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JPH0317479B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0317479B2
JPH0317479B2 JP57139269A JP13926982A JPH0317479B2 JP H0317479 B2 JPH0317479 B2 JP H0317479B2 JP 57139269 A JP57139269 A JP 57139269A JP 13926982 A JP13926982 A JP 13926982A JP H0317479 B2 JPH0317479 B2 JP H0317479B2
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JP
Japan
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carrier
oxidase
solution
impregnating
drying
Prior art date
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Expired
Application number
JP57139269A
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English (en)
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JPS5845558A (ja
Inventor
Chen Shenntsuon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Corp
Original Assignee
Miles Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Miles Inc filed Critical Miles Inc
Publication of JPS5845558A publication Critical patent/JPS5845558A/ja
Publication of JPH0317479B2 publication Critical patent/JPH0317479B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
    • G01N33/521—Single-layer analytical elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING 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
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
    • C12Q1/28—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase involving peroxidase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING 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
    • C12Q2326/00—Chromogens for determinations of oxidoreductase enzymes
    • C12Q2326/10—Benzidines
    • C12Q2326/12—3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine, i.e. TMB
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S435/805—Test papers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、一般に、診断用試験の分野に関し、
更に詳しくは、テトラアルキルベンジジン指示薬
を含む組成物を用いた、分析対象物の定性及び定
量分析に有用な試験具及び素子に関する。 試験片状の試験具及び同様の固体状分析素子
は、種々のタイプの試料、特に生物学的液体の分
析においては、当りまえのことになつている。血
清及び尿のような、臨床上重要な生物学的液体中
の物質の検出用に設計された試験片は、病気の診
断上有利なものとなつている。 種々のタイプの試験片は、最も身近なPH試験紙
から、グルコース、蛋白質、潜血等の種々の尿成
分及び血液成分を検出するための生体外診断具
（例えば、米国特許第3164534号、第3485587号；
及び第3012976号明細書に記載）に至るまで、広
汎な分野において、多年に亘り、知られかつ用い
られている。 発色性指示薬であるｏ−トリジンは、時折、試
験組成物に用いられているが、酸化された指示薬
が、アスコルビン酸のような妨害物質によつて還
元を受けやすいという結果をもたらす。更に、ｏ
−トリジンの安全性が問題視されている。英国特
許明細書第1464359号及び第1464360号は、３，
3′，５，5′−テトラメチルベンジジン及びその類
縁化合物の用途及び過酸化水素又は反応して過酸
化物を生成する成分の検出及び測定にそれらを使
用することを開示している。 米国特許第4273868号明細書には、組成物、試
験具、該試験具の製造方法及び試料中グルコース
の測定方法が開示されている。この試験用組成物
は、グルコースオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ
のような過酸化物活性化物質、安定剤及び所定量
のグルコース含有試料とこの試験手段を接触させ
ると、安定な平衡状態で、上記指示薬の還元型及
び酸化型から成ると信じられている安定な呈色反
応生成物を迅速に生成するのに十分な量の３，
3′，５，5′−テトラアルキルベンジジン指示薬か
らなる。３，3′，５，5′−テトラメチルベンジジ
ンが、グルコースオキシダーゼ活性の1000国際単
位あたり、少くとも約2.6ミリモルの濃度で存在
することが好ましい。開示された安定剤の１つに
は、ガントレツツ（Gantrez）AN−139としてジ
ーエーエフ・コーポレーシヨン（GAF
Corporation）から市販されているメチルビニル
エーテルと無水マレイン酸の共重合体がある。試
験具は２回の浸漬含浸工程によつて製造され、こ
の工程において、３，3′，５，5′−テトラアルキ
ルベンジジンは、それを有機溶媒中に溶かして調
製された溶液を用いる第２の浸漬において含浸さ
れる。 先行技術によつて教示されているようにして製
造された試験具は、色の劣化という問題があり、
高濃度の試薬を必要とし（それに伴つて高価とな
る）、しかも使用者の技能に左右されるので、読
み取りが不正確になりがちである。例えば、試験
具のあるものでは、必要な洗浄操作中に、反応し
た指示薬の多くが失われ、読み取り精度が変化す
る結果となる。 現在、認識されているこれらの問題は、本発明
の分析素子においてほとんど無くなるか、あるい
は克服される。本発明は、次の複数の工程から成
る、素子の製造方法によつて達成された。すなわ
ち、 (a) 2.5以下のPHを有し、水性溶媒中に、重量ベ
ースで第１溶液の0.5〜0.75パーセントの濃度
で存在するエチレン基含有カルボン酸の単独も
しくは共重合体又はエチレン基含有化合物と無
水マレイン酸との共重合体、及び上記重合体の
モル濃度より高いモル濃度でテトラアルキルベ
ンジジン二塩酸塩を含有する第１溶液で、担体
を含浸し、次いで、この担体を乾燥する工程、
及び (b) (a)工程で得られた担体を、7.0以上のPHを有
し、水性溶媒中に、オキシダーゼ又はウリカー
ゼ及び過酸化物活性化物質を含有する第２溶液
で含浸し、次いで、この担体を乾燥する工程か
らなることを特徴とする液体試料中分析対象物
の測定用分析素子の製造方法である。 本発明は、同様に、分析素子及び本発明による
分析素子と試料を接触させ、得られた色の変化を
観察することからなる、流体試料中分析対象物を
測定する方法を提供するものである。呈色反応生
成物は、分析素子を、試験すべき流体試料体に接
触後、約60秒以下、より具体的に言うと、約10秒
〜30秒の時間内に生成する。 明確にするために、次の叙述には、固有の用語
が用いられているが、これらの用語は例示的説明
のために選択された、本発明の具体的な実施態様
のみを指すことを意図したもので、本発明の範囲
を制限又は限定せんとしたものではない。 オキシダーゼ又はウルカーゼ及び過酸化物活性化
物質 オキシダーゼ又はウルカーゼ及び過酸化物活性
化物質は、分析対象物及び／又はそれらから導か
れる生成物と反応して、酸化性物質、例えば過酸
化水素を生成する試薬類を含む。過酸化物活性化
物質の存在で、該酸化性物質はテトラアルキルベ
ンジジンを酸化して、検出可能な種（species）
を生成する。 過酸化水素及び過酸化水素を生成する化合物の
検出及び定量分析は、多くの領域において、例え
ば、酵素の存在下で、グルコースオキシダーゼ、
コレステロールオキシダーゼ（場合により、コレ
ステロールエステル加水分解酵素をも含む）、ウ
リカーゼ、キサンチンオキシダーゼのようなアミ
ノ酸オキシダーゼ等の酵素活性による、グルコー
ス、コレステロール、尿酸、キサンチンのような
アミノ酸等の物質の酵素分析で生じる過酸化水素
検出において、重要である。試料中に存在する酵
素基質の量は、生成し、かつ検出される過酸化水
素の量から測定可能である。 かかる系において、過酸化水素を検出及び／又
は定量するための公知の組成物は、通常、過酸化
物活性化能を有する物質、例えば、ペルオキシダ
ーゼ及びペルオキシダーゼ様物質、及び過酸化水
素と過酸化物活性化物質の存在下で、検出可能な
変化（通常、色の変化）を行う材料からなる。か
かる組成を叙述している先行技術の完全なリスト
は、ここで挙げるにはあまりに広範囲にわたる。
しかしながら、かかる材料を述べている二、三の
代表的特許を挙げれば、米国特許第2921309号、
第2981606号、第3349006号、第3092465号、第
3558435号、第3595755号、第3627697号、第
3627698号、第3630847号、第3654179号、第
3654180号及び第3853470号である。 二元酵素系が存在することが好ましく、その場
合、一又は二以上の酵素が分析対象物を変換し
て、過酸化水素を生成し、一方、他の酵素が、過
酸化物活性化能を有する。 過酸化物活性化物質は、それらが過酸化物とベ
ンジジン、ｏ−トリジン、３，3′，５，5′−テト
ラメチルベンジジン、２，７−ジアミノフルオレ
ン又は類似の指示薬物質との間の酸化還元反応に
触媒作用を及ぼし、それによつて、色の変化のよ
うな検出可能な応答を生ずるという点で酵素様物
質である。ヘモグロビン及びその誘導体類は、か
かる“過酸化物活性化”物質の典型的なものであ
る。というのは、それらが、酵素ペルオキシダー
ゼの挙動に類似した挙動をするためである。かか
る物質は、擬似ペルオキシダーゼとも呼ばれてい
る。米国特許第4089747号明細書の５欄56行から
６欄11行に述べられているように、ペルオキシダ
ーゼは、過酸化水素が他物質を酸化する反応にお
いて、触媒作用を及ぼす酵素である。これらのペ
ルオキシダーゼ類は、通常ポルフイリン鉄を含有
する複合蛋白質である。ペルオキシダーゼは、西
洋ワサビ、じやがいも類、イチジク樹液及びカブ
類（植物性ペルオキシダーゼ）；ミルク（ラクト
（lacto）ペルオキシダーゼ）；及び白血球（ヴエ
ルド（verdo）ペルオキシダーゼ）中に存在し；
微生物中にも存在し、かつ醗酵によつて生成する
ことがある。Acta Chem.Scand、第４巻、422−
434頁（1950）中に、セオレル（The¨orell）及び
メーリー（Maehly）によつて開示されているよ
うな、ある合成ペルオキシダーゼ類もH2O2検出
系において用いるのに満足なものである。ヘミ
ン、メトヘモグロビン、オキシヘモグロビン、ヘ
モグロビン、ヘモクロモゲン、アルカリ性ヘマチ
ン、ヘミン誘導体及び過酸化物活性化能又はペル
オキシダーゼ様活性、すなわち過酸化水素及び他
の過酸化物による他物質の酸化に対して触媒作用
を及ぼす能力を示す他のある種の化合物のような
物質はその満足度が下まわる。酵素ではないが、
過酸化物活性化能を示す他の物質としては、チオ
シアン酸鉄、タンニン酸鉄、フエロシアン酸第１
鉄及びクロム酸塩（硫酸クロムカリウムのよう
な）が挙げられる。 テトラアルキルベンジジン類 使用できる種々のベンジジン指示薬としては、
アルキル基が炭素数１〜４個のアルキル基である
３，3′，５，5′−テトラアルキルベンジジンが挙
げられ、３，3′，５，5′−テトラメチルベンジジ
ンが特に好ましい。同様に使用できる他のものと
しては、３，3′−ジメチル−５，5′−ジエチル−
ベンジジン及び３，3′，５，5′−テトラエチルベ
ンジジンが挙げられる。これらの例から分るよう
に、４個のアルキル基は同じであつても、異なつ
ていてもよい。 ３，3′，５，5′−テトラアルキルベンジジン
は、とりわけ、それらが発癌性ではないために、
他の公知の指示薬より好ましい。 このテトラアルキルベンジジン二塩酸塩は、重
量に対する重量ベースで、組成物の約1.0〜約2.0
パーセントの濃度で存在するのが好ましい。 高分子量媒染剤 使用できる適切な高分子量媒染剤としては、エ
チレン基含有カルボン酸の単独もしくは共重合体
が挙げられる。具体例としては、アクリル酸のホ
モポリマー及びアクリル酸とアクリルアミドの共
重合体が挙げられる。 使用できる他の高分子量媒染剤には、式： （ここで、Ｒは水素原子、炭素数１〜18個のアル
キル基、アルコキシ基、−OCOCH3基又はフエニ
ル基で、ｎは２からこのポリマーの繰り返し単位
総数までの整数） を有する共重合体無水物がある。例としては、メ
チルビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合
体；酢酸ビニルと無水マレイン酸の共重合体；エ
チレンと無水マレイン酸の共重合体；オクタデシ
ルビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合体；
及びスチレンと無水マレイン酸の共重合体が挙げ
られる。 高分子量媒染剤は、重量に対する重量ベース
で、組成物の約0.5〜約0.75パーセントの濃度で
存在する。 担 体 担体という用語は、試験されるべき生理学的液
体又は他の液体にさらされた際、不溶で、かつそ
の構造上の一体性を保持するマトリツクスを指し
ている。使用可能な適切なマトリツクスとして
は、紙、セルロース、木材、合成樹脂フリース、
ガラス繊維、不織布及び織布、ゼラチン、ポリプ
ロピレンのような種々の有機ポリマー及び当業者
に皮膜形成剤としてよく知られている他の有機材
料が挙げられる。便利のために、担体は、ポリス
チレンから製作しうる不溶性支持体もしくは把持
部材に適切に付着させてもよい。 素子の製造 本発明の試験具は、次に示す二工程、すなわ
ち、 (a) 2.5以下のPHを有し、水性溶媒中に、重量に
対する重量ベースで第１溶液の約0.5〜約0.75
パーセントの濃度で存在する高分子量媒染剤及
び高分子量媒染剤のモル濃度より高いモル濃度
でテトラアルキルベンジジン二塩酸塩を含有す
る第１溶液で、担体を含浸し、次いで、この担
体を乾燥する工程；及び (b) (a)工程で得られた担体を、少なくとも7.0の
PHを有し、水性溶媒中にオキシダーゼ又はウル
カーゼ及び過酸化物活性化物質を含有する第２
溶液で含浸し、次いで、乾燥する工程からなる
方法によつて製造される。この方法は、(b)工程
で得られた担体を、エチルセルロースのような
半透過性ポリマーの有機溶媒溶液で含浸し、次
いで乾燥するという追加の工程(c)を含んでもよ
い。この場合の有機溶媒としては、好ましくは
トルエンを含むものである。特に好ましいもの
は、トルエン及びエタノールを含む有機溶媒で
ある。溶媒が、実質的に、トルエン及びエタノ
ールからなる場合は、トルエンは溶媒の約80〜
約95パーセントであり、エタノールは溶媒の約
５〜約20パーセントであり、トルエンとエタノ
ールは合わせて100パーセントなつている。 試験用組成物が、全血中の分析対象物の検出に
用いられる場合は、含浸担体マトリツクスは、前
述方法の工程(c)に従つて、エチルセルロースフイ
ルム又は他の適切な材料でできた、半透過性で透
明な塗膜もしくは被膜で被覆するのが有利であ
る。これは、例えば、選択された有機溶媒（類）
に溶解したエチルセルロースの層を含浸担体の表
面に塗布し、次に、蒸発乾燥により溶媒を除去す
ることによつて達成される。 処理担体状の試験具は、しばしば、使用前かな
りの期間貯蔵されるので、選択される指示薬は空
気中で容易に自動酸化しないものが望ましい。注
意すべきは、試験具を、露光から、保護すべきで
あり、場合によつては、使用直前に一又はそれ以
上の試験具を取り出すためにのみ開かれる撥湿性
容器に、それらを密封保管することが望ましい。 必要に応じて、担体マトリツクスは、黄色等の
特殊な色のバツクグラウンド染料で処理し、グル
コースとの反応によつて生ずる色がバツクグラウ
ンド色と配合されて、試験される流体もしくは液
体中に存在するグルコースの濃度に相当する種々
の色相を生ずるようにしてもよい。呈色反応生成
物が青色の場合には、担体を黄色に染色すること
が特に望ましい。 分析操作 試験具は、試験試料中に試験具を瞬間的に浸漬
するか、さもなければ、試験試料を担体マトリツ
クス中に導入することによつて用いるのが有利で
あるが、それによつて、グルコースが存在する
と、検出しうる色の変化がおこる。担体の体積
は、担体によつて吸収されかつ、それを含んだ試
験手段がさらされるところの試料の量を制限する
ことに役立つ。過剰の試料は洗浄又は吸取りによ
つて除去し、それによつて、実際に、担体マトリ
ツクスに入りこんだ試料体積に試験試料量を制限
してもよい。分析されるべき液体媒体は、リガン
ドを含むと考えられる天然に存在するか又は人工
的に生成された液体であつてよく、通常は生物学
的流体又はその希釈物である。分析されうる生物
学的流体としては、血清、プラズマ、尿、唾液及
び羊水と脳脊髄液が挙げられる。プラズマ、血清
又は他の体液試料が試験される場合、試験具は同
様に用いることが可能である。 グルコース濃度の高精度測定のために、光電
法、比色法、又は分光光度法を呈色測定のために
用いてもよい。GLUCOMETER（グルコメータ
ー、商標名）反射比色計〔エイムズ・カンパニ
ー、デイビジヨン・オブ・マイルス・ラボラトリ
ーズ、インコーポレーテツド（Ames Company
Division of Miles Laboratories Inc.）〕は、
DEXTROSTIX （デキストロステイツクス、
登録商標）試薬片（エイムズ・カンパニー、デイ
ビジヨン・オブ・マイルス・ラボラトリーズ、イ
ンコーポレーテツド）及び本発明に従つて製造さ
れた素子と共に用いられて、全血グルコースを定
量測定するために設計された携帯用計器である。
GLUCOMETER反射比色計は、反応した試験具
マトリツクス表面からの反射光を測定し、かつこ
の測定値を、電気回路によつて、10〜400ミリグ
ラム（mg）／100ミリリツトル（ml）の範囲内の
血液グルコースを表示しうる計器の、正確に校正
されたメーター目盛上の読みに変換する。血液グ
ルコース濃度が高くなればなるほど、試験片はよ
り暗色となり、反射光はより減少する。反対に、
血液グルコース濃度が低くなればなるほど、試験
片はより明色となり、反射光は増加する。ここに
述べた呈色試験手段もしくは試験具は、
DEXTROSTIX試薬片のそれと類似の方法で、
グルコメーター反射比色計によつて測定されうる
独得の呈色応答を提供するという点で、特に有用
であることが判明した。あるいは、同じ指示薬を
用いて既知濃度の分析対象物で得られた標準色標
と生成した色相を比較することによつて、本発明
の分析素子を用いて、判定量結果を得ることが可
能である。 Ｋ（試験片の吸収係数）と吸収種（例えば分析
対象物）の濃度との関係はクベルカーモンク
（Kubelka−Monk）式によつて与えられる。こ
の式は、反射分光測光に関する詳細な議論と共
に、コルツミ（Kortumi、G.）著、
ReflectanceSpectroscopy、スプリンゲル−フエ
ルラーグ、インコーポレーテツド、ニユーヨー
ク、1969（Springer−Verlag Inc.、New Yoyk、
1969）に掲載されている。 実施例に用いられた用語Ｋ／Ｓは式（１−Ｒ）
２／2Rによつて定義される比である。ここでＲは
反射率であり、Ｓは用いられた個々の担体の散乱
係数である。従つて、Ｋ／Ｓは反応によつて生成
された色原体量に比例する。実施例における読み
取りは示された波長で行われた。 実施例 示された実施例は、単に説明的なものであり、
本発明を限定するものと解釈されるべきものでは
ない。当業者は、望ましいと思われるように、そ
の成分及びパラメーターを変動、置換及び変化さ
せることができるであろう。実施例で用いられた
西洋ワサビペルオキシダーゼ、グルコースオキシ
ダーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレス
テロールエステラーゼはインヂアナ州、エルクハ
ートのマイルス・ラボラトリーズ・インコーポレ
ーテツドのザ・リサーチ・プロダクツ・デイビジ
ヨン（The Research Rroducts Division Miles
Laboratories Inc.、Elkhart、IN.）より入手し
た。ガントレツツ（Gantrez）AN−139及びポリ
ビニルピロリドン（PVP）はニユーヨーク州、
ニユーヨーク市のジーエーエフ・コーポレーシヨ
ン．、ケミカル．プロダクツ（GAF Corp.、
Chemical Products、N.Y.、N.Y.）より得た。
酵素剤の活性は、乾燥重量１ミリグラム当りの活
性単位数によつて測定した。国際生化学連合
（International Uni on of Biochemistry）の酵
素に関する委員会は、酵素活性の国際単位（I.
U.）を、PH及び温度調節の特定条件の下で１分
間に利用される基質１マイクロモル（μmol）と
定義している。 実施例 Ｉ −グルコース分析用分析素子 本実施例により報告される実施においては、分
析素子は本発明による方法によつて製造され、か
つ反射率の読みとして、液体試料中のグルコース
の存在を、定量測定する能力について試験され
た。一般に、３，3′，５，5′−テトラメチルベン
ジジン（TMB）遊離塩基をTMB・2HCl塩に変
換することにより、TMBを水性浸漬液に含有せ
しめることが可能であつた。これらの実験過程中
に、TMB遊離塩基を、反応に要する量、PH７の
水性媒体中に包含せしめることは不可能であるこ
とが観察された。ガントレツツ（Gantrez）AN
−139つまりポリカルボン酸陰イオン（化学的に
は、これはメチルビニルエーテルと無水マレイン
酸の共重合体である）を、TMB・2HClと共に第
１浸漬液に添加した。このガントレツツは、系中
で、媒染剤として働き、複合体を形成し、それに
より、最終呈色反応生成物を保護する。この第１
浸漬操作にひき続き、第２浸漬操作として酵素類
及び緩衝液を含浸させた。第３浸漬液として、エ
チルセルロースのトルエン溶液が用いられた。本
発明で製造された紙片は、グルコース測定に用い
られる洗浄技術上の制限を大巾に緩和した。 素子の製造 グルコース特異的素子の製造に用いた溶液は次
の成分を含有した：
【表】 試薬含有ホワツトマン（Whatman）3MMろ紙
｛ニユージヤージー州、クリフトンのホワツトマ
ン、インコーポレーテツド（Whatman、Inc.、
Clifton.N.J.）｝は、(a)複数枚のろ紙を、飽和する
まで第１溶液で含浸し、次いで60℃で10分間乾燥
し、；(b)(a)で得られたろ紙を、飽和するまで第２
溶液で含浸し、次いで60℃で10分間乾燥し；更に
(c)(b)で得られたろ紙を、飽和するまで第３溶液で
含浸し、次いで35℃で10分間乾燥することによつ
て製造した。 この試薬含有紙を0.2cm×0.4cmの寸法に裁断
し、0.4cm×8.25cmのポリスチレンフイルムの一
端に、両面接着テープで固定し、本発明による試
験具を得た。これらの試験具は、使用されるま
で、褐色ガラスびん中に乾燥剤と共に貯蔵され
た。 試験溶液 エチレンジアミン四酢酸（EDTA）を入れた
真空収集管中に採取された新鮮血液は、１晩中
（16〜20時間）、37℃で温置することによつてグル
コースを代謝的に消耗せしめた。ヘマトクリツト
値を約45％に調整した。貯蔵（25％）グルコース
溶液の添加により、種々のグルコース濃度液を調
整した。〔“実際値（mg／dl）”として第１表に報
告されている〕。グルコース濃度は、標準対照法、
すなわちザ・イエロー・スプリング・インストル
メント・〔YSI〕・グルコース・アナライザー
〔the Yellow Spring Instrument（YSI）Glucose
Analyzer〕によつて分析された〔“対照値（mg／
dl）”として第１表に報告されている〕。 分析操作 上述のようにして製造されかつ温置された試薬
試験具の性能は、760nｍでパーセント反射率を
与えるGLUCOMETERTM（グルコメーター、商
標名）反射分光光度計として知られる装置を用い
て、器械的に解析された。 このGLUCOMETER計器は、アメリカ合衆国
インヂアナ州、エルクハートのマイルス・ラボラ
トリーズ、インコーポレーテツドのデイ・エイム
ズ・カンパニー・デイビジヨン（the Ames
Company Division of miles Laboratories、
Inc.、Elkhart、IndianaU.S.A）により製造さ
れ、ここから構造上及び性能上の特性に関する完
全な情報が入手可能である。 全血グルコース試料の一滴づつを各分析素子に
点滴器で加え、１分間反応させた。これが終ると
すぐに、洗浄びんからの水流か、水道栓からの水
流によつて、時間をいろいろ変えて、素子を洗浄
した。次に試験片の液体を吸い取り、直ちに
GLUCOMETERで測定した。すべての反射率測
定は、計器中でＫ／Ｓ値に変換された。ここで
Ｋ／Ｓは、（１−Ｒ）2／2Rに等しい。この計器は市販 の標準溶液で検定後、Ｋ／Ｓを内部的で検出臨床
値に変換する。 結 果 結果は、デイジタル読み取り方式で、分析試料
中のグルコースをミリグラム／デシリツトル
（mg／dl）としてグルコメーター計器によつて与
えられた〔“実験値（mg／dl）”として第１表に報
告されている〕。本実験において分析された試料
について得られた結果は、次のように表の形式で
示す。
【表】 結 論 得られたデータは、本発明によつて製造された
素子が、試料中のグルコース濃度を正確に定量検
出するのに有効であることを示している。 実施例 −コレステロール分析用分析素子 本実施例により報告される実験においては、分
析素子は本発明による方法により製造され、か
つ、反射率の読みとして、液体試料中コレステロ
ールの存在を定量測定する能力について試験され
た。一般に、３，3′，５，5′−テトラメチルベン
ジジン（TMB）遊離塩基をTMB・2HClに変換
することにより、TMBを水性浸漬液に含有せし
めることが可能であつた。ガントレツツ
（Gantrez）は系中で媒染剤として働く。この第
１浸漬操作に引き続いて、第２浸漬操作として、
酵素類及び緩衝液を含浸させた。 素子の製造 コレステロール特異的素子の製造に用いた溶液
は、次の成分を含有した：
【表】
【表】 試薬含有ホワツトマン（Whatman）3MMろ紙
｛ニユージヤージー州、クリフトンのホワツトマ
ン、インコーポレーテツド（Whatman、Inc.、
Clifton、N.J.）｝は、(a)複数枚のろ紙シートを、
飽和するまで第１溶液で含浸し、次いで60℃で10
分間乾燥し；(b)(a)で得られたろ紙を、飽和するま
で第２溶液で含浸し、次いで60℃で10分間乾燥
し；更に(c)(b)で得られたろ紙を、飽和するまで第
３溶液で含浸し、ついで35℃で10分間乾燥するこ
とによつて製造した。 この試薬含有紙を0.2cm×0.4cmの寸法に裁断
し、0.4cm×8.25cmのポリスチレンフイルムの一
端に、両面接着テープで固定し、本発明による試
験具を得た。これらの試験具は、使用されるま
で、褐色ガラスびん中に乾燥剤と共に貯蔵され
た。 試験溶液 ３種のコレステロール対照血清｛イリノイ州、
シカゴのハイランド・ダイアグノステイツクスの
バツクスター・トラベルノール・デイビジヨン
（Hyland Diagnostics、Div.of Baxter
Travelnol、Chicago、Ill.）｝は、リーベルマン
−バーチヤード（Liebermann−Burchard）分析
操作によつて測定されたように、コレステロール
194、285及び376mg／dlを含有する〔第２表に
“対照値（mg／dl）”として報告されている〕。 分析操作 上述のように製造され、かつ温置された試薬試
験具の性能は、560ナノメートル（ｎｍ）でパー
セント反射率を与えるSeralyzer （シラライザ
ー登録商標）反射光度計〔インヂアナ州、エルク
ハートのマイルス・ラボラトリーズ、インコーポ
レーテツドのエイムズ・カンパニー・デイビジヨ
ン（Ames Company Division of Miles
Laboratories、Inc.、Elkhart、IN）を用いて、
器械的に分析された〔第２表に、“実験値（mg／
dl）”として報告されている〕。すべての反射率測
定は計器中でＫ／Ｓ値に変換された。ここでＫ／
Ｓは〔１−Ｒ〕2／2Rに等しい。この計器は、市販の標 準溶液で検定後、内部的に、Ｋ／Ｓを検出臨床値
に変換する。 コレステロール含有血清の１：９水性稀釈液の
一定量（30μ）をピペツドで分析素子に加え、
２分間反応させた。それが終るとすぐに素子は計
器によつて測定された。 結 果 結果は、デイジタル読み取り方式で、分析試料
中のコレステロールをミリグラム／デシリツトル
（mg／dl）として計器によつて与えられる。これ
らの実験において、分析試料について得られた結
果を次のように第２表に示す。 第２表 対照値（mg／dl） 実験値（mg／dl） 194 185 285 279 376 380 結 論 得られたデータは、本発明によつて製造された
素子が、テトラメチルベンジジン二塩酸塩を用い
て、正確に試料中のコレステロール濃度を定量検
出するのに効果的であることを示している。 実施例 −洗浄に対する比較感受性 本実施例によつて報告される実験においては、
本発明によつて製造された素子を、米国特許第
4273868号明細書の教示によつて製造された試験
具及びDEXTROSTIX （デキストロステイツ
クス、登録商標）試薬片（インヂアナ州、エルク
ハルトのマイルス・ラボラトリーズ、インコーポ
レーテツド）と比較しさ。成された比較は、全血
の細胞成分を除去するために行なわれる洗浄に対
する各々の感受性を評価するためのものである
が、それは、グルコース濃度に関連づけんとする
結果の変動に反映されている。 試験具の製造 本発明による素子もしくは試験具は、実施例
で述べたようにして製造した。米国特許第
4273868号明細書の従来の試験具は、上記特許明
細書の実施例に述べられた製造法に従つて製造
した。DEXTROSTIX試薬片は、市販品として
得られた。 試験溶液 エチレンジアミン四酢酸（EDTA）を入れた
真空収集管中に採取された新鮮血液は、１晩中
（16〜20時間）、37℃で温置することによつて、グ
ルコースを代謝的に消耗せしめた。ヘマトクリツ
ト値を約45％に調整した。貯蔵（25％）グルコー
ス溶液の添加により、種々のグルコース濃度液を
調整した。グルコース濃度は、ザ・イエロー・ス
プリング・インストルメント・グルコース・アナ
ライザー〔YSI〕〔the Yellow Spring
Instrument Glucose Analyzer（YSI）〕によつて
分析された。 分析操作 上述の試薬試験具の性能は、760nｍでパーセ
ント反射率を与えるGLUCOMETERTM（グルコ
メーター、商標名）反射分光光度計を用いて、器
械的に解析された。 グルコース試料の一滴づつを点滴器で各分析素
子に与え、１分間反応させた。それが終ると直ち
に、一方の比較例においては洗浄びんからの水流
により、他方の比較例においては水道栓からの水
流によつて、５秒間、素子を洗浄した。次に、試
験片の液体を吸い取り、直ちにGLUCOMETER
で測定した。すべての反射率測定値は、Ｋ／Ｓ値
に変換された。ここでＫ／Ｓは（１−Ｒ）2／2Rに等し い。 結 果 これらの実験から得られた結果は、次のよう
に、第３表に示した：
【表】
【表】 上表は、DEXTROSTIX及び米国特許第
4273868号明細書による試験具に与える洗浄の影
響を、本発明による試験具と比較している。米国
特許第4273868号明細書の教示によつて製造され
た試験具は、DEXTROSTIX よりも、本発明
によるものよりも、より多くの洗浄依存度を示し
ている。すなわち、より長時間のより激しい洗浄
は、より弱い色相となる。DEXTROSTIX及び
本発明については、僅かに15mg／dlのグルコース
であるのに比べて、米国特許第4273868号明細書
によるものについては、約35mg／dlのグルコース
変動を、色相のＫ／Ｓ差異が惹起した。更に、
DEXTROSTIXは、容認できる精度を提供する
が、使用される指示薬及び溶媒が、その安全性に
関し疑問視されている。かくして、本発明の方法
によつて、上述したすべての不利益が克服され
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 2.5以下のPHを有し、水性溶媒中に、重
    量ベースで第１溶液の0.5〜0.75パーセントの
    濃度で存在するエチレン基含有カルボン酸の単
    独もしくは共重合体又はエチレン基含有化合物
    と無水マレイン酸との共重合体、及び上記重合
    体のモル濃度より高いモル濃度でテトラアルキ
    ルベンジジン二塩酸塩を含有する第１溶液で担
    体を含浸し、次いでこの担体を乾燥する工程；
    及び (b) (a)工程で得られた担体を、7.0以上のPHを有
    し、水性溶媒中にオキシダーゼ又はウリカーゼ
    及び過酸化物活性化物質を含有する第２溶液で
    含浸し、次いでこの担体を乾燥する工程；から
    なることを特徴とする液体試料中分析対象物の
    測定用分析素子の製造方法。 ２ 上記重合体が、メチルビニルエーテルと無水
    マレイン酸の共重合体である特許請求の範囲第１
    項記載の方法。 ３ 上記重合体が、ポリアクリル酸である特許請
    求の範囲第１項記載の方法。 ４ 上記重合体が、アクリル酸エステルとアクリ
    ルアミドの共重合体である特許請求の範囲第１項
    記載の方法。 ５ 上記重合体が、酢酸ビニルと無水マレイン酸
    の共重合体である特許請求の範囲第１項記載の方
    法。 ６ テトラアルキルベンジジン二塩酸塩が、３，
    3′，５，5′−テトラメチルベンジジン二塩酸塩で
    ある特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ テトラアルキルベンジジン二塩酸塩が、重量
    ベースで第１溶液の1.0〜2.0パーセントの濃度で
    存在する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ オキシダーゼが、分析対象物特異的オキシダ
    ーゼからなる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ オキシダーゼ及び過酸化物活性化物質が、グ
    ルコースオキシダーゼ及びペルオキシダーゼから
    なる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １０ オキシダーゼ及び過酸化物活性化物質が、
    コレステロールオキシダーゼ及びペルオキシダー
    ゼからなる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １１ オキシダーゼ及び過酸化物活性化物質が、
    コレステロールオキシダーゼ、コレステロールエ
    ステラーゼ及びペルオキシダーゼからなる特許請
    求の範囲第１項記載の方法。 １２ ウリカーゼ及び過酸化物活性化物質が、ウ
    リカーゼ及びペルオキシダーゼからなる特許請求
    の範囲第１項記載の方法。 １３ オキシダーゼ及び過酸化物活性化物質が、
    アミノ酸オキシダーゼ及びペルオキシダーゼから
    なる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １４ オキシダーゼ及び過酸化物活性化物質が、
    キサンチンオキシダーゼ及びペルオキシダーゼか
    らなる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １５ (b)工程で得られた担体を、半透過性重合体
    の有機溶媒溶液で含浸し、次いでこの担体を乾燥
    する工程(c)をさらに含む特許請求の範囲第１項記
    載の方法。 １６ 有機溶媒が、トルエンからなる特許請求の
    範囲第１５項記載の方法。 １７ 有機溶媒が、トルエン及びエタノールから
    なる特許請求の範囲第１５項記載の方法。 １８ 有機溶媒が、80〜95パーセントのトルエン
    及び５〜20パーセントのエタノールからなり、ト
    ルエン及びエタノールが合わせて100パーセント
    である特許請求の範囲第１５項記載の方法。 １９ (a) 2.5以下のPHを有し、水性溶媒中に重
    量ベースで第１溶液の0.5〜0.75パーセントの
    濃度で存在するメチルビニルエーテルと無水マ
    レイン酸の共重合体、及びこの共重合体のモル
    濃度より高いモル濃度で３，3′，５，5′−テト
    ラメチルベンジジン二塩酸塩を含有する第１溶
    液で担体を含浸し、次いでこの担体を乾燥する
    工程； (b) (a)工程で得られた担体を、7.0以上のPHを有
    し、水性溶媒中にグルコースオキシダーゼ及び
    ペルオキシダーゼを含有する第２溶液で含浸
    し、次いでこの担体を乾燥する工程；及び (c) (b)工程で得られた担体を、80〜95パーセント
    のトルエン及び５〜20パーセントのエタノール
    からなり、トルエン及びエタノールが合わせて
    100パーセントである溶媒中のエチルセルロー
    ス溶液で含浸し、次いでこの担体を乾燥する工
    程からなる特許請求の範囲第１５項記載の液体
    試料中グルコース測定用分析素子の製造方法。 ２０ (a) 2.5以下のPHを有し、水性溶媒中に重
    量ベースで第１溶液の0.5〜0.75パーセントの
    濃度で存在するメチルビニルエーテルと無水マ
    レイン酸の共重合体、及びこの共重合体のモル
    濃度より高いモル濃度で３，3′，５，5′−テト
    ラメチルベンジジン二塩酸塩を含有する第１溶
    液で担体を含浸し、次いでこの担体を乾燥する
    工程； (b) (a)工程で得られた担体を、7.0以上のPHを有
    し、水性溶媒中にコレステロールオキシダー
    ゼ、コレステロールエステラーゼ及びペルオキ
    シダーゼを含有する第２溶液で含浸し、次いで
    この担体を乾燥する工程；及び (c) (b)工程で得られた担体を、80〜95パーセント
    のトルエン及び５〜20パーセントのエタノール
    からなり、トルエン及びエタノールが合わせて
    100パーセントである溶媒及びエチルセルロー
    スからなる溶液で含浸し、次いでこの担体を乾
    燥する工程からなる特許請求の範囲第１５項記
    載の液体試料中コレステロール測定用分析素子
    の製造方法。
JP57139269A 1981-08-13 1982-08-12 分析素子の製造方法 Granted JPS5845558A (ja)

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