JPS5972056A - α−アミラ−ゼの定量法 - Google Patents

α−アミラ−ゼの定量法

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JPS5972056A
JPS5972056A JP57182395A JP18239582A JPS5972056A JP S5972056 A JPS5972056 A JP S5972056A JP 57182395 A JP57182395 A JP 57182395A JP 18239582 A JP18239582 A JP 18239582A JP S5972056 A JPS5972056 A JP S5972056A
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JP
Japan
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amylase
sample
quantifying
glucose
current
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Pending
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JP57182395A
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English (en)
Inventor
Hisao Osawa
大沢 久男
Kenji Harada
健治 原田
Masami Kuroda
昌美 黒田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/34Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
    • 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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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は試料中のα−アミラーゼの定量法に関する。
α−アミラーゼは消化酵素の一種で、この活性の定量的
な測定は臨床医学分野ですい繊機能などに関して有用な
知見を与える。この種の定量法は、一般に迅速、簡便で
かつ選択性が高いことが要望される。
従来のα−アミラーゼ測定法は、非酵素法と酵素法に分
類される。非酵素法としては、例えば、α−アミラーゼ
による還元糖の増加を測定するサツカロジェニックな方
法、残存澱粉量をヨード反応で測定するアミロタラステ
ィックな方法9色素結合澱粉を基質として使用するクロ
モゲニックな方法が利用されている。しかしこれらの方
法は、a)反応時間が長い、 b)呈色が不安定である
。C)再現性1選択性が不充分である。 d)遠心分離
やろ過作業を必要とするなどの欠点がある。
一方、酵素法は非酵素に比して、e)選択性が高い、 
f)反応時間が短縮化されるといった特長を有するが、
従来の酵素法は定量法として比色法を利用しているため
、α−アミラーゼ活性の高い試料は希釈して測定する必
要があり、希釈する際のピ紋ット操作は試料の汚染およ
び定量誤差の原因用なっていた。さらに、比色法で血液
中のα−アミラーゼの活性を測定する場合、遠心分離操
作により血清試料とすることが不可欠であり、全血試料
のままでは測定できなかった。また、酵素電極を用いた
測定法(特開昭56−97863)は共存物質の影響を
受けずに分析できるという特長を有するが、(1)酵素
電極検出器が2つ必要である、(2)差分演算回路が必
要で構成が複雑である、(3)それぞれの検知器の校正
を行なう必要があるなどの欠点がある。
この発明は、前述の欠点を除去し、測定妨害物質の影響
を受けずに精度よく選択性に優れた迅速。
簡便なα−アミラーゼ分析法を提供することを目的とす
るとともに、同一反応槽内で、同一試料中のグルコース
とアミラーゼ活性を連続して定量する方法を提供するこ
とを目的とする。
試料中にα−アミラーゼの基質としてソジウムスターチ
グリコレート(SSG)またはカルホキ 5− ジメチルスターチ(CMS)、分解補助酵素としてグル
コアミラーゼ(GA 、 EC3,2,1,3)を添加
し、pI(7,0のリン酸塩緩衝液で満された反応セル
内で酵素反応を生じさせる。この酵素反応により生成す
るグルコースを固定化グルコースオキシターゼ膜−過酸
化水素電極を使用し、一定時間における反応電流の変化
量あるいは変化率を測定し、α−アミラーゼ活性を定量
する。
以下、ソジウムスターチグリコレートを用いた場合の例
について説明する。この場合の酵素反応は、次の通りで
ある。
(Gin −G−G−(G)□−古・・・・・・・・・
θ凹■14本定量法は、pH7,0のリン酸塩緩衝液に
所定量 6− の試料とソジウムスターチグリコレートを添加し、酵素
電極により試料中のグルコースを定量し、さらに所定量
のグルコアミラーゼを添加1反応させて生成するグルコ
ースを酵素電極により電流変化として検出し、試料中の
α−アミラーゼを定量することにより容易に実施できる
さらに、前記のα−アミラーゼ定量法において、グルコ
ースの生成量は酵素電極を使用してポーラログラフ法に
より反応電流を検出するか、または酵素電極と電流−電
圧変換器を使用して測定することができる。
第1図は、本発明定量法に使用する酵素電極の一実施例
を示すものである。すなわち、第1図において、参照符
号1はアノードとしての白金電極、2はカソードとして
の銀電極を示し、白金電極1と銀電極2とは電極支持絶
縁体3で絶縁保持さへこれら電極1.2の一端面には固
定化グルコースオキシダーゼ膜4を被膜する。固定化グ
ルコースオキシダーゼ膜4はガイド5を介しQ l)ン
グ6により前記電極1,2の表面を密封する。このよう
に構成した過酸化水素電極は一定容積(例えば0.4m
t)を有する測定セル部に固定し、白金電極2に対し常
に+0.6〜0.8■の範囲の電位差を有するよう一定
電圧を印加する。
第2図は本発明による定量法を実施するためのα−アミ
ラーゼ分析装置の系統図である。この第2図において、
21は測定セル部であり、第1図に示した固定化グルコ
ースオキシダーゼ膜−過酸化水素電極(酵素電極)22
は測定セル部21に固定される。23はポーラログラフ
法による電流−電圧変換器、24はこの電流−電圧変換
器23の出力電圧からアミラーゼ活性を算出する電圧比
較器、25はアミラーゼ活性の表示部である。26は緩
衝液容器であり、緩衝液はべりスタボンプ27の駆動に
より導管30 、31を介して測定セル部21に導入さ
れかつ排出される。測定セル部21から排出された緩衝
液は排液容器28に収容される。29は測定セル部21
に設けられた試料注入口で、この注入口29から測定セ
ル部21には試料、ソジウムスターチグリコレート、グ
リコアミラーゼ等が注入される。測定セル部21はたと
えば第3図に示す如く構成されており、このセル部21
内にはpH7,0のリン酸塩緩衝液33を注入しておき
、30〜40℃の範囲の一定温度に調整し、セル部内は
図示されていない駆動手段によりシリコンダイヤフラム
32を介して常に振動を与えて液の攪拌を行なう。
次に、このように構成した酵素電極およびアミラーゼ分
析装置を使用して試料中のα−アミラーゼを定量する方
法につき説明する。
実施例1 表示機構付電流−電圧変換器23を用いて、pH7,0
のリン酸塩緩衝液を満した測定セル部21に、まず試料
20μtを注入し、ある時間後ソジウムスターチグリコ
レート20μtを注入し、次にグルコアミラーゼ20μ
tを注入し、アミラーゼ反応により生成するグルコース
量を追跡した結果、第4図に示す特性曲線が得られた。
第4図において、tlは試料を注入した点、t、はソジ
ウムスターチグリコレートを注入した点e t3はグル
コアミラーゼを注入した点を示す。第4図から明らかな
ように、= 9− グルコアミラーゼを注入した直後からグルコースの生成
が認められる。
また、第5図はグルコアミラーゼ注入後0〜1分、1分
〜2分、2分〜3分のそれぞれの1分間におけるグルコ
ース生成量とα−アミラーゼの活性値との関係を示す。
第5図から明らかなように、どの時間においても良好な
直線性を示した。このことからも、このグルコースの増
加分は試料中のα−アミラーゼの作用によるものである
ことがわかる。
なお、ソジウムスターチグリコレートを注入(t2)す
る前のグルコース量は試料中にはじめから含まれている
グルコース量を示す。従って、本実施例によれば、試料
中のグルコースとα−アミラーゼを同時に、しかも同一
セル内にて連続定量することができる。なお、ソジウム
スターチグリコレートあるいはグルコアミラーゼはあら
かじめリン酸塩緩衝液に所定量溶解しておくことができ
る。
実施例2 表示機構付電流−電圧変換器23を用いてα−ア10− ミラーゼ活性を測定した。本実施例においても、リン酸
塩緩衝液(pH7,0)を満たした測定セル部21に試
料20μtを注入し、次いでソジウムスターチグリコレ
ート20μtを注入し、最後にグルコアミラーゼ20μ
tを注入した。グルコアミラーゼを注入し、30秒経過
した後、1分間のグルコース生成量から試料中のα−ア
ミラーゼ活性値を測定する。本実施例において、試料と
して血清を用いた場合、第6図に示すように2.000
I[J/lまで直線性を示した。
この発明によれば、α−アミラーゼの酵素反応に基づく
最終反応生成物であるグルコースの定量に固定化グルコ
ースオキシダーゼ膜−過酸化水素電極法を採用している
ため、迅速かつ簡便な操作チクルコース濃度を測定し、
α−アミラーゼの活性に換算することができる。さらに
、固定化グルコースオキシダーゼ膜を使用しているため
、試料中に含まれる妨害物質の影響を受けず、選択性に
優れた効果が得られ、これにより全血試料についても測
定が可能である。
従来の比色法例えばブルースターチ法では高活性α−ア
ミラーゼ試料は希釈操作が必要であるカ一本発明におい
ては高活性試料まで希釈操作を必要とせずそのま・ま測
定が可能である。さらに、α−アミラーゼの酵素反応と
最終反応生成物のグルコースの定量を同一反応槽内で行
なうため、同一試料中のグルコースとα−アミラーゼを
連結して定量することを可能とした。
また、基質としてソジウムスクーチグリコレートあるい
はカルボキシメチルスターチ分解補助酵素としてグルコ
アミラーゼを使用しているため、基質としてマルトペン
タオース、分解補助酵素としてα−グルコシダーゼを用
いた場合に比べ、グルコアミラーゼを注入すると直ちに
グルコースが生成しはじめるのでラグタイムを短くする
ことができ、かつα−アミラーゼの酵素反応に基づくグ
ルコース生成量が多いことから、測定精度を向上させか
つ1検体当りの試薬コストを低減させることができる。
この発明は、いままでに説明したα−アミラーゼの定量
のほかに基質を変えることで試料中のアルカリホスファ
ターゼなどの酵素活性を決めることができる。また水溶
性酵素を変えることによりアミグダリンなどの定量も可
能である。
さらには、この発明は活性度既知のα−アミラーゼまた
はグルコアミラーゼを使用することにより、マルト4ン
タオースなどの多糖類の定量にも応用できる。また、濃
度既知のマルトペンタオースなどの多糖類を使用するこ
とによりグルコアミラーゼ活性の定量手法にも応用でき
、臨床医学分野のみならず、環境計測、プロセス計測の
分野にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は固定化グルコースオキシダーゼ膜−過酸化水素
電極からなる酵素電極の横断面図、第2図はアミラーゼ
分析装置の系統図、第3図は測定セル部の概略断面図、
第4図は本発明の実施例の実験結果におけるグルコース
生成の経時変化、第5図は本発明の実施例の実験結果に
おける各単位時間における直線性、第6図は本発明の実
施例の13− 実験結果におけるアミラーゼ活性の直線性である。 21・・・測定セル部、22・・・過酸化水素電極、2
3・・・電流電圧変換器。 14− 才 1 口 i3  図 牙 2  図 B!r間〔柵 T4  口 d−アぐラー℃殆4望[ZU、クコ TS  ロ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)所定量の試料に対してソジウムスターチグリコレー
    トまたはカルボキシメチルスターチとグルコアミラーゼ
    とを添加反応させ、生成するグルコースを固定化グルコ
    ースオキシターゼ膜を有する過酸化水素電極からなる酵
    素電極により電流変化として検出することを特徴とする
    α−アミラーゼの定量法。 2、特許請求の範囲第1項記載のα−アミラーゼの定量
    法において、pH7のリン酸塩緩衝液を使用することを
    特徴とするα−アミラーゼの定量法。 3)特許請求の範囲第1項または第2項記載のα−アミ
    ラーゼの定量法において、試料に対しソジウムスターチ
    グリコレートまたはカルボキシメチルスターチとグルコ
    アミラーゼを添加する前の酵素電極による測定電流から
    、試料中のグルコースを定量することを特徴とするα−
    アミラーゼの定量法。 4)特許請求の範囲第1項ないし第3項記載のいずれか
    に記載のα−アミラーゼの定量法において、pH7のリ
    ン酸塩緩衝液に所定量のソジウムスターチグリコレート
    またはカルボキシメチルスターチを添加し、次いで所定
    量の試料を添加して酵素電極により試料中のグルコース
    を定量し、さらに所定量のグルコアミラーゼを添加9反
    応させて生成するグルコースを酵素電極により電流変化
    として検出し、試料中のα−アミラーゼを定量すること
    を特徴とするα−アミラーゼの定量法。 5)特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記
    載のα−アミラーゼの定量法において、所定量の試料を
    添加して酵素電極により試料中のグルコースを定量し、
    次いで予めソジウムスクーチグリコレートまたはカルボ
    キシメチルスターチとグルコアミラーゼを所定量混合し
    た試薬を添加。 反応させて生成するグルコースを酵素電極により電流変
    化として検出し、試料中のα−アミラーゼを定量するこ
    とを特徴とするα−アミラーゼの定量法。 6)特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記
    載のα−アミラーゼの定量法において、pH7のリン酸
    塩緩衝液に所定量のソジウムスターチグリコレートまた
    はカルボキシメチルスターチ吉グルコアミラーゼを添加
    し、次いで所定量の試料を添加して酵素電極により試料
    中のグルコースを定量し、さらに酵素反応により生成す
    るグルコースを酵素電極により電流変化として検出し、
    試料中のα−アミラーゼを定量することを特徴とするα
    −アミラーゼの定量法。 7)特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記
    載のα−アミラーゼの定量法において、グルコースの生
    成量はポーラログラフ法により酵素電極の反応電流とし
    て検出することを特徴とするα−アミラーゼの定量法。 8)特許請求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記
    載のα−アミラーゼの定量法において、グルコースの生
    成量は酵素電極の反応電流を、電流−電圧変換器を介し
    て測定することを特徴とするα−アミラーゼの定量法。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105044167A (zh) * 2015-05-06 2015-11-11 东南大学 一种基于电位法的α-唾液淀粉酶检测装置及制备使用方法

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