JPH01185442A - 一体型多層分析要素 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水性液体試料中の予め定められたアナライト（
分析対象成分）を定量分析するための平板状またはシー
ト状の一体型多層分析要素に関し、詳しくは水性液体試
料、殊に生物体液、例えば全血の中のアナライトを定量
分析するのに適した臨床検査に有用な平板状またはシー
ト状の一体型多層分析要素に関するものである。

〔従来の技術〕

乾式の分析要素の一形態として、透明支持体の上に呈色
反応試薬がゼラチンに代表される疎水性ポリマーバイン
ダーに分散含有されている試薬層と最上層に多孔性シー
トよりなる多孔性展開層（以下、展開層ということがあ
る）が密着して接着された構成の一体型多層分析要素（
以下、多層分析要素ということがある）が特公昭５３−
２１６７７、米国特許３，９９２，１５８、特開昭５５
−９０８５９、特開昭５５−１６４３５６、特開昭５７
−６６３５９、特開昭５２−３４８８、米国特許Ｒｅ３
０２６７、特開昭５８−７７６６１、特開昭６０−２２
２７６９、特開昭５７−１４８２５０、特開昭５７−１
２５８４７等において多数提案され、実用に供されてい
る。多層分析要素はその展開層に約１０μｅの全血また
は血漿、血清等の水性液体試料を点着するだけの乾式操
作で被検成分の正確な定量分析、または半定量分析が実
施できるので、臨床検査分野での使用が増大しつつある
分析手段である。

臨床検査に使用される呈色試薬組成物は多種多様である
が、そのなかにはこの組成物を構成している試薬を混合
状態で保存しておくと分解反応等を生じるものもある。

例えばデヒドロゲナーゼ系の呈色試薬として利用されて
いるＮＡＤＳＮＡＤＨがそうである。反応条件としては
ＮＡＤはｐｔＨ３〜９であり、ＮＡＤＨはｐＨ５〜６で
あるが、このようなｐＨ域においてはＮＡＤ及びＮＡＤ
Ｈは分解反応が進行するため長期間保存することができ
ない。

分解産物が供役反応系のテトラゾリウム塩を発色させる
ためバックグラウンドが保存中に変化して分析精度を悪
化させるからである。そのため、−般にＮＡＤ、ＮＡＤ
Ｈと緩衝剤は別々に保存し、測定直前に混合して速やか
に使用していた。

一方、電子伝達剤、色素前駆体、酸化型補酵素及び酸化
型補酵素を還元型補酵素に変える試薬を含む一体型多層
分析要素において、混合状態では不安定な電子伝達剤と
色素前駆体を分離して一体型多層分析要素に含有させる
ことは知られている（特開昭５９−８８０９７号公報）
。これは、電子伝達剤と色素前駆体をいずれも水溶性ポ
リマーバインダーの溶液として別々の層に塗り分けるか
あるいは同一の層の場合にはそれぞれを微粉砕して有機
溶媒中に懸濁して有機溶媒可溶性ポリマーをバインダー
として塗布することによって安定性を得ようとするもの
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

溶液法では２ステップ反応が容易なためこの実施は容易
であるが、一体型多層分析要素の場合には各層の厚さが
数−から数十−程度であるので混合状態では反応してし
まう試薬を別別の層に塗り分けて含有せしめても一部に
混合が生じ、バックグラウンドの著色が増加してしまう
という問題があった。

本発明の目的はこのような薄い層が積層されている一体
型多層分析要素において別々の層に含有せしめた試薬が
相互に反応せず、長期間にわたって安定して保存できる
一体型多層分析要素を提供することにある。

本発明の他の目的は少なくとも電子伝達剤（ジアホラー
ゼのような電子伝達性酵素を含有する）、色素前駆体、
酸化型補酵素及び酸化型補酵素を還元型補酵素に変える
試薬を含む一体型多層分析要素の安定性を高め、長期間
にわたって安定して保存できるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らはこのような問題点を解決するべ（鋭意検討
の結果、特開昭６１−４９５９号公報に開示されている
網点印刷法で印刷された接着剤の層の両側に混合すると
不安定になる試薬を別々に含有せしめることによって上
記目的を達成するに至った。

すなわち、本発明は、光透過性水不透過性支持体の上に
少なくともＩＮの多孔性層と親水性ポリマーバインダー
を含有する層を含む複数の層が積層されるとともに２橿
原Ｆの試薬よりなる呈色試薬組成物が前記複数の層の２
以上の層に含有されている一体型多層分析要素において
、少なくとも１層の多孔性層が、液体の通過が実質的に
妨げられないように微貫通空隙を構成するように部分的
に配置された接着剤により隣接する層と相互に接着され
るとともに前記試薬の少なくとも１種はこの接着剤の層
より支持体から遠い層に含有せしめられ前記試薬の少な
くとも残余の１種はこの接着剤の層より支持体に近い層
に含有せしめられていることを特徴とする一体型多層分
析要素に関するものである。

光透過性水不透過性支持体は一般の多層分析要素に使用
されている公知のものを用いることができる。その具体
例としては、ポリエチレンテレフタレート、ビスフェノ
ールＡのポリカルボネート、ポリスチレン、セルロース
エステル（セルロースジアセテート、セルローストリア
セテート、セルロースアセテートプロピオネート等）な
どのポリマーからなる厚さ約５０μｌから約１ｍｍ、好
ましくは約８０４から約３００４の範囲の透明支持体を
用いることができる。支持体の表面には必要により公知
の下塗層または接着層を設けて支持体の上に設けられる
親水性ポリマーバインダーを含有する層等との接着を強
固にすることができる。

多孔性シート層には繊維質多孔性シート層と非繊維質多
孔性シート層がある。

繊維質多孔性シート層としては、繊維生地、編物生地、
有機ポリマー繊維パルプ含有抄造紙および濾過紙、ガラ
ス繊維パルプ含有抄造紙および濾紙、繊維質不織布等を
用いることができる。

織物生地としては、諸種の構造の布地を用いることがで
きる。織物布地のうち平織物（例、ブロード生地、ボブ
リン布地）が好ましい。織物布地を構成する糸としては
、撚りのあるフィラメント糸（長繊維糸）、撚りのない
フィラメント糸、紡績糸いずれも用いることができる。

織物布地の糸の太さは綿紡績糸番手で表して約２０５か
ら約１５Ｏ３、好ましくは約４Ｏ３から約１２Ｏ８相当
の範囲、また　　　　゛は絹糸デニールで表して約３５
Ｄから約３００　Ｄ　、好ましくは約４５０から約１３
０Ｄの範囲、織物生地の厚さは約５Ｏｎから約５００ｎ
、好ましくは約１２０−から約３５０−の範囲、織物布
地の空隙率は約４０％から約９０％、好ましくは約５０
％から約８５％の範囲である。

編物布地としては、諸種の構造の布地を用いることがで
きる。編物布地のうちでは経（たて）メリヤス編生地、
緯（よこ）メリヤス編布地が好ましい。

経メリヤス編布地としては一重アトラス編布地。

トリコット曙布地、ダブルコリコツト編布地、ミラニー
ズ編布地、ラッシュル編布地等、緯メリヤス編布地とし
ては平編布地、バール編布地、ゴム編布地１両面編布地
、インターロック編布地等を用いることができる。メリ
ヤス編布地のうちではトリコット編布地、ラッシェル編
布地、ミラニーズ編布地、ダブルトリコツ）［布地、イ
ンターロック編布物布地が好ましい。編物布地を構成す
る糸としては、撚りのあるフィラメント糸（長繊維糸）
、撚りのないフィラメント糸、紡績糸いずれも用いるこ
とができる。編物布地の糸の太さは綿紡績糸番手で表し
て約４０３から約１５Ｏ３、好ましくは約６Ｏ５から約
１２０相当の範囲、または絹糸デニールで表して約３５
Ｄから約１３０　Ｄ　、好ましくは約４５０から約９０
Ｄの範囲、編物布地の編成工程時のゲージ数としては約
２０から約５０の範囲、編物布地の厚さは約１００ｎか
ら約６００−１好ましくは約１５０ｎから約４００ｎの
範囲、編物生地の空隙率は約４０％から約９０％、好ま
しくは約５０％から約８５％の範囲である。

有機ポリマー繊維パルプ含有抄造紙としては、特開昭５
７−１４８２５０等に°記載のポリエチレン繊維（３０
〜７０％）とセルロース繊維等の天然繊維の混合パルプ
からの抄造紙が好ましい。紙の厚さは約８０−から約４
００−１好ましくは約１０Ｏｎから約２５０−の範囲、
紙の空隙率は約２０％から約８０％、好ましくは約５０
％から約７０％の範囲である。

繊維質多孔性シート層のうち織物生地および編物生地（
以下、両者あわせて布ということがある）は水洗等の脱
脂処理により少なくとも糸製造時または布製造時に供給
または付着した油脂類を実質的に除去した布を用いる。

抄造紙およびカレンダー処理した抄造濾紙は油脂類を実
質的に付着していないものを用いる。繊維質多孔性シー
ト層は特開昭５７−６６３５９等に記載の物理的活性化
処理（好ましくはグロー放電処理、またはコロナ放電処
理）をその片面または両面に施すか、あるいは特開昭５
５−１６４３５６、特開昭５７−６６３５９、特開昭５
７−１４８２５０等に記載の界面活性剤、好ましくはノ
ニオン性界面活性剤水溶液の含浸処理、塗布またはスプ
レィ処理、親水性ポリマー水溶液の含浸処理、塗布また
はスプレィ処理、特開昭６０−２２２７７０に記載の親
水性セルロース誘導体とＨＬＢ値１０以上のノニオン性
界面活性剤の水溶液の含浸処理、塗布またはスプレィ処
理、これらの２種以上の処理等により多孔性接着による
下側の層との接着の強化、メータリング作用、ヘマトク
リット値対応のメータリング作用等をコントロールする
ことができる。

非繊維質多孔性シートとして特公昭５３−２１６７７、
米国特許３．９９２．１５８、米国特許１，４２１，３
４１等に記載のセルロースエステル、例えばセルロース
アセテート、セルロースブチレート、セルロースアセテ
ートブチレート（混合エステル）、セルロースニトレー
ト；セルロースエーテル、例えばエチルセルロース；炭
酸エステルポリマー、例えばビスフェノールＡのポリカ
ルボネート；ポリアミド、例えばポリカプラミド（６−
ナイロン）、ポリへキサメチレンアジボアミド（６，６
−ナイロン）等からなるメンブランフィルタ（プラッシ
ュポリマー層）、第９回プラスチックフィルム研究会講
座講演要旨集（高分子学会、１９８４年２月２２発行）
、Ｍｅｍｂｒａｎａ。

Ｉｎｃ、カタログ（１９８２年７月発行）等に記載のポ
リエチレン微多孔性膜、ポリプロピレン微多孔性膜等の
ポリオレフィン微多孔性膜、特公昭５３−２１６７７、
米国特許３．９９２．１５８等に記載のポリマーミクロ
ビーズ、ガラスミクロビーズ、珪藻土等の微粒子が親水
性ポリマーバインダーに保持されてなる連続微空隙含有
多孔性層、特開昭５５−９０８５９に記載のポリマーミ
クロビーズが水で膨潤しないポリマー接着剤で点接触状
に接着されてなる連続微空隙含有多孔性層（三次元格子
状粒状構造物層）等の非繊維質等方的多孔性層等を用い
ることができる。

非繊維質多孔性シートの空隙サイズは約２０ｎｍから約
３０ｎ、好ましくは約５０ｎ＋ｍから約１０ｎの範囲、
空隙率は約２０％から約９０％、好ましくは約４０％か
ら約８５％の範囲、そして厚さは約２０−から約５００
ｎ１好ましくは約８０ｍ＋から約３５Ｏｎの範囲である
。

非繊維質多孔性シート層には公知の界面活性剤、好まし
くはノニオン性界面活性剤を含浸保持させることかでき
る。界面活性剤の含浸保持により水性液体試料の拡散、
浸透、通過が均一になる。

ノニオン性界面活性剤の例として、ｐ−オクチルフェノ
キシポリエトキシエタノール、ｐ−ノニルフェノキシポ
リエトキシエタノール、ｐ−ノニルフェノキシポリグリ
シドール、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート、オキチルグ
ルコシド等がある。ノニオン性界面活性剤のこれらの層
における総合有量は１ｎ′ｆ当り約１００■〜約３．０
ｇ、好ましくは約２００■〜約２．０ｇの範囲である。

親水性ポリマーバインダーを含有する層は試薬と反応し
て生成した検出種を蓄積する層であり、親水性ポリマー
バインダーのみ又はこれと他の成分から形成されるもの
である。親水性層は吸水して膨潤し、検出種を受容して
蓄積する吸水層、検出種を媒染して固定できる蓄電筒ま
たは陽電荷を有する媒染剤を含みかつ吸水して膨潤する
検出層として機能させることができる。この親水性ポリ
マーバインダーは水吸収時の膨潤率が３０°Ｃで約１５
θ％から約２０００％、好ましくは約２５０％から約１
５００％の範囲のポリマーである。親水性ポリマーバイ
ンダーの例として、特開昭５９−１７１８６４号公報、
特願昭５８−２１７４２８号明細書等に開示のゼラチン
（酸、処理ゼラチン、脱イオンゼラチン等）、ゼラチン
誘導体（フタル化ゼラチン、ヒドロキシアクリレートグ
ラフトゼラチン等）、アガロース、プルラン。

プルラン誘導体、ポリアクリルアミド、ポリビニルアル
コール、ポリビニルピロリドン等をあげることができる
。親水性ポリマーバインダーを含有する層の乾燥時の厚
さは約２１ｍから約１００ｎ、好ましくは約３ｎから約
５Ｏｎ、特に好ましくは約５１から約３Ｏｎの範囲であ
り、また実質的に透明であることが好ましい。親水性ポ
リマーバインダーを含有する層には光散乱性微粒子試薬
の一部、さらには、公知のｐ）ｌ緩衝剤組成物、高分子
ｐＨ１ｌ衝剤。

塩基性ポリマー、酸性ポリマー、高分子媒染剤等を含有
させることができる。

本発明の一体型多層分析要素においては光透過性水不透
過性支持体の上に少なくとも１層の多孔性層と親水性ポ
リマーバインダーを含有する層が積層されていればよい
。従って、多孔性層あるいは親水性ポリマーバインダー
を含有する層が２層以上あってもよく、さらにその他の
層が積層されていてもよい、多孔性層の少なくとも１層
は展開層として使用されこの層は通常分析要素の最外層
として位置せしめられる。一方、試薬層を別個に設ける
こともできる。この試薬層には、ゼラチン。

ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の親水性
ポリマーバインダーに試薬の一部を均一に分散させた、
例えば特公昭５３−２１６７７号公報、特開昭５３−２
６１８８号公報、特開昭５５−１６４３５６号公報等に
開示されている層あるいは親水性ポリマーバインダーの
中に試薬を含有する疎水性微粒子が分散している、特開
昭５６−８５４９号公報に開示されている層を利用する
ことができる。この試薬層には公知のｐＨ緩衝剤組成物
、高分子ｐｏ緩衝剤、塩基性ポリマー、酸性ポリマー、
高分子媒染剤等を含有させることができる。その他の層
としては前述の諸特許明細書に開示の濾過層、半透膜層
、バリヤ層。

拡散防止層（マイグレーション防止層）等やこれら単独
の層を有する機能を二つ以上併せもつ層を組み込むこと
ができる。

呈色試薬組成物は水性液体試料中のアナライトとこのア
ナライトを分析するために選択した酵素が関与する（触
媒する）生化学反応または化学反応によって決まり、選
択した反応が２種以上の酵素が関与する反応の場合には
それらの酵素を含む試薬組成物が利用される。酵素を少
なくとも１種含む呈色試薬組成物の例として、米国特許
３，９９２，１５８、特公昭５３−２１６７７、特開昭
５４−２６７９３、特開昭５５−１６４３５６、特開昭
５７−２０８９９７、特開昭５９−２０８５３、特開昭
５９−４６８５４、特開昭５９−５４９６２、特公昭５
５−２５８４０等に記載のグルコースオキシダーゼとペ
ルオキシダーゼを含むグルコース分析用改良Ｔｒｉｎｄ
ｅｒ試薬組成物、特公昭５６−４５５９９、特開昭５９
−１９３３５２等に記載のコレステロールオキシダーゼ
、ペルオキシダーゼと必要により配合されるコレステロ
ールエステラーゼを含むコレステロール分析用試薬組成
物、特開昭５２−３４８８、特開昭５８−７７６６１、
特開昭５６−７０４６０等に記載のウレアーゼを含む血
液尿素窒素（ＢＵＮ）分析用試薬組成物、特開昭５３−
２４８９３等に記載のリボプロティンリパーゼ、グリセ
ロールキナーゼ、α−グリセロール−３−燐酸オキシダ
ーゼ、ペルオキシダーゼを含むトリグリセリドまたはグ
リセロール分析用試薬組成物、特開昭５４−１５１１９
９３、特開昭６０−７８５８０に記載のビリルビン特異
的酸化酵素とペルオキシダーゼを含むビリルビン分析用
試薬組成物、特開昭５３−２６１８１’ｌ、特開昭５９
−１９３３５２等に記載のウリカーゼとペルオキシダー
ゼを含む尿酸分析用試薬組成物、特開昭５５−１２４４
９９、特開昭５８−８６４５７等に記載のペルオキシダ
ーゼを含む過酸化水素検出用呈色試薬組成物等がある。

本発明の一体型多層分析要素に特に好ましい例として、
電子伝達剤（ジアホラーゼのような電子伝達性酵素を含
有する）、色素前駆体、酸化型補酵素、前記酸化型補酵
素を還元型補酵素に変えうる酵素又は酵素基質及びｐｉ
緩衝剤を主要成分とする、酵素活性又は蛋白結合低分子
アナライトを還元型補酵素を介して測定するための呈色
試薬組成物がある。この場合酸化型補酵素とｐＨ緩衝剤
とを別異の２層に分離して（他の成分はこれら２成分の
いずれか一方とともに、あるいは適宜に別異の層に分離
して）含有保持させることにより呈色試薬組成物の経時
劣化の減少、バックグラウンド着色光学濃度の増大の防
止、測定感度の増大、測定精度の向上が達成されて好ま
しい場合が多い。

電子伝達剤、色素前駆体、酸化型補酵素、前記酸化型補
酵素を還元型補酵素に変えうる酵素又は酵素基質を主要
成分とする呈色試薬組成物の例として、Ｃ１１ｎｉｃａ
　Ｃｈｉｓｅｉｃａ　Ａｃｔａ＋　１２＋　２１０（１
９６５）、特開昭５９−４４６５８、特開昭５９−８８
０９７に記載のラクテートデヒドロゲナーゼ活性測定用
呈色試薬組成物、Ｃ１１ｎｉｃａ　Ｃｈｉｍｉｃａ　Ａ
ｃｔａ＋　２８＋　４３１（１９７０）、特開昭５Ｏ−
４４８９４、特開昭５７−２０８９９８、特開昭５９−
４４６５８、特開昭５９−８８０９７に記載のアスパル
テートアミノトランスフェラーゼ活性測定用呈色試薬組
成物、アラニンアミノフェラーゼ活性測定用呈色試薬組
成物、特公昭４６−９９８８、に記載のタレアチンキナ
ーゼ活性測定用呈色試薬組成物、特開昭４９−１１３９
５、特開昭５９−４４６５８、特開昭５９−８８０９７
に記載のクレアチンホスホキナーゼ活性測定用呈色試薬
組成物、米国特許３，７９１．９３３に記載のテストス
テロン活性測定用呈色試薬組成物およびアンドロステロ
ン活性測定用呈色試薬組成物、特公昭５６−３９６３７
に記載のアミラーゼ活性測定用呈色試薬組成物、特公昭
５３−２１６７７に記載のグリセロール分析用呈色試薬
組成物、特開昭５０−１２６４９４、特開昭５３−２４
８９３、特公昭５６−３８１９９、に記載のトリグリセ
リド分析用呈色試薬組成物等がある。

本発明の多層分析要素には水性液体試料を点着しての分
析操作実施時の環境ｐＨ値を約２．０から約１２．０の
範囲の所望の値に緩衝できる公知のｐＨ緩衝剤から適宜
選択して含有させることが好ましい。

ｐＨ緩衝剤は多孔性層、試薬層、吸水層等のいずれか少
なくとも１層に含有させればよい。

用いうる緩衝剤として日本化学会編「化学便覧基礎編」
（東京、光害■、　１９６６年発行’）　１３１２−１
３２０頁；Ｒ，Ｍ、Ｃ，Ｄａｗｓｏｎ等ｍｒＤａｔａ　
ｆｏｒ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｒｅ５ｅａ−ｒｃｈ
Ｊ第２版（Ｏｘｆｏｒｄ　ａｔ　ｔｈｅ　Ｃ１ａｒｅｎ
ｄｏｎ　Ｐｒｅｓｓ、１９６９年発行）４７６−５０８
頁；　ｒＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ刊、４６７−４７７
頁（１９６６年）；ｒＡｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｂｉｏｃ
ｈｅｓ＋１ｓｔｒｙＪ１０４．３００−３１０頁（１９
８０年）等に記載のｐＨｌ１ｊ衝剤組成物がある。

ｐＨ緩衝剤の具体例として、トリス（ヒドロキシメチル
）アミノメタン（Ｔｒｉｓ）を含む緩衝剤；燐酸塩を含
む緩衝剤；硼酸塩を含む緩衝剤；炭酸塩を含む緩衝剤；
グリシンを含む緩衝剤、Ｎ、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシ
エチル）グリシン（Ｂｉｃｉｎｅ）　；　４−（２−ヒ
ドロキシエチル）−１−ピペラジンプロパンスルホン酸
（ＨＥＰＥＳ）、Ｎａ塩又はに塩等；４−（２−ヒドロ
キシエチル）−１−ピペラジンエタンスルホン酸（）（
ＥＰＥＳ）、Ｎａ塩又はに塩等；３−（（２−ヒドロキ
シ−１，１−ビス（ヒドロキシメチル）エチル〕アミノ
〕−１−プロパンスルホン酸（ＴＡＰＳ）　、　Ｎ　ａ
塩又はに塩等；β−ヒドロキシ−４−（２−ヒドロキシ
エチル）−１−ピペラジンプロパンスルホン酸（ＨＥＰ
ＰＳＯ）、Ｎａ塩又はに塩等；３−（シクロへキシルア
ミノ）−１−プロパンスルホン酸（ＣＡＰＳ）　、　Ｎ
　ａ塩又はに塩等；及びこれらのいずれかと必要により
組合せられる酸、アルカリ又は塩がある。

本発明の分析要素はこれらに限らず混合状態におくと保
存中に分解その他の反応をして変質してしまう２種以上
の試薬を含む呈色試薬組成物一般に広く有効である。

その例をあげると、特開昭６０−１０１７１等に記載の
ジアゾニウム塩化合物を含むアミラーゼ活性測定用呈色
試薬組成物（ジアゾニウム塩化合物はｐＨ約３．０以下
の酸性ｐＨ範囲で安定であり、一方アミラーゼ活性の測
定にはｐｉ（７，０を中心とする中性近傍のｐＨ範囲が
好ましいので、本発明の要素において、ジアゾニウム塩
化合物含有層をｐＨ約３．０以下の酸性に保ち、液体試
料が点着され、試料液中の水分が全層に浸透した際に、
ジアゾニウム塩化合物含有層を含む全層のｐＨ値が約７
．０になるように、他の層にアルカリ剤又はｐＨ緩衝剤
を含有させる）、特開昭６０−２３７９９９、特開昭６
２−２６５９９５等に記載のアルカリ性ホスファターゼ
活性測定用呈色試薬組成物（顕色性基質であるＰ−ニト
ロフェニル燐酸はアルカリ性ホスファターゼ活性測定操
作時のｐｉ約１０〜約１１の範囲で著しく不安定である
ので、本発明の要素において、ｐ−ニトロフェニル燐酸
含有層とアルカリ性ｐＨ緩衝剤含有層とを別異の層にわ
ける）等がある。

本発明の一体型多層分析要素はこのような分析要素にお
いて少なくとも１層の多孔性層の片面が特定構造の接着
剤層で接着されるとともに混合すると反応してしまう試
薬をこの接着剤の層を仕切として両側に分けて含有せし
めたところに特徴がある。すなわちこの多孔性は上側か
ら下側に水性液体の通過が円滑に行われるように微貫通
空隙構造（または微貫通孔構造）の接着剤層により隣接
する層と相互に接着して一体化（多孔性接着又は微多孔
性接着）される。本明細書において、水性液体の通過と
は、連続微空隙を有する繊維質多孔性シートの上側表面
に点着供給された水性液体がその連続微空隙のメータリ
ング作用により拡散さ、れその層の下側表面に達した水
性液体がその分布状態を実質的に保ったまま隣接する下
側非繊維質多孔性シートの上側表面に水性液体が通過す
ることを意味する。

微貫通空隙構造の接着剤層としては、例えば、特開昭６
１−４９５９、特開昭６２−１３８７５６等に記載のよ
うに、例えば印刷における網点と同じように円、方形、
星形、不定形等のドツト状の接着剤が整然と配列された
もの、平行状細線（波型または直線）形に配列されたも
の（この場合、微貫通孔構造接着剤層になる）、スクリ
ーンレスドツト（砂目状パターン）のように微視的には
ドツトの形、大きさ、配列はランダムであるが巨視的に
は一様性（Ｕｎｉｆ−ｏｒｍ；Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）
が感じられるように配列されたもの等の部分的配列のい
ずれかになるように配列されたもの等の部分的配列のい
ずれかになるように配置された接着剤層を用いられる。

単位面積当りの接着剤のドツトや線が占める総面積の比
率、すなわち接着剤面積率は、印刷における網点面積率
（日本印刷学会編「印刷工学便覧Ｊ１９８３年発行、２
６２−２６３頁）と同様の定義により、約８０％以下、
好ましくは約５０％以下、最も好ましくは約５％から約
２０％の範囲である。接着剤のドツト径または線の太さ
は、約５Ｏｎから約１ｍｍの範囲で接着力が損なわれな
い範囲で小さいことが望ましいや接着剤ドツトまたは線
の相互間隔は、約３Ｏｎから約３閣の範囲で接着される
多孔性シートの対向する２表面の間に毛細間隔ができな
い範囲で実験により決めることができる。１例として、
厚さ１５０ｎの平滑表面の２枚のメンブランフィルタは
上記の数値範囲内のドツト径とドツト間隔でドツト状に
配置された接着剤で隣接した層と相互に接着されて一体
化（多孔性接着）し、１表面に水性液滴を点着したとき
に形成される液の拡がり膜様と面積は液滴点着側表面と
その反対側表面で実質的な差が見られない。

他の例としては厚さ１５０ｎの平滑表面のメンブランフ
ィルタと厚さ２００ｎのトリコット編物生地とを接着す
る場合には、後者表面の糸の山部だけに接着剤をつけて
から両者を貼りあわせると両者を多孔性接着させること
ができる。

接着剤としては液状接着剤、非ニユートン粘性の液体接
着剤、ホットメルト形（熱融解型）接着剤等を用いるこ
とができる。液状接着剤としては粘度約１０００　ｃｐ
ｓ以上で延糸性の少ない接着剤が、多孔性シートの表面
に局在し、多孔性シートの内部方向への侵入の少ない点
で好ましい。その具体例としてポリビニルアルコール水
溶液、テキストリン水溶液、カルボキシメチルセルロー
ス水溶液がある。非ニユートン粘性の液体接着剤として
は固体微粒子等を適宜混合して非ニユートン粘性を付与
された液体接着剤が好ましい。その具体例として澱粉糊
、メチルセルロース添加澱粉糊、酢酸ビニル−ブチルア
クリレートコポリマー水性エマルジョンがある。ホット
メルト型接着剤としては温度約５５゛Ｃ以下で固体状の
接着剤が好ましい。その具体例としてはエチレン−酢酸
ビニルコポリマー、エチレン−イソブチルアクリレート
コポリマーがある。ホットメルト型接着剤は糸状、綿毛
糸状。

顆粒状、微粒子状、粉状等のものを適宜選択して用いる
ことができる。

接着剤の部分的存在パターン、すなわち網点状パターン
、平行状細線（波型または直線）形パターン、交叉細線
（波型または直線）形パターン、砂目状パターン等を形
成する好ましい方法として印刷方式による方法がある。

印刷方式として、凹版またはグラビア版により直接多孔
性シートの表面に接着剤パターンを形成する方法、オフ
セット印刷方式で一度ゴムローラー、離型紙等の上に接
着剤パターンを移し取り、さらにこの接着剤パターンを
多孔性シートの表面に移す方法、ポリエチレンテレフタ
レート紗スクリーンまたはメタルスクリーンを通してス
クリーン印刷方式により直接またはオフセット方式で多
孔性シートの表面に接着剤パターンを形成する方法等が
ある。ホットメルト型接着剤を用いる場合にはこれらの
方法は接着剤の融解温度より高い温度で実施することが
できる。

接着剤の部分的存在パターンを形成する他の方法として
、仮支持体の表面に固体微粒子等を適宜混合して非ニユ
ートン粘性を付与された液体接着剤の薄層を塗布形成し
、その上にメンブランフィルタまたは抄造紙を一様に重
ねた後すぐにこれを剥離することによりメンブランフィ
ルタまたは抄造紙の表面に印刷におけるスクリーンレス
ドツト状の接着剤パターンを形成する方法がある。

接着剤の部分的存在パターンを形成する他の方法として
、仮支持体の表面に接着剤の薄層を塗布し、その上に織
物生地または編物生地のような規則的な微細凸凹表面の
多孔性シートを−様に重ねた後すぐにこれを剥離するこ
とにより織物生地または編物生地の布目の山部（糸の山
部）だけに点状に接着剤を付着させ、この多孔性シート
を貼り合わせる層の平滑な表面に貼り合わせて一体化（
多孔性接着）する方法がある。

接着剤の部分的存在パターンを形成する他の方法として
、繊維質多孔性シート全体を接着剤溶液中に浸漬し、シ
ートを溶液から取り出し、シートを圧搾して接着剤溶液
を絞り出し、繊維の表面だけに接着剤が付着している状
態にし、繊維質多孔性シートを他の平滑な表面の多孔性
シート（メンブランフィルタ等）に貼りあわせて一体化
（多孔性接着）する方法がある。

このようにして表面に接着剤の部分的存在パターンが形
成された多孔性シートを他の（表面に接着剤パターンの
形成されていない、）層に重ねあわせ（ホットメルト型
接着剤を用いる場合には接着剤の融解温度より高い温度
で）実質的に−様な軽い圧力を加えて密着させることに
より多孔性シートを微貫通空隙構造（または微貫通孔構
造）の接着剤層により隣接する層と相互に接着され一体
化する（本明細書では、これを多孔性接着又は微多孔性
接着ということがある）。多孔性接着は多孔性シート相
互間、多孔性シートと非多孔性シートの間、非多孔性シ
ート相互間いずれの接着にも適用できる。試薬を含有さ
せる層は特に制限されるものではなく、展開層、試薬層
のほかいかなる層であってもよい。

本発明の分析要素を製造する際には多孔性シート層と前
記接着方法によりそれと貼り合わせる層に試薬を含ませ
ておき、それを相互に接着する方法が有効である。

多孔性シート層に試薬を含有保持させる方法の例として
は、多孔性シートを試薬の水溶液又は有機溶媒含有溶液
に浸漬した後、多孔性シートを溶液から取り出し、乾燥
（好ましくは減圧乾燥、減圧凍結乾燥）させる方法があ
る。

一方、非多孔性シート層の場合にはこの層を形成させる
塗布液のなかに予め試薬を含有させておけばよい。

混合状態では反応して分解あるいは変質してしまう試薬
が３種以上ある場合には必要により前記接着剤を２層以
上設けそれぞれを隔離して含有させることができる。

本発明の一体型多層分析要素は水性液体試料中の予め定
められた被検対象成分（アナライト）の定量分析に好適
で、例えば、血液、特に全血中の総蛋白、アルブミン、
各種酵素等の高分子アナライト、ビリルビン等の高分子
（蛋白）と結合したアナライト、コレステロール、トリ
グリセリド等の疎水性アナライトに特に有用であるばか
りでなく、血液や尿中のグルコース、尿素、尿酸、タレ
アチニン等の低分子アナライトにも有用である。さらに
多層分析要素中の多孔性層に抗原または抗体を含有保持
させて免疫学的方法で抗体または抗原を定量分析するこ
とも可能である。本発明の一体型多層分析要素は全血試
料に特に有用であるが、他の水性液体試料、例えば血漿
、血清、尿、髄液。

食品、飲料等にも適用できる。

本発明の多層分析要素は一辺約１５ｍｍから約３０胴の
正方形またはほぼ同サイズの円形等の小片に裁断し、特
公昭５７−２８３３１、実開昭５６−１４２４５４、特
開昭５７−６３４５２、実開昭５８−３２３５０、特表
昭５８−５０１１４４等に記載のスライド枠に収めて化
学分析スライドとして用いることが、製造、包装、輸送
、保存、測定操作等諸種の観点で好ましい。使用目的に
よっては、長いテープ状でカセットまたはマガジンに収
めて用いること、または小片を開口のあるカードに貼付
または収めて用いることなどもできる。

本発明の多層分析要素は前述の諸特許明細書等に記載の
操作により液体試料中のアナライトの分析を実施できる
。すなわち約５　ａＱから約３０ａ’ｌ、好ましくは８
　ａｔから１５μｅの範囲の全血、血漿、血清、尿等の
水性液体試料中を展開層に点着し、１分から１０分の範
囲で、約２０゛Ｃから約４０°Ｃの範囲の実質的に一定
の温度で、好ましくは３７°Ｃ近傍の実質的に一定の温
度でインクベーションし、要素内の発色又は変色を可視
光又は紫外光の吸収極大波長またはその近傍の波長の光
を用いて光透過性支持体側から反射測光し、予め作成し
た検量線を用いて比色測定法の原理により液体試料中の
アナライトの含有量を求めることができる。あるいは、
要素内の蛍光の強度を測光し、予め作成した検量線を用
いて液体試料中のアナライト含有量を求めることができ
る。点着する液体試料の量、インクベーション時間及び
温度を一定にすることによりアナライトの定量分析を高
精度で実施できる。測定操作は特開昭６０−１２５５４
３、特開昭６０−２２０８６２、特開昭６１−２９４３
６７、特開昭５８−１６１８６７等に記載の化学分析装
置により極めて容易な操作で高精度の定量分析を実施で
きる。

〔作用〕

本発明の一体型多層分析要素においては接着剤層の試薬
に対する高い分離性を利用しており、混合すると反応し
てとまう試薬をこの接着剤層を仕切としてその両側に分
離保有させることによって保存中に試薬が分解、変質す
ることのないようにしている。

特に、従来電子伝達剤、色素前駆体、酸化型補酵素、該
酸化型補酵素を還元型補酵素に変えうる酵素又は酵素基
質及び緩衝剤を含む呈色試薬組成物を用いた場合にはジ
アホラーゼの如き電子伝達剤とテトラゾリウム塩の如き
色素前駆体の混合が保存安定性を低下させるとされてい
た。

しかしながら、発明者等は鋭意検討の結果、少なくとも
ジアホラーゼについてはニトロテトラゾリウム塩等の色
素前駆体と同一層に水を用いて塗布しても保存中の安定
性については特に問題を生じないことを確認した。例え
ば実施例１の第１層、第２層中のジアホラーゼと混合さ
れてしまうが、少なくとも緩衝剤を含む層を塗り重ねな
い限り非常に安定である。また、デヒドロゲナーゼを用
いる反応系においてはむしろ酸化型補酵素ＮＡＤ”の塩
基性液中（ｐＨ７，５〜９）での分解が著しく、分解産
物が色素前駆体と反応して大きなカブリを生じることも
見出した。

ＮＡＤ”はｐＨ７以下で安定なためｐＨ７以下で塗布し
、のちに緩衝剤を塗布することが考えられるがこの程度
の塗り分けではたとえ一方にエタノール等を使用しても
一部で混合が生じ不安定であった。

従って、この問題を解決するため本発明では両者を完全
に別々の層に使用前に混合することなく含有させている
。

なお、色素前駆体はジアホラーゼ等とは別に塗布した方
が塗りやすい。この場合色素前駆体は水溶性であり、ま
た大部分の電子伝達剤は（酵素を除く）水溶性のため水
を使って塗布する限り実質的に層中で混合している。

また、電子伝達剤によっては、色素前駆体と実質的に完
全な塗り分けが必要であることがある。

本発明の要素は、それぞれを含有する層を別々に調製し
、その後に溶剤不合接着剤で別々の層を多孔性接着して
要素を完成することができるので、両成分を完全に塗り
分けたのと同等な効果が得られる。

〔実施例〕

実施例１ ゼラチン下塗された厚さ１８０ｔｒｍの無色透明ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム支持体の上に
下記の３層を順次水溶液の形で塗布後乾燥して設けた。

（第１層）試薬層 脱イオンゼラチン　　　　　　　７．２ｇ／ボニトロテ
トラゾリウムブル−１，１ｇ／ｒｒｆノニルフェノキシ
ポリエトキシエタノール（オキシエチレン単位平均１０
含有）１０■／ボｐＨ６，５ （第２層）試薬層 脱イオンゼラチン　　　　　　　８．３ｇ／ボジアホラ
ーゼ　　　　　　　　　６０００　ｖ／ボグリセロ燐酸
デヒドロゲナーゼ　７２００　ｖ／ｒｒｆグリセリンキ
ナーゼ　　　　　　３８００　ｖ／ボＮＡＤ　　　　　
　　　　　　　　　１．５ｇ／ボＡＴ　Ｐ　２　Ｎａ塩
　　　　　　　　　２．０ｇ／ｒｔｆＭｇＳ　Ｏｓ　・
７　Ｈ２Ｏ８０１１１ｇ／ｒＴｆビス〔（ビニルスルホ
ニルメチル カルボニル）アミノコメタン　　１３０■／ボノニルフ
エノキシボリエトキシエタノール（オキシエチレン単位
平均１０含有）１０■／ｒｒｆｐＨ６，５ （第３層）光遮蔽層 脱イオンゼラチン　　　　　　　６．５ｇ／ボＴｉ０ｚ
（Ｒ７８０）　　　　　　　　　１０．６　ｇ／ｒｄビ
ス〔（ビニルスルホニルメチルカルボニル）アミノコメ
タン　　　　　　　　　８０■／Ｍノニルフェノキシポ
リエトキシエタノール（オキシエチレン単位平均１ｏ含
有）　　■／ポｐＨ６，５ 次に、この第３層の上に下記の展開層をラミネートして
一体型多層分析要素とした。展開層には１００Ｓ相当の
ＰＥＴｉ績糸からなる厚さ２５０　ｎのトリコット編物
生地に下記の試薬を予め水を用いて含浸しておいた。

リボプロティンリパーゼ　　　　　８４００　ｖ／ｒｒ
？ヒドロキシプロピルエチルセルロース ２．２　ｇ／ボ ノニルフェノキシポリエトキシエタノール（オキシエチ
レン単位平均１０含有）　　１．２　ｇ／ｒｒｒトリス
ヒドロキシメチルアミノメタン ２．４　ｇ／ボ ｐＨ８，５ この展開層の裏面に熱溶融性接着剤であるエチレン−酢
酸ビニル共重合体樹脂（“ＨＴ−９７２”、新田ゼラチ
ン■製）を直径０．２ｍｍ、中心間隔０．４＋＋＋＋ｎ
、深さ１０ｎの穴を有し１４０°Ｃに加熱されたグラビ
アローラーで網点状に転写し、直後に圧力を加えて第３
層の上にラミネートした。

比較例１ 実施例１と同様にしてＰＥＴフィルム支持体上に第１層
〜第３層を順次設け、その上に下記の第４層を水溶液の
形で塗布後乾燥して設けた。

（第４層）接着層 ゼラチン　　　　　　　　　　　　４．３ｇ／ボッニル
フェノキシポリエトキシエタノール（オキシエチレン単
位平均１０含有）１０■／ボｐＨ６，５ 第４層表面に水を一様に含ませて実施例１と同じ編物生
地を試薬に含浸しないで圧着し、乾燥して展開層とした
。この展開層に実施例１と同じ試薬を含む水溶液を同じ
含有量になるように塗布し、乾燥して一体型多層分析要
素とした。

性能評価１ 実施例１、比較例１のスライドを数枚１．５ｃｍ角に切
り抜きそれぞれを数枚の袋にシリカゲルとともに入れた
。減圧状態で一晩乾燥後、袋を密閉した。両者の保存中
に変化を比較するため強制試験を行った。それぞれ４５
°Ｃで２日、４日又は６日間保存した。次に市販のコン
トロール血清（モニトロール■、ＴＧ値１００■／ｄＬ
　）リオレイン）なる液を用い、保存の結果を比較した
。結果を下表に示す。

実施例２ ゼラチン下塗された厚さ１８０−の無色透明ＰＥＴフィ
ルム支持体上に下記の試薬層を水溶液の形で塗布後乾燥
して設けた。

脱イオンゼラチン　　　　　　　　１８．３　ｇ／ポジ
エタノールアミン　　　　　　　１７．５　ｇ／ボＭｇ
５Ｏａ・７Ｈ，０１，６■／ボ ツニルフエノキシポリエトキシエタノール（オキシエチ
レン単位平均１０含有）　１．１　ｇ／ｒｒｒｐＨ１０
，５ 次に実施例１と同じ編物生地に下記の試薬を含浸させて
実施例１と同様にして前記の層の上にラミネートしてア
ルカリ性ホスファターゼ活性測定用一体型多層分析要素
とした。

ｐ−ニトロフェニルリン酸２Ｎａ塩２．２ｇ／ｒｒｒポ
リビニルピロリドン （平均分子量３６万）　　　　　　　　１４．０　ｇ／
ボｐＨ７，１ 比較例２ 実施例２と同様にしてＰＥＴフィルム支持体上に試薬層
を設けた。これを水で一様に湿らせた後実施例２と同じ
編物生地を圧着ラミネートした。

この編物生地に実施例２と同じ試薬を含む水溶液を同じ
含有量になるように塗布し乾燥してアルカリ性ホスファ
ターゼ活性測定用一体型多層分析要素とした。

性能評価２ 実施例２、比較例２のスライドを数枚１．５ｃｍ角に切
り抜きそれぞれ数枚の袋にシリカゲルとともに入れた。

密閉して両者を４５°Ｃ中に放置した。

次に、市販のコントロール血清（モニトロール■、アル
カリ性ホスファターゼ活性検定値１２０単位／Ｌ）なる
液を用い保存性の結果を比較した。

結果を下表に示す。

（注）ＮＯは全体が強（黄色のバックグラウンド着色し
測定不能となったものを表す。

〔発明の効果〕

本発明の一体型多層分析要素はバックグラウンドの光学
濃度値を低く保ち、保存安定性を大幅に改善している。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光透過性水不透過性支持体の上に少なくとも１層
   の多孔性層と親水性ポリマーバインダーを含有する層を
   含む複数の層が積層一体化されるとともに２種以上の試
   薬よりなる呈色試薬組成物が前記複数の層の２以上の層
   に含有されている一体型多層分析要素において、少なく
   とも１層の多孔性層が液体の通過が実質的に妨げられな
   いように微貫通空隙を構成するように部分的に配置され
   た接着剤により隣接する層と相互に接着されるとともに
   前記試薬の少なくとも１種はこの接着剤の層より支持体
   から遠い層に含有せしめられ前記試薬の少なくとも残余
   の１種はこの接着剤の層より支持体に近い層に含有せし
   められていることを特徴とする一体型多層分析要素。
2. （２）前記呈色試薬組成物のうち、ｐＨ緩衝剤を除く少
   なくとも１種の前記試薬が、前記緩衝剤により緩衝され
   維持されるところの要素の使用時のｐＨ値範囲において
   実質的に不安定な試薬であり、前記緩衝剤と前記不安定
   な試薬とが、前記接着剤層を介してその両側の別異の層
   にそれぞれ含有されている特許請求の範囲第１項に記載
   の分析要素。
3. （３）呈色試薬組成物が電子伝達剤、色素前駆体、酸化
   型補酵素、該酸化型補酵素を還元型補酵素に変化しうる
   酵素又は酵素基質及び緩衝剤を含んでおり、酸化型補酵
   素と緩衝剤が前記接着層を介して両側に別々に含有せし
   められている特許請求の範囲第１項記載の分析要素。