JPH09504603A - コレステロールの直接分析法 - Google Patents

コレステロールの直接分析法

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JPH09504603A JP7504681A JP50468195A JPH09504603A JP H09504603 A JPH09504603 A JP H09504603A JP 7504681 A JP7504681 A JP 7504681A JP 50468195 A JP50468195 A JP 50468195A JP H09504603 A JPH09504603 A JP H09504603A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、コレステロールの直接定量的測定に関し、そして分光測光的に活性な生成物を形成するのに有効なアシル化合物及び過塩素酸塩とコレステロールとを接触させることにより得られるコレステロールの分光測光的に活性な生成物の形成を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 コレステロールの直接分析法 技術分野 本発明は、例えば、蛍光分光測光、微分吸着分光測光、円二色性、そしてさら に特に吸着分光測光を使用してコレステロールを臨床的に検出する方法において 特に有用な分光測光的に活性なコレステロール生成物を形成する方法に関する。 さらに特に、本発明は、臨床サンプル中の全コレステロール及びコレステロール サブフラクションの直接且つ同時の定量測定を行うことができる。本発明は、又 コレステロールのような分析物と分光測光的に活性な生成物を形成するのに有用 な化学試薬システムに関し、さらに前記の吸着検出化学的方法に有用な分光測光 装置に関する。 背景技術 コレステロールのレベルは、例えば心臓疾患になるとされる予期される健康の 問題の信頼できるインディケーターとして広くみなされているが、これらのレベ ルは、コレステロールが着色される物質ではないので、分光測光を含む従来の分 析方法により容易に測定されない。従って、コレステロール測定の従来の周知の 方法は、一般に着色誘導体化段階を必要とする。これらの例は、Lieberm ann−Burchard反応、Zak反応及びAbell−kendall反 応を含み、これらの全ては、非水性媒体で生じ、そして反応条件の特別なコント ロールを要する。この点で周知の他の反応は、酸化酵素−染料反応である。 しかし、従来周知の着色誘導体化は、コレステロール分子それ自体の誘導体を もたらさず、むしろ、それらは、コレステロール酸化の二次生成物をもたらし、 それは、コレステロールの分光測光的測定が間接的なものであることを意味する 。即ち、色の強度がコレステロールの濃度の直接的な目安ではない。 前述したように、実際的な目的のための殆どの従来の分析法は、分光測光を使 用する。分光測光は、テスト化合物の溶液を通る入射光の吸収又は透過の測定で ある。代表的には、対象の化合物は、特徴的なスペクトル、光の透過又は吸収の 特定の波長を有し、それらは、これらの化合物の存在を決定し、又はテストサン プル中のそれらの濃度を測定するのに使用できる。分光測光吸収にデザインされ た装置は、光源(それについて発せられた波長は、周知でありそして調節でき) 、及び透過又は反射された光の所望の波長に感度の高い1種以上の検出器を有す る。分光測光吸収は、テストサンプル中に存在する或る化合物の量を測定するの に使用できる。 円二色性(CD)は、特別なタイプの吸収方法であり、分析物の分子状組成が 、特定の波長ばかりでなく特別な偏光の状態の入射光の異なる吸収を生ずる。円 二色性は、異なる鏡像異性体、即ち1個以上の不斉炭素原子(キラル)中心を有 する光学異性体間を区別させるキラル光学方法である。CDを利用するとき、一 般にサンプルは、同時に動く光の2本の円状に偏光したビームにより照射される 。両方のビームは、サンプルを同時に通過し、そして吸収される。もしサンプル が光学的に活性ならば、ビームは、異なる程度に吸収される。ビームの吸収にお ける差は、次にCDスペクトルとして入射光ビームの波長の関数として示される 。吸収に差がないことは、光学的に不活性な吸収物について観察されて、これら の化合物は、CD検出システムにより検出されない。キラル光学方法としてのC Dの使用は、科学文献、例えばLambert、J.B.ら「Organic Structural Analysis」MacMillan、New Yo rk、NY、1976に詳細に記述されている。 CD方法の初期の応用は、分子構造特に天然物(絶対的な立体化学を確認又は 確立できる手法が重要である)の解明を主として扱っている。しかし、CDは、 又血漿中の非共役ビリルビンを定量的に測定する臨床の方法に使用されることが 報告されている。Grahnen、A.ら「Clinica Chimica Acta、52、187−196(1974)。開示された方法では、コンプレ ックスが、ビリルビン分析のためのCDプローブとしてビリルビンとヒト血清ア ルブミンとの間に形成された。 円二色性の臨床的応用は、又Neil Purdie及びKathy A.S wallowsにより、ここに参考として引用されるAnalytical C hemistry、61巻、No.2、pp.77A−89A(1989)にお いて論じられている。CDの可能な臨床的応用は、コレステロールのレベルの測 定及び同化作用ステロイドの検出を含むものと開示されている。しかし、これら のテストを実施するための好適な化学的試薬は、開示されていない。 コレステロールのレベルを測定するためにここに開示された分光測光吸収、蛍 光、微分分光測光又はCD方法の使用に関し、一般の人々は、血清コレステロー ルレベルを知ることが賢明であることが常に忠告され、そしてコントロールされ ていない食事及び運動の欠乏が、アテローム性動脈硬化及び冠心臓疾患の危険を 増大させるだろう動脈のプラークの蓄積を導くことを常に記憶していることに注 意する必要がある。統計的研究、例えばKannel、W.B.らにより、「S erum Cholesterol,Lipoproteins and th e Risk of Coronary Heart Disease:The Framingham Study」Ann.Intern.Med.74: 1−11(1971)」において、そしてCastelli、W.P.らにより 、「Incidence of Coronary Heart Diseas e and Lipoprotein Cholesterol Lebels 」JAMA、256:2835−2838(1986)において報告されたもの は、他のリスクファクター例えば年齢、性、遺伝、タバコ、アルコール消費など が、又リスクについて患者をカンセリングする際に、考えるべきであることを示 している。 一般公衆をスクリーニングするためのプログラムの大きさは、非常に大きいの で、コレステロール測定のための自動化方法が必要である。現在使用されている テストは、簡単なディップスティックのアプローチ(ペーパー支持体上の色感受 性反応を使用する)から、複雑なリピドプロフィールテスト(種々の可溶性分子 の中のコレステロールの分布が測定される、Abbott、R.D.ら「Joi nt Distribution of Lipoprotein Chole sterol Classes,Framingham Study、Arte riosclerosis、3:260−272(1983)へ、複雑さで異な る。ここで、ディップスティックアプローチは、さらに完全なさらに定量的な測 定が基づく予備的な定量テストに過ぎない。 いかに健康のリスクファクターが高レベルの血清コレステロールと関連するか の最近の広範な研究の結論として、「Current Status of B lood cholesterol Measurement in Clin ical Laboratories of the United Stat es,A report from the Laboratory Stan dardization Panel of the National Ch olesterol Education Program」Clin.Che m.34:193−201(1988)と題された報告は、the Labor atory Standardization Panel of the N ational Cholesterol Education Progra m(NCEP)により作成された。この報告において、リスクの目安は、全コレ ステロール(TC)の三つの範囲、もし200mg/dLより低ければ低リスク 、200−239mg/dLの範囲の中程度のリスク、もし240mg/dLよ り高ければ高リスクと相関した。個々のヒトをこれらのカテゴリーの一つ又は他 のものにおくためには、必要なことの全ては、血清TC測定である。他のリスク ファクター、例えば上記のKannelらそしてCastelliらにより同定 されたものは、次にさらに患者とカンセリングするための基礎として加えられる 。この比較的簡単なアプローチは、上記のKannelら、並びにSuperk o、H.R.ら「High−Density Lipoprotein Cho lesterol Measurements−A Help or Hind erance in Practical Clinical Medicin e」JAMA、256:2714−1717(1986)(相対的なリスクは、 5に等しいTC対高密度リポ蛋白コレステロール(HDL−C)の比を使用して 確立された)における初期の勧告を置き換える。5より低い比は、高いレベルの HDL−C並びに低い相対的リスクを意味する。この診断について、HDL−C は、第二の独立的テストで測定される。 LSPによる同じ報告は、ヒトの血清参照標準品に存在するTCの量の測定に おいて多数の臨床試験所によりなされた測定に重大な不正確さが存在したことを とりあえず加えた。 統計的に、結果は、1500箇所の試験所からのデータでは、47%が、±5 %の分散係数(CV)内に真の値を測定できず、そしてこれらの18%が、±1 0%のCVでできなかった。その結果、LSPは、TCに関する±3%内へのC Vの改善が1992年までに達成すべきであることを勧告した。最近の調査は、 保証された試験所は、例えばPosnick、L.「Labs now Bet ter at Cholesterol Tests Data Show」C lin.Chem.News 15(9):14(1989)に報告されたよう な最近に臨床方法及び装置を使用して、そのチャレンジに対抗する準備を十分に していることを示している。LSPは、種々のリピド及びリポ蛋白の中のコレス テロールの分布の測定に伴う不正確さを報告していなかったが、評価は将来なさ れるだろうと指摘していた。血清又は血漿HDL−Cの測定における信頼性の不 足及び非常に低い熟練は、上記のSuperko、H.R.ら、並びにWarn ick、G.R.ら「HDL Cholesterol:Results of Interlaboratory Proficiency Test」Cl in.Chem.26:169−170(1980)及びGrundy、S.M .ら「The Place of HDL in Cholesterol M anagement.A Perspective from the Nat ional Cholesterol Education Program」 Arch.Inter.Med.149:505−510(1989)(試験所 内のCVが、38%のように高いことが報告されている)に明白に記載されてい る。二千箇所を越える試験所によるHDL−Cに関する同じサンプルの測定のC ollege of American Pathologists(CAP) による1987年の評価は、三分の一以上が、参照値から5%より大きく異なる ことを示した。同じ方法を使用する試験所内のCV値のグループは、16.5% に改善されたが、それはあまりに不正確なので、なお予言的な臨床値ではない。 この理由のため、それは真の臨床像を規定するのに潜在的な利点をもたらすが、 TC:HDL−C比は、リスク評価にもはや使用されない。 現在使用されているリピドのプロフィールの研究に関して、コレステロールは 、高密度リポ蛋白(HDL−C)及び低密度リポ蛋白(LDL−C)フラクショ ン、並びに非常に低い密度のリポ蛋白コレステロール(VLDL−C)フラクシ ョンとしてのトリグリセリドと主として結合した血清中に分布していることが知 られている。HDL−Cの多くの割合及びLDL−Cの少ない割合が、低い相対 的リスクを伴う、即ち簡単にいえば、LDL−Cの高いレベルは可能ならばさけ るべきであることを示す、多数の長期の臨床テストから多くの統計的証拠が存在 する。HDL−Cは、もしレベルが過剰に低くないないならば、即ち30mg/ dLより少ないならば、有利である。VLDL−Cコレステロールは、全てのリ スクの測定に意味があるとされていないが、多いトリグリセリドそれ自体は、重 大な問題である。 代表的なリピドのプロフィールの研究では、全コレステロールは、直接測定さ れ、そしてHDL−Cは、LDL−C及びVLDL−Cを沈殿する試薬によるサ ンプルの処理後に残る上澄液中で測定される。VLDL−Cは、別のアッセイで も直接測定されるトリグリセリドの固定されたフラクション(例えば0.2)で あるとされる。LDL−Cは、これらの数値から計算されそして直接測定されな い。3種の独立した測定のそれぞれの誤差の拡大は、LDL−Cをして全体の正 確さ及び精密さが最低であることを知られているフラクションにするが、それは 、心血管リスクの最大の顕著な面である。このため、臨床の進展が、時間ととも にLDL−C低下治療でなされることを有意にモニターしそして確立することは 困難である。 American Association for Clinical C hemistryの第43回ミーティングで行われたワークショップ及び次のラ ウンドテーブルセッションにおいて、この領域の技術の現在の状態が、Bail lie、E.G.ら「Standardization and Clinic al Utility of Lipid Determinations」W orkshop、43回National Meeting、American Association for Clinical Chemistry、 1991並びにWarnick、G.R.「Standardization of HDL Cholesterol Measurement」Round table、43回National Meeting、American A ssociation for Clinical Chemistry、19 91に報告されているように、要約された。これらの報告から、正確さはHDL −C測定に必須であることが結論された。現在利用される沈殿方法は、満足すべ き結果を与えることができるが、従来の試験所の設備におけるこれらの方法によ り得られた値は、現実の医学のニーズを満たしていない。HDL−Cに関する1 982年から1991年のCAPの広範囲にわたる化学的熟練の調査は、199 1年では約20%の試験所内CVを示し、1982年から改善はなかった。HD L−C測定について使用される臨床装置によりもたらさられるCVは、Dime nsionについて7.6%からEcktachemについて50%に及んだ。 セッションでは、LDLコレステロールに関する直接方法が必要であることも 指摘された。Friedewal d式によりVLDL−Cを見積もるためのト リグリセリドの測定の使用は、現在、特別に良い方法である。ワークショップの 摘要を引用すると、「全及びHDLコレステロール及びトリグリセリドの測定で 概して観察される変動性は、許容できる正確さの達成を排除する。事実、LDL コレステロールの見積もりにおける理想的な正確さを達成するには、成分の測定 の正確さは、それらの理想的な明細より良くなければならない。」 従って、これらのサブフラクションの沈殿又は分離物の測定を必要とすること なく、全コレステロール及び種々のサブフラクションの中のその分布の両者のコ レステロールの量を直接且つ同時に測定する、比較的簡単な、信頼できるそして 反復できる分析法について要求されていることは、確実である。 発明の開示 本発明は、分光測光的に活性なコレステロール生成物を形成する方法を提供し 、それは、全コレステロール及びHDL−C、LDL−C及びVLDL−Cサブ フラクションの中のその分布の直接且つ同時の定量的測定のための分析に使用で き る。生成物の分光測光的活性は、従来の吸収、蛍光、第一次及び第二次の微分分 光測光、並びに円二色性により測定できる。 従って、一つの態様では、本発明は、コレステロールの分光測光的に活性な生 成物を形成する方法を提供し、それは、コレステロールと、コレステロールと分 光測光的に活性な生成物を形成するのに有効なアシル化合物及び過塩素酸塩とを 接触させることを含む。テストサンプルで形成されるとき、例えば、分光測光的 活性の数値が求められて、サンプル中に存在するコレステロールの量を測定し、 HDL−C、LDL−C及びVLDL−Cサブフラクションの中のその分布を含 む。 この態様の方法は、沈殿又は分離したサブフラクションの測定を必要とすること なく、外界温度で、全コレステロール及びサブフラクションの分布の両者のコレ ステロールの直接且つ同時の定量的測定に関する迅速な且つ反復できる方法を行 わせる。 他の態様では、本発明は、コレステロールとの反応生成物を形成し、次に段階 (a1)、(a2)、(a3)又は(a4)の何れかを行い、但し段階(a3)及び (a4)は、分析される特別なコレステロールサブフラクションから由来する定 数及びマトリックス算術を使用してコレステロール濃度の計算を伴い、 段階(a1)は、約150−700nm(好ましくは約360nmから700n m)の範囲にわたってテストサンプルのCD吸収スペクトルを測定し、 段階(a2)は、約150nm−700nm(好ましくは約360nmから70 0nm)の範囲内の1種以上の別々の波長でテストサンプルのCD吸収を測定し 、 段階(a3)は、約150nm−700nm(好ましくは約360nmから70 0nm)の範囲内の3種以上の別々の波長でテストサンプルの分光測光、蛍光又 は微分分光測光吸収を測定し、 段階(a4)は、約150nm−700nm(好ましくは約360nmから70 0nm)の範囲にわたってテストサンプルの分光測光、蛍光又は微分分光測光吸 収を測定する。 本発明は、さらに本発明の方法の或るものを実施するための新規な吸収検出装 置を提供し、その装置は、以下のものにより例示されるが、制限されない。 テストサンプル中に存在するHDL−C、LDL−C、VLDL−C及びTC の量を測定するための分光測光吸収装置であって、装置は、約150nm−70 0nm(好ましくは約360nmから700nm)の範囲内の3種以上の異なる 波長でテストサンプルの分光測光吸収スペクトルを測定するための手段、並びに 例えばテストサンプル中のコレステロール反応生成物の分光測光吸収に基づいて テストサンプル中に存在するVLDL−C、LDL−C、HDL−C及びTCの 量を測定するための手段を含む。任意に、装置は、テストサンプルへ試薬を添加 するための手段をさらに含む。 本発明は、ここ及び以下に与えられる詳細な記述並びに図からさらに十分に理 解されるようになり、図は、説明のみに示され、そして本発明を制限するもので はない。 図面の簡単な説明 図1は、Chugaev試薬とコレステロールとの反応から得られる光学的に 活性な着色生成物に関する完全なCDスペクトルである。曲線(a)は、全コレ ステロールを示し、一方、斜線の領域は、VLDL−C及びLDL−C沈殿剤の 添加後のスペクトルであり、それ故HDL−Cフラクションのみを示す。 図2は、従来の技術方法を使用して2箇所の異なるラボ(ラボA及びB)によ り処理された血清サンプル中で測定されたTC対本発明のCD法(このラボ)に より測定された全コレステロール間の相関を表す。y=−10.209+1.0 055x、R2=0.835。 図3(a)は、本発明のCD法(このラボ)を使用するTC対(VLDL+L DL)−Cのグラフである。y=5.0554+0.84693x、R2=0. 932。 図3(b)は、従来技術方法(ラボ−A)を使用するTC対(VLDL+LD L)−Cのグラフである。y=−47.672+0.98751x、R2=0. 987。 図3(c)は、従来技術方法(ラボ−B)を使用するTC対(VLDL+LD L)−Cのグラフである。y=−46.5222+0.9869x、R2=0. 98。 図4(a)は、本発明のCD法(このラボ)を使用するTC対HDL−Cのグ ラフである。y=5.2861+0.14995x、R2−0.335。 図4(b)は、従来技術方法(ラボ−A)を使用するTC対HDL−Cのグラ フである。y=47.648+0.012569x、R2=0.001。 図4(c)は、従来技術方法(ラボ−B)を使用するTC対HDL−Cのグラ フである。y=46.522+0.0131x、R2=0.06。 図5は、CDの概略であり、LSは、高強度の従来の光源又はレーザー源であ り、M1及びM2は、全スペクトルデータに必要なモノクロメーターであり、P は、線状に偏光する要素であり、Qは、円偏光要素であり、Sは、サンプルセル であり、Dは、検出器(3個までであろう)であり、そしてRECは、レコーダ ーである。 図6は、400nm−700nmの波長範囲にわたる全血清の吸収スペクトル のグラフである。 図7(a)は、VLDL−Cサブフラクションに関する蛍光スペクトルのグラ フである。 図7(b)は、LDL−Cサブフラクションに関する蛍光スペクトルのグラフ である。 図7(c)は、HDL−Cサブフラクションに関する蛍光スペクトルのグラフ である。 図8(a)は、VLDL−Cサブフラクション(シグマ)の従来の吸収スペク トルの第一(実線)及び第二(点線)の微分のグラフである。 図8(b)は、LDL−Cサブフラクション(シグマ)の従来の吸収スペクト ルの第一(実線)及び第二(点線)の微分のグラフである。 図8(c)は、HDL−Cサブフラクション(シグマ)の従来の吸収スペクト ルの第一(実線)及び第二(点線)の微分のグラフである。 図9(a)は、血清Aテストサンプルの第一(実線)及び第二(点線)の微分 のグラフである。 図9(b)は、血清Bテストサンプルの第一(実線)及び第二(点線)の微分 のグラフである。 図10は、3種のサンプルに関する吸収スペクトルのグラフであり、それぞれ のサンプルに関する全コレステロールは、同様であったが、トリグリセリド(T G)レベルは、約30mg/dL(曲線a)、約306mg/dL(曲線b)及 び約630mg/dL(曲線c)から変化した。 図11a、11b及び11cは、本発明(「spec」として示される)に従 って分光測光活性な生成物により測定され、そして現在使用される手法(「en zym」として示される)により測定される、35種のテストサンプルにおける 全コレステロール(TC)、VLDL−C及びLDL−C間の相関をそれぞれ示 すグラフである。 図12a及び12bは、本発明(「spec」として示される)に従って分光 測光活性な生成物により測定され、そして現在使用される手法(「enzym」 として示される)により測定される、35種のテストサンプルにおけるHDL間 の相関を示すグラフである。 図13a、13b及び13cは、本発明(「spec」として示される)に従 って分光測光活性な生成物により測定され、そして現在使用される手法(「en zym」として示される)により測定される、数百種のテストサンプルにおける TC、LDL及びHDL間の相関を示すグラフである。 図14a及び14bは、本発明(「spec」として示される)に従って分光 測光活性な生成物により測定され、そして現在使用される手法(「enzym」 として示される)により測定される、VLDL間の相関を示すグラフである。但 し、サンプルはTG<400mg/dLを有し(図14a)、そしてTGは40 0−1000mg/dLであった(図14b)。 図15a及び15bは、現在使用される手法(「enzym」として示される )(図15a)により測定され、そして本発明(「spec」として示される) (図15b)に従って分光測光活性な生成物により測定される、HDL及びTG 間の逆の相関を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態 本発明の以下の詳細な記述は、本発明の実施における助けとして提供される。 ここに示される議論の多くは、テストサンプル中に存在するコレステロールサブ フラクションの量及びTCを測定するための方法及び装置に関するが、しかし、 本発明は、これらの議論により不当に制限されるものと考えてはならない。当業 者は、ここに開示された試薬、試薬の比、反応条件及び装置が、本発明の趣旨又 は範囲から離れることなく、変性できることを概して理解することから、これは 真実である。 以下の議論は、先ず、ここで使用される或る用語の解説を提供し、そして次に ここに開示された本発明の方法を考慮し、さらにここに開示された方法を行うの に特に有用な新規な装置の議論により終わる。 以下の用語の解説は、ここで使用される或る用語及び略称の使用について存在 するかもしれない全ての曖昧さを除くために提供される。 用語「CD装置」は、ここで使用されるとき、円二色性装置を意味する。これ らの装置は、市販されているか、又は市販されているパーツから構築できる。さ らに、図5は、ここに、いかにCDが働くかの簡単な概略図を提供するために含 まれる。図5で分かるように、光源(LS)からの光は、線状偏光器(P)によ り線状に偏光され、次に円偏光器(Q)により反対の方向に円状に偏光され、そ して試料セル(S)を通って示され、吸収が検出器(D)により測定されると、 反対に偏光された光ビームの吸収の差は、測定され、そして波長の関数としてプ ロットされて、CDスペクトルを生じ、又は別に、予め選択された波長で記録さ れる。 用語「LDLコレステロール」(LDL−Cと略称)は、ここで使用されると き、低密度リポ蛋白コレステロールを意味する。用語「HDLコレステロール」 (HDL−Cと略称)は、ここで使用されるとき、高密度リポ蛋白コレステロー ルを意味する。用語「VLDLコレステロール」(VLDL−Cと略称)は、こ こで使用されるとき、非常に低い密度のリポ蛋白コレステロールを意味し、略称 「(VLDL+LDL)−C」は、ここで使用されるとき、組み合わされたVL DL−C及びLDL−Cフラクションを意味し、そして用語「全コレステロール 」(TCと略称)は、ここで使用されるとき、テストサンプル中のコレステロー ルサブフラクションの合計、即ちTC=HDL−C+LDL−C+VLDL−C を意味する。用語「コレステロールサブフラクション」は、ここで使用されると き、任意又は全てのHDL−C、LDL−C及びVLDL−Cに関する。 用語「Chugaev試薬」は、ここで使用されるとき、Cox及びSpen cerにより、Can.J.Chem.29、217(1951)に記載された 試薬、又は塩化アセチル、塩化亜鉛及び酢酸の割合を変化することにより、又は 塩化亜鉛/酢酸を塩化アセチル中の酢酸亜鉛で置換することにより、基本的な試 薬の形態から誘導された試薬を意味する。 用語「Chlugaev反応生成物」は、ここで使用されるとき、コレステロー ルとChugaev試薬との反応生成物の1種以上の任意のものを意味する。本 発明のChugaev反応生成物を形成するのにここで利用される「Chuga ev反応」は、Cox及びSpencerの上記の文献に論議され、そして光学 的に活性な着色反応生成物を形成する、ステロイドの脱水及びB環の開裂を含む ものと考えられる。 用語「テストサンプル」、「臨床テストサンプル」又は「血清テストサンプル 」は、ここで使用されるとき、全血テストサンプル、又は当業者に周知の手段( 例えば、遠心力、濾過機構など)によりそれから除かれる細胞体を有する全血テ ストサンプルに関する。 用語「分光測光吸収」は、ここで使用されるとき、光の偏光の状態に無関係に 、特定の波長で着色された化合物により入射光の吸収(又は逆に、透過)の測定 に関する。 用語「分光測光吸収検出」は、ここで使用されるとき、入射又は吸収される光 の偏光の状態に関することなく、種々の波長で光のそれらの吸収を測定すること により、テストサンプル中の分析物の検出及び定量を意味する。この場合の吸収 は、テストサンプル中に存在する分析物の分子の数に比例する。 用語「蛍光分光測光」は、ここで使用されるとき、異なる波長で入射光による それらの照射後の種々の波長で分析物により発せられた光の強度を測定すること により、テストサンプル中の分析物の検出及び定量を意味する。蛍光は、照射さ れたサンプル中の分析物の分子の数に比例する。 用語「第一の微分分光測光」は、ここで使用されるとき、波長に対してプロッ トされた波長による吸収の変化の速度を計算することにより得られるスペクトル を記述する。用語「第二の微分分光測光]は、ここで使用されるとき、波長に対 してプロットされた波長による第一の微分の変化の速度を計算することにより得 られるスペクトルを記述する。 用語「分光測光的に活性」又は「分光測光活性」は、ここで使用されるとき、 分光測光的方法、例えば吸収分光測光、円二色性、蛍光分光測光、微分吸取分光 測光などにより検出可能な性質又は特徴に関する。 方法 CD吸収、分光測光吸収検出、又は蛍光又は微分吸収分光測光法を使用するコレ ステロールフラクションの直接検出 第一の態様では、本発明は、Chugaev反応として、文献であるCox及 びSpencer、Can.J.Chem.29、217(1951)に記載さ れた着色反応の導入に関する。 Chugaev反応を行うのに利用される試薬は、例えば氷酢酸中の20%w /vZnCl2及び98%塩化アセチルである。これらの物質は、別々の容器に 貯蔵でき、そしてたとえ約40℃で貯蔵されても、多数の週間使用できるままで あろう。その上、それらの乾燥の度合いは、注意深くコントロールされねばなら ないことはない。コレステロールとのChugaev反応の生成物は、色が赤が かったオレンジであり、そしてコレステロールの共役トリエンCD活性誘導体で あると考えられる。色の強度は、コレステロールの濃度の直接的な目安である。 対照的に、コレステロール分析に関する周知の方法で使用される染料は、コレス テロール酸化の二次的生成物であり、そしてコレステロール分子それ自体の誘導 体ではない。それらは、従ってテストサンプル中に存在するコレステロール分子 の数の間接的な目安である。 所望ならば、Chugaev試薬の成分は、又約1:1−4:1のZnCl2 /氷酢酸対98%塩化アセチルの範囲に及ぶ比でともに貯蔵でき、それらの全て は、コレステロールとの満足できる反応を与えた。試薬は、褐色ガラス、テフロ ン又は同様な容器中で気密な条件下貯蔵されるとき、保持されねばならない。こ の点について、長期間の安定性は、少なくとも4週間褐色ビン中で40℃でとも に貯蔵された反応物について観察された。 1:1−4:1の亜鉛試薬対塩化アセチルの比が利用されるとき、多量の沈殿 物が生じ、それは、インキュベーション期間後遠心分離工程で必ずしも除去でき ないことが観察された。これは、光散乱からの寄与を有効に消去する2本のビー ムの吸収における差が測定されるので、CD検出において重大な問題ではないが 、単一のビームの吸収検出方法(例えば、吸収検出、蛍光又は微分吸収分光測光 )が使用されるとき、重大になりうる。この点について、本発明は、塩化アセチ ルが亜鉛試薬の過剰な量で使用される(例えば、氷酢酸中の20%−25%w/ vZnCl2)とき、沈殿物による問題は、最低になる。最も好ましくは、塩化ア セチルは、亜鉛試薬に対して多い相対的量で使用される。これらの好ましい比は 、約4;1−100;1に及ぶ。別に、酢酸亜鉛は、塩化アセチルに直接添加で きる、例えば1.0mLの塩化アセチル中の0.95mgの酢酸亜鉛二水和物で ある。 第二の態様では、本発明は、コレステロールの分光測光的に活性な生成物を形 成する方法に関し、それは、コレステロールと、コレステロールの分光測光的に 活性な生成物を形成するのに有効なアシル化合物及び過塩素酸塩とを接触するこ とを含む。 本発明のこの態様で特に有用な過塩素酸塩は、コレステロールと分光測光的に 活性な生成物例えば着色生成物を形成するの有効であるものである。これらの過 塩素酸塩は、亜鉛及び/又はバリウムを含むもの、例えば過塩素酸亜鉛又は過塩 素酸バリウム、さらにこれらの水和された形を含むが、これらに限定されず、過 塩素酸は、本明細書において便宜のために過塩素酸塩とされるが、又上記の混合 物として使用できる。好ましい過塩素酸塩は、過塩素酸塩、例えば過塩素酸亜鉛 水和物であり、最も特に過塩素酸亜鉛六水和物である。 本発明のこの態様で特に有用なアシル化合物は、上記の過塩素酸塩と関連して 、コレステロールと分光測光的に活性な生成物例えば着色生成物を形成するのに 有 効であるものである。この点について有用なアシル化合物は、式 2及びR3はそれぞれ独立して低級アルキル、アリール、アルカリール、アルア ルキル又はこれらの混合物である)を有する。 ここで使用されるとき、低級アルキル基は、直鎖又は枝分かれ鎖の形態である 6個までの炭素原子を含み、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル 、イソブチル、t−ブチル、アミル、ペンチル、ヘキシルなどを包含する。好ま しい低級アルキル基は、1−3個の炭素原子を含み、メチルが特に好ましい。 アリール基は、6−14個の炭素原子を含む芳香族環である。アリール基の例 は、フェニル、a−ナフチル及びβ−ナフチルを含む。 アルカリール基は、16個までの炭素原子を含み、それぞれのアルキル基は、 直鎮又は枝分かれ鎖の形態にある6個までの炭素原子を含み、そしてそれぞれの アリール基は、6−10個の炭素原子を含む。好ましくは、それぞれのアルキル 基は、1−3個の炭素原子を含む。 アラルキル基は、16個までの炭素原子を含み、それぞれのアリール基は、6 −10個の炭素原子を含み、そしてそれぞれのアルキル基は、6個までの炭素原 子を含み、直鎖又は枝分かれ鎖の形態にある。好ましくは、それぞれのアリール 基は、6個の炭素原子を含み、それぞれのアルキル基は、1−3個の炭素原子を 含む。 ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素及び沃素を含む。好ましいハロゲンは、塩素 である。 好ましい実施では、R1は、ハロゲンであり、Rは、低級アルキル、アリール 又はこれらの混合物である。特に好ましい実施では、R1は、塩素であり、Rは 、塩化アセチルを生ずるメチルであり、そして又は塩化ベンゾイルを生ずるフェ ニ ルであり、これらは、当業者が理解するように、或る毒性を生ずる。塩化アセチ ルは、最も好ましいアシル化合物である。 過塩素酸塩及びアシル化合物の濃度は、当業者により決定できるように広い範 囲内で変化できるが、もし約0.3−0.7モルの過塩素酸塩が、約90−10 0%のアシル化合物に存在するならば好ましく、さらに好ましくは、約95−9 9%のアシル化合物中の約0.5−0.6モルの過塩素酸塩、最も好ましくは、 約98%のアシル化合物中の約0.5モルである。この最後の濃度は、過塩素酸 亜鉛六水和物及び塩化アセチルが使用されるとき、特に好ましい。 一つの局面では、本発明は、テストサンプル中に存在するコレステロールの量 を測定する方法に関する。テストサンプル中のコレステロールは、分光測光的に 活性な生成物を形成するのに有効な条件下コレステロールとの分光測光的に活性 な生成物を形成するのに有効な上記のアシル化合物及び過塩素酸塩と接触し、次 に生成物の分光測光活性は、サンプル中に存在するコレステロールの量を求めて 、決定される。。この点の分光測光的に活性な生成物は、従来の手法、例えば吸 収分光測光、円二色性、蛍光分光測光又は微分吸収分光測光により検出できる。 本発明を実施するのに、テストサンプル中のHDL−C、LDL−C及びVLD L−Cサブフラクション中の全コレステロール及びその分布の直接且つ同時の定 量測定を得ることができる。従って、本発明に従ってコレステロールとの分光測 光的に活性な生成物を形成すると、生成物の分光測光的な活性が測定され、測定 から、テストサンプル中に存在するHDL−C、LDL−C,VLDL−C及び 全コレステロールの量を計算する。重要なことは、方法は、短期間内に、外界条 件例えばほぼ室温で約大気圧で、行うことができる。 一つの態様では、生成物の分光測光的な活性が、約150−約750nmの波 長で分光測光的吸収により測定されるのが好ましく、さらに好ましくは、これら の測定は、コレステロールの主な部分が存在している種々のサブフラクションに 対応する3種以上の異なる波長でなされる。選択された波長は、試薬及び条件例 えばサンプルの容量、試薬の容量、インキュベーション温度、インキュベーショ ン時間の選択が変わるとき、変化するだろうが、実際の値は、それらが当業者に より容易に決定できるので、特定される必要はない。概して、例えば過塩素酸亜 鉛六水和物及び塩化アセチルが使用されるとき、分光測光吸収の測定に関する適 切な波長は、約410nm、約456nm、そして約518nmである。 これらの測定から、HDL−C、LDL−C、VLDL−Cの量は、当業者に 知られている算術的関係からサンプル中に存在するHDL−C、LDL−C、V LDL−Cの量に吸収を相関させるアルゴリズムを解くことにより直接計算でき る。それ故、HDL−C、LDL−C、VLDL−Cの濃度は、以下に説明され るように、それぞれのフラクションに関する吸収の合計を与える三つの線状Be erの法則の式からなるn・nマトリックス(例えば、n=3)を解くことによ り計算できる。別に、アルゴリズムは、又以下に例示されそして当業者に普通に 利用されるように、多変量回帰分析を利用でき、それは、特に、主成分分析、パ ターン認識分析又は偏最小二乗法分析の手法を含むことができる。重要なことは 、本発明のこの局面では、TCは、サブフラクションの合計により決められる。 本発明の実施に当たって、分光測光的に活性な生成物が形成される速度は、以 前に規定されたようなアシル化合物及び過塩素酸塩の組み合わせに変性剤を加え ることにより、コントロールされる、即ち増大又は減少させられる。速度を減少 させるのに有用な変性剤は、水、氷酢酸、クロロホルムなどの化合物並びにこれ らの混合物を含む。一般に、速度を減少させるために、変性剤は、アシル化合物 例えば塩化アセチルに基づいて約10%v/vより大きい濃度で存在する。 速度を増大させるのに有用な変性剤は、HCl、HClO4などの化合物及び これらの混合物を含む。一般に、速度を増大させるために、変性剤は、アシル化 合物例えば塩化アセチルに基づいて約1−2%v/vの濃度で存在する。 本発明のこの特別な態様の他の局面は化学試薬に関し、それは、分析物例えば コレステロールなどのリピド物質、例えばリポ蛋白、同化作用ステロイド又は他 のステロイド生成物との分光測光的な活性な生成物を形成するのに有効な前記の アシル化合物及び過塩素酸塩を含む。 A.CDを使用する直接法 本発明でCDを使用するときの利点は、CDが、テストサンプル中に存在する 異なるコレステロールサブフラクション、即ち(VLDL−C+LDL−C)及 びHDL−Cの量を測定するのに大きな特異性及び選択性をもたらすことである 。 しかし、欠点は、VLDL−C及びLDL−Cのレベルが、CDを使用して直接 分離できなかったことである。 コレステロールとのChugaev反応からのオレンジ色の光学的に活性な生 成物に関する完全なCDスペクトルは、図1に示される。サンプルは、NBSコ レステロール標準参照物質(SRM911a)のクロロホルム溶液である。この スペクトルは、全ての次の血清コレステロール測定に関する参照標準として使用 される。 CD吸収スペクトルでは、HDL−C及び(VLDL+LDL)−Cフラクシ ョンは、異なるスペクトルハンドと組み合わされ、そしてHDL−Cを測定する ための沈殿工程の必要なしに、同じ試料、図1から直接測定できる。この点につ いて、525nmでの測定は、組み合わされた(VLDL−C+LDL−C)フ ラクションについて結果を与え、そして390nmでの測定(又は好ましくはそ れぞれ390nm及び475nmでの負及び正のCD吸収ピークの代数合計)は 、HDL−Cフラクションについて結果を与える。 HDL−Cレベルを測定するとき、約390及び574nmでCD吸収ピーク の高さの代数合計を決めることが好ましいと考えられる。それは、この方法が、 約390nmでのCD吸収測定のみが使用される方法に対して、HDL−Cにつ いて得られる値に関して低い係数の変量を均一にもたらすからである。形成され た方法による変量の減少は、基線のずれの効果が、二つのピークの代数合計が計 算されるとき、少なくなる事実から生ずる。 図1において、バンドの割り当ては、全コレステロールに関するCDスペクト ル、図1の曲線(a)を、ホスホタングステート−Mgによる低密度リピドフラ クションの選択的沈殿後の同じサンプルに関する代数合計、即ち図1の斜線領域 と比較することによりなされた。525nmのバンドの最大は、NBSコレステ ロール(SRM911a)を使用して較正された。390nmの最大の較正は、 Sigma Chemical Companyにより供給される二次HDL− C較正物を使用してなされた。 本発明の方法の一つを実施しそしてテストサンプル中のコレステロールフラク ションの量を測定する例として、実施例1が提供される。 実施例 1 (a)CD装置の較正:ARグレードクロロホルム中の(SRM911a)コレ ステロールの5×10-3溶液50μL分を、仝量10mLのバイアルに入れる。 2.00mLの塩化亜鉛試薬を加え、そして混合物を注意深く振った。1.00 mLの塩化アセチルを注意して加え、混合物を振り、そしてバイアルに蓋をし、 8分間67℃でインキュベートした。バイアルを取り出し、水により迅速に冷却 した。クロロホルム(1.00mL)を次に加えて、バイアル中の溶液の容積を 増大させた。もしCD分析器が2.00mLのサンプルの容積を受容するか、又 は別に、適切な溶媒が置換されるならば、このクロロホルムの添加は、所望なら ば除く。溶液を次に1cmの路長のセルに移し、CDスペクトルを625nmか ら325nmに走らせる。スペクトルは、試薬混合物のみに関するスペクトルを 減ずることにより、セルブランク及び装置の基線について毎日の基準で補正され る。 (b)CDスペクトルの較正:(a)のやり方が、テストサンプル中の血清コレ ステロールレベルの代表的な範囲と一致するように選ばれた多数の溶液濃度につ いて繰り返される。得られる較正曲線から、(VLDL+LDL)−Cレベルに 対して525nmでの信号サイズに関する比例定数は、100mg/dL当たり 1.62ミリ度である。390nmにおける較正は、同じやり方でなされたが、 純粋なコレステロールは、シグマHDL−C較正物により置換された。390n mでのHDL−Cへの信号サイズは、100mg/dL当たり2.08ミリ度で ある。 (c)CDによる臨床テストサンプルにおけるコレステロール測定:(a)にお けるやり方が血清50μL分について繰り返される。セルへ移される前に、試料 は、2分間高速度で遠心分離される。(VLDL+LDL)−Cフラクションは 、525nmでの測定された信号の高さから計算され、そしてHDL−Cフラク ションは、390nmでの測定された信号の高さから計算される。それらの合計 は、試料中の全コレステロールを与える。HDL−Cフラクションを測定するた めに低密度フラクションの選択的沈殿は、従来の測定法で必要とされない。それ 故、指のように少ない容積でコレステロール−リピドのプロフィールを行うこと がで き、そして低密度リピドフラクションの測定で得られる最良の正確さを得ること ができる。 試薬が(a)装置の較正に示される順序で添加できることを注意すべきである 。しかし、それらは、又プレミックス溶液として同時に添加できるか、又はそれ らは、逆の順序で添加できる、例えば塩化アセチルを先ず添加し、次にZnCl2 試薬を添加する。試薬の添加の後者のモードは、テストサンプル中の沈殿の量 を低下する予想されない効果を有し、それにより入射光の散乱を非常に低下させ 、さらにそれによりCD又は従来の分光測光吸収の何れかにより吸収の次の測定 を単純化する。別のやり方は、酢酸亜鉛(氷酢酸中の塩化亜鉛の代わりに)及び 塩化アセチルを含む試薬を使用することである。 (d)予備的な作業の結果:コレステロールの測定は、2箇所の異なる試験所に より提供された血清サンプルについて行われ、それらは、それぞれAbbott Laboratories(ラボA)及びDuPont(ラボB)により開発 された従来の方法を使用する。全コレステロールレベルに関する相関は優秀であ り、図2、そしてLSPにより課された制限内に十分にある。 この新しい方法が従来の方法より優れている改善であることを信じさせるため の良いケースは、独立に処理された3種のデータのセットについて相関を比較す ることである。全コレステロール(VLDL+LDL)−Cのプロットは、全て のケースで線状であるが、両者の従来の方法(図3(b)及び3(c))につい てx軸上の切片において約50mg/dLのバイアスが存在し、さらにこれらの 同じデートのセット(図4(b)及び4(c))について全及びHDL−C間に 零の相関が存在する。比較によるChugaev−CDデータの相関は、低い相 関の切片を有して優れており、図3(a)及び4(a)、そして相関のスロープ は、これらのサンプルの集団について、HDL−C及び(VLDL+LDL)− Cフラクションに関する「平均」%は、それぞれ15%及び85%であり、それ らは、超遠心分離データに基づくヒト血清分布について代表的であるとして通常 受け入れられている値と良好な一致をすることを示している。従来知られている 分光測光吸収方法に閏する相関のスロープは、統計的に可能ではなく、そして生 ずるものである。それは、HDL−Cに関する50mg/dLの事実上一定の 測定された値が、(LDL+VLDL)−Cに関する結果を得るために、測定さ れたTC値から減じられるからである。 (e)正確さ及び分析時間:LDL−C又はVLDL−Cの何れについても市販 の参照標準品が存在しないので、正確さは値を求めることができない。しかし、 (LDL+VLDL)−C測定における正確さ及び反復性は、±2%より良い。 このレベルの正確さにより、食事及び/又は運動の変性を含んだ低下治療の研究 におけるLDL−Cの変化と相関する一つの能力における信頼性は、意味をもっ て改善される。 CD検出によるChugaev−CD法による単一の分析に関する大体の時間 は、約15分である。これは、TC測定にとってのみ使用される従来の吸収方法 に長い間比較される一方、低い及び高い密度フラクションの両者に関する結果が 、同時に得られる。色の安定性のために、所要時間は、一度に数種のサンプルを インキュベートすることによりかなり短縮できる。大きな入射光の強度により、 サンプルの路長は、1cmから減少され、そして測定は、自動化できる。 上記に示されたもののようなやり方におけるChugaev試薬を利用するこ とにより、数種のNational Bureau of Standards SRM 全コレステロール標準品も調べた。テストされた3種のサンプルは、 (1951−1)(210.36±2.46mg/dL合計)、(1951−2 )(242.29±1.83mg/dL合計)、及び(1951−3)(281 .97±1.83mg/dL合計)としてNBSカタログにリストされた。NB S Certigicate of Analysisによれば、血清は、CD Cにより献血された。カッコ内の数値は、NBSにより測定されたものであり、 そしてそれらは、変性されたAbell−Kendall法を使用してCDC測 定と極めて良く比較される。二つのフラクション(HDL−C及び(LDL+V LDL)−C)に関するCD吸収値を加えることにより、Chugaev反応か らわれわれが得た数値は、それぞれ206mg/dL、241.1mg/dL、 及び286.6mg/dLであった。これらの結果は、コレステロールレベルを 直接且つ正確に測定するのに当たって本発明の方法の有効性を明らかに立証する 。 テストサンプル中のコレステロールサブフラクションのレベルを測定するのに 本発明のCD法の有効性をさらに立証するために、追加の実験データが表Iに提 供される。 表Iに示された実験結果について、HDL−C(Chu)及びHDL−C(e nZ)法のそれぞれに関する20個の値の内12個が、10mg/dL内に一致 していることに注目すべきである。これらの結果は、本発明の方法の正確さを立 証するのに明らかに助けとなる。 B.分光測光吸収検出を使用する直接検出 コレステロール又は血清コレステロールとのChugaev反応の着色生成物 に関する可視の吸収スペクトルは、約518nmの強い最大、約460nmの最 小を示し、460nm−365nmの波長におけるショルダーは、かなり弱い吸 収最大を示す(図6)。さらに、Chugaev試薬それ自体は、可視範囲で吸 収し、そして350−370nm領域で弱い最大を有する。 本発明の分光測光吸収検出法の有効性を確かめるために、別々のHDL−C、 VLDL−C、及びLDL−Cリポ蛋白フラクションのサンプルは、Sigma Chemical Company(Sigma;超濾過により分離されたフ ラクション)から、そしてOklahoma Medical Researc h Foundation(OMRF;超遠心分離により分離されたサブフラク ション)から得られた。3種のサブフラクションは、別々にChugaev試薬 と反応して、可視範囲において異なる吸収スペクトルを有する着色生成物を与え た。2種の異なる源からのフラクション間の特別な対応は、HDL−C及びLD L−Cサンプルについて優れていた。VLDL−Cに関する対応も良好であった 。サブフラクションのそれぞれの間のスペクトルの差は、3種のコレステロール サブフラクションをして選択性沈殿工程に頼ることなく、単一の実験で同時に定 量的に測定させるのに十分である。この実験のために、吸収測定は、518、4 50及び420nmでなされる。全てのテストサンプルの血清スペクトルは、そ れぞれのサブフラクションからのウエイトをつけられた寄与の集まりである。 テストサンプル中に存在するそれぞれのコレステロールサブフラクションの量 を計算する能力は、全ての3種のサブフラクションが分析された全ての波長で吸 収されて、血清テストサンプルの全吸収ATに関する一般式は、式 EHDL[HDL]+EVLDL[VLDL]+ELDL[LDL]=AT により与えられる本発明者の最初の仮定による。 上記の式で、E係数は、吸収/(mg/dL)の適切な単位で正規化された下 付けのフラクションのそれぞれに関する吸収を示し、濃度[ ]は、mg/dL である。上記の式を利用して、そしてそれぞれのサブフラクションが518nm での同じ又は実質的に同様な吸収係数を有するが、異なるスペクトルにより例示 されるように、他の波長(この場合、420及び450nm)での異なる吸収係 数を有するという他の仮定をして、スペクトル中の三つの異なる波長でAT測定 を採りそして得られる3・3マトリックス式を解くことにより、テストサンプル 中に存在するそれぞれのサブフラクションの量を計算することができる。これを 行うために、下付きのE係数に関する個々の値は、選択された3種の波長につい て測定されねばならない。異なる波長でのE係数に関する相対的値は、サブフラ クションの任意の一つのスペクトル内で容易に得られた。これらを他のフラクシ ョンに関する相当する波長の値に関連することは、さらに困難であるが、達成さ れそしてここに開示される。この点において、約90個の血清サンプルのスペク トル分析は、直接的な線状の相関が、518nmで測定されたAT値と、従来の 方法(Roche Biomedicalからのデータ)を利用した完全に独立 した研究で測定された全コレステロール(TC)に関する値との間に存在するこ とを示した。この線状の相関に基づいて、本発明者は、AT/TCとして表され る正規化した値が、サンプル間で一定でなければならないことを前提とした。 E値を異なるサブフラクションに関するスペクトル間に相関するために、本発 明者は、518nmでのAT/TC(又はE)値が、上記のように、全ての3種 のサブフラクションについて同じであり、さらに3種のサブフラクションに関す る残りの6種のE係数が、簡単な割合(例えば、ELDL(420)=AT(420)/AT(51 8) ×ELDL(518)を使用して残りの二つの波長について計算できることを仮定する 。 上記の手法及び3・3マトリックスを利用して60個の血清サンプルから計算 された上記の3種のリポフラクションの量は、従来の反応のやり方を利用して同 じテストサンプルについて得られる数と良く一致した結果をもたらした。 優れた一致を与える60個のサンプルを利用した特定のテストのやり方は、以 下の通りであった。試薬が添加された後、混合物を67℃で8分間インキュベー トされ、その後水浴中で冷却され、遠心分離され、1cmのセルに移され、そし て700nm−400nmの従来の吸収スペクトルをとった。吸収測定は、セル のブランク及び装置の基線に関する適切な補正をした後、518、450及び4 20nmでとられた。吸収測定は予定された波長でのみ必要とされるので、全部 のスペクトルを採る必要はない。吸収の単位、dL/gの上記の特別な実験条件 下で得られた、それぞれ波長518、450及び420nmにおける9個のE値 は、以下の通りであった。HDL−Cに関して3.05、1.97及び2.52 ;VLDL−Cに関して3.05、1.35及び2.41;そしてLDL−Cに 関して3.05、1.31及び1.34。 Chugaev試薬について、CD法が使用されるとき、存在しない吸収分光 測光の使用に問題が生ずるかもしれない。特に、吸収検出分光測光方法がChu gaev試薬沈殿とともに利用されるときは何時でも、問題を生ずる。これらの 問題を完全に最低にするために、Chugaev試薬は、塩化アセチル対亜鉛試 薬の比が、100:1=4:1であるか、又は酢酸亜鉛が塩化亜鉛/酢酸と置換 されるかの何れかで、変性されるべきである。最終の亜鉛濃度は、0.03−0 .22モルの間になければならない。これは、文献に記載された試薬とは遥かに 異なる組成である。 優れた吸収スペクトルが、2μLのように少ない容積の血清について得られる ことを注意すべきである。同様に、優れたスペクトルは、一定の亜鉛濃度で10 0:1−20:1の一般的な広い範囲にわたって種々の塩化アセチル対血清比に ついて、そして一定の血清の量で100:1−4;1の塩化アセチル対亜鉛試薬 について得られた。測定は、又全反応容積が0.15mLと少ないテストサンプ ルについてなされてきており、そして1mmのように短い路長を有するセルでな されてきている。その上、2分のように短いインキュベーション時間は、より少 ない全容積について達成され、そして血清濃度が比較的高い条件下で、低いイン キュベーション温度が利用できることが十分に想像される。その上、適切な縮小 化により、遠心分離は、排除できる。 上記のChugaev試薬系に加えて、ACS試薬グレードの酢酸亜鉛二水和 物が、氷酢酸中の塩化物として加えられるとき、最終の亜鉛イオン濃度に類似し た濃度で塩化アセチル中に溶解することを注意したい。塩化アセチル中の酢酸亜 鉛は、それ故、所望ならば、単一の試薬系として働くことができる。例えば、も し1mLのこの試薬系が10μLのテスト血清に添加されるならば、通常のイン キュベーション条件後に赤みがかったオレンシの生成物が得られる。スペクトル の最大及び最小は、同じ波長であるが、これらのバンドの高さの比は、塩化亜鉛 試薬により見られるのとは異なり、420及び450nmでの吸収間の大きな差 が予想されない発見である。その結果、新しいE係数は、もし酢酸亜鉛が酢酸中 の塩化亜鉛とは異なってしようされるならば、3・3マトリックスについて計算 される必要があるだろう。これらの波長での大きな差は、サブフラクションにつ いて得られる値がより良い正確さであることを意味する。事実、係数は、試薬の 組成に非常に依存し、そしてもし試薬成分の任意のものの量が変化されるならば 、 再計算されねばならない。しかし、この計算は、上記のものと一致し、そして現 在の記述に基づいて、明らかに当業者の技能の中にある。 上記の反応条件に対する広い範囲の別の反応条件は、赤みがかった色の生成物 を生成し、それは、ここで利用される(上記のような)厳密な条件下で生成され る物質の吸収スペクトルと同様であるが、必ずしも等しくないスペクトルを有す る。たとえそうとしても、当業者が、ここに提示した3・3マトリックス方策と 組み合わされたこれらの別の反応条件を利用し、存在するそれぞれのサブフラク ションの量を計算するとき、彼らは、本発明者の現在開示した方法を実施してい る。たとえ、利用される九つのE係数が、使用される厳密な反応条件に基づいて サブフラクション(例えば、Sigma又はOMRFにより提供されるサブフラ クション)のそれぞれの標準品に関するスペクトルの再較正後更正されねばなら ないとしても、これは真実である。それ故、本発明の分光測光方法は、着色反応 生成物がコレステロールサブフラクションにより形成され、そしてそれぞれのサ ブフラクションの量が次に上記のやり方で測定される限り、全てのこれらの可能 な試薬混合物及び試薬の比を明らかにカバーしていることは、想像される。 上記の分光測光吸収方法は、臨床サンプル中のコレステロール及びコレステロ ールサブフラクションの同時且つオンライン検出に機会を提供する。本発明によ る分光測光吸収法の使用は、又ここに開示されたCD法より遥かに大きな感度を もたらす。それは、入射光の極めて小さい部分がCD信号の発生に使用されるに 過ぎないからである。それ故、ここに開示された分光測光吸収法も、小さい容積 のサンプルを使用させ、それにより他の物質により生ずる可能な干渉並びに反応 により形成される沈殿の量を減少させる。しかし、逆に、これらの反応は、血液 サンプルの溶血により放出される顔料からの干渉にCDより影響されやすい。最 後に、上記のCDの研究によるように、先ず塩化アセチルのサンプルへ添加し、 次にZnCl2/酢酸試薬への添加は、臨床サンプルにおいて沈殿により生ずる 干渉をさらに減少させることに注意することは重要である。事実、全血サンプル を使用して本発明の方法における分光測光吸収反応を実施することができる。 以下の表IIにおいて、ここに開示された分光測光吸収/Chugaev法及 び示されたコレステロールサブフラクションに関する酵素法の両者を使用してテ ストサンプルにより得られた比較データが提供される。表IIを見て分かるよう に、優れた結果が、ここに開示されたChugaev試薬/分光測光吸収法を使 用して得られた(酵素法を使用して同じテストサンプルについて得られた結果を 比較することにより立証されるように)。 上記の考察に基づいて、新規な分光測光吸収検出法がここに提供され、この場 合、臨床サンプル中のコレステロールサブフラクションは、ここに規定したよう なChugaev試薬又はアシル化合物の何れかと過塩素酸塩試薬との系と反応 させられて、コレステロールサブフラクションの直接測定がなされる。測定は、 約150−700nmの範囲にわたる全スペクトル又は三つの選択された波長、 この場合約420nm、450nm及び518nmですることができる。 吸収法及びCD法の間の主な手続き上の差は、使用される標準品に関する。コ レステロールそれ自体は、CD反応のための標準として使用できるが、CDC、 CAP又は従来の源から得られるTC及びコレステロールサブフラクションに関 する臨床標準品は、吸収分光計を較正するのに使用されねばならない。 上記の分光測光法に加えて、VLDL−C、LDL−C及びHDL−Cの「純 粋な」サンプルの入手可能性があるとして、数学的なアルゴリズムは、もしそう 望むならば、作成でき、それは、それぞれのサブフラクションについてウエイト 付けのやり方でここのサブフラクションの分光測光吸収スペクトルを加えること ができる。このやり方で、テストサンプルに関する仝吸収スペクトルが得られる 。この方法を利用することは、まさに上記のような3個以上の異なる点の代わり に、無限の数の点で着色反応生成物の分光測光吸収を測定することに類似してい る。 本発明の物質を実施し、それによりテストサンプル中のコレステロールの分光 測光的に活性な生成物が、以前に規定したようなアシル化合物及び過塩素酸塩と 接触することにより形成される例として、実施例2が提供される。 実施例 2 実験条件 試薬は、98%塩化アセチル中の過塩素酸亜鉛六水和物[Zn(ClO42・ 6H2O]の0.5M溶液からなった。混合後、溶液を遠心分離して、殆どは恐 らく未溶解ZnO(製造者により不純物であると予想されると報告されている) である懸濁した物質を除いた。試薬は、密栓した褐色ガラス容器に貯蔵されると き安定であった。 20μL分の血清をガラス又はポリプロピレンバイアルに入れ、2mLの試薬 を注意深く加え、混合物を十分に振った。移動蛋白は、試薬の添加で沈殿し、遠 心分離又は濾過の何れかにより迅速且つ容易に除かれた。上澄み液を、シールし た1cmの路長の分光測光セルに移し、15分間室温で放置し、そのとき吸収ス ペクトルは、750−380nmから測定された。使用した装置は、ダイオード 配列分光測光計であったが、リピドプロフィール分析に関する必要なデータは、 4種の波長のみを使用して得られ、その一つ(700nm)は、サンプルの基線 補正に使用された。他の波長は、410nm、456nm及び518nmであっ た。 サンプル中の全コレステロールに関する値は、主な最大で測定された吸収から 測定され、それは、上記の実験条件下では518nmで生じた。全コレステロー ルをして計算させる定数は、測定された吸収AT(518)及び従来の酵素法に より測定される全コレステロール間の線状の相関のスロープから得られた。3種 の主なフラクション、VLDL−C、LDL−C及びHDL−Cの濃度を計算す る数学的やり方は、以前記述したのと同じであり、即ち、それぞれのフラクショ ンに関する吸収の合計により与えられる3種の線状Beerの法則の式からなる 3×3マトリックスを解くことによりなされる。 AT(i)=AVLDL-C(i)+ALDL-C(i)+AHDL-C(i)(式中、i=1−3)。 フラクションに関するそれぞれの用語Aは、フラクションの濃度と係数Eの積 、例えば、ALDL-C(i)=ELDL-C(i)・[LDL−C]からなった。E値は、通常 モル吸収として規定されるが、本明細書では、単位は、リピドのデータを報告す るための標準であるmg/dLに転換された。9個の係数(3種の波長について それぞれのフラクションに関する一つ)が測定されることを要求した。これは、 リピドフラクションについて入手できる参照標準品の周知のサンプルが存在しな いので、正確に行うことができなかった。そのため、それらは、実験的にもたら された。これは、従来の酵素法によりそして本発明の方法により測定された血清 サンプルの大きなプールについてリピドパネルを比較することによってなされた 。係数は、プールのサイズが拡大されて、全てのフラクションに関するデータの 中で最も良く統計的に適合するように系統的に調節された。 リピドプロフィール分析に関する結果は、表IIIに以下に示される。酵素は 、Roche Biomedical、Kansas Cityにより測定され る独立的な結果に関し、分光測光は、ここに記載されたChugaev反応から の結果に関し、そして反応速度は、過塩素酸亜鉛六水和物及び塩化アセチルに使 用からの結果に関する。 実施例 3 この実施例では、過塩素酸亜鉛六水和物及び塩化アセチルは、実施例2に記載 されたやり方に実質的に従ってテストサンプル中のコレステロールと接触された が、この実施例中のコレステロールの計算は、実施例2で使用された3×3マト リックスの代わりに、多変量回帰分析によりなされた。 インキュベーションは、外界温度で15分間行われた。20μLの血清への2 mL分の過塩素酸亜鉛六水和物/塩化アセチル試薬の添加により沈殿した蛋白を 、遠心分離又は濾過により除いた。サンプルのバッチングは、約5分へテスト当 たりの時間を短縮した。 吸収測定:1cmの路長を有するサンプルに関する全スペクトル(350−7 50nm)吸収データは、Hewlett Packard 8452Aダイオ ード配列分光測光計で集められ、蓄積時間は5秒であった。ダイオード配列検出 技術の速度及び都合の良さについて、波長の範囲は、Chugaev試薬を使用 する方法について使用されるのより広かった。 コンピュータ化:純粋な形のコレステロールリピドフラクションが入手できな いので、何れも着色反応の個々の生成物に関するスペクトルではない。そのため 、数学的なモデルが開発されて、全スペクトルを部分からの寄与に分解した。 (a)3×3マトリックス溶液:実施例2では、吸収、A(i)は、三つの主な 波長で測定され、そしてリピドプロフィールは、以下の形の三つの同時の式のセ ットを解くことにより計算された。 A(i)=EVEDL(i)[VLDL]d+ELDL(i)[LDL]d +EHDL(i)[HDL]d (式中、dはサンプル路長であった)。9個のE係数は、実験上のやり方で値を 求めた。 (b)多変量回帰分折(MVRA): この実施例におけるリピドプロフィール及びTCの結果は、単純化する想定及 び研究者のバイアスを排除する、全吸収スペクトルを解釈するためのMVRA手 法を使用して求められた。適用されるMVRAアルゴリズムは、市販のパッケー ジUNSCRAMBLER II(CAMO A/S、Trondheim、N orway)で利用できる分光測光分折用のソフトウエアを使用して、偏最小二 乗2(PLS2)及び三成分分析(PCA)であった。分光測光計のスペクトル 分解は、2nmであり、実施例2の簡単な分析に比べて自由度の数で大きな増加 をもたらした。 トレーニングセット: 分折モデルは、市販の酵素手法によりそのリピドプロフィールが測定された3 5種の血清サンプルからなるトレーニングセットを編集することにより作成され 、VLDL−Cはここでは0.2×TGとしてとられ、LDL−Cの数は、Fr iedewald式を使用して計算された。値の範囲は、アクセスが可能な限り 広くし、即ちVLDL−Cでは8−80mg/dL、LDL−Cでは85−22 2mg/dL、そしてHDL−Cでは20−80mg/dLであった。PLS2 及びPCAの両方のアルゴリズムを使用して、これら35種のサンプルに関する スペクトルデータに適した好適なものは、3種のファクターを使用して得られた 。観察された%残留分散は、第一のファクターのみでは25%であり、3種全て では0.05%より小さかった。どんな補正もノイズ又はバックグラウンドにつ いてなされず、どんなウエイト付け補正も導入されなかった。 全スペクトル分折が実際に必要かどうかを決めるためのテストとして、MVR Aサブルーチンが使用されて、最適の波長、即ちそれぞれのフラクションの量に おける分散に最も感度の強いものを同定した。別なモデルは、それぞれ100、 30、14、6及び4点の波長に制限された減少されたデータのセットを使用し て作成された。6点を有するモデルにより%残留分散において殆ど差は見られず 、そして4点は、適合の質において殆ど損失なしに使用できた。この実施例のた めに、吸収は、6点の波長で測定された。 サンプル予想: 上記の分折モデルは、通例のTGと高いTGレベルとの間に殆ど等しく分れた 数百のサンプルについてリピドプロフィールを予想するのに使用された。方法間 の比較のための全リピドプロフィールデータの主な源は、市販の酵素手法を利用 したRoche Biomedical、Kansas Cityであった。H TGのための主な源は、Stillwater Medical Center であった。後者については、TC及びTGレベルのみが報告された。 分光測光的に活性な生成物の形成は、正確に同じやり方でHTGサンプルにつ いて行われ、同じモデルがそれらを含むために外挿できるものと考えられた。初 めのトレーニング生成物の35個の内4個が、HTGサンプルであった。これら の4個について、TGレベルは、400mg/dLより僅かに上であり、HDL 値は測定され、リピドプロフィールは計算された。 この処理において、フラクションに関する値は、直接求められ、そしてTCは 、それらの合計から計算された。従って、酵素法とは異なり、TCは、実験的に 測定されなかった。 吸収スペクトル: 1個の通例及び2個のHTG血清サンプルからの着色生成物に関するスペクト ルの比較は、図10に示される。全ての3個は、酵素的に測定されたとき、約1 86mg/dLのTCを有した。リピドフラクションの中の区別のためのスペク トルの重要な部分は、約360−約480nmの範囲にあった。 トレーニングセット: 図11で分かるように、方法の間のVLDL−C、LDL−C及びTCに関す る非常に良好な線状の相関は、トレーニングセットについて得られた。図12で 分かるように、HOL−Cに関する線状の相関は、殆ど良好でなかったが、それ はChugaev試薬法よりも改善したことを示した。一対のt−テストからの 結果は、相関が存在したことを示唆し、そしてこの相関が、図12で示されるよ うに65%の信頼領域により画かれる二変数の長円の形により与えられることを 支持することを立証し、それは、X及びYの正規分布について、65%は、長円 内にあるだろうことを意味した。 予想: 通例のサンプル: 図13(a)に示されるように、TCに関する方法間の線状の相関は優れてい た。範囲は、約58−約500mg/dLであり、そして図は、通例のサンプル とともにHTGに関するデータを含んだ。これは、TCが一つの方法で測定され そして他の方法で計算されるために、有意であり、それは、スペクトル解釈につ いて使用されるMVRAモデルを有効にした。 図13(b)に示されるように、方法間の線状の相関は、又LDL−Cフラク ションについて非常に強く、それは、本発明の直接的な方法によるLDL−Cの 測定が信頼できることを示唆した。図13(c)に示されるように、HDL−C の相関は、それがトレーニングセットについてよりも僅かに悪いことであった。 約400mg/dLより小さいTGを有するサンプルに関するVLDL−Cの相 関は、図14(a)に示されるように、良好であった。 HTGサンプル: 約360−約430nmの範囲の吸収は、TGが増大すると劇的に増大した。 360nmでの最大の吸収の増大が、図10に示されるようにTGの量とともに 線状でないことは、明らかであった。線状の依存性は、もしバンドがVLDL− Cへ完全に割り当てられそして近似VLDL−C=0.2TGがHTGサンプル にとり真実であるならば(それはそうでなかった)、予想されるだろう。リピド プロフィールに関する意味のある結果は、TGレベルが2000mg/dLのよ うに高いとき、HTGサンプルについて得られた。400−1000mg/dL では、VLDL−C/TGの比は、0.1から0.12に減少することが分かり 、それは、図14(b)に示されるように、VLDL−C(spec)対TGの プロットで観察された曲線で明らかである。これは、Friedewald式が 、VLDL−C=0.2×TGでは、高いTGレベルで当てはまらない事実と一 致した。 HDL−C及びTG間の逆相関が、暗示されてきた。VLDL−Cの日常的な 測定が0.2×TGに制限され、そしてTG値がTG=400mg/dLより小 さい限り、補正は、明らかでなかった。図15に示されるように、HTGサンプ ルに関するVLDL−Cデータを加えることは、関係を強調した。 C.蛍光及び微分吸収分光測光法を使用する直接検出 Chugaev試薬とのコレステロールの反応の生成物は、蛍光を有する。さ らに、3種のリポ蛋白サブフラクションVLDL−C、LDL−C及びHDL− Cに関する蛍光スペクトルは、互いに異なり、血清サンプルに関するスペクトル から異なる(図7(a)、7(b)及び7(c)参照)。血清テストサンプル中 に存在するサブフラクションのそれぞれの量を計算する、蛍光データの数学的分 析は、従来の吸収検出分光測光法に関する上記のそれに完全に等しい。計算を開 始するのに要求される全てのことは、どんな3種の波長が、血清に関する蛍光ス ペクトルで選択されても、9個の蛍光係数である。この点において、蛍光に関す る最大及び最小の波長が、より長い波長で生ずるので、従来の吸収分光測光法で 利用されるものとは異なる波長が必要とされる。 同様に、微分吸収分光測光法も利用されて、テスト血清サンプル中に存在する コレステロールサブフラクションの量を計算できる。例えば、吸収スペクトルの 第一及び第二の微分は、分析の測定に利用できる。3種のリポ蛋白サブフラクシ ョンのそれぞれに関する微分吸収スペクトルのコピーは、図8に示される。図8 (a)は、VLDL−Cに関する第一及び第二の微分を示し、図8(b)は、L DL−Cに関する第一及び第二の微分を示し、そして図8(c)は、HDL−C に関する第一及び第二の微分を示す。図8(a)−8(c)のそれぞれにおいて 、実線は、吸収スペクトルに対する第一の微分を示し、そして点線は、吸収スペ クトルに対する第二の微分を示す。グラフ8(a)−8(c)を得るのに利用さ れるサブフラクションのそれぞれは、Sigma Chemical Comp anyから得られた。微分吸収分光測光法を利用するとき、微妙な差が、フラク ションのそれぞれに関するスペクトル間に存在する。又、数学的分析は、吸収検 出及び蛍光分光測光法について上記のそれと完全に類似である。しかし、3個の 新しい波長を選ぶ必要があるだろう。バンドの最大での信号強度は、他の方法よ り遥かに良く分かれており、そして正確さは、そのため増大する。血清サンプル に関する二つの測定(図9(a)及び9(b)参照)では、二つの主なバンドに 関するピークからピークの高さは、TCに直接比例していることが分かった。微 分分光測光法を利用するデータ採集は、全スペクトル分析の使用を必要とする。 本発明の装置: 上記の方法のセクションをレビューして、本発明の方法は、テストサンプル中 のコレステロールレベルを測定する現在周知の方法と比較するとき、多くの利点 を有するこどが容易に確かめられる。しかし、本発明は、又新規な装置を包含し 、それは、当業者をして本発明の方法を実施させる。これらの装置は、上記に概 説 される(「発明の開示」と題したセクション参照)。 ここに包含される分光測光装置は、約360−700nmの範囲に及ぶか又は そこの別々な点例えば約518nm、450nm及び420nmで、Chuga ev試薬の着色生成物の吸収を測定できる1個以上の分光測光吸収検出器を備え なければならない。もし自動化されているならば、それは、又分析のための別の サンプル容器へ試薬を添加する能力、又は次々に試薬の成分を加えて蛋白の沈殿 による問題を最小にする能力を有しなければならない。最後に、任意のこの吸収 分光測光計は、手動でも自動でも、好ましくは、得られる吸収値から計算又はコ ンピュータにより、血清テストサンプルに存在するそれぞれのサブフラクション のレベルを測定する手段を有するべきである。特に、装置は、存在するVLDL −C、LDL−C及びHDL−Cのレベルを確立するために、そしてこれらの値 を使用してサンプルに存在するTCを計算するために、9個の予めプログラムさ れた定数により、3・3マトリックスの結果を計算する能力を有すべきであるか 、又は別に、これらのレベルを確立するために多変量回帰分析を使用する能力を 備えなければならない。 3・3マトリックスが3種のサブフラクションを測定できる最小を表示するこ とを注意すべきである。試薬により生成されるスペクトルの細かい分析が、他の 特定の波長での定数が有用な情報、例えば種々のサブフラクション内の特定の分 子物に関する情報を提供することを示すことができる。その場合、装置は、3・ 3より大きいマトリックスを分析するように構築されるべきである。 実施例 4 本実施例は、アシル化合物及び過塩素酸塩を使用する反応の速度をコントロー ルするための変性剤の使用を記述している。 反応速度をコントロールするための試薬の変性: 塩化アセチル及び過塩素酸亜鉛六水和物を使用する試薬及び着色反応の速度は 、以下のやり方で変性剤を使用することにより早めたり、遅らせたりできる。 (a)2種以上のファクターによる速度の低下は、水又は氷酢酸又はクロロホル ムの何れかを10%v/vより多いレベルで塩化アセチルに添加するとき、観察 された。水は、混合熱のために非常に注意して加えるべきである。20%より大 きいレベルの水で、青色の溶液が、蛋白との反応により生成した。50%クロロ ホルムで、試薬は不混和性であった。速度は、添加された溶剤について適切なモ ルフラクションを選択することにより、コントロールされた。任意のこれらの溶 剤の添加による25℃での反応の遅延は、もし37℃の温度が反応に好ましいな らば、有利に使用できる。 (b)速度の増加は、強酸(HCl又はHClO4)が1.2%v/vの量で添 加されるとき、観察された。又、水性酸を加えるとき、大きな注意をすべきであ る。10分後のスペクトルは、15分後の未変性試薬のそれと同じであったが、 酸混合物に関するスペクトルは、次の5分にわたってかなり変化し、それ故条件 をより注意深くコントロールすることが必要であろう。 過塩素酸亜鉛六水和物は、塩化アセチルに容易に溶解し、試薬は、外界条件で シールされた容器内で比較的長い貯蔵期間を有する。貯蔵期間は、試薬が冷蔵庫 中で貯蔵されたとき、延長された。或る市販生成物では、わずかな量の不溶性物 質が残る。これは、遅い速度の遠心分離により容易に除かれ、この試薬に関する データは、過塩素酸亜鉛か完全に溶解したデータと正確に比較された。25℃の 温度の測定では、やり方は、20−50μL分の血清と2mLの変性された単一 の試薬との十分な混合、沈殿した蛋白を除くための混合物の遠心分離(又は波過) 、並びに測定を必要とした。生成物の可視スペクトルは、時間とともに変化し、 そして反応は、15分後約95−98%完了し、そのとき、吸収スペクトルは、 試薬ブランクに対して700−400nmで測定された。15分後の着色生成物 に関するスペクトルは、塩化亜鉛(変性されたChugaev)試薬について観 察されたのと類似であり、最小及び第二の最大の波長に僅かな青のシフトが存在 する。 3種の主なリポ蛋白中のTC及びその分布の計算は、前記と全く同じやり方で なされ、例えば、線状のBeerの法則式の3×3マトリックスは、3個の異な る波長、518、456及び410nmについてなされる。試薬のブランク及び 装置の基線は、700nmで測定された。吸収係数は、前記のように実験的に決 められ、先ず全ての3種のフラクションが518nmで同じモル吸収を有するも のとし、次に518nmでそれぞれの吸収の比を求める。VLDL−Cについて 、 現在調節された係数は、2.70、2.90であり、LDL−Cでは、それらは 2.70、1.15及び1.20であり、HDL−Cでは、それらは、2.70 、1.25及び2.30である。 本発明は以上のように記述されたが、それは、多くのやり方で変化できること は明白であろう。これらの変化は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱するものとみ なしてはならず、そして当業者に明らかなような全てのこれらの変性は、請求の 範囲内に含まれることを目的とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI G01N 33/52 0276−2J G01N 33/52 A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.コレステロールの分光測光的に活性な生成物を形成する方法において、コレ ステロールと、該コレステロールの分光測光的に活性な生成物を形成するのに有 効なアシル化合物及び過塩素酸塩とを接触させることを含む方法。 2.該コレステロールは、HDL−C、LDL−C及びVLDL−Cサブフラク ション中に分布している請求項1の方法。 3.該過塩素酸塩は、亜鉛、バリウム、過塩素酸又はこれらの混合物を含む請求 項1の方法。 4.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛六水和物である請求項3の方法。 5.該アシル化合物は、式 2及びR3はそれぞれ独立して低級アルキル、アリール、アルカリール、アルア ルキル又はこれらの混合物である)を有する請求項1の方法。 6.R1は、ハロゲンであり、Rは、低級アルキル、アリール又はこれらの混合 物である請求項5の方法。 7.R1は、塩素であり、Rは、メチルである請求項6の方法。 8.該過塩素酸塩が、約90−100%のアシル化合物中約0.3−0.7モル の濃度で存在する請求項3の方法。 9.該過塩素酸塩が、約95−99%のアシル化合物中約0.4−0.6モルの 濃度で存在する請求項8の方法。 10.該過塩素酸塩が、約98%のアシル化合物中約0.5モルの濃度で存在す る請求項8の方法。 11.該過塩素酸塩が、過塩素酸亜鉛六水和物であり、該アシル化合物が塩化ア セチルである請求項10の方法。 12.前記の分光測光的に活性な生成物が着色生成物である請求項1の方法。 13.テストサンプル中に存在するコレステロールの量を求める方法において、 コレステロールが存在するテストサンプルと、該コレステロールと分光測光的に 活性な生成物を形成するのに有効なアシル化合物及び過塩素酸塩とを接触させ、 そして該分光測光活性を測定して該サンプル中に存在する該コレステロールの量 を求めることを含む方法。 14.該コレステロールは、HDL−C、LDL−C及びVLDL−Cサブフラ クション中に分布している請求項13の方法。 15.該過塩素酸塩は、亜鉛、バリウム、過塩素酸又はこれらの混合物を含み、 該アシル化合物は、式 2及びR3はそれぞれ独立して低級アルキル、アリール、アルカリール、アルア ルキル又はこれらの混合物である)を有する請求項14の方法。 16.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛水和物であり、R1は、ハロゲンであり、 Rは、低級アルキル、アリール又はこれらの混合物である請求項15の方法。 17.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛六水和物であり、該アシル化合物は、塩化 アセチルである請求項16の方法。 18.該過塩素酸塩が、約90−100%のアシル化合物中約0.3−0.7モ ルの濃度で存在する請求項15の方法。 19.該過塩素酸塩が、約95−99%のアシル化合物中約0.4−0.6モル の濃度で存在する請求項18の方法。 20.該過塩素酸塩が、約98%のアシル化合物中約0.5モルの濃度で存在す る請求項19の方法。 21.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛六水和杓であり、該アシル化合物は、塩化 アセチルである請求項20の方法。 22.分光測光的に活性な生成物は、円二色性、吸収分光測光、蛍光分光測光、 又は微分吸収分光測光による検出が可能である請求項13の方法。 23.該分光測光活性は、約150−約750nmの間の波長で該生成物の吸収 スペクトルを測定することにより値を求められる請求項13の方法。 24.テストサンプル中の全コレステロール並びにHDL−C、LDL−C及び VLDL−Cサブフラクション中のその分布の直接且つ同時の定量測定方法にお いて、HDL−C、LDL−C及びVLDL−Cサブフラクション中に分布する コレステロールを含むテストサンプルと、該コレステロールとの分光測光的に活 性な生成物を形成するのに有効なアシル化合物及び過塩素酸塩とを接触させ、該 生成物の分光測光吸収を測定し、そして該吸収測定から、テストサンプル中に存 在するHDL−C、LDL−C、VLDL−C及び全コレステロールの量を計算 することを含む方法。 25.該過塩素酸塩は、亜鉛、バリウム、過塩素酸又はこれらの混合物を含み、 該アシル化合物は、式 2及びR3はそれぞれ独立して低級アルキル、アリール、アルカリール、アルア ルキル又はこれらの混合物である)を有する請求項24の方法。 26.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛水和物であり、R1は、ハロケンであり、 Rは、低級アルキル、アリール又はこれらの混合物である請求項25の方法。 27.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛六水和物であり、該アシル化合物は、塩化 アセチルである請求項26の方法。 28.該過塩素酸塩が、約90−100%のアシル化合物中約0.3−0.7モ ルの濃度で存在する請求項15の方法。 29.該過塩素酸塩が、約95−99%のアシル化合物中約0.4−0.6モル の濃度で存在する請求項28の方法。 30.該過塩素酸塩が、約98%のアシル化合物中約0.5モルの濃度で存在す る請求項29の方法。 31.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛六水和物であり、該アシル化合物は、塩化 アセチルである請求項30の方法。 32.該生成物の該分光吸収は、約150−約750nmの間の波長で測定され る請求項24の方法。 33.該生成物の該分光吸収は、約150−約750nmの間の3個又はそれ以 上の波長で測定される請求項32の方法。 34.該生成物の該分光吸収は、約410nm、約456nm、及び約518n mの波長で測定される請求項33の方法。 35.該サンプル中に存在するHDL−C、LDL−C、VLDL−Cの量は、 該テストサンプル中に存在するHDL−C、LDL−C、VLDL−Cの量に該 生成物の分光測光吸収を相関させるアルゴリズムを解くことにより求められる請 求項33の方法。 36.該サンプル中に存在するHDL−C、LDL−C、VLDL−Cの量は、 n・nマトリックス(但し、nは、該生成物の分光測光吸収が測定される異なる 波長の数である)を解くことにより求められる請求項35の方法。 37.nは3である請求項36の方法。 38.該アルゴリズムは、多変量回帰分析を含む請求項35の方法。 39.該多変量回帰分析は、主成分分析、パターン認識分析又は偏最小二乗法分 析を含む請求項38の方法。 40.前記の分光測光的に活性な生成物が形成される速度は、該アシル化合物及 び該過塩素酸塩への変性剤の添加によりコントロールされる請求項24の方法。 41.該速度が低下し、該変性削が水、氷酢酸、クロロホルム又はこれらの混合 物である請求項40の方法。 42.該速度が増加し、該変性剤がHCl、HClO4又はこれらの混合物であ る請求項40の方法。 43.該変性剤が、該アシル化合物に基づいて約10%v/vより大きい濃度で 存在する請求項41の方法。 44.該変性剤が、該アシル化合物に基づいで約1−2%v/vより大きい濃度 で存在する請求項42の方法。 45.分析物と分光測光的に活性な生成物を形成するのに有効なアシル化合物及 び過塩素酸塩を含む化学試薬。 46.該分析物がコレステロールであり、前記の分光測光的に活性な生成物が、 円二色性、吸収分光測光、蛍光分光測光、又は微分吸収分光測光による検出が可 能である請求項45の試薬。 47.該過塩素酸塩は、亜鉛、バリウム、過塩素酸又はこれらの混合物を含み、 該アシル化合物は、式 2及びR3はそれぞれ独立して低級アルキル、アリール、アルカリール、アルア ルキル又はこれらの混合物である)を有する請求項45の試薬。 48.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛水和物であり、R1は、ハロゲンであり、 Rは、低級アルキル、アリール又はこれらの混合物である請求項47の試薬。 49.該過塩素酸塩は、過塩素酸亜鉛六水和物であり、該アシル化合物は、塩化 アセチルである請求項48の試薬。 50.該過塩素酸塩が、約90−100%のアシル化合物中約0.3−0.7モ ルの濃度で存在する請求項45の試薬。 51.該過塩素酸塩が、約95−99%のアシル化合物中約0.4−0.6モル の濃度で存在する請求項50の試薬。 52.該過塩素酸塩が、約98%のアシル化合物中約0.5モルの濃度で存在す る請求項51の試薬。 53.前記の分光測光的に活性な生成物が形成される反応の速度をコントロール する変性剤をさらに含む請求項45の試薬。 54.該速度が低下し、該変性剤が水、氷酢酸、クロロホルム又はこれらの混合 物である請求項53の試薬。 55.該変性剤が、該アシル化合物に基づいて約10%v/vより大きい濃度で 存在する請求項54の試薬。 56.該速度が増加し、該変性剤がHCl、HClO4又はこれらの混合物であ る請求項53の試薬。 57.該変性剤が、該アシル化合物に基づいて約1−2%v/vより大きい濃度 で存在する請求項56の試薬。 58.テストサンプル中のHDL−C、LDL−C及びVLDL−Cサブフラク ション中の全コレステロール及びその分布の直接且つ同時の定量測定のための分 光測光計において、分光測光的に活性な生成物を形成するのに有効なアシル化合 物及び過塩素酸塩とテストサンプル中のコレステロールとを接触することにより 形成される該生成物の分光測光的活性を測定するための手段、並びに該分光測光 的活性から該テストサンプル中に存在するHDL−C、LDL−C、VLDL− C及び全コレステロールの量を求めるための手段を含む分光測光計。 59.測定するための該手段は、約150−約750nmの間の波長で該生成物 の分光測光吸収を測定する能力を含む請求項58の分光測光計。 60.測定するための該手段は、約150−約750nmの間の3個又はそれ以 上の波長で該生成物の分光測光吸収を測定する能力を含む請求項59の分光測光 計。 61.該吸収は、約410nm、約456nm、及び約518nmの波長で測定 される請求項60の分光測光計。 62.該テストサンプル中に存在する全コレステロール、HDL−C、LDL− C、及びVLDL−Cの量を求める該手段は、該サンプル中に存在する全コレス テロール、HDL−C、LDL−C、及びVLDL−Cの量に該生成物の分光測 光話性を相関させるアルゴリズムを解く請求項58の分光測光計。 63.測定するための該手段は、n・nマトリックス(但し、nは、該生成物の 分光測光活性が測定される異なる波長の数である)を解く請求項62の分光測光 計。 64.nが3である請求項63の分光測光計。 65.該アルゴリズムは、多変量回帰分析を含む請求項62の分光測光計。 66.該多変量回帰分折は、主成分分析、パターン認識分析又は偏最小二乗法分 析を含む請求項65の分光測光計。 67.該テストサンプルへ該アシル化合物及び該過塩素酸塩を添加する手段をさ らに含む請求項58の分光測光計。 68.テストサンプル中に存在するコレステロールレベルを測定する検出装置に おいて、 第一の波長又は別に第一及び第二の波長でCD吸収によりテストサンプル中に存 在するHDLコレステロールの量を測定する手段、 第三の波長でCD吸収により該サンプル中に存在するLDL+VLDLコレステ ロールの量を測定する手段、及び テストサンプル中に存在する全コレステロールの量を測定する手段 からなる検出装置。 69.テストサンプル中の全コレステロールの量が、計算又はコンピュータ処理 により求められる請求項68の検出装置。 70.テストサンプル中の全コレステロールの量が、第三の波長での分光測光吸 収により求められる請求項68の検出装置。 71.テストサンプル中のコレステロールレベルを測定するための検出装置にお いて、 或る波長での分光測光吸収によりテストサンプル中に存在する全コレステロール の量を測定するための手段、 同じ波長でのCD吸収サンプルによりテスト中に存在するLDL−C及びVLD L−Cの量を測定するための手段、及び テストサンプル中に存在するHDLコレステロールの量を測定するための手段 からなる検出装置。 72.サンプル中のHDLコレステロールの量が、計算又はコンピュータ処理に より求められる請求項71の検出装置。 73.サンプル中のHDLコレステロールの量が、CD吸収により求められる請 求項71の検出装置。 74.テストサンプル中のコレステロールレベルを測定するための分光測光検出 装置において、 第一の波長でテストサンプル中のTCの量を直接測定するための分光測光吸収手 段、 第二の波長でテストサンプル中のHDL−Cの量を直接測定するための分光測光 吸収手段、及び テストサンプル中のLDL−C及びVLDL−Cの合わせた量を計算又はコンピ ュータ処理するための手段 からなる装置。 75.第三の波長でテストサンプル中のVLDL−Cの量を直接測定するための 分光測光吸収手段、及びテストサンプル中のLDL−Cの量を計算又はコンピュ ータ処理するための手段をさらに含む請求項74の分光測光装置。 76.塩化アセチル、塩化亜鉛及び酢酸を含む化学試薬において、試薬がCD、 吸収分光測光、又は蛍光分析により検出できる分析物の着色誘導体を形成するの に有用である試薬。 77.亜鉛が、0.03−0.22モルの最終濃度で試薬中に存在する請求項7 6の試薬。 78.塩化アセチル及び酢酸亜鉛を含む化学試薬において、試薬がCD、吸収分 光測光、又は蛍光分析により検出できる分析物の着色誘導体を形成するのに有用 である試薬。 79.亜鉛が、0.03−0.22モルの最終濃度で試薬中に存在する請求項7 8の試薬。 80.テストサンプル中に存在するHDL−C、LDL−C、VLDL−C及び 全コレステロールのレベルを求めるための分光測光計において、 約150−700nmの範囲内の3個又はそれ以上の異なる波長で、Chuga ev試薬とテストサンプル中のコレステロールとの反応により形成される着色反 応生成物の分光測光吸収を測定するための手段、及び 3桐又はそれ以上の波長で該反応生成物の分光測光吸収に基づいて、テストサン プル中に存在する該HDL−C、LDL−C、VLDL−C及び全コレステロー ルのレベルを求めるための手段 からなる分光測光計。 81.分光測光計がChugaev試薬をテストサンプルに加えるための手段を さらに含む請求項80の分光測光計。 82.テストサンプル中に存在する該HDL−C、LDL−C、VLDL−C及 び全コレステロールのレベルを求めるための手段が、3偏又はそれ以上の波長で 該反応生成物の分光測光吸収の第一の微分をコンピュータ処理することを含む請 求項80の分光測光計。 83.テストサンプル中に存在する該HDL−C、LDL−C、VLDL−C及 び全コレステロールのレベルを求めるための手段が、3個又はそれ以上の波長で 該反応生成物の分光測光吸収の第二の微分をコンピュータ処理することを含む請 求項80の分光測光計。
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