JPH02147956A - Enzyme immunological measurement method - Google Patents

Enzyme immunological measurement method

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JPH02147956A
JPH02147956A JP30101688A JP30101688A JPH02147956A JP H02147956 A JPH02147956 A JP H02147956A JP 30101688 A JP30101688 A JP 30101688A JP 30101688 A JP30101688 A JP 30101688A JP H02147956 A JPH02147956 A JP H02147956A
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JP
Japan
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enzyme
polyethylene glycol
immunological measurement
glycol derivative
metabolic
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Application number
JP30101688A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Miyagawa
英二 宮川
Yoshihiro Ashihara
義弘 芦原
Keiji Higashimoto
東本 啓司
Hiroko Ishikawa
浩子 石川
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.)
Fujirebio Inc
Original Assignee
Fujirebio Inc
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Publication date
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable high sensitivity immunological measurement by a method wherein amplification is performed in enzyme immunological measurement method by using polyethylene glycol derivative and its metabolic enzyme. CONSTITUTION:At the time of enzyme immunological measurement, polyethylene glycol derivative expressed by a general formula RO(CH3-CH2O)n-CH2CH2-OR<1> and metabolic enzyme of polyethylene glycol are used. In the formula, R<1> refers to phosphate radical, aryl or alkylcarbonyl radical or aldaric acid radical, where R refers to the same as R<1> or alkyl radical, and n is 2 or more. As the marker enzyme, phosphatase, galactosidase, glucosidase or estrase is used. As metabolic enzyme, alcohol dehydrogenase, aldehyde hydrolase, ether bond hydrolase and glyoxylate dehydrogenase are used.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、酵素免疫測定法に関する。更に詳しくは、一
般式 %式%(1) (式中、R1はリン酸基、アリール若しくはアルキルカ
ルボニル基又は糖残基、RはR1と同−又はアルキル基
であり、nは2以上である。)で表されるポリエチレン
グリコール誘導体及びポリエチレングリコール代謝酵素
を用い更に、前記ポリエチレングリコール誘導体を分解
する酵素を標識酵素として用いる酵素免疫測定法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an enzyme immunoassay. More specifically, the general formula % formula % (1) (wherein R1 is a phosphoric acid group, an aryl or alkyl carbonyl group, or a sugar residue, R is the same as R1 or an alkyl group, and n is 2 or more The present invention relates to an enzyme immunoassay method using a polyethylene glycol derivative represented by .

(従来の技術) 酵素免疫測定法(以下EIAと省略する)における比色
法は汎用されている分光光度計を用い測定できるなどの
簡単な測定法としての利点を有しているものの他の螢光
法、生物発光法、化学発光法に比べ感度が低いことが欠
点であった。この欠点を克服する方法として、酵素とし
てアルカリ性ホスファターゼ、基質としてNADPを用
い生成するNADを酵素的サイクリングにより測定する
方法が開発された。  (A、 Johannsson
ら、Cl1n。
(Prior art) Although the colorimetric method in enzyme immunoassay (hereinafter abbreviated as EIA) has the advantage of being a simple measurement method such as being able to perform measurements using a commonly used spectrophotometer, other The disadvantage of this method is that it has lower sensitivity than the optical method, bioluminescence method, and chemiluminescence method. As a method to overcome this drawback, a method has been developed in which alkaline phosphatase is used as an enzyme and NADP is used as a substrate, and NAD produced is measured by enzymatic cycling. (A. Johansson
et al., Cl1n.

Chem、 Acta、 148. 119−124 
、 (1985))。
Chem, Acta, 148. 119-124
, (1985)).

(発明の解決しようとする問題点) しかしながら、前記方法は、蛍光法を上回る感度を得る
ことができるが、使用するNAD及びNADPは、特に
アルカリ溶液中で不安定であり、容易に取り扱うことが
できない。また、両者は共に高価である。更に生体内、
特に血中に存在するNADまたはNADHによりブラン
ク値の上昇がみとめられ正確な測定を行うことができな
いという欠点を有していた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, although the above method can obtain higher sensitivity than the fluorescence method, the NAD and NADP used are unstable, especially in alkaline solutions, and cannot be easily handled. Can not. Moreover, both are expensive. Furthermore, in vivo,
In particular, it has been found that the blank value increases due to NAD or NADH present in the blood, making it impossible to perform accurate measurements.

(問題点を解決するための手段) これら問題点を解決するため、本発明者等は、前記一般
式(1)で表されるポリエチレングリコール誘導体及び
ポリエチレングリコール代謝酵素を用い、更に前記ポリ
エチレングリコール誘導体を分解する酵素を標識酵素と
して用いるEIAを見出し、本発明を完成させた。本発
明は、前記一般式(1)で表されるポリエチングリコー
ル誘導体を基質として用い酵素免疫測定を行うものであ
る。
(Means for Solving the Problems) In order to solve these problems, the present inventors used a polyethylene glycol derivative represented by the general formula (1) and a polyethylene glycol metabolic enzyme, and further The present invention was completed by discovering EIA using an enzyme that decomposes as a labeling enzyme. The present invention is to perform enzyme immunoassay using the polyethine glycol derivative represented by the general formula (1) as a substrate.

前記一般式(1)で表されるポリエチレングリコール誘
導体のR′として表される基としてはリン酸基、アリー
ル若しくはアルキルカルボニル基又は糖残基、RはR’
 と同−又はアルキル基であり、nとしては2以上の重
合度のものを使用することができる。より具体的には CH30(CH2−C1120)、1−CHzCHz−
OpH+”CH:+0(CHz−CHzO) 、 −C
tlzCllz−OGalCHaO(CHz−CHzO
)、1−CHzCHz−OGIUCHiO(CHz−C
HzO)n−CHzCHz−OAcCHxO(Cfb−
CHzO)、1−CHzCHz−OBZ等を挙げること
ができる。(式中、Gal はガラクトース基、Glu
はグルコース基、八Cはアセチル基であり、Bzはベン
ゾイル基である。nは2〜1000である。) 前記一般式(I)で表されるポリエチレングリコール誘
導体は、抗原抗体反応径測定系に存在する標識酵素によ
り分解されポリエチレングリコールに誘導される。この
際使用される標識酵素は前記ポリエチレングリコールm
8体のR又はR1で表される基に依存し選択される。そ
の酵素としては。
The group represented by R' of the polyethylene glycol derivative represented by the general formula (1) is a phosphoric acid group, an aryl or alkyl carbonyl group, or a sugar residue, and R is R'
It is the same as or an alkyl group, and n can be used having a degree of polymerization of 2 or more. More specifically, CH30 (CH2-C1120), 1-CHzCHz-
OpH+”CH:+0(CHz-CHzO), -C
tlzCllz-OGalCHaO(CHz-CHzO
), 1-CHzCHz-OGIUCHiO(CHz-C
HzO)n-CHzCHz-OAcCHxO(Cfb-
CHzO), 1-CHzCHz-OBZ, and the like. (In the formula, Gal is a galactose group, Glu
is a glucose group, 8C is an acetyl group, and Bz is a benzoyl group. n is 2-1000. ) The polyethylene glycol derivative represented by the general formula (I) is decomposed by a labeled enzyme present in the antigen-antibody reaction diameter measurement system and is induced to polyethylene glycol. The labeling enzyme used at this time is the polyethylene glycol m
The selection depends on the group represented by 8 R or R1. As for the enzyme.

例えば、アルカリ性若しくは酸性ホスファターゼ、ガラ
クトシダーゼ、グルコシダーゼ、エステラーゼなどを使
用することができる。
For example, alkaline or acid phosphatase, galactosidase, glucosidase, esterase, etc. can be used.

標識酵素により誘導されたポリエチレングリコールは、
ポリエチレングリコール代謝酵素により以下例示にある
様に分解を受ける。
Polyethylene glycol induced by labeled enzyme is
It is degraded by polyethylene glycol metabolic enzymes as illustrated below.

たとえば、前記一般式(1)で表されるポリエチレング
リコール誘導体として、下記一般式(I゛)で表される
化合物を用い、標識酵素としてアルカリ性ホスファター
ゼを用いた場合の分解反応は下記の如くである。
For example, when a compound represented by the following general formula (I゛) is used as the polyethylene glycol derivative represented by the above general formula (1) and alkaline phosphatase is used as the labeling enzyme, the decomposition reaction is as follows. .

C)1:+0(C11z−CHzO)ll−CIlzC
)tz−OPOz”(ビ) =−)CH:+0(CHi−CI(ア0)fi−CH2
CH2−OHL−−−CHzO(CHz−CHzO)n
 −H+ C)IOcOOH (COOH)z (1)アルコールデヒドロゲナーゼ (2)アルデヒドデヒドロゲナーゼ (3)エーテルポンドハイドロゲナーゼ(4)グリオキ
シレートデヒドロゲナーゼ本発明におけるポリエチレン
グリコール代謝酵素は前記(1)〜(4)に例示した酵
素全体を示すものである。これらの酵素の(1)に関し
ては特願昭6262356号に、(2)に関しては特願
昭62−62357に、(3)に関しては昭和63年度
日本農芸化学会大会講演要旨集128頁(1988)に
、(4)に関して特願昭61−2625743号に開示
されているものを好適に使用することができる。
C) 1:+0(C11z-CHzO)ll-CIlzC
)tz-OPOz"(Bi) =-)CH:+0(CHi-CI(A0)fi-CH2
CH2-OHL---CHzO(CHz-CHzO)n
-H+ C) IOcOOH (COOH)z (1) Alcohol dehydrogenase (2) Aldehyde dehydrogenase (3) Etherpond hydrogenase (4) Glyoxylate dehydrogenase The polyethylene glycol metabolic enzymes in the present invention are the aforementioned (1) to (4). This shows the entire enzyme exemplified in . Regarding these enzymes, (1) can be found in Japanese Patent Application No. 6262356, (2) can be found in Japanese Patent Application No. 62-62357, and (3) can be found in 1988 Japanese Society of Agricultural Chemistry Conference Abstracts, page 128 (1988). Regarding (4), what is disclosed in Japanese Patent Application No. 61-2625743 can be suitably used.

本発明は、前記反応式に示した如く、(1)〜(4)の
酵素の存在する反応においてそれぞれ1電子ずつの供給
を受けその電子が電子受容体に捕捉され、その電子受容
体の電子受容量の状態の変化を測定することよにり達成
される。
In the present invention, as shown in the reaction formula, one electron is supplied to each of the enzymes (1) to (4) in the reaction in which the enzyme is present, and the electron is captured by an electron acceptor. This is accomplished by measuring changes in the state of receptivity.

本発明で使用することのできる電子受容体は、たとえば
、フェリシアン化カリウム、ツェナチアジンサルフェー
ト(PMS) 、ジクロロフェノールインドフェノール
(PCPIF)、ニトロテトラヅリウムブル−(NTB
)等である。
Electron acceptors that can be used in the present invention include, for example, potassium ferricyanide, zenatiazine sulfate (PMS), dichlorophenolindophenol (PCPIF), nitrotetradurium blue (NTB
) etc.

電子受容体の電子受容量の状態の変化は、例えば、フェ
リシアン化カリウムの場合にはフェロシアン化カリウム
への変化量をその吸光度より求めることにより行うこと
ができる。
For example, in the case of potassium ferricyanide, the state of the electron acceptance amount of the electron acceptor can be changed by determining the amount of change to potassium ferrocyanide from its absorbance.

本発明を実施するにあたっては、通常緩衝液中で行うも
のであり、トリス塩酸緩衝液を好適に使用することがで
きる。
The present invention is usually carried out in a buffer, and a Tris-HCl buffer can be suitably used.

本発明における酵素反応は20〜40°Cの範囲を選び
行うことができる。
The enzyme reaction in the present invention can be carried out at a temperature in the range of 20 to 40°C.

本発明の測定対象物は、α−フェトプロティン(AFP
)、癌胎児性抗原(CEA)等の癌関連抗原、HBs等
の抗原、甲状腺刺激ホルモン(TS H)などのホルモ
ン、IgG、、IgM等の抗体を挙げることができる。
The measurement target of the present invention is α-fetoprotein (AFP).
), cancer-related antigens such as carcinoembryonic antigen (CEA), antigens such as HBs, hormones such as thyroid stimulating hormone (TSH), and antibodies such as IgG, IgM, etc.

(作用) 本発明は、EIAにおいてポリエチレングリコール誘導
体およびその代謝酵素を用い増幅作用を行い高感度の免
疫測定を行うものである。
(Function) The present invention performs highly sensitive immunoassay by performing an amplification effect using a polyethylene glycol derivative and its metabolic enzyme in EIA.

(実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 甲状腺刺激ホルモン(TSH)の測定1材料
の調整) 抗T S H抗体感作用の178インチビーズを、マウ
スモノクローナル抗TSH−β抗体で感作した。
Example 1 Measurement of Thyroid Stimulating Hormone (TSH) 1 Preparation of Materials 178-inch beads for anti-TSH antibody sensitization were sensitized with a mouse monoclonal anti-TSH-β antibody.

一方マウスモノクローナル抗TSH抗体は、ペプシンに
よりF(ab’)zとし2−メルカプトエチルアミン(
0,1M溶液)で還元しGMB (N Cr−male
jmjdobutyroxy))化したアルカリ性ホス
ファターゼと反応させ抗体酵素コンジュゲートを作製し
た。
On the other hand, mouse monoclonal anti-TSH antibody was converted to F(ab')z by pepsin and 2-mercaptoethylamine (
GMB (N Cr-male
An antibody-enzyme conjugate was prepared by reacting with alkaline phosphatase.

被検液および抗体酵素コンジュゲートに用いた緩衝液は
O,LM)リス塩酸、1mMMgc1gおよび1%BS
A(pH7,5)である。基質緩衝液は0.1 mM 
MgC1z  (pH9,5)および基質としてモノメ
トキシポリエチレングリコールリン酸エステル(n= 
100 (100mg/ml)を用いた。
The buffers used for the test solution and antibody-enzyme conjugate were O, LM) Lis-HCl, 1mM Mgc1g, and 1%BS.
A (pH 7.5). Substrate buffer is 0.1mM
MgC1z (pH 9,5) and monomethoxypolyethylene glycol phosphate ester (n=
100 (100mg/ml) was used.

(TSHの測定) TSH含有被検溶液(15μl )(0,4,8゜16
.32μU/ml)を抗体酵素コンジュゲート溶液13
5μlと混合し、この溶液の上記のように感作した1z
4インチビーズ1個を加え、室温にて2時間インキュベ
ートした。 その後、ビーズを0.1M)リス緩衝液(
p H7,5)で4回洗い、反応試験管へ移した。上記
の基質を含む緩衝液 200μlを試験管に加えた。さ
らに1時間後、O,1Mトリス塩酸緩衝液(pH8,0
)  1ml中、フェリシアン化カリウム(10llm
ol)、アルコールデヒドロゲナーゼ(IOU)、アル
デヒドデヒドロゲナーゼ(IOU)およびエーテルボン
ドハイドラーゼ(IOU)、グリオキシレートデヒドロ
ゲナーゼ(100)よりなる反応液中で37°C11時
間反応を行い、0. 5 ml フエリックヂュバノー
ル液(リン酸95 ml 、SD3 3g。
(Measurement of TSH) TSH-containing test solution (15 μl) (0,4,8°16
.. 32 μU/ml) as antibody enzyme conjugate solution 13
1z sensitized as above of this solution.
One 4 inch bead was added and incubated for 2 hours at room temperature. Then, add the beads to 0.1M) Lys buffer (
The mixture was washed four times with pH 7.5) and transferred to a reaction tube. 200 μl of buffer containing the above substrate was added to the test tube. After another hour, O, 1M Tris-HCl buffer (pH 8,0
) Potassium ferricyanide (10llm) in 1ml
ol), alcohol dehydrogenase (IOU), aldehyde dehydrogenase (IOU), ether bond hydrolase (IOU), and glyoxylate dehydrogenase (100) at 37°C for 11 hours. 5 ml Ferric Dubanol solution (phosphoric acid 95 ml, SD3 3 g.

Fe(SO4)3・nHzo  5 gに水を加え11
とした溶液)を加えて反応を停止させる。さらに3.5
mlの水を加え、20分間放置し、色素が安定してがら
660nmの吸光度を測定した。
Add water to 5 g of Fe(SO4)3・nHzo and add 11
solution) to stop the reaction. Another 3.5
ml of water was added and left to stand for 20 minutes, and while the dye was stable, the absorbance at 660 nm was measured.

比較として、上記抗原抗体反応後洗浄したビーズに10
mMp−二トロフェニルリン酸、0. 1Mトリス塩酸
緩衝液、1 mMM g C1tを含む基質液400μ
mを加え、37°C11時間反応させ、0.2N  N
aOH600μlを加え反応を停止させ、波長450n
mの吸光度を測定した。その結果を表1に示した。(P
NP法) (発明の効果) 本発明は、EIAにおいて高感度の測定ができるように
なった。
For comparison, beads washed after the above antigen-antibody reaction were treated with 10
mM p-ditrophenyl phosphate, 0. 400μ of substrate solution containing 1M Tris-HCl buffer, 1mM gClt
m, reacted at 37°C for 11 hours, and added 0.2N N
Add 600μl of aOH to stop the reaction, and change the wavelength to 450n.
The absorbance of m was measured. The results are shown in Table 1. (P
NP method) (Effects of the invention) The present invention enables highly sensitive measurement in EIA.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般式 RO(CH_2−CH_2O)_n−CH_2CH_2
−OR^1で表されるポリエチレングリコール誘導体及
びポリエチレングリコール代謝酵素を用い、更に、前記
ポリエチレングリコール誘導体を分解する酵素を標識酵
素として用いる酵素免疫測定法(式中、R^1はリン酸
基、アリール若しくはアルキルカルボニル基又は糖残基
、RはR^1と同一又はアルキル基であり、nは2以上
である。)。
(1) General formula RO(CH_2-CH_2O)_n-CH_2CH_2
Enzyme immunoassay using a polyethylene glycol derivative represented by -OR^1 and a polyethylene glycol metabolic enzyme, and further using an enzyme that decomposes the polyethylene glycol derivative as a labeling enzyme (wherein R^1 is a phosphate group, aryl or alkylcarbonyl group or sugar residue, R is the same as R^1 or an alkyl group, and n is 2 or more).
(2)標識酵素としてホスファターゼ、ガラクトシダー
ゼ、グルコシダーゼ又はエステラーゼを用いる請求項1
の測定法。
(2) Claim 1 in which phosphatase, galactosidase, glucosidase or esterase is used as the labeling enzyme.
measurement method.
(3)代謝酵素としてアルコールデヒドロゲナーゼ、ア
ルデヒドハイドロラーゼ、エーテルボンドハイドラーゼ
及びグリオキシレートデヒドロゲナーゼを用いる請求項
1の測定法。
(3) The measuring method according to claim 1, wherein alcohol dehydrogenase, aldehyde hydrolase, ether bond hydrolase, and glyoxylate dehydrogenase are used as metabolic enzymes.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5434051A (en) * 1991-07-26 1995-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Assay with signal detection in the presence of a suspended solid support
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