JPS6244169A - 酵素測定装置 - Google Patents

酵素測定装置

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JPS6244169A
JPS6244169A JP18428285A JP18428285A JPS6244169A JP S6244169 A JPS6244169 A JP S6244169A JP 18428285 A JP18428285 A JP 18428285A JP 18428285 A JP18428285 A JP 18428285A JP S6244169 A JPS6244169 A JP S6244169A
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JP
Japan
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wavelength
light
reaction
energy
nadh
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JP18428285A
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English (en)
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Taizo Yokose
横瀬 泰三
Toshiyuki Sagusa
佐草 寿幸
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、酵素測定装置に係り、特に波長340nm付
近の補酵素の吸収を利用して反応液中の酵素を測定する
に好適な酵素測定装置に関する。
〔発明の背景〕
生化学検査では、酵素の活性値又は濃度を求める測定項
目が多い。これらの多くは、補酵素のNADH又はNA
DPHの酸化型への変化、あるいはNAD+又はNAD
P+の還元型への変化を利用する紫外部吸収法を利用し
ている。
これらの方法を用い定量分析する検査項目例には、GO
T (グルタミン酸オキザロ酢酸トランスアミナーゼ)
、GPT(グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼ
)、LDH(乳酸脱水素群系) 、 HBDH(オキシ
酪酸脱水素酵素)、UN(尿素室i)、GLU(ブドウ
糖)などが挙げられる。
400nmに吸収イを有するNADH又はNADPHの
特性を利用している。その最大吸収は340nmにある
。NADH(NADP)l)  の酸化型であるNAD
+(NADP+)  は上記波長範囲では吸収を示さな
い。
この現象を利用しNADH(NADPH)  の酸化反
応あるいはN A D+ (NADP+)の還元反応を
目的の酵素の反応と関連づけて、紫外部吸収の減少又は
増加速度から目的の酵素の活性を求める。
上記のごと<NADH(NADPH)  の吸光度変化
を測定する場合、その測定法としてNADH(NADP
H)  の最大吸収である340nmのみを用いた一波
長測光、及び340nmと340nmより長波長側でか
つ近接した376nm (又はこの付近の波長)を用い
たいbゆる2波長測光法がある。今日では後者が主流と
なっている。この理由は2つの波長を接近させることで
ハード的には光度計のノイズレベル及びドリフトが減少
できることにある。そのため長時間使用時の安定性、感
度とノイズの比(S/N)の向上が図れることにある。
2波長測光法を用いる場合、従来はNADH等の感度と
ノイズレベルとの比(S/N)が最大となるように、2
つの波長が選択された。従来実用的に利用されている波
長は、第1波長(λ1) が376nm、375nm、
380nmなどであり、第2波長(λ工) が340n
mである。
これらの波長はいずれも実験的にS/Nが最大となる様
に設定されたものである。しかし上記波長に於いて特に
機差の面で重大な問題があった。
現在、自動分析装置で用いている光度計の波長精度は±
2nmが一般的である。第3図は例としてλz = 3
40 n m r λz=376nmを使用した時のN
A叶の吸光度を8台の自動分析装置で測定した結果であ
るがその機差は最大10%にも達する。
すなねち従来の2波長測光はS/Nすなわち測定の精密
度(再現性)のみを重視したもので、正確度(特に機差
)の点では問題を有していた。一方最近は、国際的にも
、国内的にも臨床検査における測定法の統一化、規格化
が図られようとしてい2る。このことから機差10%は
ハード上大きな問題となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、製品が違っても同等の測光系の性能が
得られるように構成された酵素測定装置を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
本発明は、反応液を収容したセルを透過した光源からの
光を分光器に導き、単色化して透過光強度を検知器で検
知し、波長340nm付近の補酵素の吸収を利用して上
記反応液中の酵素を測定する装置において、上記光源と
してヨウ素テングステンランプを用い、上記セルとして
紫外部透過性の良好な硬質ガラス製のものを用い、上記
光検知器の前に波長400nm以上の光エネルギーを、
波長340nm付近の光エネルギーと同等になるように
減ずるフィルタを設けたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
本発明の望ましい実施例では、紫外部のエネルギーので
きるだけ大きい光学系を用い400〜450nmの範囲
のエネルギーをNADH(NADPH)の主波長340
nmと近いレベルにすることによってS/Nが最大を示
す参照波長の範囲をNADH(NADPH)  の吸収
のない領域にまで広げることによって機差の違いを減ず
るようにした。
本発明の望ましい実施例では、自動分析装置を用いる生
化学検査、特に補酵素のNADHあるいはNADPHを
用いる紫外部側定法によるトランスアミナーゼ(GOT
、GPT)乳酸脱水素酵素(LOH)、クレアチンフォ
スオキナーゼ(CP K)などの酵素の測定に関連して
、紫外部のエネルギーの強い光源や紫外部透過性の良い
反応容器などを用いて主波長340nmのエネルギーを
増大すると共に400〜450nmに適度な吸収を有す
るフィルターを用いてこの範囲のエネルギーを適度に低
下させ上記主波長とほぼ同じエネルギーとした測光系を
有する自動化学分析装置を構成する。従来の機差が大き
い原因は、参照波長であるλ1を吸収ピークの傾斜部に
設定していることにあると考えられた。
S/Nが最大となる波長λ1の領域を従来より長波長側
すなわちNADH(NADPH)  の吸収のない40
0nm以上に移行させるため、測光系を以下に述べるよ
うに改良した。具体的には主波長λ2のエネルギーレベ
ルをできるだけ高めると共に、同時に400nm〜45
0nmのエネルギーレベルを適度に低くすることによっ
て本発明の目的が達成される。340nmのエネルギー
レベルを高めるためには光源と反応(測光)容器の材質
が重要である。光源には小形で紫外部のエネルギーの強
いヨウ素タングステンランプを用いた。試料セルとして
の反応容器はパイレックスのような紫外部透過性の良い
硬質硝子を真空整形加工(角形キュベツト加工)した後
、光の透過する内外両面を光学研磨して340nmの透
過率90%の反応容器を作製した。次に多波長光度計の
分光部の400〜450nmの範囲の検知器の前に透過
率10%前後のニュートラルフィルタ(ND−03)を
貼り付けた。
本実施例に使用された多波長光度計(破線B)と従来の
もの(実線A)のエネルギーと波長との関係を比較する
と、第1図で示されるように大きく異なる。従来の光度
計では340nmと450nmのエネルギーは1:20
程度であるが本実施例のそれは1 :1.4  とほぼ
同レベルに設定されている。
この様な測光系を組込んだ生化学検査用自動分析装置を
第4図に示した。すなわち前述した紫外部透過性の良い
複数個の角形反応容器18を架設した反応テーブル8、
複数の試薬22を保冷架設できる保冷ユニット26、複
数のサンプルカップ1を架設できるサンプルテーブル2
8、サンプリング機[29,20a、試薬分注機!20
b。
27a、27b、洗浄機構17,31、循環恒温水槽1
0.A/D変換器23、制御及びデータ処理用マイクロ
コンピュータ24、入出力袋[25a。
25bおよび攪拌機構12を有する。
反応テーブル8は各動作サイクル毎に4秒間停止し、1
6秒間回転する。この回転は各サイクル共1回転と1ピ
ツチ(1反応容器の間隔)に制御されている。故に各サ
イクルの停止時には反応テーブル8上の各髄応容器18
は1容器分ずつ反時計方向に進行した位置に停止する。
この停止時には各機構系が動作してサンプリングノズル
4を用いた適当なサンプルの採取、試薬ノズル9を用い
た試薬(第1試薬及び第2試薬)の添加、攪拌機構11
を用いた攪拌、使用後の容器の洗浄など必要な処理が実
行される。また反応テーブル8の回転時には、各反応容
器18は多波長光度計14の光源13からの光軸を垂直
方向に横切るように設定され各反応容器を通過した透過
光が分光器12の入射スリットより導入され回折格子で
分光され各波長位置にセットされた複数のシリコン光検
知素子15で検知される。検知素子列の前面には、ニュ
ートラルフィルタ16が設置され、400〜450 n
、 mのエネ、ルギーを約1/8に減ずる。
マイクロコンピュータ24は反応容器毎にあらかじめ入
力された最適の主波長(λ2) と副波長(λ1) に
よって吸光度(2波長法)を測定し記憶する。すなわち
1つの反応容器に注目すると0サイクル目の停止時に所
定のサンプルの所定量が採取され、1サイクル目の停止
時に適当な第1試薬が適当量添加され16サイクル目の
停止時(第1試薬添加後5分)には必要に応じて第2試
薬の適当量が添加される。次の1サイクル目の停止時に
攪拌機構にて上記混合液が攪拌される。また反応テーブ
ルの各サイクル毎の回転時には各反応容器中の混合液の
反応の進行度合があらかじめ入力された適当な2波長(
λ2.λ工)で測定され、第1試薬添加後30サイクル
(10分間)の間に31回の測定値が得られ記憶される
。この測定値(吸光度変化速度)より一般的によく知ら
れた演算法により目的の酵素(GOT、GPT、LDH
CP K ate)の活性値が求められる6次にこの装
置を使用した場合の効果を従来の装置との比較において
説明する。λ2を主波長としλlを変更した場合のノイ
ズレベルとNADH(NADPH)測定の感度(吸光度
/μmol・l)及びS/Nを第1表に示した。
すなわち従来法でS/Nが最大になるλ1の範囲は37
0〜380nmの間(正確には375nmでS / N
 = 2840の時が最大)であるのに対し、本発明に
基づく測光系では400nmに最大値−(S / N 
:3818)があることが分る。一般にGOT 。
G P T 、 CP K 、 L D Hetcの目
的酵素の測定の精密度を得るためにはS/Nが2000
以上であることが必要なことは一般的に知られている。
故に精密度の面からは従来法において使用できるλlの
範囲は370〜380nmである。本法では370 、
〜450nmの範囲が使用できる。勿論S/Nが最大と
なる400nm前後をλ1とすることが精密度の点で最
良であることは言うまでもない。
最も重要な問題である正確度についてNADH溶液の吸
光度を2波長法で測定した場合の従来法との違いを検討
したが、正確度2%以内を目標にすると、いずれの場合
もλ工が400nmより長波長領域すなわちNADHの
吸収が殆ど無い領域で測定する必要があった。また8台
の測光系を製作し、上記NADH溶液を測定した場合の
平均値と機差、すなわち最大値と最低値の差(いずれも
前記理論値に対する%)を第2表に示した。
第  2  表 機差を2%以下にするためには正確度の場合と同様λl
を400nmより長い領域に設定する必要がある。すな
わち本発明に基づく測光系を用いた場合、精密度と正確
度の両方の条件を満たすことが可能で、そのλlの領域
は400〜450nmでありこの範囲がλ工として最適
である。これに対し従来の場合、精密度の条件370〜
380nmと正確度の条件> 400 n mは全く一
致しない領域である。
次にGOT、GPTの2つの酵素に対する実測を従来と
本発明の両方で試みた。結果を第3表に示した。従来法
はλ2=340nm、λt=376nm、本法はλ2 
=340nm、λt:405nm、他の条件は共通でサ
ンプル20μα、第1液(基質、補酵素緩衝液)400
μQ、第2液(α−ケトグルタル酸液)1oOμ念、測
定時間は第2液添加後1分目〜5分目とした。
実際の酵素測定における精密度の点においても本発明に
基づく方法が優れている。
このような構成を採用することにより、生化学本発明に
よる測光系を採用することにより、生化自動分析装置に
おいてGOT、GPT、LDH。
CPKなど補酵素NADH(NADP)I)  を用い
る測定法の正確度(機差)を従来の約115以下にでき
、精密度は同等以上、SD表示で2/3に改良すること
が可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、副波長を補酵素の吸収ピークの外に設
定しても安定した測定値が得られ、装置の違いがあって
も同等レベルの測定データが得られるので、装置製作に
とって多大な効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に適用した光度計の波長とエ
ネルギーの関係を示す図、第2図は補酵素のNADHの
吸収スペクトル例を示す図、第3図は従来の機差例を示
す図、第4図は本発明の一実施例である生化学自動分析
装置の全体構成説明図である。 8・・・反応テーブル、12・・・分光器、13・・・
ヨウ素タングステンランプ、14・・・光度計、15・
・・光検知器、16・・・ニュートラルフィルタ、18
・・・反応容器、                 
   7− 、代理人 □よ 41,11□・、二〉 i−’j<  (n?7t) 第2図 300    400     ”)QC) 、。 第′3 困 悸 装置NO。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、反応液を収容したセルを透過した光源からの光を分
    光器に導き、単色化して透過光強度を検知器で検知し、
    波長340nm付近の補酵素の吸収を利用して上記反応
    液中の酵素を測定する装置において、上記光源としてヨ
    ウ素テングステンランプを用い、上記セルとして紫外部
    透過性の良好な硬質ガラス製のものを用い、上記光検知
    器の前に波長400nm以上の光エネルギーを、波長3
    40nm付近の光エネルギーと同等になるように減ずる
    フィルタを設けたことを特徴とする酵素測定装置。
JP18428285A 1985-08-23 1985-08-23 酵素測定装置 Pending JPS6244169A (ja)

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JP18428285A JPS6244169A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 酵素測定装置

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JP18428285A JPS6244169A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 酵素測定装置

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JPS6244169A true JPS6244169A (ja) 1987-02-26

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ID=16150589

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JP18428285A Pending JPS6244169A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 酵素測定装置

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JP (1) JPS6244169A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6415660A (en) * 1987-07-10 1989-01-19 Hitachi Ltd Analyser equipped with reaction container, reaction container and preparation thereof
US5174249A (en) * 1990-07-13 1992-12-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston cooling device for internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6415660A (en) * 1987-07-10 1989-01-19 Hitachi Ltd Analyser equipped with reaction container, reaction container and preparation thereof
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