(57)【要約】【課題】本発明は、アセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存している場合においても、アセトアルデヒドのみを正確に検出するための方法を提供することを課題とする。【解決手段】上記課題は以下の方法により解決することができる。  アセトアルデヒドの検出方法であって、  被検ガスを、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとアルデヒド脱水素酵素とｐＨ緩衝剤とを含み、且つｐＨが９．０より高く１１．０より低い検出溶液に接触させる接触工程、  接触工程で得られた検出溶液の吸光度を測定する測定工程、及び  アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線に基づき、測定工程で測定された吸光度に対応するアセトアルデヒドの量を決定する決定工程、を含み、  接触工程と測定工程との間の時間間隔が、被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの９０％以上がアルデヒド脱水素酵素と反応し、且つ被検ガスに含まれるホルムアルデヒドの１０％以下がアルデヒド脱水素酵素と反応する時間間隔である、  アセトアルデヒドの検出方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アセトアルデヒドの検出方法であって、
被検ガスを、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとアルデヒド脱水素酵素とｐＨ緩衝剤とを含み、且つｐＨが９．０より高く１１．０より低い検出溶液に所定の時間接触させる接触工程、
接触工程で得られた検出溶液の吸光度を測定する測定工程、及び
アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線に基づき、測定工程で測定された吸光度に対応するアセトアルデヒドの量を決定する決定工程、
を含み、
接触工程における所定の時間は、被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの９０％以上がアルデヒド脱水素酵素と反応し、且つ被検ガスに含まれるホルムアルデヒドの１０％以下がアルデヒド脱水素酵素と反応する時間である、
アセトアルデヒドの検出方法。
【請求項２】
アセトアルデヒドの検出方法であって、
被検ガスを、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとアルデヒド脱水素酵素とｐＨ緩衝剤とを含み、且つｐＨが９．０より高く１１．０より低い検出溶液に１〜６０分接触させる接触工程、
接触工程で得られた検出溶液の吸光度を測定する測定工程、及び
アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線に基づき、測定工程で測定された吸光度に対応するアセトアルデヒドの量を決定する決定工程、
を含む、
アセトアルデヒドの検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アセトアルデヒドの検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アセトアルデヒドは、眩暈、吐気、頭痛等の症状を引き起こすシックハウス症候群の原因物質として知られている。そのため、環境中のアセトアルデヒドを検出する方法が必要とされている。
【０００３】
アセトアルデヒドと同様に人体に悪影響を与える物質としてホルムアルデヒドが知られている。特許文献１は、特にホルムアルデヒドを検出するためのパッシブ型放散フラックスサンプラを開示している。具体的には、パッシブ型放散フラックスサンプラは、発色剤としてのｐ−ヨードニトロテトラゾリュウムバイオレット並びに反応触媒としてのデヒドロゲナーゼ及びジアホラーゼを担持させた紙製基材シートを含んでいる。紙製基材シートにホルムアルデヒドが接触すると、デヒドロゲナーゼの作用により蟻酸及びニコチンアミドアデニンジヌクレオチドが生成し、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドがｐ−ヨードニトロテトラゾリュウムバイオレット及びジアホラーゼと反応することにより発色する。発色の程度に基づき、ホルムアルデヒドの量を決定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０８４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているような方法によってアセトアルデヒドを検出しようとすると、デヒドロゲナーゼがアセトアルデヒドのみならずホルムアルデヒドにも作用してしまうため、アセトアルデヒドのみを検出することは困難である。
【０００６】
そのため、本発明は、アセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存している場合においても、アセトアルデヒドのみを正確に検出するための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、アセトアルデヒドとアルデヒド脱水素酵素との反応速度、及びホルムアルデヒドとアルデヒド脱水素酵素との反応速度が、反応溶液のｐＨに応じて大きく変化することを見出した。これらの反応速度の差を利用することによって、アセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存している場合においても、アセトアルデヒドのみを正確に検出することが可能となる。
【０００８】
本発明の実施形態として、例えば、以下のものを挙げることができる。
【０００９】
［１］
アセトアルデヒドの検出方法であって、
被検ガスを、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとアルデヒド脱水素酵素とｐＨ緩衝剤とを含み、且つｐＨが９．０より高く１１．０より低い検出溶液に所定の時間接触させる接触工程、
接触工程で得られた検出溶液の吸光度を測定する測定工程、及び
アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線に基づき、測定工程で測定された吸光度に対応するアセトアルデヒドの量を決定する決定工程、
を含み、
接触工程における所定の時間は、被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの９０％以上がアルデヒド脱水素酵素と反応し、且つ被検ガスに含まれるホルムアルデヒドの１０％以下がアルデヒド脱水素酵素と反応する時間である、
アセトアルデヒドの検出方法。
［２］
アセトアルデヒドの検出方法であって、
被検ガスを、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドとアルデヒド脱水素酵素とｐＨ緩衝剤とを含み、且つｐＨが９．０より高く１１．０より低い検出溶液に１〜６０分接触させる接触工程、
接触工程で得られた検出溶液の吸光度を測定する測定工程、及び
アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線に基づき、測定工程で測定された吸光度に対応するアセトアルデヒドの量を決定する決定工程、
を含む、
アセトアルデヒドの検出方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存している場合においても、アセトアルデヒドのみを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ｐＨが１０．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドとアルデヒド脱水素酵素との反応時間と、吸光度との関係を示す。
【図２】ｐＨが１０．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドの濃度と、吸光度との関係を示す。
【図３】ｐＨが８．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドとアルデヒド脱水素酵素との反応時間と、吸光度との関係を示す。
【図４】ｐＨが８．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドの濃度と、吸光度との関係を示す。
【図５】ｐＨが９．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドとアルデヒド脱水素酵素との反応時間と、吸光度との関係を示す。
【図６】ｐＨが９．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドの濃度と、吸光度との関係を示す。
【図７】ｐＨが１１．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドとアルデヒド脱水素酵素との反応時間と、吸光度との関係を示す。
【図８】ｐＨが１１．０の場合における、アセトアルデヒド又はホルムアルデヒドの濃度と、吸光度との関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜アセトアルデヒドの検出方法＞
本発明の一実施形態は、以下で説明する接触工程、測定工程、及び決定工程を含む、アセトアルデヒドの検出方法に関する。
【００１３】
接触工程は、被検ガスを、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（以下「ＮＡＤ＋」と称する。）とアルデヒド脱水素酵素とｐＨ緩衝剤とを含む検出溶液に所定の時間接触させる工程である。検出溶液のｐＨは９．０より高く、１１．０より低い。検出溶液の溶媒としては、例えば水を挙げることができる。
【００１４】
接触工程では、検出溶液のｐＨが９．０より高く１１．０より低く設定されているため、アセトアルデヒドの反応速度が、ホルムアルデヒドの反応速度と比較して、顕著に速い。そのため、被検ガス中にアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存していても、アセトアルデヒドが選択的にアルデヒド脱水素酵素及びＮＡＤ＋と反応し、アセトアルデヒドに起因する還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（以下「ＮＡＤＨ」と称する。）が生じる。
【００１５】
接触工程における所定の時間は、被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの９０％以上、好ましくは９２％以上、より好ましくは９４％以上、更に好ましくは９６％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上がアルデヒド脱水素酵素と反応し、且つ被検ガスに含まれるホルムアルデヒドの１０％以下、好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下、更に好ましくは４％以下、特に好ましくは２％以下、最も好ましくは１％以下がアルデヒド脱水素酵素と反応する時間である。
【００１６】
接触工程における所定の時間は、測定条件（例えば、検出溶液のｐＨ、温度）に応じて変化するが、例えば１〜６０分、好ましくは４〜５０分、より好ましくは７〜４０分、特に好ましくは１０〜３０分とすることができる。
【００１７】
検出溶液のｐＨは、アセトアルデヒドの反応速度とホルムアルデヒドの反応速度との差をより大きくしてアセトアルデヒドの検出精度を高める観点から、好ましくは９．２〜１０．８であり、より好ましくは９．４〜１０．６であり、更に好ましくは９．６〜１０．４であり、特に好ましくは９．８〜１０．２であり、最も好ましくは１０．０である。
【００１８】
検出溶液に含まれるＮＡＤ＋の濃度としては、例えば、０．０１〜１０ｍｇ／ｍｌ、０．０５〜５ｍｇ／ｍｌ、０．１〜１ｍｇ／ｍｌを挙げることができる。
【００１９】
検出溶液に含まれるアルデヒド脱水素酵素の濃度としては、例えば、０．０１〜１０Ｕ／ｍｌ、０．０５〜５Ｕ／ｍｌ、０．１〜１Ｕ／ｍｌを挙げることができる。
【００２０】
検出溶液の温度としては、例えば、室温、１０〜４０℃、２０〜３０℃を挙げることができる。
【００２１】
本明細書において「アルデヒド脱水素酵素」とは、ＮＡＤ＋の存在下においてアセトアルデヒドと反応し、酢酸及びＮＡＤＨを形成する酵素を意味する。なお、アセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存している場合には、アセトアルデヒドのみならずホルムアルデヒドと反応する酵素であってもよい。アルデヒド脱水素酵素としては、例えば、シグマアルドリッチジャパン合同会社製のAcetaldehyde Dehydrogenaseを挙げることができる。
【００２２】
ｐＨ緩衝剤は、検出溶液のｐＨを９．０より高く１１．０より低くすることができるものであれば特に限定されない。ｐＨ緩衝剤としては、例えば、ＮａＨＣＯ３−ＮａＯＨ、ＮＨ３−ＮＨ４Ｃｌを挙げることができる。
【００２３】
測定工程は、接触工程で得られた検出溶液の吸光度を測定する工程である。測定工程で測定される吸光度は、ＮＡＤＨの量に基づくものであり、これは被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの量に主に起因する。吸光度は３４０ｎｍの波長を有する紫外光を使用して測定することが好ましい。
【００２４】
決定工程は、アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線に基づき、測定工程で測定された吸光度に対応するアセトアルデヒドの量を決定する工程である。アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線を予め作成しておくことにより、測定工程で測定された吸光度から、被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの量を決定することができる。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、上記の実施形態に係る検出方法で使用する検出溶液が、更に２−（４−ヨードフェニル）−３−（４−ニトロフェニル）−５−フェニルテトラゾリウムクロリド（以下「ＩＮＴ」と称する。）及びジアホラーゼを含む。
【００２６】
別の実施形態では、接触工程において、アセトアルデヒドに主に起因するＮＡＤＨとＩＮＴとジアホラーゼとが反応して発色する。アセトアルデヒドの量は、発色した検出溶液の色を目視観察することにより決定することができる。具体的には、アセトアルデヒドの量と色との関係を示すカラーチャートを予め作成しておくことにより、目視観察した色からアセトアルデヒドの量を決定することができる。
【００２７】
上記の実施形態に係る検出方法では、検出溶液のｐＨが９．０より高く１１．０より低く設定されているため、被検ガス中にアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存していても、アセトアルデヒドが選択的に反応する。そのため、アセトアルデヒドのみを正確に検出することができる。
【００２８】
上記の実施形態に係る検出方法は、ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドを含む被検ガスを対象とする場合に特に有効であるが、アセトアルデヒドのみを含む被検ガスを対象としてもよい。また、上記の実施形態に係る検出方法は、ホルムアルデヒドのみを含む被検ガス、及びいずれのアルデヒドも含まない被検ガスを対象としてもよく、この場合には、被検ガス中にアセトアルデヒドが存在しないことが判明する。
【００２９】
アセトアルデヒドを検出するための従来の方法では、高速液体クロマトグラフィー（以下「ＨＰＬＣ」と称する。）等が使用されていたが、上記の実施形態に係る検出方法によれば、従来の高価な設備は不要となる。また、上記の実施形態に係る検出方法によれば、被検ガスが存在する場所に赴いて、その場でアセトアルデヒドの検出を行うことができる。
【００３０】
＜アセトアルデヒドの検出に使用するための装置＞
本発明の一実施形態は、ＮＡＤ＋とアルデヒド脱水素酵素とｐＨ緩衝剤とを含む検出溶液を含む、アセトアルデヒドの検出に使用するための装置に関する。検出溶液のｐＨは９．０より高く、１１．０より低い。検出溶液の溶媒としては、例えば水を挙げることができる。
【００３１】
本実施形態において、上記＜アセトアルデヒドの検出方法＞の項目で説明した内容と重複する内容については説明を適宜省略する。
【００３２】
検出溶液のｐＨが９．０より高く１１．０より低く設定されているため、アセトアルデヒドの反応速度が、ホルムアルデヒドの反応速度と比較して、顕著に速い。そのため、被検ガスが検出溶液と接触すると、被検ガス中にアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存していても、アセトアルデヒドが選択的にアルデヒド脱水素酵素及びＮＡＤ＋と反応し、アセトアルデヒドに起因するＮＡＤＨが生じる。
【００３３】
アセトアルデヒドの量は、検出溶液の吸光度を測定することにより決定することができる。検出溶液の吸光度は、ＮＡＤＨの量に基づくものであり、これは被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの量に主に起因する。そのため、アセトアルデヒドの量と吸光度との関係を示す検量線を予め作成しておくことにより、測定した吸光度から、被検ガスに含まれるアセトアルデヒドの量を決定することができる。吸光度は３４０ｎｍの波長を有する紫外光を使用して測定することが好ましい。
【００３４】
本発明の別の実施形態では、上記の実施形態に係る装置の検出溶液が、更にＩＮＴ及びジアホラーゼを含む。
【００３５】
別の実施形態では、アセトアルデヒドに主に起因するＮＡＤＨとＩＮＴとジアホラーゼとが反応して発色する。アセトアルデヒドの量は、発色した検出溶液の色を目視観察することにより決定することができる。具体的には、アセトアルデヒドの量と色との関係を示すカラーチャートを予め作成しておくことにより、目視観察した色からアセトアルデヒドの量を決定することができる。
【００３６】
本発明の更なる実施形態は、上記の実施形態に係る装置と取扱説明書とを含む、アセトアルデヒドの検出に使用するためのキットに関する。取扱説明書には、装置の使用方法、具体的には上記＜アセトアルデヒドの検出方法＞の項目において説明した内容が記載されている。
【００３７】
上記の実施形態に係る装置及びキットでは、検出溶液のｐＨが９．０より高く１１．０より低く設定されているため、被検ガス中にアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドが共存していても、アセトアルデヒドが選択的に反応する。そのため、アセトアルデヒドのみを正確に検出することができる。
【００３８】
上記の実施形態に係る装置及びキットは、ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドを含む被検ガスを対象とする場合に特に有効であるが、アセトアルデヒドのみを含む被検ガスを対象としてもよい。また、上記の実施形態に係る装置及びキットは、ホルムアルデヒドのみを含む被検ガス、及びいずれのアルデヒドも含まない被検ガスを対象としてもよく、この場合には、アセトアルデヒドが検出されないため、被検ガス中にアセトアルデヒドが存在しないことが判明する。
【００３９】
アセトアルデヒドを検出するための従来の方法では、ＨＰＬＣ等が使用されていたが、上記の実施形態に係る装置及びキットによれば、従来の高価な設備は不要となる。また、上記の実施形態に係る装置及びキットによれば、被検ガスが存在する場所に赴いて、その場でアセトアルデヒドの検出を行うことができる。
【実施例】
【００４０】
＜アセトアルデヒドの検出＞
［実施例１−１］
（１）試薬
ＮＡＤ＋：β-Nicotinamide Adenine Dinucleotide（ナカライテスク株式会社製）
アルデヒド脱水素酵素：Acetaldehyde Dehydrogenase（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）
緩衝液：Buffer Solution pH 10.0 (NaHCO3-NaOH)（東京化成工業株式会社製）
【００４１】
（２）調製
ＮＡＤ＋を緩衝液に溶解し、Ａ液（8 mg/30 ml）を調製した。
アルデヒド脱水素酵素を純水に溶解し、Ｂ液（40 U／6 ml）を調製した。
【００４２】
Ａ液（1.5 ml）及びＢ液（0.05 ml）を混合して、検出溶液（ｐＨ１０．０）を調製した。
【００４３】
（３）試験１
アセトアルデヒドを検出溶液（第１の検出溶液）に溶解させ、10 μg/mlの濃度とした。第１の検出溶液中において、アセトアルデヒドとＮＡＤ＋とアルデヒド選択的脱水素酵素とが反応し、アセトアルデヒドが分解され、ＮＡＤＨが生じる。ＮＡＤＨを含む第１の検出溶液の吸光度（第１の吸光度）を、３４０ｎｍの波長を有する紫外光を使用して、所定の反応時間で測定した。
【００４４】
（４）試験２
ホルムアルデヒドを検出溶液（第２の検出溶液）に溶解させ、10 μg/mlの濃度とした。第２の検出溶液中において、ホルムアルデヒドとＮＡＤ＋とアルデヒド選択的脱水素酵素とが反応し、ホルムアルデヒドが分解され、ＮＡＤＨが生じる。ＮＡＤＨを含む第２の検出溶液の吸光度（第２の吸光度）を、３４０ｎｍの波長を有する紫外光を使用して、所定の反応時間で測定した。
【００４５】
（５）結果
試験１及び試験２の結果を図１に示す。図１は、検出溶液のｐＨが１０．０の場合、アセトアルデヒドの反応速度が、ホルムアルデヒドの反応速度と比較して顕著に速いことを示している。即ち、検出溶液のｐＨが１０．０の場合、アセトアルデヒドを選択的に検出することが可能となる。
【００４６】
［実施例１−２］
実施例１−１におけるアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドの濃度を様々に変更して、実施例１−１と同様の試験を行った。なお、反応時間は３０分とした。結果を図２に示す。
【００４７】
［比較例１−１］
実施例１−１における検出溶液のｐＨを１０．０から８．０に変更したことを除いて、実施例１−１と同様の試験を行った。結果を図３に示す。図３は、検出溶液のｐＨが８．０の場合、ホルムアルデヒドの反応速度が、ｐＨ１０．０の場合と比較して速いことを示している。即ち、検出溶液のｐＨが８．０の場合、アセトアルデヒドを選択的に検出することが困難となる。
【００４８】
［比較例１−２］
比較例１−１におけるアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドの濃度を様々に変更して、比較例１−１と同様の試験を行った。なお、反応時間は３０分とした。結果を図４に示す。
【００４９】
［比較例２−１］
実施例１−１における検出溶液のｐＨを１０．０から９．０に変更したことを除いて、実施例１−１と同様の試験を行った。結果を図５に示す。図５は、検出溶液のｐＨが９．０の場合、ホルムアルデヒドの反応速度が、ｐＨ１０．０の場合と比較して速いことを示している。即ち、検出溶液のｐＨが９．０の場合、アセトアルデヒドを選択的に検出することが困難となる。
【００５０】
［比較例２−２］
比較例２−１におけるアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドの濃度を様々に変更して、比較例２−１と同様の試験を行った。なお、反応時間は３０分とした。結果を図６に示す。
【００５１】
［比較例３−１］
実施例１−１における検出溶液のｐＨを１０．０から１１．０に変更したことを除いて、実施例１−１と同様の試験を行った。結果を図７に示す。図７は、検出溶液のｐＨが１１．０の場合、アセトアルデヒド及びホルムアルデヒドがいずれも反応しないことを示している。即ち、検出溶液のｐＨが１１．０の場合、アセトアルデヒドを検出することが困難となる。
【００５２】
［比較例３−２］
比較例３−１におけるアセトアルデヒド及びホルムアルデヒドの濃度を様々に変更して、比較例３−１と同様の試験を行った。なお、反応時間は３０分とした。結果を図８に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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