JPS585676B2 - 無機リン酸塩分析用試薬 - Google Patents

無機リン酸塩分析用試薬

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JPS585676B2
JPS585676B2 JP55019297A JP1929780A JPS585676B2 JP S585676 B2 JPS585676 B2 JP S585676B2 JP 55019297 A JP55019297 A JP 55019297A JP 1929780 A JP1929780 A JP 1929780A JP S585676 B2 JPS585676 B2 JP S585676B2
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    • C12Q1/40Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving amylase
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機リン酸塩の濃度を分析する試薬および方法
に関する。
無機リン酸塩やリン酸エステルは生物界に広く分布して
いる。
例えば、ヒトの血液中には3〜4m9/100mlぐら
い含まれる。
脊椎動物の骨格中には無機塩の(Ca(OH)−Ca(
PO4).J2を主成分として多量に含まれ、ここで血
液中のリン酸量の調節を行なっている。
これらの無機リン酸塩を分析する従来の方法、例えば酵
素法においては、被分析試料に存在する2グルコースが
共役酵素反応をして酵素澱粉加水分解により生成するも
のの外に容易に検出される物質を生成するから好ましく
ない。
従って、この酵素法では被分析試料に存在するグルコー
スを前もって除去しなければならない。
前記の方法を含む従来の方法は、正確な濃度を測定でき
ず定性的なものであり、かつ測定に時間を要するため満
足な方法ではない。
従って、本発明の目的は、前記先行技術の欠点を解消し
た新しい無機リン酸塩分析用試薬を提供することにある
さらに、本発明の目的は、迅速、簡単、信頼性があり、
かつ再現性のあるところの無機リン酸塩分析用試薬およ
びその分析方法を提供することにある。
これらの目的は、次の反応に基き水溶液中の無機リン酸
塩の濃度を測定する動力学(または反応速度論)的方法
に基づいて達成される: 動力学的リン酸塩分析の望ましい実施態様では次の反応
を用いることもできる:(■)6−P−G+NAD→リ
ブロース−5−P十NADH+C02上式および以後の
明細書に示す略号は以下に説明する、また水溶液中の無
機リン酸塩の濃度はNADHの生成速度(または率)を
測定することにより決定する: 略号 PO4:リン酸塩イオン MP:マルトース・ホスホリラー ゼ(maltose phosphorylase) β−D−GIP :β−D−グルコース−1一リン
酸塩 β一PGM :β一D−ホスホグルコムターゼ (phosphoglucomtase)G−1−6−
diP:D−グルコース−1・6一二リン酸塩 G−6−P:グルコース−6−リン酸塩 6−PG :6−ホスホグルコネート(ph
osphogluconate) G6PDH :グルコース−6−リン酸塩・脱
水素酵素 6PDH :6−ホスホグルコネート・脱水
素酵素 (phosphogluconate dehydrogenase) NAD :β−ニコチンアミドーアデニン
・ジヌクレオチド (nicotinamide − adenine dinucleotide)NADH
:NADの還元型 無機リン酸塩分析用試薬は反応(I)の出発原料である
マルトースおよび前記の3つの反応をさせるのに必要な
全ての成分(無機リン酸塩は除《)、即ちMP、β一P
GM、およびG6PDHを含む。
この試薬系は1つの混合体として提供されかつ使用でき
る、或は複数の試薬から成る1セットとして提供される
、そして各試薬は1種類以上の成分を含み本発明の無機
リン酸塩の分析に使用する時に全てを混合する。
前記試薬の全ての成分は1つの混合体として安定である
し、複数よりも1つの試薬混合体の方が作業がし易いの
で該試薬は1つの混合体として提供されることが望まし
い。
次に無機リン酸塩分析用試薬における各反応に関して具
体的に説明する。
この反応におけるマルトースは澱粉を原料としてアミラ
ーゼを作用させることにより生成する(このことに関す
る詳細は本出願人による先行技術である特願昭52−1
3149または特公昭55−27800を参照されたい
)。
上記第1反応におけるマルトースは、酵素触媒であるマ
ルトース・ホスホリラーゼの存在下で被分析試料溶液に
存在するリン酸塩イオンと反応してグルコースとβ一D
−グルコースー1−リン酸塩を生成する。
マルトース・ホスホリラーゼはマルトースと無機リン酸
塩との反応の触媒作用をする酵素である。
この酵素は試薬1l当り国際単位(IU)で少な《とも
約200、しかし約2000が望ましい。
マルトース・ホスホリラーゼの望ましい原料は微生物で
ある乳酸短稈菌(Lactobacillus dre
vis(ATCC 8287))の菌株であり、これは
ベツクマン・インストルメント社で培養され、その酵素
は普通の方法で該菌株から抽出、精製する。
この酵素の他の原料類としては髄膜炎菌(Neisse
ria meningitides) ・ナイセリア・
ペルフラバ(Neisseria perflava)
の菌株および他の乳酸菌(Lactobacilli)
の菌株がある。
上記第2反応における酵素、β一PGM(β−ホスホグ
ルコムターゼ)はβ一D−グルコース・リン酸塩のグル
コースー6−リン酸塩への転化に触媒作用をする。
β−PGMは、反応(I)の無機リン酸塩イオンが速度
限定成分のままであるように試薬1l当り少な《とも約
100(IU)存在する。
β一PGMの原料は乳酸短稈菌(ATCC8287)が
望ましい。
それは普通の方法で培養、精製される。
他の原料としては髄膜炎菌、ナイセリア・ペルフラバお
よびユーグレナ・グラシリス (Euglena gracilis)等がある。
グルコース−1・6−ニリン酸塩(G−1・6−diP
)がβ一PGMの副因子として作用するために酵素系に
存在することが望ましい。
β一PGMは活性のためにβ型のG−1・6−diPを
要するが、この副因子のα型も作用すると考えられる。
G−1・6−diPの濃度は試薬11当り少なくとも約
0.01g、最適には約0.075Pが望ましい。
また、Mn+2、Mg+2、CO+2、Zn+2または
Ni+2からなる類から選択の2価の陽イオンがβ−P
GMの副因子として作用するために酵素系に存在するこ
とが望ましい。
Zn+2、やNi+2よりもMn +2、Mg+2また
はco+2が望ましい。
これら陽イオンの濃度は試薬11当り少なくとも約1ミ
IJモル、しかも8.4ミリモルが望ましい。
上記第4反応はグルコース−6−リン酸塩がβーニコチ
ンアミドーアデニン・ジヌクレオチドおよびG6PDH
と反応して6−ホスホグルコネートとNADHを生成す
る。
NADO量は、無機リン酸塩イオンを速度限定成分に保
一つのに十分な量でなくてはならない。
NADの濃度は試薬1汐当り約1〜1.0ミIJモル、
最適には約2.5ミリモルが望ましい。
β−ニコチンアミドーアデニン・ジヌクレオチド・リン
酸塩(NADP)は無機リン酸塩分析用試薬におけるN
ADと置換できる。
グルコース−6−リン酸塩・脱水素酵素(G−6−PD
H)もこの反応が速度限定反応でないように試薬11当
り少なくとも約500(IU)望ましくは5000(I
U)の濃度で存在する必要がある。
G−6−PDHの原料は連鎖状硝子状球菌(Leuco
nostoc mesenteroides(ATCC
12291))が望ましいが、他の原料も可能である。
無機リン酸塩分析用試薬の望ましい実施態様においては
分析の一部として次の第4反応を用いることが望ましい
この第4反応の目的は生成されるNADHの量を増すこ
とによって分析の感度および精度を上げることである。
6−PDHの濃度は試薬1l当り少なくとも約200(
IU)、そして最適には700(IU)存在する必要が
ある。
この酸素の原料は連鎖状硝子状球菌(ATCC1229
1)が望ましく、これから酵素が通常の周知方法で培養
そして精製されるが、他の原料からも得ることができる
NADHの生成速度および該速度の無機リン酸塩濃度へ
の転化は周知方法で行なう。
例えば、分光光度測定法によって、温度約15℃〜50
℃、波長約300〜370nmでNADHの生成による
光の吸収度変化を測定する。
約3 4 0 nmの波長、温度約37℃が望ましい。
吸収度の変化率を波長340nm、温度37℃で測定し
たら、次式を用いて計算する。
ΔA一吸収度の変化/分 Vt一全反応体積 Vs一無機リン酸塩を含む試料の体積 6.22一波長340nmにおけるNADHの吸収係数
(ミリモル) 終点無機リン酸塩分析の場合には、マルトースおよびN
AD(必要ならばNADP)が分析される無機リン酸塩
のモル以上に存在する必要がある。
動的無機リン酸塩分析の場合には、無機リン酸塩の量が
速度を限定する必要がある。
動的分析および終点分析では、リン酸塩イオンの量はこ
の発明の共役酵素反応で生成のNADH、NADPH、
或はその混合体を測定することによつて決まる。
特に、終点無機リン酸塩分析の場合には、リン酸塩イオ
ンの量はNADH,NADPH、或はそれらの混合体(
この発明の共役酵素反応で生成する混合体)の全量を測
定することにより決まる:そして動的無機リン酸塩分析
の場合には、リン酸塩イオンの量はNADH,NADP
H、或はこの発明の同時共役酵素反応により生成のそれ
らの混合体の生成速度(または率)を測定することによ
って決まる。
動的無機リン酸塩分析および終点無機リン酸塩分析は共
にpHを約6〜8で行なうことができる。
しかし、動的無機リン酸塩分析はpHを約6.5〜8、
最適には約7.4で行なうことが望ましく、また終点無
機リン酸塩分析に望ましいpHは約7.0である。
動的無機リン酸塩分析および終点無機リン酸塩分析にお
ける試薬系は、pHが約6〜8でしかも使用する試薬に
適合した非リン酸塩系緩衝剤で緩衝化できる。
そのような非リン酸塩緩衝剤としては、例えばピペラジ
ンーN−N’−ビス(2−エタンスルホン酸)、N−N
′−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエタン
・スルホン酸、トリエタノールアミン・ECI、および
トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンがある。
N−N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−7ミノエ
タン・スルホン酸は動的無機リン酸塩試薬系用に望まし
い緩衝剤であり、またピペラジンーN−N’−ビス(2
−エタンスルホン酸)は終点無機リン酸塩試薬系用に望
ましい緩衝剤である。
動的および終点無機リン酸塩分析用の試薬系をそれぞれ
実施例1と2に示す。
実施例1 無機リン酸塩用動的分析混合体の成分 実施例2 無機リン酸塩川終点分析混合体の成分 以上、開示を目的として本発明の特定の望ましい実施例
を記載したが、発明の意図および範囲内で種々の変更並
びに改良がありうることを理解されたい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記の(7)、(イ)、(ウ)、(エ)、(イ)お
    よび(カ)なる成分から成り、かつ該(支)、(イ)、
    (ウ)、(ニ)および(イ)なる成分は分析せんとする
    無機リン酸塩が反応速度を限定するような量で存在する
    ことを特徴とする無機リン酸塩分析用試薬。 (支)マルトース、 (イ)マルトース・ホスホリラーゼ、 (ウ)β−ニコチンアミドーアデニン・ジヌクレオチド
    、β−ニコチンアミドーアデニン・ジヌクレオチド・リ
    ン酸塩、およびそれらの混合体から成る群から選択の補
    酵素、 (ニ)グルコース−6−リン酸塩・脱水素酵素、(イ)
    β一D−ホスホグルコムターゼ、および(カ)約6乃至
    8のpHを有する非リン酸塩緩衝剤。 2 前記緩衝剤をピペルジンーN−N’−ビス(2一エ
    タンスルホン酸)、N−N−ビス(2−ヒドロキシエチ
    ル)−2−アミノエタンスルファン酸、トリエタノール
    アミン・HCL、およびトリス(ヒドロキシメチル)ア
    ミノメタンから成る群から選択するところの特許請求の
    範囲第1項の試薬。 3 前記試薬が、反応速度論的試薬であるべく、前記試
    薬の量が分析すべき無機リン酸塩が速度限定であるよう
    に存在するところの特許請求の範囲第1項の試薬。 4 前記試薬が、終点試薬であるように、マルトースお
    よび前記補酵素が分析すべき無機リン酸塩のモル以上存
    在するところの特許請求の範囲第1項の試薬。 5 下記の(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)、(イ)、
    (力)、(き)および(ク)なる成分から成り、かつ該
    (7)、(イ)、(ウ)、(ニ)、(イ)、(力)およ
    び(キ)なる成分は分析せんとする無機リン酸塩が反応
    速度を限定するような量で存在することを特徴とする無
    機リン酸分析用試薬。 (ア)マルトース、 (イ)マルトース・ホスホリラーゼ、 (ウ)β−ニコチンアミドーアデニン・ジヌクレオチド
    、β−ニコチンアミドーアデニン・ジヌクレオチド・リ
    ン酸塩、およびそれらの混合体から成る群から選択の補
    酵素、 (エ)グルコース−6−リン酸塩・脱水素酵素、(イ)
    β一D−ホスホグルコムターゼ、 (カ)(i)グルコース−1・6−ニリン酸塩と;Mn
    +2,Mg+2,co+2,Zn+2、Ni+2および
    それらの混合体から成る群から選択の陽イオンから成る
    群から選択したβ−ホスホグルコムターゼ用副因子、 (キ)6−ホスホグルコネート脱水素酵素、および(ク
    )約6乃至8のpHを有する非リン酸塩緩衝剤,6 前
    記グルコースー1・6−ニリン酸塩が本質的にそのβ型
    からなるところの特許請求の範囲第5項の試薬。
JP55019297A 1976-02-13 1980-02-20 無機リン酸塩分析用試薬 Expired JPS585676B2 (ja)

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