JP6038945B2 - ビタミンd化合物に関する遊離試薬 - Google Patents
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Description
冠詞“a”および“an”は、本明細書において、その冠詞の文法上の目的語の1個を、または1個より多くを(すなわち少なくとも1個を)指して用いられる。
別途記載されない場合、用語“ビタミンD化合物”には以下の構造式IおよびIIに従うビタミンD2の骨格またはビタミンD3の骨格を含有する全ての天然存在化合物が含まれることは理解されるべきである。
驚くべきことに、本発明者らは、本発明において開示されるインビトロの方法におけるアルカリ条件下での1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質の存在は、ビタミンD化合物のビタミンD結合タンパク質からの遊離をもたらすことを発見している。
本発明に従う“炭酸水素塩”は、炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)、炭酸水素カリウム(KHCO3)、炭酸水素アンモニウム(NH4HCO3)、炭酸水素カルシウム(Ca(HCO3)2)および炭酸水素マグネシウム(Mg(HCO3)2)からなる群から選択される化合物である。
“本発明に従う“炭酸エステル”は、2個のアルコキシ基に隣接されるカルボニル基である。これらのカーボネートの一般的な構造は、R1O(C=O)OR2である。利用可能な環状炭酸エステル(例えば炭酸エチレン)または非環状炭酸エステル(例えば炭酸ジメチル)ならびにそれらのヒドロキシル化またはハロゲン化誘導体が存在する。
さらなる態様において、その方法に従う工程ii)の還元剤は、2−メルカプトエタノール、2−メルカプトエチルアミン−HCl、TCEP、システイン−HClおよびジチオスレイトール(DTT)からなる群から選択される。
さらなる態様において、その方法に従う工程iii)のアルカリ化剤は、それぞれ0.1M〜2.0Mの、または0.1M〜1.5Mの、または0.2M〜1.75Mの、または0.2M〜1.0Mの、または少なくとも0.1、0.2、0.3もしくは0.4Mの、または最大で2.0、1.7、1.5、1.3、1.0もしくは0.75Mの濃度を有する。
さらなる態様において、本発明に従う方法において用いられるアルカリ化剤は、試料+試薬i)+還元剤ii)+アルカリ化剤iii)の混合物中で、それぞれ0.1M〜0.6Mの、または0.2M〜0.5Mの、または少なくとも0.1Mもしくは0.2Mの、または最大で0.6Mもしくは0.5Mの終濃度を有する。
1態様において、その方法に従う工程a)の試料、1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質を含有する工程i)の試薬+工程ii)の還元剤+工程iii)のアルカリ化剤は、あらゆるピペット操作の順序で添加され得る。混合の際、本発明の方法に従う工程b)は、さらなる態様において、それが少なくとも10、12、15、または20秒間9.5〜14のpH値を有することを特徴としてよく、さらに好ましくは、工程b)は混合の際に少なくとも10、12、15、または20秒間10.5〜14のpH値を有する。
1態様において、本発明は、調べるべき試料中のビタミンD化合物のビタミンD結合タンパク質からの遊離のための試薬組成物に関し、それは濃縮状態の(in a concentration)1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質ならびに還元剤を含有し、ここでその炭酸水素塩からの炭酸水素イオン(HCO3 −)およびその炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質から遊離する炭酸水素イオン(HCO3 −)の総濃度は0.1M〜2.0Mである。
さらなる態様において、本発明は、その還元剤が2−メルカプトエタノール、2−メルカプトエチルアミン−HCl、TCEP、システイン−HClおよびジチオスレイトール(DTT)からなる群から選択されることを特徴とする試薬組成物に関する。
用語“試薬混合物”は、本明細書において下記で用いられる際、調べるべき試料、本発明に従う試薬組成物、およびアルカリ化剤を含む。
さらなる態様において、その試薬混合物は、用いられるアルカリ化剤がそれぞれ0.1M〜2.0Mの、または0.1M〜1.5Mの、または0.2M〜1.75Mの、または0.2M〜1.0Mの、または少なくとも0.1、0.2、0.3もしくは0.4Mの、または最大で2.0、1.7、1.5、1.3、1.0もしくは0.75Mの濃度を有することを特徴とする。
さらなる態様において、本発明に従う方法において用いられるアルカリ化剤は、試薬混合物中でそれぞれ0.1M〜0.6Mの、または0.2M〜0.5Mの、または少なくとも0.1Mもしくは0.2Mの、または最大で0.6Mもしくは0.5Mの終濃度を有する。
調べるべき試料、開示された試薬組成物およびアルカリ化剤は、あらゆるピペット操作の順序で添加されて試薬混合物を形成し得る。混合の際、その試薬混合物は、さらなる態様において、それが少なくとも10、12、15、または20秒間9.5〜14のpH値を有することを特徴とし、さらに好ましくは、その試薬混合物は混合の際に少なくとも10、12、15、または20秒間10.5〜14のpH値を有する。
原則として、全てのタンパク質性結合パートナー、例えば1種類以上のビタミンD化合物に結合する特異的に結合するポリペプチドを、特異的な結合剤として用いることができる。特異的な結合剤は、抗体またはビタミンD結合タンパク質自体のどちらであることもできる。
1態様において、本発明は、ビタミンD化合物をビタミンD結合タンパク質から遊離させるための、アルカリ化剤と一緒での試薬組成物の使用に関する。
さらなる態様において、本発明は、ビタミンD化合物を検出する方法において調べるべき試料中に存在することが予想されるビタミンD化合物をビタミンD結合タンパク質から遊離させるための、1M〜1.5Mのアルカリ化剤の溶液と一緒での、1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質を含有する試薬組成物、2mM〜30mMの還元剤の使用に関し、ここでその炭酸水素塩からの炭酸水素イオン(HCO3 −)およびその炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質から遊離する炭酸水素イオン(HCO3 −)の総濃度は0.1M〜2.0Mである。
1態様において、本発明はビタミンD化合物のビタミンD結合タンパク質からの遊離のためのキットに関し、それは1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質ならびに還元剤を含む試薬組成物を含有し、ここでその炭酸水素塩からの炭酸水素イオン(HCO3 −)およびその炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質から遊離する炭酸水素イオン(HCO3 −)の総濃度は0.1M〜2.0Mである。
25−ヒドロキシビタミンDの検出のためのアッセイ
商業的なアッセイを製造業者の説明書に従って用いる。25−ヒドロキシビタミンDの決定を、HPLC(企業“Immundiagnostik”(ベンスハイム)からの25(OH)ビタミンD3に関する試験、注文番号KC 3400)により、またはLC−MS/MS(Vogeser, M. et al., Clin. Chem. 50 (2004) 1415-1417)により、文献において記述されている通りに実施する。
1.1 ヒドロキシビタミンD2−3−2’−シアノエチルエーテルの合成
20.6mg(50μmol)の25−ヒドロキシビタミンD2(Fluka No.17937)を、内部温度計を有する25mlの三つ口丸底フラスコ中で、10mlの乾燥アセトニトリル中で、アルゴン雰囲気下で溶解させる。1.5mlのtert.−ブタノール/アセトニトリル(9:1)をその溶液に添加し、氷浴中で6℃まで冷却する。続いて820μlのアクリロニトリル溶液(1.0mlのアセトニトリル中の86μlのアクリロニトリル)を添加し、6℃で15分間攪拌する。次いで205μlの水素化カリウム溶液(0.5mlのtert.−ブタノール/アセトニトリル(9:1)中の25mgのKH)を添加する。短時間の凝集(flocculation)が起こり、その後透明な溶液が得られる。その反応溶液を6℃でさらに45分間、続いて4℃で60分間攪拌する。
上記で得られた全ニトリルを15mlのジエチルエーテル中で溶解させ、7.5mlのジエチルエーテル中の7.5mgの水素化リチウムの懸濁液と攪拌しながら混合する。その反応混合物を室温で1時間攪拌する。その後、6.6mlのジエチルエーテル中の38.4の水素化アルミニウムリチウムの懸濁液を添加する。これは結果としてその混合物の強い濁りをもたらす。その反応混合物を室温でさらに1時間攪拌し、次いでその反応混合物を氷浴中で0〜5℃に冷却し、35mlの水を注意深く添加する。そのpHを、6.6mlの10M水酸化カリウム溶液の添加により強塩基性にする。
溶離液B=95%アセトニトリル+5%Millipore−H2O+0.1%TFA;
勾配:100分間で50%Bから100%Bまで
流速:30ml/分
温度:室温
カラム直径:φ=5.0cm;L=25cm
カラム材料:Vydac C18/300Å/15〜20μm
検出波長:226nm
その生成物含有量が分析的HPLC(Vydac C18/300Å/5μm;4.6×2.5mm)に従って85%より大きい画分を丸底フラスコ中にプールし、凍結乾燥する。13.7mg(収率:58%)が無色の凍結乾燥物として得られる。
13.7mg(25μmol)のヒドロキシビタミンD2−3−3’−アミノプロピルエーテルを3.5mlのDMSO中で溶解させ、28.7mg(30μmol)のビオチン−(ベータ−Ala)−Glu−Glu−Lys(イプシロン)−ヘミ−スベレート−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(biotin-(beta-Ala)-Glu-Glu-Lys(epison)-hemi-suberate-N-hydroxysuccinimide ester)(Roche Applied Science、No.11866656)および12.5μlのトリエチルアミンを添加し、それを室温で一夜攪拌する。その反応溶液を4.5mlのDMSOで希釈し、0.45μmのマイクロフィルターを通して濾過し、続いて分取HPLC(条件は実施例2.3bを参照))により精製する。分析的HPLCに従って85%より多くの生成物を含有する画分をプールし、凍結乾燥する。9.8(収率:30%)の精製されたビオチンコンジュゲートが得られる。
そのビタミンD結合タンパク質を100mMリン酸カリウム/150mM塩化ナトリウム緩衝液(pH8.5)に移し、タンパク質濃度を5〜10mg/mlに調節する。ルテニウム化試薬(ルテニウム(II)トリス(ビピリジル)−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)をDMSO中で溶解させ、抗体溶液に3:1のモル比で添加する。45分間の反応時間の後、反応をl−リシンの添加により停止し、ルテニウム化されたビタミンD結合タンパク質(DBP−Ru)をSuperdex 200カラム上でのゲル濾過により精製する。
調べるべき試料を、企業Roche DiagnosticsからのElecsys(登録商標)システムを用いて測定する。
この実施例において、その試薬混合物は15μlの試料を15μlの試薬組成物(A)および10μlのアルカリ化剤(B)と混合して形成される。その試薬混合物を9分間保温する。次の工程において、70μlの検出試薬(溶液C)をその試薬混合物に添加し、さらに9分間保温する。最後の工程において、ビオチン化された壁抗原(wall antigen)(溶液D)(60μl)ならびに30μlのストレプトアビジン(SA)でコートされた磁化可能なポリスチレン粒子(30μl)(懸濁液E)を添加する。さらに9分間の保温の後、結合したルテニウム化されたビタミンD結合タンパク質の量を通常の方法で決定する(図1、2、3、4a、4b参照)
試薬組成物(A)は以下:
10mM NaOH
4mM EDTA
6.7mM ジチオスレイトール(DTT)
0.5M 炭酸エチレン(EC)
pH5.5
を含有する。
1.375M NaOH
を含有する。
0.2M ビス−トリス−プロパン(pH 7.5)
2.5% ヒト血清アルブミン(HSA)
50mM NaCl
1% マンニット(mannit)
0.1%オキシピリオン(oxypyrion)
0.12μg/mL DBP−Ru
を含有する。
0.2M ビス−トリス−プロパン(pH8.6)
0.5% tween−20溶液
0.1% オキシピリオン
30ng/ml ビオチン
0.0108μg/mL Ag−Bi(実施例1.1から)
を含有する。
0.72mg/ml 470ng/mlの結合能力を有するSAでコートされた磁化可能なポリスチレン粒子
を含有する。
炭酸エステルの金属塩、リン酸緩衝液およびカーボネートに対する比較
調べるべき試料を、企業Roche DiagnosticsからのElecsys(登録商標)システムを用いて測定する。全アッセイ手順は実施例1.5において示されている。
10mM NaOH
4mM EDTA
6.7mM DTT
0.5MのEC、Na2CO3、NaClまたはNaH2PO4のいずれか
対照として、10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTTを含有する試薬組成物(A)が用いられてきた。その結果を図5において示す。アルカリ前処理(試薬混合物)中に存在する炭酸エステル(0.5M EC(◆))は、競合アッセイにおけるシグナル増強作用を引き起こす。特に、そのシグナル力学はECなしの試験(□)と比較して向上する。塩(0.5MNaCl、(◇))は作用を示さない。0.5M Na2CO3(○)または0.5M NaH2PO4(▲)の添加はそのシグナルに小さい作用を示す。
炭酸エステルを含む/含まないアルカリ前処理
調べるべき試料を、企業Roche DiagnosticsからのElecsys(登録商標)システムを用いて測定する。アッセイ手順は実施例1.5において示されている。
◆:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5M EC(実施例1.5参照)または
▲:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTTまたは
□:10mM NaOH、4mM EDTA。
炭酸エチレン対炭酸ジメチル
調べるべき試料を、企業Roche DiagnosticsからのElecsys(登録商標)システムを用いて測定する。アッセイ手順は実施例1.5において示されている。
○:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5M EC(実施例1.5参照)または
◆:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5M炭酸ジメチル。
実施例5
炭酸エチレンの加水分解産物の作用
調べるべき試料を、企業Roche DiagnosticsからのElecsys(登録商標)システムを用いて測定する。アッセイ手順は実施例1.5において示されている。
◆:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5M EC(実施例1.5参照)または
○:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5M NaHCO3または
▲:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5M NaHCO3+0.5Mエチレングリコール
□:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT。
炭酸エチレン対グリセロール1,2カーボネート
調べるべき試料を、企業Roche DiagnosticsからのElecsys(登録商標)システムを用いて測定する。アッセイ手順は実施例1.5において示されている。
◆:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5M EC(実施例1.5参照)または
○:10mM NaOH、4mM EDTA、6.7mM DTT、0.5Mグリセロール1,2カーボネート。
Claims (14)
- ビタミンD化合物をビタミンD結合タンパク質から遊離させるためのインビトロの方法であって、以下の工程:
a)調べるべき試料を提供し、そして
b)工程(a)からの試料を、以下:
i)1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質を含有する試薬、ここで該炭酸水素塩からの炭酸水素イオン(HCO3 −)および該炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質から遊離する炭酸水素イオン(HCO3 −)の総濃度は0.1M〜2.0Mである
ii)還元剤、ならびに
iii)アルカリ化剤
と混合し、それによりビタミンD化合物をビタミンD結合タンパク質から遊離させる;
を含む、前記方法。 - 工程(i)に従う試薬がビタミンD化合物をビタミンD結合タンパク質から遊離させるための適切な条件下で水溶液中で可溶性である、請求項1に記載の方法。
- 加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3−)を遊離させることができる物質がそれぞれ環状もしくは非環状炭酸エステルまたはそのヒドロキシル化もしくはハロゲン化誘導体である、請求項1および2のいずれか1項に記載の方法。
- 試料が液体試料である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 試料が血液、血清または血漿である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- ビタミンD化合物を測定するためのインビトロの方法であって、以下の工程:
a)請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法に従ってビタミンD化合物をビタミンD結合タンパク質から遊離させ、そして
b)工程(a)で遊離したビタミンD化合物を測定する;
を含む、前記方法。 - ビタミンD化合物が25−ヒドロキシビタミンD2、25−ヒドロキシビタミンD3、24,25−ジヒドロキシビタミンD2、24,25−ジヒドロキシビタミンD3およびC3−エピ25−ヒドロキシビタミンDからなる群から選択される、請求項6に記載の方法。
- ビタミンD化合物25−ヒドロキシビタミンD2および/または25−ヒドロキシビタミンD3が決定される、請求項7に記載の方法。
- 1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質ならびに還元剤を含み、該炭酸水素塩からの炭酸水素イオン(HCO3 −)および該炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質から遊離する炭酸水素イオン(HCO3 −)の総濃度が0.1M〜2.0Mである、ビタミンD化合物のビタミンD結合タンパク質からの遊離のための試薬組成物の使用。
- 還元剤が2−メルカプトエタノール、2−メルカプトエチルアミン−HCl、TCEP、システイン−HCl、ジチオスレイトール(DTT)、N−メチルマレイミド、エルマン試薬および1,2−ジチオラン−3−カルボン酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項9に記載の試薬組成物の使用。
- 還元剤が2−メルカプトエタノール、2−メルカプトエチルアミン−HCl、TCEP、システイン−HClおよびジチオスレイトール(DTT)からなる群から選択されることを特徴とする、請求項9に記載の試薬組成物の使用。
- 還元剤が2mMから30mMまでの濃度を有することを特徴とする、請求項9〜11のいずれか1項に記載の試薬組成物の使用。
- 調べるべき試料、
1種類の炭酸水素塩および加水分解の際に炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質ならびに還元剤を含み、該炭酸水素塩からの炭酸水素イオン(HCO3 −)および該炭酸水素イオン(HCO3 −)を遊離させることができる物質から遊離する炭酸水素イオン(HCO3 −)の総濃度が0.1M〜2.0Mである試薬組成物、ならびに
NaOH、KOH、Ca(OH)2、およびLiOHからなる群から選択されるアルカリ化剤、
を含む請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法において用いるための試薬混合物であって、該試料が血液、血清または血漿であり、そして該アルカリ化剤が0.1M〜2.0Mの濃度を有する、前記試薬混合物。 - ビタミンD化合物をビタミンD結合タンパク質から遊離させるための請求項9〜12のいずれかに記載の試薬組成物の使用であって、NaOH、KOH、Ca(OH)2、およびLiOHからなる群から選択されるアルカリ化剤を伴い、ここで該アルカリ化剤が0.1M〜2.0Mの濃度を有する、前記使用。
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