有機モノリスリアクターおよびその製造方法
【課題】 リアクターサイズが微小化されようともその作成が可能であり、作成過程も少なく、しかも室温での作成が可能であり、リアクター作成に手間が掛からない有機モノリスリアクターおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼを光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼを分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うものとしている。
【解決手段】 本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼを光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼを分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うものとしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体液中の過酸化水素や、グルコース、コレステロール等、各種の成分の測定などに用いることができる有機モノリスリアクターおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
過酸化水素の定量測定法には、フローインジェクション−ホースラディシュ・ペルオキシダーゼ(Flow Injection - Horse Radish Peroxidase ；ＦＩ−ＨＲＰ) 触媒化学発光法(Chemiluminescence;ＣＬ）などがある。
【０００３】
従来のＣＬ法では、ＨＲＰを固定化したゲルをリアクターチューブに充填して、そのチューブの両端をフリッツで固定する方法が採られていた。
【０００４】
例えば、ＨＲＰの固定化固相として、パールビーズ、ガラスビーズ、キトサンゲル、ポリスチレンゲル、アクリルゲル等のアミノ基導入ゲルなどを用い、ＨＲＰをリン酸などの緩衝液に希釈して、中根法（糖鎖酸化法）にしたがって、これら固定化固相に固定する。そして、フッ素樹脂チューブなどに、前記ＨＲＰ固定化固相を充填し、そのチューブの両端を適宜材質からなるフリッツで固定する方法が採られていた（特許文献１）。
【０００５】
すなわち、この方法では、リアクター作成に、１）ゲルへのＨＲＰの固定化、２）ＨＲＰ固定ゲルのカラム充填、３）カラムのフリット留め、の三段階の作成過程を要した。
【特許文献１】特開２００４−８１１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のＣＬ法では、リアクターサイズが微小化されるにつれて、そのリアクターの作成が困難になるという問題があった。すなわち、従来のＣＬ法では、ＨＲＰをビーズやゲルの固定化固相に固定してからリアクターチューブに充填しているため、そのリアクターチューブに充填し難く、特にリアクターチューブの径が小さくなると非常に充填し難くなったり、充填するのが不可能になるという問題があった。
【０００７】
さらに、従来のＣＬ法では、リアクター作成に三段階の作成過程を要し、これらのうちには室温で作成できない作成過程もあって、リアクター作成に手間が掛かるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、リアクターサイズが微小化されようともその作成が可能であり、作成過程も少なく、しかも室温での作成が可能であり、リアクター作成に手間が掛からない有機モノリスリアクターおよびその製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼを光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１０】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼと生体物質を、光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１１】
本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼを分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うものとしている。
【００１２】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼおよび生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うものとしている。
【００１３】
本発明において、生体物質としては、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブのいずれか一種以上とすることができる。
【００１４】
本発明において、微小空間としては、フッ素樹脂チューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁のいずれかとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上に述べたように構成されているので、リアクターサイズが微小化されようともその作成が可能となり、作成過程も少なく、しかも室温での作成が可能であり、したがってリアクター作成に手間が掛からないものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼ（以下、ＨＲＰという）を光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１８】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターは、ＨＲＰと生体物質を、光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１９】
そして、本発明の有機モノリスリアクターは、前記ＨＲＰや生体物質を光重合ポリマーで微小空間内に、その微小空間の中心部を中空になるようにして包埋したものとしている。
【００２０】
本発明において、微小空間としては、フッ素樹脂チューブなどのプラスチックチューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁などが挙げられる。前記微小空間は、フッ素樹脂チューブ、ガラス管、ヘマトクリット毛細管などとした場合にはその直径を、溝とした場合にはその溝幅を、孔とした場合にはその直径をそれぞれ数十μｍにすることができる。
【００２１】
本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーもしくはオリゴマーまたは光重合モノマーとオリゴマーの混合物と光重合剤の混合液にＨＲＰ生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に光照射を行うものとしている。
【００２２】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にＨＲＰおよび生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に光照射を行うものとしている。
【００２３】
本発明において、光重合モノマーとしては、ラジカル重合系モノマーが挙げられ、これには単官能アクリレートおよび多官能アクリレートがある。また、モノリシス重合系モノマーが挙げられ、これにはオリゴマーも含まれる。オリゴマーとしては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエ−テルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、共重合系アクリレート、シリコンアクリレートなどが挙げられる。
【００２４】
本発明において、光重合剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエ−テル系化合物、ベンジルケタール系化合物、ケトン系化合物などが挙げられる。
【００２５】
本発明において、生体物質としては、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブなどが挙げられる。また、これらの生体物質は、二種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００２６】
例えば、前記生体物質として、グルコースオキシダーゼを用いた場合には、グルコースを酸化して、グルコノラクトンと過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のグルコース量を定量することができる。コレステロールオキシダーゼは、コレステロールを分解して過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のグルコース量を定量することができる。さらに、アルコールオキシダーゼは、アルコールを分解して過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のアルコール量を定量することができる。また、アミノ酸オキシダーゼは、アミノ酸からアンモニアを遊離させると共に、過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のアミノ酸量を定量することができる。
【００２７】
本発明において、微小空間がキャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管などの管である場合には、光照射を行うことによってＨＲＰまたは／および生体物質が管の壁面に包埋され、中心部は中空となり、リアクターの背圧をほとんどゼロにすることができる。
【００２８】
次に、本発明の製造方法において、光重合モノマーと光重合剤の混合液にＨＲＰと生体物質を分散させる場合、このＨＲＰと生体物質の最適混合比を、以下のようにして求めた。
【００２９】
先ず、生体物質をグルコースオキシダーゼ（以下、ＧＯＤという）とし、ＨＲＰ量を一定（１４ｍｇ）とし、ＧＯＤ量を変化（３、６、１２、１８、２４ｍｇ）させたときの、グルコース定量測定能を検討した。
【００３０】
その結果、リアクター内のＨＲＰ量に対するＧＯＤ量により、グルコース試料に対する反応性に変化が見られ、その反応性がＨＲＰ量１４ｍｇに対してＧＯＤ量を１２ｍｇにしたときに良好であったので、ＨＲＰと生体物質の最適混合比は、１：１（重量比）とした。
【００３１】
以下、本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００３２】
〔実施例１〕（有機モノリスリアクターの製造方法）
３−メタクリル・オキシプロピル・トリメトキシシラン（光重合モノマー）と、アセトフェノン系化合物の２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（重合開始剤：「ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３」チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）の混合液に、ＨＲＰを分散させて、ヘマトクリット毛細管（微小空間：テルモ社製／長さ７５ｍｍ、外径１．５ｍｍ）内に導入した。このヘマトクリット毛細管にＵＶ照射器（ケムコ社製）を用いて室温で１２時間、光照射を行い、１８ｍｍ長に切断し、ＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＨＲＰリアクターという）を製造した。
【００３３】
〔試験例１〕（過酸化水素の測定）
実施例１で製造したＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してから過酸化水素の測定に使用した。
【００３４】
過酸化水素試料（２５μＬ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０１％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ９．４、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００３５】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度の過酸化水素試料の化学発光度を検出することにより、検量線を作成すれば、体液などの過酸化水素を定量することができる。
【００３６】
〔実施例２〜５〕（有機モノリスリアクターの製造方法）
３−メタクリル・オキシプロピル・トリメトキシシラン（光重合モノマー）と、アセトフェノン系化合物のジエトキシアセトフェノン（重合開始剤：「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８００」チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）の混合液に、
１）グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）とＨＲＰ（重量比１：１）
２）コレステロ−ルオキシダーゼ（ＣＯＤ）とＨＲＰ（重量比１：１）
３）アルコールオキシダーゼ（ＡＬＯ）とＨＲＰ（重量比１：１）
４）アミノ酸オキシダーゼ（ＡＭＯ）とＨＲＰ（重量比１：１）を、
それぞれ分散させて、キャピラリーガラス管（微小空間：長さ７５ｍｍ、内径０．８５ｍｍ）内に導入した。これらキャピラリーガラス管にＵＶ照射器（ケムコ社製）を用いて室温で１２時間、光照射を行い、１８ｍｍ長に切断し、
１）ＧＯＤとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＧＯＤ／ＨＲＰリアクターという）
２）ＣＯＤとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＣＯＤ／ＨＲＰリアクターという）
３）ＡＬＯとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＡＬＤ／ＨＲＰリアクターという）、
４）ＡＭＯとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＡＭＤ／ＨＲＰリアクターという）を、
それぞれ製造した。
【００３７】
〔試験例２〕（グルコースの測定）
実施例２で製造したＧＯＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００３８】
グルコース試料（５０ｍＭ／Ｌ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００３９】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のグルコース試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などのグルコース量を定量することができる。
【００４０】
〔試験例３〕（コレステロールの測定）
実施例２で製造したＣＯＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００４１】
コレステロール試料（３．５ｍｇ／ｍＬ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００４２】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のコレステロール試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などのコレステロール量を定量することができる。
【００４３】
〔試験例４〕（アルコールの測定）
実施例２で製造したＡＬＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００４４】
エチルアルコール試料（２５％）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００４５】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のエチルアルコール試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などのアルコール量を定量することができる。
【００４６】
〔試験例５〕（アミノ酸の測定）
実施例２で製造したＡＭＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００４７】
ロイシン試料（２．５ｍｇ／ｍＬ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００４８】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のロイシン試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などアミノ酸量を定量することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体液中の過酸化水素や、グルコース、コレステロール等、各種の成分の測定などに用いることができる有機モノリスリアクターおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
過酸化水素の定量測定法には、フローインジェクション−ホースラディシュ・ペルオキシダーゼ(Flow Injection - Horse Radish Peroxidase ；ＦＩ−ＨＲＰ) 触媒化学発光法(Chemiluminescence;ＣＬ）などがある。
【０００３】
従来のＣＬ法では、ＨＲＰを固定化したゲルをリアクターチューブに充填して、そのチューブの両端をフリッツで固定する方法が採られていた。
【０００４】
例えば、ＨＲＰの固定化固相として、パールビーズ、ガラスビーズ、キトサンゲル、ポリスチレンゲル、アクリルゲル等のアミノ基導入ゲルなどを用い、ＨＲＰをリン酸などの緩衝液に希釈して、中根法（糖鎖酸化法）にしたがって、これら固定化固相に固定する。そして、フッ素樹脂チューブなどに、前記ＨＲＰ固定化固相を充填し、そのチューブの両端を適宜材質からなるフリッツで固定する方法が採られていた（特許文献１）。
【０００５】
すなわち、この方法では、リアクター作成に、１）ゲルへのＨＲＰの固定化、２）ＨＲＰ固定ゲルのカラム充填、３）カラムのフリット留め、の三段階の作成過程を要した。
【特許文献１】特開２００４−８１１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のＣＬ法では、リアクターサイズが微小化されるにつれて、そのリアクターの作成が困難になるという問題があった。すなわち、従来のＣＬ法では、ＨＲＰをビーズやゲルの固定化固相に固定してからリアクターチューブに充填しているため、そのリアクターチューブに充填し難く、特にリアクターチューブの径が小さくなると非常に充填し難くなったり、充填するのが不可能になるという問題があった。
【０００７】
さらに、従来のＣＬ法では、リアクター作成に三段階の作成過程を要し、これらのうちには室温で作成できない作成過程もあって、リアクター作成に手間が掛かるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、リアクターサイズが微小化されようともその作成が可能であり、作成過程も少なく、しかも室温での作成が可能であり、リアクター作成に手間が掛からない有機モノリスリアクターおよびその製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼを光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１０】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼと生体物質を、光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１１】
本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼを分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うものとしている。
【００１２】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼおよび生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うものとしている。
【００１３】
本発明において、生体物質としては、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブのいずれか一種以上とすることができる。
【００１４】
本発明において、微小空間としては、フッ素樹脂チューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁のいずれかとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上に述べたように構成されているので、リアクターサイズが微小化されようともその作成が可能となり、作成過程も少なく、しかも室温での作成が可能であり、したがってリアクター作成に手間が掛からないものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の有機モノリスリアクターは、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼ（以下、ＨＲＰという）を光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１８】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターは、ＨＲＰと生体物質を、光重合ポリマーで微小空間内に包埋したものとしている。
【００１９】
そして、本発明の有機モノリスリアクターは、前記ＨＲＰや生体物質を光重合ポリマーで微小空間内に、その微小空間の中心部を中空になるようにして包埋したものとしている。
【００２０】
本発明において、微小空間としては、フッ素樹脂チューブなどのプラスチックチューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁などが挙げられる。前記微小空間は、フッ素樹脂チューブ、ガラス管、ヘマトクリット毛細管などとした場合にはその直径を、溝とした場合にはその溝幅を、孔とした場合にはその直径をそれぞれ数十μｍにすることができる。
【００２１】
本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーもしくはオリゴマーまたは光重合モノマーとオリゴマーの混合物と光重合剤の混合液にＨＲＰ生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に光照射を行うものとしている。
【００２２】
さらに、本発明の有機モノリスリアクターの製造方法は、光重合モノマーと光重合剤の混合液にＨＲＰおよび生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に光照射を行うものとしている。
【００２３】
本発明において、光重合モノマーとしては、ラジカル重合系モノマーが挙げられ、これには単官能アクリレートおよび多官能アクリレートがある。また、モノリシス重合系モノマーが挙げられ、これにはオリゴマーも含まれる。オリゴマーとしては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエ−テルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、共重合系アクリレート、シリコンアクリレートなどが挙げられる。
【００２４】
本発明において、光重合剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエ−テル系化合物、ベンジルケタール系化合物、ケトン系化合物などが挙げられる。
【００２５】
本発明において、生体物質としては、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブなどが挙げられる。また、これらの生体物質は、二種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００２６】
例えば、前記生体物質として、グルコースオキシダーゼを用いた場合には、グルコースを酸化して、グルコノラクトンと過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のグルコース量を定量することができる。コレステロールオキシダーゼは、コレステロールを分解して過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のグルコース量を定量することができる。さらに、アルコールオキシダーゼは、アルコールを分解して過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のアルコール量を定量することができる。また、アミノ酸オキシダーゼは、アミノ酸からアンモニアを遊離させると共に、過酸化水素を生成するため、この過酸化水素量をＨＲＰによって定量することにより、体液中のアミノ酸量を定量することができる。
【００２７】
本発明において、微小空間がキャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管などの管である場合には、光照射を行うことによってＨＲＰまたは／および生体物質が管の壁面に包埋され、中心部は中空となり、リアクターの背圧をほとんどゼロにすることができる。
【００２８】
次に、本発明の製造方法において、光重合モノマーと光重合剤の混合液にＨＲＰと生体物質を分散させる場合、このＨＲＰと生体物質の最適混合比を、以下のようにして求めた。
【００２９】
先ず、生体物質をグルコースオキシダーゼ（以下、ＧＯＤという）とし、ＨＲＰ量を一定（１４ｍｇ）とし、ＧＯＤ量を変化（３、６、１２、１８、２４ｍｇ）させたときの、グルコース定量測定能を検討した。
【００３０】
その結果、リアクター内のＨＲＰ量に対するＧＯＤ量により、グルコース試料に対する反応性に変化が見られ、その反応性がＨＲＰ量１４ｍｇに対してＧＯＤ量を１２ｍｇにしたときに良好であったので、ＨＲＰと生体物質の最適混合比は、１：１（重量比）とした。
【００３１】
以下、本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００３２】
〔実施例１〕（有機モノリスリアクターの製造方法）
３−メタクリル・オキシプロピル・トリメトキシシラン（光重合モノマー）と、アセトフェノン系化合物の２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（重合開始剤：「ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３」チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）の混合液に、ＨＲＰを分散させて、ヘマトクリット毛細管（微小空間：テルモ社製／長さ７５ｍｍ、外径１．５ｍｍ）内に導入した。このヘマトクリット毛細管にＵＶ照射器（ケムコ社製）を用いて室温で１２時間、光照射を行い、１８ｍｍ長に切断し、ＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＨＲＰリアクターという）を製造した。
【００３３】
〔試験例１〕（過酸化水素の測定）
実施例１で製造したＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してから過酸化水素の測定に使用した。
【００３４】
過酸化水素試料（２５μＬ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０１％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ９．４、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００３５】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度の過酸化水素試料の化学発光度を検出することにより、検量線を作成すれば、体液などの過酸化水素を定量することができる。
【００３６】
〔実施例２〜５〕（有機モノリスリアクターの製造方法）
３−メタクリル・オキシプロピル・トリメトキシシラン（光重合モノマー）と、アセトフェノン系化合物のジエトキシアセトフェノン（重合開始剤：「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８００」チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）の混合液に、
１）グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）とＨＲＰ（重量比１：１）
２）コレステロ−ルオキシダーゼ（ＣＯＤ）とＨＲＰ（重量比１：１）
３）アルコールオキシダーゼ（ＡＬＯ）とＨＲＰ（重量比１：１）
４）アミノ酸オキシダーゼ（ＡＭＯ）とＨＲＰ（重量比１：１）を、
それぞれ分散させて、キャピラリーガラス管（微小空間：長さ７５ｍｍ、内径０．８５ｍｍ）内に導入した。これらキャピラリーガラス管にＵＶ照射器（ケムコ社製）を用いて室温で１２時間、光照射を行い、１８ｍｍ長に切断し、
１）ＧＯＤとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＧＯＤ／ＨＲＰリアクターという）
２）ＣＯＤとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＣＯＤ／ＨＲＰリアクターという）
３）ＡＬＯとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＡＬＤ／ＨＲＰリアクターという）、
４）ＡＭＯとＨＲＰを包埋した有機モノリスリアクター（以下、ＡＭＤ／ＨＲＰリアクターという）を、
それぞれ製造した。
【００３７】
〔試験例２〕（グルコースの測定）
実施例２で製造したＧＯＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００３８】
グルコース試料（５０ｍＭ／Ｌ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００３９】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のグルコース試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などのグルコース量を定量することができる。
【００４０】
〔試験例３〕（コレステロールの測定）
実施例２で製造したＣＯＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００４１】
コレステロール試料（３．５ｍｇ／ｍＬ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００４２】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のコレステロール試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などのコレステロール量を定量することができる。
【００４３】
〔試験例４〕（アルコールの測定）
実施例２で製造したＡＬＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００４４】
エチルアルコール試料（２５％）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００４５】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のエチルアルコール試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などのアルコール量を定量することができる。
【００４６】
〔試験例５〕（アミノ酸の測定）
実施例２で製造したＡＭＤ／ＨＲＰリアクターを、フロー型化学発光装置（日本分光社製）のセルホルダーに装着し、移動相溶液で約１時間、洗浄してからグルコースの測定に使用した。
【００４７】
ロイシン試料（２．５ｍｇ／ｍＬ）をオートサンプラーから移動相流Ｓ1 （ＢＳＡ０．０５％水溶液、１００μＬ／ｍｉｎ）へ注入した。移動相流Ｓ1 へ別の移動相Ｓ２ （イミダゾール・トリシン液ｐＨ８．６、１００μＬ／ｍｉｎ）を合流させ、フローセルリアクター内へ流入させたところ、フローセルリアクター内で化学発光が生じた。
【００４８】
その化学発光を、前記化学発光装置のフォトマルチプレ−ヤで検出することができた。これにより、各濃度のロイシン試料の化学発光度を検出し、検量線を作成することにより、体液中などアミノ酸量を定量することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホースラディシュ・ペルオキシダーゼを光重合ポリマーで微小空間内に包埋したことを特徴とする有機モノリスリアクター。
【請求項２】
ホースラディシュ・ペルオキシダーゼと生体物質を、光重合ポリマーで微小空間内に包埋したことを特徴とする有機モノリスリアクター。
【請求項３】
光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼを分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うことを特徴とする有機モノリスリアクターの製造方法。
【請求項４】
光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼおよび生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うことを特徴とする有機モノリスリアクターの製造方法。
【請求項５】
生体物質が、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項２記載の有機モノリスリアクター。
【請求項６】
生体物質が、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項４記載の有機モノリスリアクターの製造方法。
【請求項７】
微小空間が、フッ素樹脂チューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載の有機モノリスリアクター。
【請求項８】
微小空間が、フッ素樹脂チューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁のいずれかであることを特徴とする請求項３または４記載の有機モノリスリアクターの製造方法。
【請求項１】
ホースラディシュ・ペルオキシダーゼを光重合ポリマーで微小空間内に包埋したことを特徴とする有機モノリスリアクター。
【請求項２】
ホースラディシュ・ペルオキシダーゼと生体物質を、光重合ポリマーで微小空間内に包埋したことを特徴とする有機モノリスリアクター。
【請求項３】
光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼを分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うことを特徴とする有機モノリスリアクターの製造方法。
【請求項４】
光重合モノマーと光重合剤の混合液にホースラディシュ・ペルオキシダーゼおよび生体物質を分散させて、微小空間内に導入し、この微小空間に室温で光照射を行うことを特徴とする有機モノリスリアクターの製造方法。
【請求項５】
生体物質が、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項２記載の有機モノリスリアクター。
【請求項６】
生体物質が、グルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、モノアミンオキシダーゼなどの酵素、タンパク質、ＤＮＡプローブのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項４記載の有機モノリスリアクターの製造方法。
【請求項７】
微小空間が、フッ素樹脂チューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載の有機モノリスリアクター。
【請求項８】
微小空間が、フッ素樹脂チューブ、キャピラリーガラス管、ヘマトクリット毛細管、シリコンウエハーやガラス板に造った細溝、極微細ガラス管、平板上に水滴状に形成したモノリス塊、ゲル表面の微細孔内、マイクロタイターウェル内壁、試験管内壁のいずれかであることを特徴とする請求項３または４記載の有機モノリスリアクターの製造方法。
【公開番号】特開２００８−９９６５７（Ｐ２００８−９９６５７Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５６３２０（Ｐ２００６−３５６３２０）
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（３９６０２１８９６）株式会社ケムコ (2)
【出願人】（５０２３１３１９６）
【出願人】（５０２３１３２００）
【出願人】（５０３２７６２８５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（３９６０２１８９６）株式会社ケムコ (2)
【出願人】（５０２３１３１９６）
【出願人】（５０２３１３２００）
【出願人】（５０３２７６２８５）
【Ｆターム（参考）】
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