】そのシステムは全体の分析計を制御する。
但し、源サンプルチェンジャー及びデータ獲得システム
により動かされる注入バウンスタイミングを除く。
但し、源サンプルチェンジャー及びデータ獲得システム
により動かされる注入バウンスタイミングを除く。
【００３４】生物医学的な適用 ＤＮＡ（ＤＮＡアダクト）に存在するデオキシヌクレオ
チド塩基のいづれかに共給結合される発癌物質は、発癌
物質暴露のマーカーとして情報を提供して来た。しかし
ながら、アダクト形成と暴露との関係は、主に、アッセ
イ感度における制限のために、高い発癌物質の量で及び
より環境的に適切なレベルである低い量ではない量で確
立されて来た。従って、ヒト集団における発癌物質暴露
の測定としてアダクトを用いる有意性は未知である。最
近、アダクト検出のための最っとも感度の高い技法は、
３２Ｐ−後ラベリングアッセイである。この３２Ｐ−後
ラベリングアッセイは、１０１０のヌクレオチド中、１
つのアダクトの測定を可能にし、そして作業的に暴露さ
れたヒト及びサルにおける発癌物質−ＤＮＡ結合を検出
するために使用されているが、しかし１以下のアダクト
／１０７〜１０８のヌクレオチドのレベルでの正確な定
量測定は、アダクト回収における変動性のために困難で
ある。２０μｇ〜１ｍｇサンプルにおける希少同位体の
濃度を測定するためのアクセレレーター質量分析計（Ａ
ＭＳ）の能力は、生物医学へのその拡張がその技術の可
能性ある有力な適用であることを示唆した。ＡＭＳによ
り利用できる１４Ｃ検出感度の増強は、広範囲の発癌物
質結合にわたって、既知の化学量論を伴って、ＤＮＡに
対する共有結合された１４Ｃ−ラベル発癌物質のひじょ
うに少量を検出する明確な利点を提供する。
チド塩基のいづれかに共給結合される発癌物質は、発癌
物質暴露のマーカーとして情報を提供して来た。しかし
ながら、アダクト形成と暴露との関係は、主に、アッセ
イ感度における制限のために、高い発癌物質の量で及び
より環境的に適切なレベルである低い量ではない量で確
立されて来た。従って、ヒト集団における発癌物質暴露
の測定としてアダクトを用いる有意性は未知である。最
近、アダクト検出のための最っとも感度の高い技法は、
３２Ｐ−後ラベリングアッセイである。この３２Ｐ−後
ラベリングアッセイは、１０１０のヌクレオチド中、１
つのアダクトの測定を可能にし、そして作業的に暴露さ
れたヒト及びサルにおける発癌物質−ＤＮＡ結合を検出
するために使用されているが、しかし１以下のアダクト
／１０７〜１０８のヌクレオチドのレベルでの正確な定
量測定は、アダクト回収における変動性のために困難で
ある。２０μｇ〜１ｍｇサンプルにおける希少同位体の
濃度を測定するためのアクセレレーター質量分析計（Ａ
ＭＳ）の能力は、生物医学へのその拡張がその技術の可
能性ある有力な適用であることを示唆した。ＡＭＳによ
り利用できる１４Ｃ検出感度の増強は、広範囲の発癌物
質結合にわたって、既知の化学量論を伴って、ＤＮＡに
対する共有結合された１４Ｃ−ラベル発癌物質のひじょ
うに少量を検出する明確な利点を提供する。
【００３５】歴史的には、同位体的に標識された物質の
測定は、少なくとも部分的に、装置の汚染に関係するの
で、ＡＭＳ研究所により回避されて来た。生物学的材料
に対する初期測定は、１４Ｃの使用により生物医学研究
所で調製されたサンプルによるＡＭＳ装置の汚染が実
際、問題であることを示した。生物医学及び環境科学社
会にこの技術を利用できるようにする努力において、新
規のサンプル取扱い方法が、そのような全体的な汚染を
克服するために考案された。
測定は、少なくとも部分的に、装置の汚染に関係するの
で、ＡＭＳ研究所により回避されて来た。生物学的材料
に対する初期測定は、１４Ｃの使用により生物医学研究
所で調製されたサンプルによるＡＭＳ装置の汚染が実
際、問題であることを示した。生物医学及び環境科学社
会にこの技術を利用できるようにする努力において、新
規のサンプル取扱い方法が、そのような全体的な汚染を
克服するために考案された。
【００３６】本発明の方法においては、これらの新規手
段は、調理された肉に見出される発癌物質、すなわちひ
じょうに低レベルの下記化１：
段は、調理された肉に見出される発癌物質、すなわちひ
じょうに低レベルの下記化１：
【化１】 の２−アミノ−３，８−ジメチルイミダゾ〔４，５−
ｆ〕キノキサリン（ＭｅＩＱｘ）〔ここで、その分子
は、イミダゾール環の２−位置（＊）での単一の１４Ｃ
原子により合成される〕を与えられるマウスにおける発
癌物質投与量をＤＮＡアダクトレベルとの間の関係を決
定するために使用される。この研究は、力学的範囲、感
度及び生物医学及び環境線量法における問題へのＡＭＳ
技法の一般的な適用性の最初の報告を提供し、そしてま
た、ＤＮＡアダクトと低投与量のＭｅＩＱｘ暴露との間
の関係を示す。
ｆ〕キノキサリン（ＭｅＩＱｘ）〔ここで、その分子
は、イミダゾール環の２−位置（＊）での単一の１４Ｃ
原子により合成される〕を与えられるマウスにおける発
癌物質投与量をＤＮＡアダクトレベルとの間の関係を決
定するために使用される。この研究は、力学的範囲、感
度及び生物医学及び環境線量法における問題へのＡＭＳ
技法の一般的な適用性の最初の報告を提供し、そしてま
た、ＤＮＡアダクトと低投与量のＭｅＩＱｘ暴露との間
の関係を示す。
【００３７】本発明は、本発明を例示する次の例により
十分に理解されるであろうが、しかしその例は本発明を
制限するものではない。
十分に理解されるであろうが、しかしその例は本発明を
制限するものではない。
【００３８】
【実施例】例１ −ラジオイムノアッセイでの回収された抗原及び抗
体の測定 回収された抗体の濃度及び回収された結合抗原の濃度
を、抗原をラベルするために使用される１４Ｃ及び同じ
サンプルにおける結合抗体をラベルするために使用され
る３Ｈの両者の濃度を測定することによって、ラジオイ
ムノアッセイからの単一のサンプルについて測定する。
均等にラベルされた２，３，７，８−テトラ−ジベンゾ
−ｐ−ジオキシン（ＴＣＤＤ）は市販されており、そし
てＴＣＤＤ分子当たり平均１１．７の１４Ｃ原子を含
む。ＴＣＤＤの結合に対して特異的な抗体は、モノクロ
ーナル技法により製造される。必須アミノ酸、たとえば
シスチンが、市販の放射性ラベル形、たとえば〔３Ｈ〕
Ｃｙｓ でクローニング方法に供給される。他方、シス
チン中の硫黄原子は、７９Ｓｅにより置換され得る。ラ
ベルされたシスチンが効果的な抗体を製造するために必
要とされる単一源のシスチンであるように、モノクロー
ナル抗体を製造する。特定化された免疫グロブリンのた
めには、特定の量のシスチン及び抗体における付随する
特定量の放射性ラベルが存在する。ラジオ−イムノアッ
セイの通常の態様においては、ラベルされた抗原の既知
濃度と固定された濃度の抗体のために抗体に結合される
その濃度の画分との関係が、アッセイされるべき予定さ
れた抗原濃度を含む、抗原濃度の範囲のために見出され
る。抗体に結合される抗原の量は、通常、抗原の未結合
画分が結合された抗体／抗原から分離された後、抗原の
放射性同位体ラベルの放射線測定により見出される。通
常のイムノアッセイの感度は、いづれかの方法が抗原の
未結合画分を分離するために使用された後、十分な放射
能が放射線計数のために結合画分に存在する必要条件に
より制限される。この例においては、マイクロ−タイタ
−ウェル当たり１０４〜１０８個の分子の感度で、分離
された部分における放射性同位体濃度及び従って、結合
された抗原濃度がＡＭＳ技法により測定される。未結合
抗原又は抗体を含む溶液からの結合された抗原／抗体対
の分離は、いくつかの手段によりもたらされ得、そして
その中のたった１つの例のみが例によりここに与えられ
ている。抗体を、この目的のために製造されたひじょう
に小さなガラスビーズに固定し、そしてマイクロ−タイ
タ−プレートのウェルにおいて抗原の溶液１００μｌと
の反応を可能にする。適切なインキュベーションの後、
ラベルされた抗原の未結合面分を残る溶質により除去
し、抗体及び未結合抗原を担持するビーズを回収し、そ
して単純なすすぎにより未結合抗原から分離し、たぶん
この前に、処理の間、化学的条件の変化として抗原結合
を助けるために固定化剤が適用される。分離された結合
抗原を担持するビーズを、真空乾燥せしめ、そして流れ
る酸素中において又は固体酸化体、たとえば酸化第二銅
と密封された接触において７００℃で燃焼せしめる。得
られたＣＯ２を集め、そしてコバルト又は鉄粉末上での
水素による触媒還元を通して６００℃で黒鉛化する。そ
の得られたグラファイトを、ファースト−イオン−衝撃
イオン源のためのサンプルホルダーに圧縮し、そしてそ
の得られたイオンを、アクセレレーター質量分析計によ
り標準の１４Ｃ−含有材料に対して測定する。サンプル
における、合計炭素に対する１４Ｃの比の正しい解釈の
ために、分離されたサンプルに存在する抗体の量を、ガ
ラスビーズの重量から又は他のそのような測定から正し
く決定する。分離及び精製方法を通して回収される抗体
の濃度の不確定性は、標準の“％結合率”対“抗原濃
度”の曲線における不確定性を導びく。他方、この不確
定性は、測定された結合抗原の結合に関与する抗体の量
を、生成の間、抗体に導入された第二放射性同位体ラベ
ルの使用により測定することによって排除される。この
例においては、抗体及び抗原を担持するビーズの燃焼か
ら生成される水を、ＣＯ２とは別に集める。その水は、
サンプルのガラスビーズ上に存在する、結合された及び
結合されていない抗体の合計量に影響を及ぼす３Ｈを含
む。その水を、密封体積で粉末化されたＺｎに対して３
５０〜４００℃で還元し、そして得られたＨ２を４８０
〜６５０℃でチタン粉末中に吸収せしめる。得られた水
素化チタンを、ファースト−イオン−衝撃イオン源のサ
ンプルホルダー中に圧縮し、そして得られた水素イオン
をアクセレレーター質量検出計を用いて分析する。イム
ノアッセイされるサンプルを調製し、そして既知の抗原
／抗体結合濃度のためのその対応する曲線を製造するこ
とに使用されるサンプルと同じ態様で測定する。炭素及
び水素の放射性同位体の個々の調製及び測定の代わり
に、サンプルを、強いルイス酸、たとえば臭化アルミニ
ウム（但し、これだけには限定されない）と反応せし
め、そしてこれはイオン源に使用され得、そして分析さ
れるべき炭素原子及び分析されるべき水素原子の両者を
含む材料を生成する。後者の場合、３Ｈ及び１４Ｃの含
有量は、２つの同位体について同時に又は交互に分析す
ることによって、同じ測定の間、同じサンプルから測定
される。
体の測定 回収された抗体の濃度及び回収された結合抗原の濃度
を、抗原をラベルするために使用される１４Ｃ及び同じ
サンプルにおける結合抗体をラベルするために使用され
る３Ｈの両者の濃度を測定することによって、ラジオイ
ムノアッセイからの単一のサンプルについて測定する。
均等にラベルされた２，３，７，８−テトラ−ジベンゾ
−ｐ−ジオキシン（ＴＣＤＤ）は市販されており、そし
てＴＣＤＤ分子当たり平均１１．７の１４Ｃ原子を含
む。ＴＣＤＤの結合に対して特異的な抗体は、モノクロ
ーナル技法により製造される。必須アミノ酸、たとえば
シスチンが、市販の放射性ラベル形、たとえば〔３Ｈ〕
Ｃｙｓ でクローニング方法に供給される。他方、シス
チン中の硫黄原子は、７９Ｓｅにより置換され得る。ラ
ベルされたシスチンが効果的な抗体を製造するために必
要とされる単一源のシスチンであるように、モノクロー
ナル抗体を製造する。特定化された免疫グロブリンのた
めには、特定の量のシスチン及び抗体における付随する
特定量の放射性ラベルが存在する。ラジオ−イムノアッ
セイの通常の態様においては、ラベルされた抗原の既知
濃度と固定された濃度の抗体のために抗体に結合される
その濃度の画分との関係が、アッセイされるべき予定さ
れた抗原濃度を含む、抗原濃度の範囲のために見出され
る。抗体に結合される抗原の量は、通常、抗原の未結合
画分が結合された抗体／抗原から分離された後、抗原の
放射性同位体ラベルの放射線測定により見出される。通
常のイムノアッセイの感度は、いづれかの方法が抗原の
未結合画分を分離するために使用された後、十分な放射
能が放射線計数のために結合画分に存在する必要条件に
より制限される。この例においては、マイクロ−タイタ
−ウェル当たり１０４〜１０８個の分子の感度で、分離
された部分における放射性同位体濃度及び従って、結合
された抗原濃度がＡＭＳ技法により測定される。未結合
抗原又は抗体を含む溶液からの結合された抗原／抗体対
の分離は、いくつかの手段によりもたらされ得、そして
その中のたった１つの例のみが例によりここに与えられ
ている。抗体を、この目的のために製造されたひじょう
に小さなガラスビーズに固定し、そしてマイクロ−タイ
タ−プレートのウェルにおいて抗原の溶液１００μｌと
の反応を可能にする。適切なインキュベーションの後、
ラベルされた抗原の未結合面分を残る溶質により除去
し、抗体及び未結合抗原を担持するビーズを回収し、そ
して単純なすすぎにより未結合抗原から分離し、たぶん
この前に、処理の間、化学的条件の変化として抗原結合
を助けるために固定化剤が適用される。分離された結合
抗原を担持するビーズを、真空乾燥せしめ、そして流れ
る酸素中において又は固体酸化体、たとえば酸化第二銅
と密封された接触において７００℃で燃焼せしめる。得
られたＣＯ２を集め、そしてコバルト又は鉄粉末上での
水素による触媒還元を通して６００℃で黒鉛化する。そ
の得られたグラファイトを、ファースト−イオン−衝撃
イオン源のためのサンプルホルダーに圧縮し、そしてそ
の得られたイオンを、アクセレレーター質量分析計によ
り標準の１４Ｃ−含有材料に対して測定する。サンプル
における、合計炭素に対する１４Ｃの比の正しい解釈の
ために、分離されたサンプルに存在する抗体の量を、ガ
ラスビーズの重量から又は他のそのような測定から正し
く決定する。分離及び精製方法を通して回収される抗体
の濃度の不確定性は、標準の“％結合率”対“抗原濃
度”の曲線における不確定性を導びく。他方、この不確
定性は、測定された結合抗原の結合に関与する抗体の量
を、生成の間、抗体に導入された第二放射性同位体ラベ
ルの使用により測定することによって排除される。この
例においては、抗体及び抗原を担持するビーズの燃焼か
ら生成される水を、ＣＯ２とは別に集める。その水は、
サンプルのガラスビーズ上に存在する、結合された及び
結合されていない抗体の合計量に影響を及ぼす３Ｈを含
む。その水を、密封体積で粉末化されたＺｎに対して３
５０〜４００℃で還元し、そして得られたＨ２を４８０
〜６５０℃でチタン粉末中に吸収せしめる。得られた水
素化チタンを、ファースト−イオン−衝撃イオン源のサ
ンプルホルダー中に圧縮し、そして得られた水素イオン
をアクセレレーター質量検出計を用いて分析する。イム
ノアッセイされるサンプルを調製し、そして既知の抗原
／抗体結合濃度のためのその対応する曲線を製造するこ
とに使用されるサンプルと同じ態様で測定する。炭素及
び水素の放射性同位体の個々の調製及び測定の代わり
に、サンプルを、強いルイス酸、たとえば臭化アルミニ
ウム（但し、これだけには限定されない）と反応せし
め、そしてこれはイオン源に使用され得、そして分析さ
れるべき炭素原子及び分析されるべき水素原子の両者を
含む材料を生成する。後者の場合、３Ｈ及び１４Ｃの含
有量は、２つの同位体について同時に又は交互に分析す
ることによって、同じ測定の間、同じサンプルから測定
される。
【００３９】例２−放射性同位体含有量のＡＭＳ測定の
ための有機性生物医学的サンプルの調製 有機性生物化学物質、たとえばアルブミン、セルロー
ス、スクロース、コラーゲン、全体の皮膚、ドデシル硫
酸ナトリウム及び他のイオン性界面活性剤のサンプル
を、溶融されたルイス酸塩との相互反応により、ファー
ス−原子−衝撃イオン源に使用するための導熱性で且つ
化学的に不活性な均質物質に製造した。ミリグラムの大
きさのサンプルを、６×５０ｍｍの珪硼酸ガラス培養管
中に配置した。タンパク質及び／又はイオン性界面活性
剤の溶液を前記管にピペットで移し、そしてその材料を
真空乾燥せしめた。固体サンプル、たとえばコラーゲ
ン、皮膚又はスクロースを、その管に直接配置した。５
〜１５ｍｇアクコートの強いルイス酸、無水臭化アルミ
ニウムをそれぞれの管に添加する。その管を、１２×７
０ｍｍの培養管内に滑り入れられる１０×７０ｍｍの培
養管から成る閉じ込め容器内に配置した。次に、生物化
学物質及び臭化アルミニウムの混合物を含む容器を１０
０℃以上に（１５０℃よりも低い）、１〜５時間加熱し
た。その容器及び反応体を、真空、空気又はアルゴン雰
囲気下で加熱した。ルイス酸は、生物化学物質を黒色の
不活性な均質物質に転換した。反応が完結した後、過剰
のルイス酸を、その酸の沸点以上に加熱することによっ
てサンプルから分離した。この例においては、サンプル
を、３００〜４００℃、すなわち臭化アルミニウムの沸
点２６３．３℃よりも十分に高い温度に加熱した。ルイ
ス酸を、サンプル上の冷却容器の表面上で冷却した。変
性されたサンプルを含む６×５０ｍｍの培養管をその容
器から取り出し、そしてサンプル材料内に残存する水和
臭化アルミニウムを、水によりくり返して洗浄すること
によって除去した。サンプル材料を真空乾燥せしめ、吸
着されたガスを除いた。その材料の導熱性を高めるため
に、金属粉末を、ルイス酸との相互反応の前又は調製さ
れた材料の真空乾燥の後のいづれかで、サンプルに添加
した。この目的のために試験される金属は、銀、チタ
ン、コバルトを包含するが、但しこれだけには限定され
ない。強いルイス酸との反応の間、チタンの使用は、最
終材料内のサンプルへの水素の含有を促進せしめた。そ
の最終材料を、ＬＬＮＬ ＡＭＳ装置のセシウムスパッ
ター源に配置されるサンプルホルダーに圧縮した。サン
プル中への熱付着を減じるために、イオン源を、抽出電
位に対して２．５〜４ＫＶの比較的低いカソード電位で
操作した。調製された繊維性グラファイトから得られる
イオンの流れの２５〜４５％の負の炭素原子イオンの流
れが、そのイオン源から抽出された。これらのイオンビ
ームを、通常のＡＭＳ技法を用いて分析した。
ための有機性生物医学的サンプルの調製 有機性生物化学物質、たとえばアルブミン、セルロー
ス、スクロース、コラーゲン、全体の皮膚、ドデシル硫
酸ナトリウム及び他のイオン性界面活性剤のサンプル
を、溶融されたルイス酸塩との相互反応により、ファー
ス−原子−衝撃イオン源に使用するための導熱性で且つ
化学的に不活性な均質物質に製造した。ミリグラムの大
きさのサンプルを、６×５０ｍｍの珪硼酸ガラス培養管
中に配置した。タンパク質及び／又はイオン性界面活性
剤の溶液を前記管にピペットで移し、そしてその材料を
真空乾燥せしめた。固体サンプル、たとえばコラーゲ
ン、皮膚又はスクロースを、その管に直接配置した。５
〜１５ｍｇアクコートの強いルイス酸、無水臭化アルミ
ニウムをそれぞれの管に添加する。その管を、１２×７
０ｍｍの培養管内に滑り入れられる１０×７０ｍｍの培
養管から成る閉じ込め容器内に配置した。次に、生物化
学物質及び臭化アルミニウムの混合物を含む容器を１０
０℃以上に（１５０℃よりも低い）、１〜５時間加熱し
た。その容器及び反応体を、真空、空気又はアルゴン雰
囲気下で加熱した。ルイス酸は、生物化学物質を黒色の
不活性な均質物質に転換した。反応が完結した後、過剰
のルイス酸を、その酸の沸点以上に加熱することによっ
てサンプルから分離した。この例においては、サンプル
を、３００〜４００℃、すなわち臭化アルミニウムの沸
点２６３．３℃よりも十分に高い温度に加熱した。ルイ
ス酸を、サンプル上の冷却容器の表面上で冷却した。変
性されたサンプルを含む６×５０ｍｍの培養管をその容
器から取り出し、そしてサンプル材料内に残存する水和
臭化アルミニウムを、水によりくり返して洗浄すること
によって除去した。サンプル材料を真空乾燥せしめ、吸
着されたガスを除いた。その材料の導熱性を高めるため
に、金属粉末を、ルイス酸との相互反応の前又は調製さ
れた材料の真空乾燥の後のいづれかで、サンプルに添加
した。この目的のために試験される金属は、銀、チタ
ン、コバルトを包含するが、但しこれだけには限定され
ない。強いルイス酸との反応の間、チタンの使用は、最
終材料内のサンプルへの水素の含有を促進せしめた。そ
の最終材料を、ＬＬＮＬ ＡＭＳ装置のセシウムスパッ
ター源に配置されるサンプルホルダーに圧縮した。サン
プル中への熱付着を減じるために、イオン源を、抽出電
位に対して２．５〜４ＫＶの比較的低いカソード電位で
操作した。調製された繊維性グラファイトから得られる
イオンの流れの２５〜４５％の負の炭素原子イオンの流
れが、そのイオン源から抽出された。これらのイオンビ
ームを、通常のＡＭＳ技法を用いて分析した。
【００４０】例３−ＤＮＡ上でのアミノ−イミダゾアザ
アレンの検出 肉の調理に起因する発癌物質である２−アミノ−３，８
−ジメチルイミダゾ（４，５−Ｆ）キノキサリン（Ｍｅ
ＩＱｘ）のネズミの肝性デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）へ
の共有結合を、１０１２のヌクレオチド当たり１つのＤ
ＮＡアダクトの感度で測定した。２３〜２７ｇの体重を
有する１８匹の雄の Ｃ５７ＢＬ／６マウスを、１２時
間の明／暗サイクルで寝かす堅木を有する新しい使い捨
てポリスチレンかごにそれぞれ収容した。動物を結びつ
け、そして次に本発明者の実験室で合成された（１）
〔２−１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘ（５０ｍＣｉ／ｍモル）〕
を１回投与した。新しい使い捨て注射器、針及び技術者
により着用される手袋を、それぞれの動物へのＭｅＩＱ
ｘの投与のために使用した。５種類の投与量レベルのそ
れぞれを３度くり返した。化合物の放射性純度は、高圧
液体クロマトグラフィーにより決定される場合、９７％
以上であった。〔１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘの投与は、胃へ
の挿管により行なわれ、そしてそれはコーン油に含まれ
る（０．１ｍｌ体積）。ＭｅＩＱｘは、５００ｐｇ／ｋ
ｇ体重〜５ｍｇ／ｋｇ体重で投与された。コーン油のみ
を与えられた追加の組の３匹の動物を、対照として使用
した。動物は、ＡＭＳにより１４Ｃフリーであることが
前もって決定された換気された負の空気の流れ分離ユニ
ットに収容され、そしてＣＯ２窒息により投与後、２４
時間で殺害された。個々の動物を殺害し、そして初めに
対照動物、そして少ない方のＭｅＩＱｘ投与量から順に
取扱った。新しい切開ハサミ及び鉗子をそれぞれの動物
に使用し、そして手袋は組織の相互汚染を避けるために
しばしば変えられた。それぞれの切開は、新しく用意さ
れた紙で被覆された実験室用ベンチ上で行なわれ、そし
てその紙被膜は、それぞれの動物の切開の間に交換され
た。肝臓を個々の使い捨ての５０ｍｌの遠心分離管に置
き、除去後すぐにドライアイス上で凍結せしめ、別々の
実験室に運び、そしてＤＮＡを新しく調製された溶液を
用いて、前記（２）のようにして分離した。ＤＮＡ分離
の後、そのＤＮＡを蒸留水に溶解し、１−ブタノール水
溶液（ｐＨ８．０）により３度抽出し、そして減菌され
た蒸留水に対して３度透析し、すべての残留する非共有
結合１４Ｃの除去を確保した。サンプルを、少ない方の
ＭｅＩＱｘ投与量から順に使い捨てガラス器具を用いて
取扱った。すべての装置は１回のみ使用された。手袋を
その工程じゅう着用し、そしてそれぞれのサンプル間で
交換した。次に、ＤＮＡを、前もって１０１２中、０．
４７部の１４Ｃであることが決定された１ｍｇ／ｍｌの
ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）溶液により１０〜１
０００倍に希釈した。約０．５ｍｇのＤＮＡ／ＳＤＳ混
合物をシリカ管中で真空乾燥せしめ、密封され、排気さ
れた管中で、ＣｕＯと共に９００℃でＣＯ２に燃焼せし
め、そしてＶｏｇｅｌなど．（３，４）により記載され
ているようにして、ラベルされた化合物を取扱うために
構成されたシステムを用いて、コバルト触媒上で水素に
より繊維性のグラファイトに還元した。１４Ｃフリーア
クリルアミド及びＡＮＵスクロース標準（Ａｕｓｔｒａ
ｌｉａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙに
より調製された）を、１４Ｃキャリーオーバーについて
モニターするためにサンプルと共に黒鉛化した。調製の
間での水蒸気抜きは、装置に残存する残留１４Ｃの除去
を助けた。得られたグラファイトをセシウム衝撃陰イオ
ンスパッター源に使用するための個々の新しいサンプル
ホルダー中に圧縮し、そして測定を、Ｌａｗｒｅｎｃｅ
Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａ
ｔｏｒｙ Ｍａｌｔｉｕｓｅｒ Ｔａｎｄｅｍ Ｌａｂ
ｏｒａｔｏｒｙでＡＭＳビームラインのために開発され
た装置を用いて行なった（５，６）。活性１．５０８×
１９５０年の炭素の１４Ｃ活性を有するＡＮＵスクロー
スを、分析用標準として使用した。測定はモダーン（Ｍ
ｏｄｅｒｎ）の単位で又はＤＮＡアダクト／１０１２ヌ
クレオチドとして報告される。モダーンは、５．９×１
０１０の１４Ｃ原子／ｇ炭素として定義され、そして当
時（１９５０年，Ａ．Ｄ．）の炭素に存在する１４Ｃの
天然の量におよそ等しい（７）。アダクトレベルの決定
は、ＭｅＩＱｘ ＤＮＡアダクトの１４Ｃ測定に基づか
れる。〔１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘ結合は、サンプルの測定
された１４Ｃ含有量から天然の放射性炭素含有量を引き
算することによって計算された。アダクトの頻度は、１
μｇのＤＮＡ＝３２４０ピコモルのヌクレオチドである
仮定に基づかれて標準化された。ＭｅＩＱｘ ＤＮＡ結
合の最少レベルは、１０１１のデオキシリボヌクレオチ
ド当たり１つのアダクトで検出され、そして１０１２の
デオキシリボヌクレオチド当たり１つのアダクトの数
は、投与量に対して直線の関係を示した。
アレンの検出 肉の調理に起因する発癌物質である２−アミノ−３，８
−ジメチルイミダゾ（４，５−Ｆ）キノキサリン（Ｍｅ
ＩＱｘ）のネズミの肝性デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）へ
の共有結合を、１０１２のヌクレオチド当たり１つのＤ
ＮＡアダクトの感度で測定した。２３〜２７ｇの体重を
有する１８匹の雄の Ｃ５７ＢＬ／６マウスを、１２時
間の明／暗サイクルで寝かす堅木を有する新しい使い捨
てポリスチレンかごにそれぞれ収容した。動物を結びつ
け、そして次に本発明者の実験室で合成された（１）
〔２−１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘ（５０ｍＣｉ／ｍモル）〕
を１回投与した。新しい使い捨て注射器、針及び技術者
により着用される手袋を、それぞれの動物へのＭｅＩＱ
ｘの投与のために使用した。５種類の投与量レベルのそ
れぞれを３度くり返した。化合物の放射性純度は、高圧
液体クロマトグラフィーにより決定される場合、９７％
以上であった。〔１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘの投与は、胃へ
の挿管により行なわれ、そしてそれはコーン油に含まれ
る（０．１ｍｌ体積）。ＭｅＩＱｘは、５００ｐｇ／ｋ
ｇ体重〜５ｍｇ／ｋｇ体重で投与された。コーン油のみ
を与えられた追加の組の３匹の動物を、対照として使用
した。動物は、ＡＭＳにより１４Ｃフリーであることが
前もって決定された換気された負の空気の流れ分離ユニ
ットに収容され、そしてＣＯ２窒息により投与後、２４
時間で殺害された。個々の動物を殺害し、そして初めに
対照動物、そして少ない方のＭｅＩＱｘ投与量から順に
取扱った。新しい切開ハサミ及び鉗子をそれぞれの動物
に使用し、そして手袋は組織の相互汚染を避けるために
しばしば変えられた。それぞれの切開は、新しく用意さ
れた紙で被覆された実験室用ベンチ上で行なわれ、そし
てその紙被膜は、それぞれの動物の切開の間に交換され
た。肝臓を個々の使い捨ての５０ｍｌの遠心分離管に置
き、除去後すぐにドライアイス上で凍結せしめ、別々の
実験室に運び、そしてＤＮＡを新しく調製された溶液を
用いて、前記（２）のようにして分離した。ＤＮＡ分離
の後、そのＤＮＡを蒸留水に溶解し、１−ブタノール水
溶液（ｐＨ８．０）により３度抽出し、そして減菌され
た蒸留水に対して３度透析し、すべての残留する非共有
結合１４Ｃの除去を確保した。サンプルを、少ない方の
ＭｅＩＱｘ投与量から順に使い捨てガラス器具を用いて
取扱った。すべての装置は１回のみ使用された。手袋を
その工程じゅう着用し、そしてそれぞれのサンプル間で
交換した。次に、ＤＮＡを、前もって１０１２中、０．
４７部の１４Ｃであることが決定された１ｍｇ／ｍｌの
ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）溶液により１０〜１
０００倍に希釈した。約０．５ｍｇのＤＮＡ／ＳＤＳ混
合物をシリカ管中で真空乾燥せしめ、密封され、排気さ
れた管中で、ＣｕＯと共に９００℃でＣＯ２に燃焼せし
め、そしてＶｏｇｅｌなど．（３，４）により記載され
ているようにして、ラベルされた化合物を取扱うために
構成されたシステムを用いて、コバルト触媒上で水素に
より繊維性のグラファイトに還元した。１４Ｃフリーア
クリルアミド及びＡＮＵスクロース標準（Ａｕｓｔｒａ
ｌｉａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙに
より調製された）を、１４Ｃキャリーオーバーについて
モニターするためにサンプルと共に黒鉛化した。調製の
間での水蒸気抜きは、装置に残存する残留１４Ｃの除去
を助けた。得られたグラファイトをセシウム衝撃陰イオ
ンスパッター源に使用するための個々の新しいサンプル
ホルダー中に圧縮し、そして測定を、Ｌａｗｒｅｎｃｅ
Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａ
ｔｏｒｙ Ｍａｌｔｉｕｓｅｒ Ｔａｎｄｅｍ Ｌａｂ
ｏｒａｔｏｒｙでＡＭＳビームラインのために開発され
た装置を用いて行なった（５，６）。活性１．５０８×
１９５０年の炭素の１４Ｃ活性を有するＡＮＵスクロー
スを、分析用標準として使用した。測定はモダーン（Ｍ
ｏｄｅｒｎ）の単位で又はＤＮＡアダクト／１０１２ヌ
クレオチドとして報告される。モダーンは、５．９×１
０１０の１４Ｃ原子／ｇ炭素として定義され、そして当
時（１９５０年，Ａ．Ｄ．）の炭素に存在する１４Ｃの
天然の量におよそ等しい（７）。アダクトレベルの決定
は、ＭｅＩＱｘ ＤＮＡアダクトの１４Ｃ測定に基づか
れる。〔１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘ結合は、サンプルの測定
された１４Ｃ含有量から天然の放射性炭素含有量を引き
算することによって計算された。アダクトの頻度は、１
μｇのＤＮＡ＝３２４０ピコモルのヌクレオチドである
仮定に基づかれて標準化された。ＭｅＩＱｘ ＤＮＡ結
合の最少レベルは、１０１１のデオキシリボヌクレオチ
ド当たり１つのアダクトで検出され、そして１０１２の
デオキシリボヌクレオチド当たり１つのアダクトの数
は、投与量に対して直線の関係を示した。
【００４１】参照文献： １．Ｇｒｉｖａｓ，Ｓ．（１９８５）Ａｃｔａ Ｃｈｅ
ｍ．Ｓｃａｎｄ．Ｓｅｒ．Ｂ．３９，２１３−２１７． ２．Ｇｕｐｔａ，Ｒ．Ｃ．（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａ
ｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ ８１，６９４３−
６９４７． ３．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８９）Ｒａｄ
ｉｏｃａｒｂｏｎ ３１，１４５−１４９． ４．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８７）Ｒａｄ
ｉｏｃａｒｂｏｎ ２９，３２３−３３３． ５．Ｄａｖｉｓ，Ｊ．Ｃ．（１９８９）Ｎｕｃｌ．Ｉｎ
ｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂ４０／４１，７０５−
７０８． ６．Ｐｒｏｃｔｏｒ，Ｉ．Ｄ．（１９８９）Ｎｕｃｌ．
Ｉｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂ４０／４１，７２
７−７３０． ７．Ｓｔｕｉｖｅｒ，Ｍ．，ａｎｄ Ｐｏｌａｃｈ，
Ｈ．Ａ．（１９７７）Ｒａｄｉｏｃａｒｂｏｎ １９，
３５５−３６３．
ｍ．Ｓｃａｎｄ．Ｓｅｒ．Ｂ．３９，２１３−２１７． ２．Ｇｕｐｔａ，Ｒ．Ｃ．（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａ
ｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ ８１，６９４３−
６９４７． ３．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８９）Ｒａｄ
ｉｏｃａｒｂｏｎ ３１，１４５−１４９． ４．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８７）Ｒａｄ
ｉｏｃａｒｂｏｎ ２９，３２３−３３３． ５．Ｄａｖｉｓ，Ｊ．Ｃ．（１９８９）Ｎｕｃｌ．Ｉｎ
ｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂ４０／４１，７０５−
７０８． ６．Ｐｒｏｃｔｏｒ，Ｉ．Ｄ．（１９８９）Ｎｕｃｌ．
Ｉｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂ４０／４１，７２
７−７３０． ７．Ｓｔｕｉｖｅｒ，Ｍ．，ａｎｄ Ｐｏｌａｃｈ，
Ｈ．Ａ．（１９７７）Ｒａｄｉｏｃａｒｂｏｎ １９，
３５５−３６３．
【００４２】例４−２，３，７，８−テトラクロロジベ
ンゾ−ｐ−ジオキシンがＤＮＡに共有結合しないことの
例示 ２，３，７，８−テトラクロロ−〔Ｕ−１４Ｃ〕ジベン
ゾ−ｐ−ジオキシン（ＴＣＤＤ）を、ネズミの肝性デオ
キシリボ核酸に共有結合するその能力及び従って、この
種における最大耐容投与量及び致死投与量よりも十分に
低い暴露濃度で突然変異誘発を開始するその可能性につ
いて試験した。１２ｍＣｉ／ｍモルの〔Ｕ−１４Ｃ〕Ｔ
ＣＤＤ（高圧液体クロマトグラフィーにより＞９７％の
放射性純度）を、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｉｓｏｔｏｐｅ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）か
ら購入した。ＴＣＤＤを、マウスへの投与のためにｐ−
ジオキサンにより希釈した。２３〜２７ｇの体重の１８
匹の雄 Ｃ５７ＢＬ／６マウスを、１２時間の明／暗サ
イクルで寝かす堅木を有する新しい使い捨てポリスチレ
ンかごにそれぞれ収容した。動物はアドリビチウム（ａ
ｄｌｉｂｉｔｕｍ）を与えられた。〔Ｕ−１４Ｃ〕ＴＣ
ＤＤが、腹腔内注射により投与された（１０μｌの合計
体積）。新しい注射器、針及び技術者により着用される
手袋が、個々の動物へのＴＣＤＤの投与のために使用さ
れた。５種類の投与量レベルのそれぞれを３度くり返し
た。ＴＣＤＤは、５ｐｇ／ｋｇ〜１００ｐｇ／ｋｇ体重
で投与された。ｐ−ジオキサンのみを与えられる３匹の
動物の追加の対を対照として使用した。ＡＭＳにより
１４Ｃ−フリーであることが前もって決定された換気さ
れた負の空気の流れ分離ユニットに収容され、そして投
与後２４時間で、ＣＯ２窒息により殺害された。個々の
動物を殺害し、そして初めに対照動物、そして少ない方
のＴＣＤＤ投与量から順に取扱った。新しい切開ハサミ
及び鉗子をそれぞれの動物に使用し、そして手袋は組織
の相互汚染を避けるためにしばしば変えられた。それぞ
れの切開は、新しく用意された紙で被覆された実験室用
ベンチ上で行なわれ、そしてその紙被膜は、それぞれの
動物の切開の間に交換された。肝臓を個々の使い捨ての
５０ｍｌの遠心分離管に置き、除去後すぐにドライアイ
ス上で凍結せしめ、別々の実験室に運び、そしてＤＮＡ
を新しく調製された溶液を用いて、前記（１）のように
して分離した。ＤＮＡ分離の後、そのＤＮＡを蒸留水に
溶解し、１−ブタノール水溶液（ｐＨ８．０）により３
度抽出し、そして減菌された蒸留水に対して３度透析
し、すべての残留する非共有結合１４Ｃの除去を確保し
た。サンプルを、少ない方のＴＣＤＤ投与量から順に使
い捨てガラス器具を用いて取扱った。すべての装置は１
回のみ使用された。手袋をその工程じゅう着用し、そし
てそれぞれのサンプル間で変換した。次に、ＤＮＡを、
前もって１０１２中、０．４７部の１４Ｃであることが
決定された１ｍｇ／ｍｌのラウリル硫酸ナトリウム（Ｓ
ＤＳ）溶液により１０〜１０００倍に希釈した。約０．
５ｍｇのＤＮＡ／ＳＤＳ混合物をシリカ管中で真空乾燥
せしめ、密封され、排気された管中で、ＣｕＯと共に７
００℃でＣＯ２に燃焼せしめ、そしてＶｏｇｅｌなど．
（２，３）により記載されているようにして、ラベルさ
れた化合物を取扱うために構成されたシステムを用い
て、コバルト触媒上で水素により繊維性のグラファイト
に還元した。１４Ｃフリーアクリルアミド及びＡＮＵス
クロース標準（Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ により調製された）を、
１４Ｃキャリーオーバーについてモニターするためにサ
ンプルと共に黒鉛化した。調製の間での水蒸気抜きは、
装置に残存する残留１４Ｃの除去を助けた。得られたグ
ラファイトをセシウム衝撃陰イオンスパッター源に使用
するための個々の新しいサンプルホルダー中に圧縮し、
そして測定を、ＬａｗｒｅｎｃｅＬｉｖｅｒｍｏｒｅ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｌｔｉ
ｕｓｅｒ Ｔａｎｄｅｍ ＬａｂｏｒａｔｏｒｙでＡＭ
Ｓビームラインのために開発された装置を用いて行なっ
た（４，５）。活性１．５０８×１９５０年の炭素の
１４Ｃ活性を有するＡＮＵスクロースを、分析用標準と
して使用した。測定はモダーンの単位で又はＤＮＡアダ
クト／１０１２ヌクレオチドとして報告される。Ｍｏｄ
ｅｒｎは５．９×１０１０の１４Ｃ原子／ｇ炭素として
定義され、そして当時（１９５０年，Ａ．Ｄ．）の炭素
に存在する１４Ｃの天然の量におよそ等しい（６）。ア
ダクトレベルの決定は、ＴＣＤＤ−ＤＮＡアダクトの
１４Ｃ測定に基づかれる。〔１４Ｃ〕−ＴＣＤＤ結合
は、サンプルの測定された１４Ｃ含有量から天然の放射
性炭素含有量を引き算することによって計算された。ア
ダクトの頻度は、１μｇのＤＮＡ＝３２４０ピコモルの
ヌクレオチドである仮定に基づかれて標準化された。Ｔ
ＣＤＤ−ＤＮＡ結合の最少レベルは、１００μｇ／ｋｇ
のＴＣＤＤ投与量レベルで検出され、そして１０１２の
デオキシリボヌクレオチド当たり１つのＴＣＤＤデオキ
シリボ核酸アダクトの測定値に対応した。この投与量レ
ベルは、ＴＣＤＤが生物に対する急性毒性レベル以下で
ＤＮＡに結合することを示すこの種のためのＴＣＤＤ
Ｌ．Ｄ．５０（ネズミのＬ．Ｄ．５０＝１２５μｇ／ｋ
ｇ）におよそ等しい。すべての他の投与量レベルからの
ＤＮＡは、天然の多くの１４Ｃ（１モダーン）のみを含
んだ。最高のＴＣＤＤ投与レベルでの１４Ｃ含有量は、
サンプルからの非共有結合１４Ｃを除くこの手段の能力
を示す、２−アミノ−３，８−ジメチル−〔２−
１４Ｃ〕イミダゾ〔４，５−ｆ〕キナキサリン処理マウ
スからの等しい投与量の１４Ｃのために検出される１４
Ｃ含有量よりも５０００倍低かった。
ンゾ−ｐ−ジオキシンがＤＮＡに共有結合しないことの
例示 ２，３，７，８−テトラクロロ−〔Ｕ−１４Ｃ〕ジベン
ゾ−ｐ−ジオキシン（ＴＣＤＤ）を、ネズミの肝性デオ
キシリボ核酸に共有結合するその能力及び従って、この
種における最大耐容投与量及び致死投与量よりも十分に
低い暴露濃度で突然変異誘発を開始するその可能性につ
いて試験した。１２ｍＣｉ／ｍモルの〔Ｕ−１４Ｃ〕Ｔ
ＣＤＤ（高圧液体クロマトグラフィーにより＞９７％の
放射性純度）を、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｉｓｏｔｏｐｅ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）か
ら購入した。ＴＣＤＤを、マウスへの投与のためにｐ−
ジオキサンにより希釈した。２３〜２７ｇの体重の１８
匹の雄 Ｃ５７ＢＬ／６マウスを、１２時間の明／暗サ
イクルで寝かす堅木を有する新しい使い捨てポリスチレ
ンかごにそれぞれ収容した。動物はアドリビチウム（ａ
ｄｌｉｂｉｔｕｍ）を与えられた。〔Ｕ−１４Ｃ〕ＴＣ
ＤＤが、腹腔内注射により投与された（１０μｌの合計
体積）。新しい注射器、針及び技術者により着用される
手袋が、個々の動物へのＴＣＤＤの投与のために使用さ
れた。５種類の投与量レベルのそれぞれを３度くり返し
た。ＴＣＤＤは、５ｐｇ／ｋｇ〜１００ｐｇ／ｋｇ体重
で投与された。ｐ−ジオキサンのみを与えられる３匹の
動物の追加の対を対照として使用した。ＡＭＳにより
１４Ｃ−フリーであることが前もって決定された換気さ
れた負の空気の流れ分離ユニットに収容され、そして投
与後２４時間で、ＣＯ２窒息により殺害された。個々の
動物を殺害し、そして初めに対照動物、そして少ない方
のＴＣＤＤ投与量から順に取扱った。新しい切開ハサミ
及び鉗子をそれぞれの動物に使用し、そして手袋は組織
の相互汚染を避けるためにしばしば変えられた。それぞ
れの切開は、新しく用意された紙で被覆された実験室用
ベンチ上で行なわれ、そしてその紙被膜は、それぞれの
動物の切開の間に交換された。肝臓を個々の使い捨ての
５０ｍｌの遠心分離管に置き、除去後すぐにドライアイ
ス上で凍結せしめ、別々の実験室に運び、そしてＤＮＡ
を新しく調製された溶液を用いて、前記（１）のように
して分離した。ＤＮＡ分離の後、そのＤＮＡを蒸留水に
溶解し、１−ブタノール水溶液（ｐＨ８．０）により３
度抽出し、そして減菌された蒸留水に対して３度透析
し、すべての残留する非共有結合１４Ｃの除去を確保し
た。サンプルを、少ない方のＴＣＤＤ投与量から順に使
い捨てガラス器具を用いて取扱った。すべての装置は１
回のみ使用された。手袋をその工程じゅう着用し、そし
てそれぞれのサンプル間で変換した。次に、ＤＮＡを、
前もって１０１２中、０．４７部の１４Ｃであることが
決定された１ｍｇ／ｍｌのラウリル硫酸ナトリウム（Ｓ
ＤＳ）溶液により１０〜１０００倍に希釈した。約０．
５ｍｇのＤＮＡ／ＳＤＳ混合物をシリカ管中で真空乾燥
せしめ、密封され、排気された管中で、ＣｕＯと共に７
００℃でＣＯ２に燃焼せしめ、そしてＶｏｇｅｌなど．
（２，３）により記載されているようにして、ラベルさ
れた化合物を取扱うために構成されたシステムを用い
て、コバルト触媒上で水素により繊維性のグラファイト
に還元した。１４Ｃフリーアクリルアミド及びＡＮＵス
クロース標準（Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ により調製された）を、
１４Ｃキャリーオーバーについてモニターするためにサ
ンプルと共に黒鉛化した。調製の間での水蒸気抜きは、
装置に残存する残留１４Ｃの除去を助けた。得られたグ
ラファイトをセシウム衝撃陰イオンスパッター源に使用
するための個々の新しいサンプルホルダー中に圧縮し、
そして測定を、ＬａｗｒｅｎｃｅＬｉｖｅｒｍｏｒｅ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｌｔｉ
ｕｓｅｒ Ｔａｎｄｅｍ ＬａｂｏｒａｔｏｒｙでＡＭ
Ｓビームラインのために開発された装置を用いて行なっ
た（４，５）。活性１．５０８×１９５０年の炭素の
１４Ｃ活性を有するＡＮＵスクロースを、分析用標準と
して使用した。測定はモダーンの単位で又はＤＮＡアダ
クト／１０１２ヌクレオチドとして報告される。Ｍｏｄ
ｅｒｎは５．９×１０１０の１４Ｃ原子／ｇ炭素として
定義され、そして当時（１９５０年，Ａ．Ｄ．）の炭素
に存在する１４Ｃの天然の量におよそ等しい（６）。ア
ダクトレベルの決定は、ＴＣＤＤ−ＤＮＡアダクトの
１４Ｃ測定に基づかれる。〔１４Ｃ〕−ＴＣＤＤ結合
は、サンプルの測定された１４Ｃ含有量から天然の放射
性炭素含有量を引き算することによって計算された。ア
ダクトの頻度は、１μｇのＤＮＡ＝３２４０ピコモルの
ヌクレオチドである仮定に基づかれて標準化された。Ｔ
ＣＤＤ−ＤＮＡ結合の最少レベルは、１００μｇ／ｋｇ
のＴＣＤＤ投与量レベルで検出され、そして１０１２の
デオキシリボヌクレオチド当たり１つのＴＣＤＤデオキ
シリボ核酸アダクトの測定値に対応した。この投与量レ
ベルは、ＴＣＤＤが生物に対する急性毒性レベル以下で
ＤＮＡに結合することを示すこの種のためのＴＣＤＤ
Ｌ．Ｄ．５０（ネズミのＬ．Ｄ．５０＝１２５μｇ／ｋ
ｇ）におよそ等しい。すべての他の投与量レベルからの
ＤＮＡは、天然の多くの１４Ｃ（１モダーン）のみを含
んだ。最高のＴＣＤＤ投与レベルでの１４Ｃ含有量は、
サンプルからの非共有結合１４Ｃを除くこの手段の能力
を示す、２−アミノ−３，８−ジメチル−〔２−
１４Ｃ〕イミダゾ〔４，５−ｆ〕キナキサリン処理マウ
スからの等しい投与量の１４Ｃのために検出される１４
Ｃ含有量よりも５０００倍低かった。
【００４３】参照文献： １．Ｇｕｐｔａ， Ｒ．Ｃ．（１９８４）Ｐｒｏｃ．
Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ ８１，６９４
３−６９４７． ２．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８９） Ｒａ
ｄｉｏｃａｒｂｏｎ ３１，１４５−１４９． ３．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，ａ
ｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８７） Ｒａｄ
ｉｏｃａｒｂｏｎ ２９，３２３−３３３． ４．Ｄａｖｉｓ，Ｊ．Ｃ．（１９８９） Ｎｕｃｌ．Ｉ
ｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂ４０／４１，７０５
−７０８． ５．Ｐｒｏｃｔｏｒ，Ｉ．Ｄ．（１９８９） Ｎｕｃ
ｌ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂ４０／４１，
７２７−７３０． ６．Ｓｔｕｉｖｅｒ，Ｍ．，ａｎｄ Ｐｏｌａｃｈ，
Ｈ．Ａ．（１９７７）Ｒａｄｉｏｃａｒｂｏｎ １９，
３５５−３６３．
Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ ８１，６９４
３−６９４７． ２．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８９） Ｒａ
ｄｉｏｃａｒｂｏｎ ３１，１４５−１４９． ３．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，ａ
ｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８７） Ｒａｄ
ｉｏｃａｒｂｏｎ ２９，３２３−３３３． ４．Ｄａｖｉｓ，Ｊ．Ｃ．（１９８９） Ｎｕｃｌ．Ｉ
ｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂ４０／４１，７０５
−７０８． ５．Ｐｒｏｃｔｏｒ，Ｉ．Ｄ．（１９８９） Ｎｕｃ
ｌ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂ４０／４１，
７２７−７３０． ６．Ｓｔｕｉｖｅｒ，Ｍ．，ａｎｄ Ｐｏｌａｃｈ，
Ｈ．Ａ．（１９７７）Ｒａｄｉｏｃａｒｂｏｎ １９，
３５５−３６３．
【００４４】例５− １４Ｃ−消耗されたメタン栄養性細
菌の生成及び測定 １４ Ｃ−消耗された細菌の増殖を、低投与量の毒物学研
究のために１４Ｃ−フリー生物学的宿主を得るために行
なった。メチロシナス トリコスポリウム（Ｍｅｔｈｙ
ｌｏｓｉｎｕｓ ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｉｕｍ）０ｂ３
ｂ を、Ｄｒ．Ｒ．Ｔａｙｌｏｒ（ＬＬＮＬ）から入手
し、そしてＰａｒｋなど（１）により記載しているよう
にして増殖した。簡単には、前記細菌を、連続したガス
の流れを伴って５生物反応器中で増殖した。温度はｐＨ
６．８〜７．２で３０℃で維持された。メタン（石油由
来の）の流速は１５０〜５００ｍｌ／時で維持された。
１０％のＣＯ２を含む空気についての流速は４５０〜１
５００ｍｌ／時で維持された。約１ｍｇの細菌（乾量）
を、メタンの注入の後、７日で集め、そして真空乾燥せ
しめた。細菌サンプルを、素成分グラファイトに転換
し、そしてＶｏｇｅｌなど．（２，３）により記載して
いるようにして、ＣｕＯを含む密封された排気管中にお
いて７００℃でＣＯ２に燃焼し、そしてコバルト触媒上
で水素により繊維性グラファイトに還元することにより
測定した。１４Ｃ−フリーアクリルアミドを用いて、処
理するバックグラウンド１４Ｃ含有量を測定した。得ら
れたグラファイトを、セシウム衝撃陰イオンスパッター
源に使用するための個々の新しいホルダー中に圧縮し、
そして測定を、Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍｕｌｔｉ
ｕｓｅｒ ＴａｎｄｅｍＬａｂｏｒａｔｏｒｙでＡＭＳ
ビームラインのために開発された装置を用いて行なった
（４，５）。活性１．５０８×１９５０年の炭素の１４
Ｃ活性を有するＡＮＵスクロースを、分析用標準として
使用した。細菌の炭素は、アクリルアミド処理バンクと
同じ濃度で１４Ｃを含み、そして現在の生物圏に生存す
る生物の通常の１４Ｃ含有量よりも２倍低かった。
菌の生成及び測定 １４ Ｃ−消耗された細菌の増殖を、低投与量の毒物学研
究のために１４Ｃ−フリー生物学的宿主を得るために行
なった。メチロシナス トリコスポリウム（Ｍｅｔｈｙ
ｌｏｓｉｎｕｓ ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｉｕｍ）０ｂ３
ｂ を、Ｄｒ．Ｒ．Ｔａｙｌｏｒ（ＬＬＮＬ）から入手
し、そしてＰａｒｋなど（１）により記載しているよう
にして増殖した。簡単には、前記細菌を、連続したガス
の流れを伴って５生物反応器中で増殖した。温度はｐＨ
６．８〜７．２で３０℃で維持された。メタン（石油由
来の）の流速は１５０〜５００ｍｌ／時で維持された。
１０％のＣＯ２を含む空気についての流速は４５０〜１
５００ｍｌ／時で維持された。約１ｍｇの細菌（乾量）
を、メタンの注入の後、７日で集め、そして真空乾燥せ
しめた。細菌サンプルを、素成分グラファイトに転換
し、そしてＶｏｇｅｌなど．（２，３）により記載して
いるようにして、ＣｕＯを含む密封された排気管中にお
いて７００℃でＣＯ２に燃焼し、そしてコバルト触媒上
で水素により繊維性グラファイトに還元することにより
測定した。１４Ｃ−フリーアクリルアミドを用いて、処
理するバックグラウンド１４Ｃ含有量を測定した。得ら
れたグラファイトを、セシウム衝撃陰イオンスパッター
源に使用するための個々の新しいホルダー中に圧縮し、
そして測定を、Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍｕｌｔｉ
ｕｓｅｒ ＴａｎｄｅｍＬａｂｏｒａｔｏｒｙでＡＭＳ
ビームラインのために開発された装置を用いて行なった
（４，５）。活性１．５０８×１９５０年の炭素の１４
Ｃ活性を有するＡＮＵスクロースを、分析用標準として
使用した。細菌の炭素は、アクリルアミド処理バンクと
同じ濃度で１４Ｃを含み、そして現在の生物圏に生存す
る生物の通常の１４Ｃ含有量よりも２倍低かった。
【００４５】参照文献： １．Ｐａｒｋ，Ｓ．，Ｈａｎｎａ，Ｌ．Ｍ．，Ｔａｙｌ
ｏｒ，Ｒ．Ｔ．，ａｎｄ Ｄｒｏｇｅ，Ｍ．Ｗ．Ｂｉｏ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ（ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ）． ２．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８９） Ｒａ
ｄｉｏｃａｒｂｏｎ ３１，１４５−１４９． ３．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８７） Ｒａ
ｄｉｏｃａｒｂｏｎ ２９，３２３−３３３． ４．Ｄａｖｉｓ，Ｊ．Ｃ．（１９８９） Ｎｕｃｌ．Ｉ
ｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂ４０／４１，７０５
−７０８． ５．Ｐｒｏｃｔｏｒ，Ｉ．Ｄ．（１９８９） Ｎｕｃ
ｌ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂ４０／４１，
７２７−７３０．
ｏｒ，Ｒ．Ｔ．，ａｎｄ Ｄｒｏｇｅ，Ｍ．Ｗ．Ｂｉｏ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ（ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ）． ２．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８９） Ｒａ
ｄｉｏｃａｒｂｏｎ ３１，１４５−１４９． ３．Ｖｏｇｅｌ，Ｊ．Ｓ．，Ｎｅｌｓｏｎ，Ｄ．Ｅ．，
ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｏｎ，Ｊ．Ｒ．（１９８７） Ｒａ
ｄｉｏｃａｒｂｏｎ ２９，３２３−３３３． ４．Ｄａｖｉｓ，Ｊ．Ｃ．（１９８９） Ｎｕｃｌ．Ｉ
ｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂ４０／４１，７０５
−７０８． ５．Ｐｒｏｃｔｏｒ，Ｉ．Ｄ．（１９８９） Ｎｕｃ
ｌ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂ４０／４１，
７２７−７３０．
【００４６】結果及び関係 １４ Ｃトレーサー研究からの生物学的サンプル及び１４
Ｃが通常使用される実験室で調製されたサンプルの初期
測定は、装置の汚染をもたらした。結果として、個々の
サンプルの注意した取扱い、使い捨て実験用器具の使用
及び全体の汚染の可能性ある源からサンプルの分離を包
含する新規手段が考案された。さらに、汚染が生じる時
及びそれが生じるかいづれかを決定するために、個々の
ＤＮＡサンプルと分析用標準（ＡＮＵ糖）とを交互に使
用し、そして水蒸気を、前のサンプルから残存する過剰
の１４Ｃを除くために、サンプル間で黒鉛化装置を通し
てフラッシュした。また、黒鉛化装置又は分析計のいづ
れかのサンプル汚染について試験するために１４Ｃ−フ
リーアクリルアミドサンプルを使用した。実際の測定
は、分析の前、１４Ｃ−消耗性炭素により希釈されたＤ
ＮＡに対して行なわれた。１つの場合、１８，０００Ｍ
ｏｄｅｒｎサンプルが直接的に測定されたが、しかしこ
のサンプルからの残留１４Ｃは続くサンプル調製物及び
測定値（データは示されていない）のいづれにも検出さ
れなかった。ｋｇ体重当たり５ｍｇのＭｅＩＱｘを与え
られた動物からのＤＮＡは、１４Ｃにおいて４６，００
０倍に平均して富化されたが、しかしこの投与量での実
際の測定は、１４Ｃ−消耗性炭素によるＤＮＡの希釈に
より５３Ｍｏｄｅｒｎ以下であった。１４Ｃ−富化サン
プルは、ＡＮＵ糖又はアクリルアミド標準の１４Ｃ含有
量における統計学的上昇の欠乏から決定されるように、
黒鉛化ステーション又は分析計のいづれも決して汚染し
なかった。
Ｃが通常使用される実験室で調製されたサンプルの初期
測定は、装置の汚染をもたらした。結果として、個々の
サンプルの注意した取扱い、使い捨て実験用器具の使用
及び全体の汚染の可能性ある源からサンプルの分離を包
含する新規手段が考案された。さらに、汚染が生じる時
及びそれが生じるかいづれかを決定するために、個々の
ＤＮＡサンプルと分析用標準（ＡＮＵ糖）とを交互に使
用し、そして水蒸気を、前のサンプルから残存する過剰
の１４Ｃを除くために、サンプル間で黒鉛化装置を通し
てフラッシュした。また、黒鉛化装置又は分析計のいづ
れかのサンプル汚染について試験するために１４Ｃ−フ
リーアクリルアミドサンプルを使用した。実際の測定
は、分析の前、１４Ｃ−消耗性炭素により希釈されたＤ
ＮＡに対して行なわれた。１つの場合、１８，０００Ｍ
ｏｄｅｒｎサンプルが直接的に測定されたが、しかしこ
のサンプルからの残留１４Ｃは続くサンプル調製物及び
測定値（データは示されていない）のいづれにも検出さ
れなかった。ｋｇ体重当たり５ｍｇのＭｅＩＱｘを与え
られた動物からのＤＮＡは、１４Ｃにおいて４６，００
０倍に平均して富化されたが、しかしこの投与量での実
際の測定は、１４Ｃ−消耗性炭素によるＤＮＡの希釈に
より５３Ｍｏｄｅｒｎ以下であった。１４Ｃ−富化サン
プルは、ＡＮＵ糖又はアクリルアミド標準の１４Ｃ含有
量における統計学的上昇の欠乏から決定されるように、
黒鉛化ステーション又は分析計のいづれも決して汚染し
なかった。
【００４７】装置の性能は、同じサンプルに対する反復
処理及び複数回の測定に基づく測定の変動に近づくこと
によって決定された。１４Ｃ含有量及び個々の投与量レ
ベルでの動物間のアダクトの数における変動率は、ＡＭ
Ｓにより約１０％であった。これらの測定の１４Ｃ含有
量の変動のサンプル内平均率は、標準の１４Ｃ含有材料
の複数回の測定に基づいて２％であり、そして別々に調
製された同じＤＮＡのアクコートに対して行なわれた複
数回の測定によれば８％であった。
処理及び複数回の測定に基づく測定の変動に近づくこと
によって決定された。１４Ｃ含有量及び個々の投与量レ
ベルでの動物間のアダクトの数における変動率は、ＡＭ
Ｓにより約１０％であった。これらの測定の１４Ｃ含有
量の変動のサンプル内平均率は、標準の１４Ｃ含有材料
の複数回の測定に基づいて２％であり、そして別々に調
製された同じＤＮＡのアクコートに対して行なわれた複
数回の測定によれば８％であった。
【００４８】これらの実験において分析されるＤＮＡの
量は、１μｇ〜１ｍｇの範囲であった。１０１２ヌクレ
オチド当たりのアダクトレベルは、投与されるＭｅＩＱ
ｘの量に依存（Ｐ＜０．００１）することが見出された
（第２図）。ｋｇ体重当たり５００ｎｇ〜５ｍｇのＭｅ
ＩＱｘの投与量からの直線関係が存在した（Ｐ＜０．０
０１）。５ｎｇ／ｋｇの投与量での動物のＤＮＡの１４
Ｃ含有量は、暴露されなかった動物に検出されるレベル
よりも有意に高められない（Ｐ＜０．１０）。対照動物
からのＤＮＡ、動物の食料及びこの研究に使用される
１４Ｃの他の可能性ある源の測定された１４Ｃ含有量
が、投与された動物の１４Ｃ含有量に関して第３図に示
される。動物の食料は、ＭｅＩＱｘを投与するために使
用されるコーン油（１．１５モダーン）とほぼ同じであ
ることが見出された（１．２モダーン）。１４Ｃ−フリ
ーアクリルアミドから調製されたサンプルは、一貫して
０．０１モダーンを示した。この研究に使用される溶媒
及び溶液は１４Ｃ含有量におけるモダーンであるが、し
かし作業領域の表面ビニールにおける放射性炭素レベル
は、いくらかの領域がこれまでのトレーサー実験からの
１４Ｃにより汚染されたことを示した。これらの範囲
は、１８〜１８，０００モダーンの範囲であった（デー
タは示されていない）。
量は、１μｇ〜１ｍｇの範囲であった。１０１２ヌクレ
オチド当たりのアダクトレベルは、投与されるＭｅＩＱ
ｘの量に依存（Ｐ＜０．００１）することが見出された
（第２図）。ｋｇ体重当たり５００ｎｇ〜５ｍｇのＭｅ
ＩＱｘの投与量からの直線関係が存在した（Ｐ＜０．０
０１）。５ｎｇ／ｋｇの投与量での動物のＤＮＡの１４
Ｃ含有量は、暴露されなかった動物に検出されるレベル
よりも有意に高められない（Ｐ＜０．１０）。対照動物
からのＤＮＡ、動物の食料及びこの研究に使用される
１４Ｃの他の可能性ある源の測定された１４Ｃ含有量
が、投与された動物の１４Ｃ含有量に関して第３図に示
される。動物の食料は、ＭｅＩＱｘを投与するために使
用されるコーン油（１．１５モダーン）とほぼ同じであ
ることが見出された（１．２モダーン）。１４Ｃ−フリ
ーアクリルアミドから調製されたサンプルは、一貫して
０．０１モダーンを示した。この研究に使用される溶媒
及び溶液は１４Ｃ含有量におけるモダーンであるが、し
かし作業領域の表面ビニールにおける放射性炭素レベル
は、いくらかの領域がこれまでのトレーサー実験からの
１４Ｃにより汚染されたことを示した。これらの範囲
は、１８〜１８，０００モダーンの範囲であった（デー
タは示されていない）。
【００４９】１４ＣのためのＡＭＳの極端な感受性は、
ＤＮＡにおけるひじょうに少量の非共有結合１４Ｃ又は
１４Ｃ結合高分子汚染物が検出可能であり、そして従っ
て、アダクト測定に偏見を与えることを提供する。この
可能性を評価し、そして本発明の方法がＤＮＡを適切に
精製することを確保するために、ＴＣＤＤ、すなわちＤ
ＮＡに共有結合することが見出されていない発癌物質と
のＤＮＡアダクト形成を測定した。ＴＣＤＤ吸収は急速
であり、そして投与された量の約３３％がこの研究の時
間体系内で肝組織に達するに違いない。このデータは、
すべてのＤＮＡサンプル（但し、最高のＴＣＤＤ投与量
からのサンプルを除く）が１４Ｃ含有量におけるモダー
ンであるので、本発明のＤＮＡ精製後、非ＤＮＡ−結合
１４Ｃはまったく（又は少しも）残存しないことを示
す。この示唆は、ＭｅＩＱｘにより暴露されたマウスか
らのＤＮＡに測定される１４ＣレベルがＴＣＤＤにより
暴露されたマウスからの１４Ｃレベルよりも１００〜４
０００倍高かった事実により支持される。最高のＴＣＤ
Ｄ投与量でさえ、肝臓に分布される１４Ｃの９９．９％
以上が本発明のＤＮＡ精製手段により除去された。さら
に、この結果は、動物の取扱い及びＤＮＡ分離が、適切
な方法を用いて行なわれる場合、放射性炭素の汚染を伴
わないで行なわれ得ることを示す。
ＤＮＡにおけるひじょうに少量の非共有結合１４Ｃ又は
１４Ｃ結合高分子汚染物が検出可能であり、そして従っ
て、アダクト測定に偏見を与えることを提供する。この
可能性を評価し、そして本発明の方法がＤＮＡを適切に
精製することを確保するために、ＴＣＤＤ、すなわちＤ
ＮＡに共有結合することが見出されていない発癌物質と
のＤＮＡアダクト形成を測定した。ＴＣＤＤ吸収は急速
であり、そして投与された量の約３３％がこの研究の時
間体系内で肝組織に達するに違いない。このデータは、
すべてのＤＮＡサンプル（但し、最高のＴＣＤＤ投与量
からのサンプルを除く）が１４Ｃ含有量におけるモダー
ンであるので、本発明のＤＮＡ精製後、非ＤＮＡ−結合
１４Ｃはまったく（又は少しも）残存しないことを示
す。この示唆は、ＭｅＩＱｘにより暴露されたマウスか
らのＤＮＡに測定される１４ＣレベルがＴＣＤＤにより
暴露されたマウスからの１４Ｃレベルよりも１００〜４
０００倍高かった事実により支持される。最高のＴＣＤ
Ｄ投与量でさえ、肝臓に分布される１４Ｃの９９．９％
以上が本発明のＤＮＡ精製手段により除去された。さら
に、この結果は、動物の取扱い及びＤＮＡ分離が、適切
な方法を用いて行なわれる場合、放射性炭素の汚染を伴
わないで行なわれ得ることを示す。
【００５０】〔１４Ｃ〕−標識分子の検出における生物
学的測定のための制限要因は、生物圏に存在する天然の
多量の１４Ｃであろう。従って、〔１４Ｃ〕−消耗宿主
の利用が放射線量測定を示すために価値があると思われ
た。このためには、メチロシナス トリコスポリウム
を、単一の炭素源として石油由来のメタンを用いて増殖
せしめた。この生物の１４Ｃ含有量の測定は、１４Ｃ含
有量が、最っとも低いマウスサンプルよりも２００倍低
い０．０１モダーンの等価物に容易に消耗され得ること
を確証した（第３図）。
学的測定のための制限要因は、生物圏に存在する天然の
多量の１４Ｃであろう。従って、〔１４Ｃ〕−消耗宿主
の利用が放射線量測定を示すために価値があると思われ
た。このためには、メチロシナス トリコスポリウム
を、単一の炭素源として石油由来のメタンを用いて増殖
せしめた。この生物の１４Ｃ含有量の測定は、１４Ｃ含
有量が、最っとも低いマウスサンプルよりも２００倍低
い０．０１モダーンの等価物に容易に消耗され得ること
を確証した（第３図）。
【００５１】ＡＭＳによる、〔１４Ｃ〕−ラベルされた
ＤＮＡアダクトについての現在の検出制限は、１アダク
ト／１０１１ヌクレオチドである。これは、３２ｐ−後
ラベルアッセイによるデータに付与されるひじょうに最
良の感度以上の改良点に相当する。ＡＭＳは、アダクト
の酵素的認識及び／又は定量的な抽出物回収にたよらな
いで、存在するアダクトの数の直接的な測定を提供す
る。さらに、これらの測定は、ＤＮＡアダクトの定量ア
ッセイのために使用される他の技法、たとえば超感受性
ラジオイムノアッセイ、表面増強Ｒａｍａｎ分光分析
法、ガスクロマトグラフィー質量分析法、レーザー誘発
性リン光、蛍光分析法、蛍光線精密分析法（ｆｌｕｏｒ
ｅｓｃｅｎｃｅ ｌｉｎｅ ｎａｒｒｏｗｉｎｇ ｓｐ
ｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）及び同調スキャン蛍光分析法よ
りも３〜５倍良好である。測定の再現能力はひじょうに
高く（１０％以内）、そして動物から動物の変動により
制限される。
ＤＮＡアダクトについての現在の検出制限は、１アダク
ト／１０１１ヌクレオチドである。これは、３２ｐ−後
ラベルアッセイによるデータに付与されるひじょうに最
良の感度以上の改良点に相当する。ＡＭＳは、アダクト
の酵素的認識及び／又は定量的な抽出物回収にたよらな
いで、存在するアダクトの数の直接的な測定を提供す
る。さらに、これらの測定は、ＤＮＡアダクトの定量ア
ッセイのために使用される他の技法、たとえば超感受性
ラジオイムノアッセイ、表面増強Ｒａｍａｎ分光分析
法、ガスクロマトグラフィー質量分析法、レーザー誘発
性リン光、蛍光分析法、蛍光線精密分析法（ｆｌｕｏｒ
ｅｓｃｅｎｃｅ ｌｉｎｅ ｎａｒｒｏｗｉｎｇ ｓｐ
ｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）及び同調スキャン蛍光分析法よ
りも３〜５倍良好である。測定の再現能力はひじょうに
高く（１０％以内）、そして動物から動物の変動により
制限される。
【００５２】これらの測定における計器の精度は、おそ
らく追加の改良点を伴って２％である。従って、ＡＭＳ
は、アダクト測定のために特別に感受性で且つ再現可能
な技法であり、そして存在する方法を容易に補うであろ
う。
らく追加の改良点を伴って２％である。従って、ＡＭＳ
は、アダクト測定のために特別に感受性で且つ再現可能
な技法であり、そして存在する方法を容易に補うであろ
う。
【００５３】５ｎｇのＭｅＩＱｘ／ｋｇ及びそれ以下で
与えられる動物におけるアダクトの測定不能性は、分離
の間でのＤＮＡの汚染に表面上はよるものであり、そし
て生物学的限界値を示さない。モダーン又はそれよりも
低レベルの１４Ｃを検出することは、本発明者の無能さ
の結果ではない。汚染はほとんど、動物の取扱い及び／
又はＤＮＡ分離の間に生じた。これは、対照動物に実際
に見出される量と現在の材料における予測される１４Ｃ
の量との比較から明らかである（第３図）。コーン油及
び動物の食料の測定は現在の炭素に相当するが（約１．
２モダーン）、しかし対照動物は１４Ｃ含有量において
２倍高かった。アクリルアミドの測定及び１４Ｃ−消耗
性メタン栄養性細菌は、炭素調製及び測定方法の感度を
示し、そして１４Ｃの現在レベルよりも１００倍までの
低いレベルの１４Ｃを測定できることを示す。従って、
放射性同位体を与えられていない動物に見出される１４
Ｃの比較的高いレベルは、サンプル汚染及びＤＮＡ自体
の周囲の１４Ｃ含有量へのサンプルの合計の１４Ｃ含有
量の接近による。極端な注意が、この天然の限界以上の
過剰の汚染を避けるために払われるべきである。最少の
１８，０００モダーンを測定した研究ステーションは、
１４Ｃ使用の歴史を有する実験室においてＡＭＳ測定の
ためのサンプルを調製することにおいて遭遇する問題を
適切に示す。しかしながら、ＴＣＤＤ暴露研究からのデ
ータは、適切な方法により、汚染問題及び１４Ｃの非特
異的結合が排除され得ることを示す。
与えられる動物におけるアダクトの測定不能性は、分離
の間でのＤＮＡの汚染に表面上はよるものであり、そし
て生物学的限界値を示さない。モダーン又はそれよりも
低レベルの１４Ｃを検出することは、本発明者の無能さ
の結果ではない。汚染はほとんど、動物の取扱い及び／
又はＤＮＡ分離の間に生じた。これは、対照動物に実際
に見出される量と現在の材料における予測される１４Ｃ
の量との比較から明らかである（第３図）。コーン油及
び動物の食料の測定は現在の炭素に相当するが（約１．
２モダーン）、しかし対照動物は１４Ｃ含有量において
２倍高かった。アクリルアミドの測定及び１４Ｃ−消耗
性メタン栄養性細菌は、炭素調製及び測定方法の感度を
示し、そして１４Ｃの現在レベルよりも１００倍までの
低いレベルの１４Ｃを測定できることを示す。従って、
放射性同位体を与えられていない動物に見出される１４
Ｃの比較的高いレベルは、サンプル汚染及びＤＮＡ自体
の周囲の１４Ｃ含有量へのサンプルの合計の１４Ｃ含有
量の接近による。極端な注意が、この天然の限界以上の
過剰の汚染を避けるために払われるべきである。最少の
１８，０００モダーンを測定した研究ステーションは、
１４Ｃ使用の歴史を有する実験室においてＡＭＳ測定の
ためのサンプルを調製することにおいて遭遇する問題を
適切に示す。しかしながら、ＴＣＤＤ暴露研究からのデ
ータは、適切な方法により、汚染問題及び１４Ｃの非特
異的結合が排除され得ることを示す。
【００５４】ＡＭＳによるＤＮＡアダクト検出の感度の
２〜１０倍の追加の上昇は、汚染の低下により可能にな
るが、しかし生物学的分子における天然の多量の１４Ｃ
（生物圏からのモダーン炭素は１／１０１２の１４Ｃで
ある）により可能にされる感度の上昇にすぎないであろ
う。しかしながら、感度の増強は、１４Ｃ−消耗宿主を
用いて得られる。石油食物上での酵母及び細菌の増殖は
これまで報告されて来た。本発明者は１４Ｃ−消耗され
たメチロミナス トリコスポリウムを石油由来のメタン
上で増殖し、そして１４Ｃ含有量が、可能性ある１００
倍の感度の上昇を示す０．０１モダーンの量に容易に消
耗され得ることを確証した。そのような型の生物は、物
質代謝、運動学及び異種生物の暴露の効果に対する投与
量の結果の研究に使用することができる。石油基材の食
物上での他の宿主の増殖は、同様に低い放射性炭素バッ
クグラウンドをもたらすに違いない。
２〜１０倍の追加の上昇は、汚染の低下により可能にな
るが、しかし生物学的分子における天然の多量の１４Ｃ
（生物圏からのモダーン炭素は１／１０１２の１４Ｃで
ある）により可能にされる感度の上昇にすぎないであろ
う。しかしながら、感度の増強は、１４Ｃ−消耗宿主を
用いて得られる。石油食物上での酵母及び細菌の増殖は
これまで報告されて来た。本発明者は１４Ｃ−消耗され
たメチロミナス トリコスポリウムを石油由来のメタン
上で増殖し、そして１４Ｃ含有量が、可能性ある１００
倍の感度の上昇を示す０．０１モダーンの量に容易に消
耗され得ることを確証した。そのような型の生物は、物
質代謝、運動学及び異種生物の暴露の効果に対する投与
量の結果の研究に使用することができる。石油基材の食
物上での他の宿主の増殖は、同様に低い放射性炭素バッ
クグラウンドをもたらすに違いない。
【００５５】ヒトを用いての臨床学的適用及び研究が、
ＡＭＳ放射性同位体トレーシングによる実現され得る。
ＡＭＳの検出感度及び小サンプルサイズの必要性は、本
明細書に示される肝臓組織の他に、小量の容易に入手で
きるヒト細胞の測定のためにそれを理想にする。個人の
ための治療パラメーターは、少量の１４Ｃ−ラベルされ
た医薬剤の投与を通してＡＭＳにより決定される。有効
な治療法のそのような習慣的な処法は、薬物からのひじ
ょうに少量のヒト放射線量が問題点でない場合、癌の化
学療法のために特に価値ある。２４時間の生物学的半減
期に基づく、この研究に相当する見積もられた有効な〔
１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘ放射線量は、５００ｎｇ／ｋｇ投
与量レベルで０．００３ミリシエバート（ｍｉｌｌｉｓ
ｉｅｖｅｒｔｓ）に相当する。この暴露は、既知の天然
源からのイオン化放射線に対する成人の１年間の合計暴
露の約０．１％である。そのような手段における突然変
異誘発物質の暴露は、受ける放射線量よりも一層有意な
問題点になる。
ＡＭＳ放射性同位体トレーシングによる実現され得る。
ＡＭＳの検出感度及び小サンプルサイズの必要性は、本
明細書に示される肝臓組織の他に、小量の容易に入手で
きるヒト細胞の測定のためにそれを理想にする。個人の
ための治療パラメーターは、少量の１４Ｃ−ラベルされ
た医薬剤の投与を通してＡＭＳにより決定される。有効
な治療法のそのような習慣的な処法は、薬物からのひじ
ょうに少量のヒト放射線量が問題点でない場合、癌の化
学療法のために特に価値ある。２４時間の生物学的半減
期に基づく、この研究に相当する見積もられた有効な〔
１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘ放射線量は、５００ｎｇ／ｋｇ投
与量レベルで０．００３ミリシエバート（ｍｉｌｌｉｓ
ｉｅｖｅｒｔｓ）に相当する。この暴露は、既知の天然
源からのイオン化放射線に対する成人の１年間の合計暴
露の約０．１％である。そのような手段における突然変
異誘発物質の暴露は、受ける放射線量よりも一層有意な
問題点になる。
【００５６】低レベルのＤＮＡアダクトの現在の測定に
おけるＡＭＳの使用は、アダクトタイプに対する構造的
情報を提供しない。そのような情報は後ラベリングアッ
セイにより一層良好に得られる。しかしながら、アダク
トタイプに対する分子情報は、ＡＭＳが、１４Ｃの割合
を測定する前、アダクトを精製し、そして分離するため
に適切な技法と共に使用される場合にそのＡＭＳにより
得ることができるはずである。ＡＭＳと共に放射性ラベ
ルされた化合物を使用するための必要性は制限的である
が、しかし放射線暴露は、その技法の高い感度により、
特にひじょうに低レベルの同位的に標識された化合物が
測定される実験室及び臨床的な設定で使用される場合に
無意味である。ＡＭＳはまた、小サンプル中のこれらの
低い１４Ｃレベルの測定の利点を有する。安定した希同
位体の利用もまた同様に可能のように思われる。従っ
て、ＡＭＳは、検出の感度が制限的であるすべての用途
において有用であろう。
おけるＡＭＳの使用は、アダクトタイプに対する構造的
情報を提供しない。そのような情報は後ラベリングアッ
セイにより一層良好に得られる。しかしながら、アダク
トタイプに対する分子情報は、ＡＭＳが、１４Ｃの割合
を測定する前、アダクトを精製し、そして分離するため
に適切な技法と共に使用される場合にそのＡＭＳにより
得ることができるはずである。ＡＭＳと共に放射性ラベ
ルされた化合物を使用するための必要性は制限的である
が、しかし放射線暴露は、その技法の高い感度により、
特にひじょうに低レベルの同位的に標識された化合物が
測定される実験室及び臨床的な設定で使用される場合に
無意味である。ＡＭＳはまた、小サンプル中のこれらの
低い１４Ｃレベルの測定の利点を有する。安定した希同
位体の利用もまた同様に可能のように思われる。従っ
て、ＡＭＳは、検出の感度が制限的であるすべての用途
において有用であろう。
【００５７】ＤＮＡアダクト放射線測定に関する本発明
の結果は、低濃度の１４Ｃ−ラベルされた異種生物体へ
の暴露に続く低頻度の生物分子の出来事の定量測定のた
めへのＡＭＳの使用を示す。その技法は、検出の感度が
他のアッセイにより可能でない臨床学的及び実験室環境
において及び本明細書に報告されたアダクト検出以外の
広範囲の多くの用途において有用であろう。この技法
は、多種の大きさを包含する動力学的範囲を有し、再現
可能であり、そして１４Ｃ汚染が制御できる。さらに、
１４Ｃ増強のための必要条件は、従来の崩壊計数方法の
条件よりも低い５〜６倍の大きさである。低レベルの生
物医学的及び環境放射線測定用途のための他の明白な候
補体は３Ｈ及び４１Ｃａである。本明細書に報告された
１４Ｃ測定と一緒に使用されるこれらの可能性ある新規
用途は、生物医学及び環境科学集団のために重要な新規
手段であるＡＭＳ技法を示す。
の結果は、低濃度の１４Ｃ−ラベルされた異種生物体へ
の暴露に続く低頻度の生物分子の出来事の定量測定のた
めへのＡＭＳの使用を示す。その技法は、検出の感度が
他のアッセイにより可能でない臨床学的及び実験室環境
において及び本明細書に報告されたアダクト検出以外の
広範囲の多くの用途において有用であろう。この技法
は、多種の大きさを包含する動力学的範囲を有し、再現
可能であり、そして１４Ｃ汚染が制御できる。さらに、
１４Ｃ増強のための必要条件は、従来の崩壊計数方法の
条件よりも低い５〜６倍の大きさである。低レベルの生
物医学的及び環境放射線測定用途のための他の明白な候
補体は３Ｈ及び４１Ｃａである。本明細書に報告された
１４Ｃ測定と一緒に使用されるこれらの可能性ある新規
用途は、生物医学及び環境科学集団のために重要な新規
手段であるＡＭＳ技法を示す。
【００５８】本発明の好ましい態様の前記記載は、例示
目的のために示されて来た。それは本発明を制限するも
のではなく、そして明らかに多くの修飾及び変性が特許
請求の範囲内で行なわれ得る。
目的のために示されて来た。それは本発明を制限するも
のではなく、そして明らかに多くの修飾及び変性が特許
請求の範囲内で行なわれ得る。
【図１】これは、アクセレレーター質量分析計により測
定される場合のマウスの肝臓ＤＮＡに見出されるＤＮＡ
アダクトレベルに対するＭｅＩＱｘ暴露の効果を示す
（◇）。高いレベルのＭｅＩＱｘ（●）を与えられるマ
ウスから分離されたＤＮＡの３２ｐ−後ラベリングから
のデータは、本発明の検出の限界以上で投与量−応答の
直線性を示す。
定される場合のマウスの肝臓ＤＮＡに見出されるＤＮＡ
アダクトレベルに対するＭｅＩＱｘ暴露の効果を示す
（◇）。高いレベルのＭｅＩＱｘ（●）を与えられるマ
ウスから分離されたＤＮＡの３２ｐ−後ラベリングから
のデータは、本発明の検出の限界以上で投与量−応答の
直線性を示す。
【図２】これは、〔１４Ｃ〕−ＭｅＩＱｘにより暴露さ
れたマウス（◇）のために得られた値の範囲に関しての
画分モダーン として報告される対照材料の１４Ｃ含有量を示す。今日
の空気中のＣＯ２は約１．１５モダーンである。石油由
来のメタン及びＣＯ２上で増殖されたメタン栄養性細菌
中の１４Ｃ含有量の測定（▲黒四角▼）は、選択された
生物学的システムに得られる可能性ある感度を示す。
れたマウス（◇）のために得られた値の範囲に関しての
画分モダーン として報告される対照材料の１４Ｃ含有量を示す。今日
の空気中のＣＯ２は約１．１５モダーンである。石油由
来のメタン及びＣＯ２上で増殖されたメタン栄養性細菌
中の１４Ｃ含有量の測定（▲黒四角▼）は、選択された
生物学的システムに得られる可能性ある感度を示す。
【図３】これは、〔Ｕ−１４Ｃ〕ＴＣＤＤ−暴露マウス
のＤＮＡに見出される１４Ｃレベルを示す。ＴＣＤＤ
は、ＭｅＩＱｘのための分子当たり１つの１４Ｃに対立
ものとして分子当たり平均１１．７の１４Ｃを有した。
１４Ｃレベルは完全にモダーンであった。但し、動物の
取扱い及びＤＮＡ抽出方法が非共有ＤＮＡ結合１４Ｃの
除去において適切であることを示す最高のＴＣＤＤ投与
量を除く。
のＤＮＡに見出される１４Ｃレベルを示す。ＴＣＤＤ
は、ＭｅＩＱｘのための分子当たり１つの１４Ｃに対立
ものとして分子当たり平均１１．７の１４Ｃを有した。
１４Ｃレベルは完全にモダーンであった。但し、動物の
取扱い及びＤＮＡ抽出方法が非共有ＤＮＡ結合１４Ｃの
除去において適切であることを示す最高のＴＣＤＤ投与
量を除く。
【図４】これは、本発明の方法を実施するのに使用され
る装置の略図を示す。
る装置の略図を示す。
１２…ＡＭＳイオン源 １４…ＦＮアクセレレーター １６…注入マグネット
フロントページの続き (72)発明者 ケネス ダブリュ．タートレトーブ アメリカ合衆国，カリフォルニア 94550, リバーモア，レイチェル ストリート 538 (72)発明者 ジョン エス．ボーゲル アメリカ合衆国，カリフォルニア 94587, ユニオン シティ，ベゴニア ストリート 2531 (72)発明者 ジェイムズ エス．フェルトン アメリカ合衆国，カリフォルニア 94526, ダンビル，スカイ テラス ウェイ ６ (72)発明者 バートン エル．グレッドヒル アメリカ合衆国，カリフォルニア 94507, アラモ，サラトガ コート 21 (72)発明者 ジェイ シー．デイビス アメリカ合衆国，カリフォルニア 94550, リバーモア，ブエナ ビスタ 2262
Claims (23)
- 【請求項１】 生物学的物質における分子を定量化する
ための方法であって、 ａ．放射性同位体が周囲生物圏における濃度に等しいか
又はそれ以下の濃度で存在する生物学的宿主を選択し、 ｂ．長命の放射性同位体によりラベルされた反応性化学
物質種を調製し、 ｃ．前記化学物質種を、前記生物学的宿主にその生物学
的システムに対する有意に明白な損傷を避けるために有
意に低い量で投与し、 ｄ．前記化学物質種と前記宿主との前記宿主の前記生物
学的システムを通しての散在及び相互作用のために十分
な時間の経過を可能にし、 ｅ．前記宿主から生物学的物質の反応された画分を、外
来源からの前記物質の汚染を避けるのに十分な態様で分
離し、 ｆ．前記生物学的物質の画分を適切な手段により、有意
な同位体分別の導入を伴わないで、いくつかの可能なイ
オン源の少なくとも１つの源に荷電イオンを効果的に生
成する材料に転換し、そして ｇ．前記物質における放射性同位体濃度を直接的な同位
体計数により測定することを含んで成る方法。 - 【請求項２】 前記段階（ｂ）の反応性化学物質種が、
３Ｈ，１４Ｃ，２６Ａｌ，３６Ｃｌ，４１Ｃａ，７９Ｓ
ｅ及び１２９Ｉから成る群から選択された長命同位体に
よりラベルされた外来性発癌物質、変異誘発物質、催奇
物質又は他の化学物質を含んで成る請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 前記化学物質種が段階（ｄ）において、
前記生物学的宿主における核酸、ヌクレオチド又はヌク
レオチド前駆体の少なくとも１つに共有結合される請求
項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記段階（ｆ）の材料が宿主の核酸を含
み、そして段階（ｇ）が前記宿主の核酸における放射性
同位体濃度を測定することを含んで成る請求項１記載の
方法。 - 【請求項５】 前記（ｂ）の化学物質種が核酸に共有結
合するために未知の親和性の化学物質を含んで成り、段
階（ｅ）の材料が前記化学物質種に共有結合される核酸
を含んで成り、そして段階（ｆ）及び（ｇ）が前記核酸
の放射性同位体濃度を測定することを含んで成る請求項
１記載の方法。 - 【請求項６】 前記（ａ）の生物学的宿主がマウスであ
り、前記（ｂ）の反応性化学物質種が非不安定分子位置
で１４Ｃによりラベルされたアミノイミダゾアザアレン
を含んで成り、前記（ｅ）の画分がマウスの肝組織を含
んで成り、そして前記段階（ｆ）及び（ｇ）が前記肝組
織のＤＮＡにおける放射性同位体濃度を測定することを
含んで成る請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 前記段階（ｂ）の反応性化学物質種が前
記宿主の中間タンパク質又はペプチドと相互作用し、そ
して段階（ｅ）が反応せしめられた種又は反応せしめら
れた種タンパク質複合体を抽出し又は精製することによ
って行なわれる請求項２記載の方法。 - 【請求項８】 前記（ａ）の生物学的宿主がその炭化水
素受容体に結合される２，３，７，８−テトラクロロジ
ベンゾ−ｐ−ジオキシンを有する肝又は他の哺乳類細胞
を含み、段階（ｂ）の化学物質種が９７％１４Ｃ−ラベ
ルの２，３，７，８−テトラクロロ−ジベンゾ−ｐ−ジ
オキシンであり、段階（ｅ）の画分が細胞膜、シトソー
ル、細胞核又は他の細胞成分の少なくとも１つから単離
され、そして段階（ｆ）及び（ｇ）が２，３，７，８−
テトラクロロ−ジベンゾ−ｐ−ジオキシン及びそのリガ
ンド受容体の組合せにおける放射性同位体濃度を測定す
ることを含んで成る請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記（ｂ）の化学物質種が長命の放射性
同位体ラベルの天然又は製造された異種抗生物質を含ん
で成る請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 前記（ａ）の生物学的宿主がマウスで
あり、前記（ｂ）の化学物質種がフェニル−イミダゾ−
ピリジンであり、そして段階（ｅ）の画分が前記マウス
の身体、器官及び排出物から選択される請求項１１記載
の方法。 - 【請求項１１】 前記化学物質種が化学療法物であり、
そして段階（ｅ）の画分が排出物、血漿、及び影響され
た部分及び器官のバイオプシーから選択される請求項２
記載の方法。 - 【請求項１２】 前記段階（ｅ）の画分が、生物学的宿
主の器官、腫瘍、血漿、脱皮細胞のグループ、核酸又は
他の部分から選択される請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記段階（ｄ）の反応性化学物質種が
ラベルされたリガンドであり、段階（ｅ）の画分が受容
体分子又は抗原受容体及び抗原複合体を含んで成り、そ
して段階（ｆ）及び（ｇ）が前記抗原の前記受容体分子
における前記ラベルされたリガンドの放射性同位体濃度
を測定することを含んで成る請求項１記載の方法。 - 【請求項１４】 段階（ａ）の生物学的宿主又はその画
分がその中に散在された内因性又は外来性化学物質を含
み、前記（ｂ）の反応性化学物質種が前記化学物質の放
射性ラベルされた類似体であり、そして前記（ｅ）の画
分が前記化学物質及びそのラベルされた類似体の共有の
結合受容体を含む請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 前記２，３，７，８−テトラクロロ−
ジベンゾ−ｐ−ジオキシンの量が、特別に調製された、
ジオキシンに対する抗体受容体上での１４Ｃ−ラベルさ
れた２，３，７，８−テトラクロロ−ジベンゾ−ｐ−ジ
オキシンに対して競争的結合することによって測定され
る請求項１３記載の方法。 - 【請求項１６】 前記段階（ａ）の生物学的宿主又はそ
の画分が特定の放射性同位体によりラベルされた多量の
受容体、抗体又は他のタンパク質を含んで成り、前記段
階（ｄ）の反応性化学物質が前記ラベルされた受容体、
抗体又は他のタンパク質と可逆又は共有結合することが
できるラベルされたリガンドであり、そして（ａ）の生
物学的宿主及び（ｂ）の反応性化学物質種が、２種の放
射性同位体ラベルがそれらの異なった同一性を通して又
は受容体、抗体又は他のタンパク質からのリガンドの抽
出、単離及び精製を通して別々に測定され得るような態
様でラベルされている請求項１記載の方法。 - 【請求項１７】 前記（ａ）の生物学的宿主が長命の放
射性同位体によりラベルされた受容性抗体を含んで成
り、そして前記（ｂ）の反応性化学物質種が前記生物学
的宿主以外の異なった放射性同位体によりラベルされた
競争性リガンドであり、前記段階（ｅ）の画分が前記ラ
ベルされた生物学的宿主及び前記反応性化学物質種の結
合された組合せを含んで成り、そして前記段階（ｇ）が
前記ラベルされた生物学的宿主及び前記反応性化学物質
種の個々の放射性同位体の特定の測定を含んで成る請求
項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 前記ラベルされた生物学的宿主が、３
Ｈ，１４Ｃ，７９Ｓｅ及び１２９Ｉから成る群から選択
された放射性同位体によりラベルされ、そして前記化学
物質種が、３Ｈ，１４Ｃ及び３６Ｃｌから成る群から選
択された放射性同位体によりラベルされる請求項１７記
載の方法。 - 【請求項１９】 前記反応性化学物質種が、複数の同位
体によりラベルされた外来性物質を含んで成り、そして
前記段階（ｅ）が前記複数の同位体ラベルの単一の生物
学的システムからの単離を含んで成る請求項１記載の方
法。 - 【請求項２０】 前記複数の同位体ラベル及び前記同位
体が段階（ｆ）のイオン源における単一サンプル材料か
ら検出され、前記イオン源がアクセレレーターシステム
中に異なったイオンを交互に注入するアクセレレーター
質量分析計装置である請求項１６，１７，１８及び１９
記載の方法。 - 【請求項２１】 段階（ｅ）において単離された生物学
的物質の画分が特異的に抽出され、精製され、そして希
釈され、そして強いルイス酸により処理され、そして３
Ｈ，１４Ｃ及びそれらの同位体の同位体ラベルが段階
（ｆ）のイオン源において単一のサンプルから検出され
る請求項１６，１７，１８及び１９記載の方法。 - 【請求項２２】 前記段階（ａ）の生物学的宿主が、生
物追跡に使用されるべき放射性同位体における消耗され
る原料から生成され、製造され又は成長せしめられた食
物又は前駆体上で増殖せしめられる請求項１記載の方
法。 - 【請求項２３】 前記生物学的宿主が、石油ガス又は天
然ガスに由来するメタン及び二酸化炭素上で増殖された
メタン栄養性又は他の細菌を含んで成り、この結果、そ
れらは１４Ｃを消耗し、そして生化学的混合物及び／又
は付着物が今日の天然の濃度以下の１４Ｃ濃度でこれら
の細菌内に検出され得る請求項２２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US553080 | 1983-11-18 | ||
| US55308090A | 1990-07-13 | 1990-07-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0725789A true JPH0725789A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=24208048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072644A Pending JPH0725789A (ja) | 1990-07-13 | 1991-01-17 | 生物学的システムにおける測定方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5376355A (ja) |
| JP (1) | JPH0725789A (ja) |
| CA (1) | CA2027714C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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