説明

タンパク質凝集防止剤、それを用いたタンパク質凝集防止方法および検体分析用具

【課題】 酸性条件下でのタンパク質の凝集を効果的に防止可能なタンパク質凝集防止剤を提供する。
【解決手段】 酸性条件下のタンパク質の凝集を防止するためのタンパク質凝集防止剤として、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテルおよびポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも一つの非イオン性界面活性剤を使用する。前記非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルが好ましい。図1のグラフに示すように、例えば、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルを使用すれば、強酸性条件下であっても、タンパク質の凝集を効果的に防止できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、酸性条件下であってもタンパク質の凝集を防止可能なタンパク質凝集防止剤、それを用いたタンパク質凝集防止方法および検体分析用具に関する。
【背景技術】
【0002】
医学、薬学、生物学、農学等のさまざまな分野において、試料中の成分分析が実施されている。生体由来試料には、タンパク質が含まれていることがあり、分析環境が酸性である場合、タンパク質が凝集して分析が妨害されることがある。特に、試料中の成分を分光分析等の光学的分析法により分析する場合は、タンパク質の凝集は重大な問題である。例えば、無希釈のヒト血清を、塩酸若しくは硫酸等の鉱酸や、スルホフタル酸、スルホサリチル酸等の強酸性有機酸、またはクエン酸、酢酸等の弱酸性有機酸からなるpH1〜4の弱酸溶液と混合した場合、血清タンパク質(主に血清アルブミン)が凝集し、液は濁りを生じ、若しくは固化する。酸性条件下でのタンパク質の凝集は、タンパク質中のカルボキシル基、アミノ基、イミダゾール基、グアニジノ基等のイオン性官能基の乖離状態が変化し、陰イオンと陽イオンとのバランスが崩れ、イオン間の反発、イオン結合の破壊により、タンパク質が変性することに起因する。
【0003】
酸性条件下でのタンパク質の凝集を防止するために、試料を希釈する方法や界面活性剤を使用する方法がある。例えば、体液中の無機リンを測定するにあたり、試料を希釈し、かつ界面活性剤を用いることが提案されている(特許文献1)。この方法において、無機リンの測定は、0.675〜1.25M硫酸の強酸下で実施されるため、タンパク質の凝集を防止するために、非イオン性界面活性剤として、ポリオキシエチレン(23)ラウリルエーテル若しくはポリオキシエチレン(20)オレイルエーテルを用い、生体由来試料を30〜125倍に希釈している。しかしながら、検体分析用具(試験片)では、上記の界面活性剤によるタンパク質凝集防止は達成されなかったため、他のタンパク質凝集防止技術の開発が強く望まれていた。
【特許文献1】特公平8−12197号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、本発明は、酸性条件下でのタンパク質の凝集を効果的に防止可能なタンパク質凝集防止剤、それを用いたタンパク質凝集防止方法および検体分析用具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するために、本発明のタンパク質凝集防止剤は、酸性条件下のタンパク質の凝集を防止するためのタンパク質凝集防止剤であって、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテルおよびポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも一つの非イオン性界面活性剤を含むタンパク質凝集防止剤である。なお、本発明において、酸性条件下とは、pH1未満の強酸性条件下ないしpH1〜4の弱酸性条件下を意味する。
【0006】
本発明のタンパク質凝集防止方法は、酸性条件下のタンパク質の凝集を防止するタンパク質凝集防止方法であって、前記本発明のタンパク質凝集防止剤を用いる方法である。
【0007】
本発明の検体分析用具は、基板の上に試薬が配置され、前記試薬にタンパク質含有試料を供給して反応させて前記試料中の成分を分析する検体分析用具であって、さらに、前記基板上に、前記本発明のタンパク質凝集防止剤が配置され、前記タンパク質凝集防止剤によって前記試料中のタンパク質の凝集が防止される検体分析用具である。
【発明の効果】
【0008】
本発明者等は、酸性条件下でのタンパク質の凝集を効果的に防止するために、界面活性剤の検討を中心に一連の研究を重ねた。その結果、前記3種類の非イオン性界面活性剤を使用すれば、強酸性条件下であり、かつタンパク質が高濃度であっても、タンパク質の凝集を効果的に防止することができることを見出し、本発明に到達した。本発明によれば、試料を希釈しなくても、酸性条件下でタンパク質の凝集を効果的に防止することができ、タンパク質の凝集に起因する試料中でのタンパク質の凝固および試料の濁りを効果的に防止できる。したがって、本発明によれば、例えば、タンパク質含有試料中の成分を無希釈で光学的手法により分析する場合であっても、高信頼性および高精度での分析が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明のタンパク質凝集防止剤において、前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルであることが好ましい。前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルであれば、さらに効果的にタンパク質の凝集を防止可能だからである。前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルの重合度は、例えば、45〜80の範囲であり、好ましくは、平均重合度として60〜65の範囲である。前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルとしては、例えば、花王株式会社製の商品名エマルゲンA−500がある。また、前記ポリオキシエチレンミリスチルエーテルの重合度は、50〜55が好ましい。前記ポリオキシエチレンミリスチルエーテルとしては、例えば、花王株式会社製の商品名エマルゲン4085がある。前記ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテルの重合度は、40前後であることが好ましい。前記ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテルとしては、例えば、ナカライテスク株式会社製の商品名TritonX−405がある。なお、前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、前記ポリオキシエチレンミリスチルエーテルおよび前記ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテルにおいて、前記重合度とは、ポリオキシエチレン鎖の長さ若しくは数を意味する。
【0010】
つぎに、本発明のタンパク質凝集防止方法において、前記酸性条件下のタンパク質は、例えば、酸性液中のタンパク質である。この場合、前記酸性液中における前記タンパク質凝集防止剤の非イオン性界面活性剤の濃度は、例えば、酸の種類、濃度、pH等により適宜設定されるものであり、少なくとも、0.1質量%(質量/体積%:以下、同じ)以上であることが好ましく、より好ましくは、0.5〜10質量%の範囲で用いることである。また、本発明の場合では、例えば、酸が強酸の硫酸である場合、その濃度が0.5Mでは、少なくとも0.5質量%の前記非イオン性界面活性剤が必要であり、19Mの場合では、5質量%以上の添加が好ましい。よって、硫酸の場合では、その濃度が0.5M〜19Mの範囲で、0.5質量%〜5質量%の範囲で前記非イオン性界面活性剤の最低必要濃度と硫酸濃度とは比例関係にあるため、5質量%以上の添加で、どの濃度の硫酸であってもタンパク質凝集防止は達成される。また、スルホフタル酸の場合では、前記非イオン性界面活性剤の濃度は、10質量%以上でどの酸濃度でもタンパク質凝集は達成されるが、好ましくは、5〜10質量%の範囲である。
【0011】
本発明において、その適用対象となる前記酸性液は、例えば、強酸性試薬が添加された生体由来試料がある。前記生体由来試料としては、例えば、血液試料、尿試料等がある。前記血液試料としては、例えば、全血、血清および血漿がある。前記強酸性試薬の種類は、特に制限されず、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸、酢酸、スルホフタル酸、スルホサリチル酸等の有機酸がある。
【0012】
本発明のタンパク質凝集防止剤の使用方法は、特に制限されない。例えば、タンパク質を含む試料に酸性試薬を添加した後、前記タンパク質凝集防止剤を添加してもよいし、タンパク質を含む試料に、前記タンパク質凝集防止剤を添加してから、酸性試薬を添加してもよく、好ましくは、後者である。
【0013】
前述のように、本発明の検体分析用具は、基板の上に試薬が配置され、前記試薬にタンパク質含有試料を供給して反応させて前記試料中の成分を分析する検体分析用具であって、さらに、前記基板上に、前記本発明のタンパク質凝集防止剤が配置され、前記タンパク質凝集防止剤によって前記試料中のタンパク質の凝集が防止される検体分析用具である。なお、本発明において、「検体分析用具」は、「試験片」と同義である。
【0014】
本発明の検体分析用具において、前記試料は、特に制限されないが、例えば、血液試料、尿試料等の生体由来試料がある。前記血液試料としては、例えば、全血、血漿、血清がある。
【0015】
本発明の検体分析用具の構成としては、例えば、基板の上に、試薬層が配置された構成がある。前記基板としては、例えば、キュベット状に加工されたプラスチック基板またはガラス基板がある。前記試薬層は、例えば、試薬類を、カルボキシメチルセルロースやポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンといった水溶性ポリマーを賦形剤として練ったものがある。前記試薬としては、検査対象の成分によって適宜選択され、例えば、血糖値であれば、グルコースオキシダーゼと発色試薬とがあげられる。また、前記試薬の一部構成として、酸性試薬を使用することもある。そして、前記試薬層には、本発明のタンパク質凝集防止剤を含有させてもよい。前記試薬層における試薬や本発明のタンパク質凝集防止剤の含有は、前記水溶性ポリマーと試薬溶液や本発明のタンパク質凝集防止剤溶液とを混合し、その混合液を基板上へ配置することで達成できる。混合液の基板上への配置手段としては、例えば、インクジェット印刷、滴下、噴霧など、試薬層がドット状に配置されるような手段を用いることができる。また、検査対象が、血漿または血清中の成分である場合は、全血検体中の血球成分を除去するために、前記試薬層の上に血球分離層を配置することが好ましい。前記血球分離層としては、例えば、ガラスフィルターが使用できる。もちろん、血漿または血清をあらかじめ得るために、遠心分離作業をマニュアルで行っておくこともできる。
【0016】
基板の種類としては、先述のように、プラスチック基板やガラス基板が好ましく利用できるが、特に当該基板が光透過性であれば、試薬が検体と反応した後に「透過光測定」を行うことができる。透過光測定は、反射光測定に比べて凝集により受ける影響が大きいため、透過光測定においては、本発明であるタンパク質凝集防止剤の効果が最大限に発揮される。
【0017】
つぎに、本発明の実施例について、比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例により制限されない。
【実施例1】
【0018】
血清(総タンパク質濃度:8.3g/100mL)中に、最終濃度が5.6質量%となるように、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(花王株式会社製、商品名エマルゲンA−500)を溶解した界面活性剤含有血清1.6mLに、0.85質量%生理食塩水を0.2mL加えて試料液を調製した。分光分析用のセル(プラスチック製ディスポーザブルセル、セル長1cm)に、前記試料液1.6mLおよび18M硫酸液0.2mLを入れて混合し、分光光度計(日本分光社製、商品名V550D)を用いて、各波長の光透過度を測定した。また、コントロールとして、前記試料液1.6mLに蒸留水を0.2mL加えた液の各波長における光透過度も同様に測定した。これらの結果を図1のグラフに示す。同グラフにおいて、(1)が、コントロールの光透過度であり、(2)が、前記硫酸液と前記試料液とを混合した場合の光透過度である。
【実施例2】
【0019】
前記非イオン性界面活性剤として、前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルに代えて、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル(花王株式会社製、商品名エマルゲン4085)を使用した以外は、前記実施例1と同様にして、光透過度を測定した。その結果を図2のグラフに示す。同グラフにおいて、(1)が、コントロールの光透過度であり、(2)が、前記硫酸液と前記試料液とを混合した場合の光透過度である。
【実施例3】
【0020】
前記非イオン性界面活性剤として、前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルに代えて、前記ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル(ナカライテスク株式会社製、商品名TritonX−405)を使用した以外は、前記実施例1と同様にして、光透過度を測定した。その結果を図3のグラフに示す。同グラフにおいて、(1)が、コントロールの光透過度であり、(2)が、前記硫酸液と前記試料液とを混合した場合の光透過度である。
【0021】
(比較例1)
前記非イオン性界面活性剤として、前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルに代えて、前記ポリオキシエチレン(23)ラウリルエーテル(シグマ社製、商品名Brij35)を使用した以外は、前記実施例1と同様にして、光透過度を測定した。その結果を図4のグラフに示す。同グラフにおいて、(1)が、コントロールの光透過度であり、(2)が、前記硫酸液と前記試料液とを混合した場合の光透過度である。なお、前記非イオン性界面活性剤は、前記特許文献1に使用されているものである。
【0022】
(比較例2)
前記非イオン性界面活性剤として、前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルに代えて、前記ポリオキシエチレン(23)オレイルエーテル(シグマ社製、商品名Brij98)を使用した以外は、前記実施例1と同様にして、光透過度を測定した。その結果を図5のグラフに示す。同グラフにおいて、(1)が、コントロールの光透過度であり、(2)が、前記硫酸液と前記試料液とを混合した場合の光透過度である。なお、前記非イオン性界面活性剤は、前記特許文献1に使用されているものである。
【0023】
(比較例3)
前記非イオン性界面活性剤を使用せず、前記血清1.6mLと前記硫酸液0.2mLとを混合して光透過度を測定した以外は、前記実施例1と同様にして、光透過度を測定した。その結果を図6のグラフに示す。同グラフにおいて、(1)が、コントロール(前記血清)の光透過度であり、(2)が、前記硫酸液と前記血清とを混合した場合の光透過度である。
【0024】
図1、図2および図3の各グラフに示すように、実施例1、2および3では、高濃度の硫酸を加えても、効果的にタンパク質の凝集を防止できたといえる。特に、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルを使用した実施例1では、タンパク質の凝集が極めて効果的に防止され、試料液の濁りはまったく観察されなかった。これに対し、前記特許文献1に記載の前記非イオン性界面活性剤を使用した比較例1および比較例2では、タンパク質の凝集を防止することができなかった。また、非イオン性界面活性剤を使用しなかった比較例3では、タンパク質の強い凝集が起り、タンパク質の凝集塊が生成した。
【産業上の利用可能性】
【0025】
以上のように、本発明によれば、酸性条件下でのタンパク質の凝集を効果的に抑制できる。したがって、本発明は、例えば、酸性条件下で高濃度のタンパク質含有試料を分析する全ての分野に適用可能であり、特に、血液および尿等の生体由来試料の成分の分析に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】図1は、本発明の一実施例のタンパク質凝集防止効果を示すグラフである。
【図2】図2は、本発明のその他の実施例のタンパク質凝集防止効果を示すグラフである。
【図3】図3は、本発明のさらにその他の実施例のタンパク質凝集防止効果を示すグラフである。
【図4】図4は、比較例のタンパク質凝集を示すグラフである。
【図5】図5は、その他の比較例のタンパク質凝集を示すグラフである。
【図6】図6は、さらにその他の比較例のタンパク質凝集を示すグラフである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸性条件下のタンパク質の凝集を防止するためのタンパク質凝集防止剤であって、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテルおよびポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも一つの非イオン性界面活性剤を含むタンパク質凝集防止剤。
【請求項2】
前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルである請求項1記載のタンパク質凝集防止剤。
【請求項3】
前記ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルの重合度が、45〜80の範囲である請求項1または2記載のタンパク質凝集防止剤。
【請求項4】
酸性条件下のタンパク質の凝集を防止するタンパク質凝集防止方法であって、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のタンパク質凝集防止剤を用いるタンパク質凝集防止方法。
【請求項5】
前記酸性条件下のタンパク質が、酸性液中のタンパク質であり、前記液中における前記タンパク質凝集防止剤の前記非イオン性界面活性剤の濃度が、0.1質量%(質量/体積%)以上である請求項4記載のタンパク質凝集防止方法。
【請求項6】
前記酸性液が、強酸性試薬が添加された血液試料である請求項5記載のタンパク質凝集防止方法。
【請求項7】
前記血液試料が、全血、血清および血漿からなる群から選択される少なくとも一つである請求項6記載のタンパク質凝集防止方法。
【請求項8】
基板の上に試薬が配置され、前記試薬にタンパク質含有試料を供給して反応させて前記試料中の成分を分析する検体分析用具であって、さらに、前記基板上に、請求項1から3のいずれか一項に記載のタンパク質凝集防止剤が配置され、前記タンパク質凝集防止剤によって前記試料中のタンパク質の凝集が防止される検体分析用具。
【請求項9】
前記試料が、血液試料である請求項8記載の検体分析用具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2006−343201(P2006−343201A)
【公開日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−168700(P2005−168700)
【出願日】平成17年6月8日(2005.6.8)
【出願人】(000141897)アークレイ株式会社 (288)
【Fターム(参考)】