(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基質での検体のレベルを測定するための且つ過酸化水素及び一般式Ａ-Ｃ-Ｂの親和性酵素化合物と共に使用するに適した多層分析要素であり、Ａは前記検体に対して親和性を有する検知剤であり、Ｂはペルオキシダーゼからなる酵素可視化剤であり、Ｃは上記検知剤と可視化剤とを結びつける結合剤であって、当該多層分析要素は、固形支持体とその上の親水性層とを備えてなっていて、当該親水性層はゼラチン、ポリビニルアルコール又はそれらの混合物からなっており、５〜３０重量％の総量で現像剤及び疎水性発色剤を含み、これら現像剤と発色剤は１：０．３〜１：３．０の重量比で存在し、上記現像剤は、上記結合剤と検知剤を介して上記基質での検体に結合する上記パルオキシダーゼの存在下に過酸化水素による酸化を受けることが可能であって、
0003755007.tif 000004
の一般式の化合物であり、ここでＲ、Ｒ’及びＲ”は同一か若しくは相違し、それぞれ水素原子、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基又はアルカノール基、２〜５個の炭素原子を有するアルケノール基、メチルスルフォニルアミノエチル基又はスルホプロピル基を表すものであり、上記発色剤は、ピラゾロン-５の誘導体、ベンゾイル酢酸の誘導体及びナフトエ酸の誘導体からなる群から選択された化合物であり、
酸化された現像剤は発色剤と反応して検体のレベルを示す色を有する着色生成物を形成する、多層分析要素。
【請求項２】
前記現像剤が、Ｎ,Ｎ-ジエチルパラフェニレンジアミン、パラエチルアミノ-オルトトルイジン、パラ-[Ｎ-エチル-Ｎ-(β-ヒドロキシビニル)アミノ]-アニリン、パラ-[Ｎ-エチル-Ｎ-(β-メチルスルホニルアミノエチル)アミノ]-オルトトルイジン、パラ-[Ｎ-エチル-Ｎ-(β-ヒドロキシエチル)アミノ]-オルトトルイジン及びパラ-[Ｎ-ブチル-Ｎ-(γ-スルホプロピル)アミノ]-アニリンからなる群から選択された化合物である、請求項１に記載の多層分析要素。
【請求項３】
前記現像剤が、ジエチル-ｐ-トリレンジアミン、エチルオキシエチル-ｐ-フェニレンジアミン、エチルメタンスルホアミノエチル-ｐ-トリレンジアミン、エチルオキシエチル-ｐ-トリレンジアミン、ブチルスルホプロピル-ｐ-フェニレンジアミン及びジエチル-ｐ-フェニレンジアミンからなる群から選択された化合物である、請求項１に記載の多層分析要素。
【請求項４】
前記発色剤が、１-(２,４,６-トリクロロフェニル)-３-ペンタデシルアミノフェニル-アミノピラゾレン、３,５-ジカルボキシフェニルオクタデシルアミド-１-オキシ-２-ナフトエ酸、２-クロロ-５-[γ-(２,４-ジテトラミンフェノキシ)-ブチロイルアミノ]-アニリド-α-Ｎ-ベンゾイルヒダントイルピバロイル酢酸、メタ-(Ｎ-メチル-Ｎ-オクタデシル)-アミノ-パラベンゾイルアセタミドベンゼンスルホン酸、メタカルボキシ-メタ-{Ｎ-[パラクロロメタ-(Ｎ-オルトオクタデシル-オキシベンゾイルアセチル)アミド]ベンゼンスルホニルアミド}-カルボキシル酸、オルトフェノキシ-メタ(５-オキソ-１,２-ピラゾル-３-イノ)ベンゼンスルホン酸、２′-メチルオクタデシルアミノ-５′-スルファニリドベンゾイル酢酸、２′-クロロ-５′-(３″,５″-ジカルボキシフェニルスルファミド)-アニリド-２-オクタデシルオキシベンゾイル酢酸、オクタデシルアミド-１-オキシ-４-スルホ-２-ナフトエ酸、２′-メチルオクタデシルアミノ-５′-スルファニリド-１,２-オキシナフトエ酸及び１-(４′-フェノキシ-３′-スルホフェニル)-３-ステロイル-アミノピラゾロンからなる群から選択された化合物である、請求項１に記載の多層分析要素。
【請求項５】
前記発色剤が、分子サイズ以上０．１μ未満の粒子サイズを有する、請求項１に記載の多層分析要素。
【請求項６】
前記発色剤が、１-(２,４,６-トリクロロフェニル)-３-ペンタデシル-アミノフェニル-アミノピロゾロン又は２-クロロ-５-[γ-(２,４-ジテトラミンフェノキシ)-ブチロイルアミノ]-アニリド-α-Ｎ-ベンゾイルヒダントイルピバロイル酢酸である、請求項５に記載の多層分析要素。
【請求項７】
前記親水性層が、２〜１００μの範囲の厚みを有する、請求項１に記載の多層分析要素。
【請求項８】
前記親水性層が更に少なくとも１種の湿潤剤を含む、請求項１に記載の多層分析要素。
【請求項９】
前記親水性層が更に少なくとも１種のなめし剤を含む、請求項１に記載の多層分析要素。
【請求項１０】
前記検体がコレステロールであり、前記基質が動物組織である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の多層分析要素。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、材料分析の分野における改良に関する。より詳細には、本発明は、人体の皮膚や他の固形材料でのコレステロールのレベルを測定するための多層分析要素に関する。
ＵＳＳＲ著者証（発明者証）第１０５４７８４号明細書には、脂質の薄層クロマトグラフィーにおいて用いられ、シリカゲル、石膏、硫酸アンモニウム及び酢酸銅の混合物のような吸着材料を載置する（ガラスプレートのような）支持体からなる分析要素が記載されている。そのような分析要素は人体の皮膚でのコレステロールを測定するのに適していない。
ＵＳＳＲ著者証第１４９５３７８号明細書には、ポリエチレンフィルムのような支持体と酵素として固定されたオキシダーゼを有したゼラチンの層とを備えてなる二層分析要素が記載されている。アミンやその水溶液がゼラチン層と接触すると、当該要素は色を変える。そのような分析要素は同じく、人体の皮膚でのコレステロールを測定するのに適していない。
カナダ特許第１３３５９６８号明細書には、皮膚や他のコレステロール含有表面を一般式Ａ-Ｃ-Ｂの親和酵素の化合物と接触することによってコレステロールを測定する方法が記載されている。ここでＡはコレステロールに対して親和性を有した検知剤であり、Ｂは着色製品を形成するために発色剤と反応することが可能な酵素の可視化剤であり、Ｃは検知剤と可視化剤とに連結する結合剤である。
コレステロールの存在は、発色剤の色の変化によって測定される。そのようなやり方は、溶液と着色反応生成物とが十分に安定していないこととコレステロールが低レベルでは感度と再現性がかなり劣るという欠点を有する。
上記公知の分析要素及び上記コレステロールの測定法に関連した欠点のために、コレステロール検定のための公知液相法の利点と固形支持体を利用する多層分析要素の実践応用の利便性とを金備える分析要素の開発が必要である。
多層分析要素は米国特許第４８９５７０４号において提案されており、当該要素は、水不浸透性の透光固形支持体と、光輻射によって検知されうる物質を形成するためにサンプルの成分と反応することが可能な少なくとも１種の試薬を含む親水性層とを備えている。当該分析要素は、１０〜２．５％の範囲において透光を保証する量で光散乱粒子を含有する補助層を有する。そのような公知の多層分析要素における欠点は、皮膚のコレステロールレベルを測定するのに不適であること、検定される物質が低レベルである場合に分析効果（結果）の差異が高いこと及び着色反応の程度が低いことである。
米国特許第４８２６７６１号明細書は、血液や他の人体流体のような水溶液サンプルに含まれたコレステロールの分析のための多層分析要素を開示する。そのような分析要素は、水不浸透性の透光支持体と、親水性性層と、コレステロールエステラーゼとコレステロールオキシダーゼを含みこの順番で重ねられた拡散層を備えてなっている。当該分析要素は更に、ペルオキシダーゼと、親水性層か拡散層のいずれかに存在しうる着色試薬組成物とを含有する。着色試薬組成物として、４-アミノアンチピリン又はその誘導体と２-ヒドロキシ-３,５-ジクロロベンゼンスルホン酸の組み合わせが用いられる。ペルオキシダーゼは、２-ヒドロキシ-３,５-ジクロロベンゼンスルホン酸と連結するコレステロール反応によって生じる過酸化水素を利用することで４-アミノアンチピリンを酸化し、それによって多層分析要素での変色乃至着色がもたらされる。４-アミノアンチピリンは発色剤として作用し親水性化合物であるので、分析要素を皮膚に接触することで親水性層から除去されることになる。
公開されたヨーロッパ特許出願第６０５１８号は、グルコースやコレステロールのような或るサブストレートの酵素触媒反応の結果として形成された過酸化水素の検定のための蛍光法を開示する。例４は、コレステロールにコレステロールオキシダーゼの作用を受けさせて過酸化水素を形成し、当該過酸化水素を定量測定することによって液相中で決定されるコレステロールに関係している。それ故に、過酸化水素は、コレステロールを、水素ドナー、ペルオキシダーゼ及び、活性メチレン基乃至活性メチン基から１個の水素を取り去ることで形成された残基と蛍光モイエティ(moiety)とを有したモイエティから構成されている試薬と反応させることで形成される。そして、当該反応によって形成された蛍光材料から放たれる蛍光が測定される。水素ドナー（例えば現像剤）の試薬（発色剤）との反応は固相でなく液相で生じる。
公開されたヨーロッパ特許出願２８５９９８号は、脱水素化酵素又はそのサブストレートの決定のための方法を開示するが、コレステロールの決定に関係していない。全ての反応は液相でなされる。脱水素化酵素反応によって形成された化酸化水素は、ペルオキシダーゼと色原体と反応して、染料を形成する。当該染料は分光測光によって測定される。当該公報に記載され４-アミノアンチピリン／アニリン誘導体、４-アミノアンチピリン／フェノール誘導体及びベンゾチアゾリノンヒドラゾン誘導体／アニリン誘導体を有しうる色原体は全て、親水性化合物である。
発明の概要
したがって本発明の目的は、分析要素の着色反応の感度、再現性及び程度を高めること、酵素反応中に発現した色が保存される時間間隔が増加すること、人体でのコレステロールレベルの測定手順を強めること、及びコレステロールの緊急診断の可能性を広げることにある。
本発明の広いアスペクトによれば、基質について検体のレベルを測定するための且つ過酸化水素及び式Ａ-Ｃ-Ｂの親和性酵素化合物と共に使用するのに適した多層分析要素がもたらされる。ここでＡは検体に対して親和性を有する検知剤であり、Ｂは過酸化酵素（ペルオキシダーゼ）からなる酵素的可視化剤であり、Ｃは上記検知剤と可視化剤を結びつける結合剤である。本発明の多層分析要素は、固形支持体とその上の親水性層とを備えてなっている。親水性層はゼラチン、ポリビニルアルコール又はそれらの混合物から形成され、５〜３０重量％の総量で現像剤及び疎水性発色剤を含んでいる。現像剤と発色剤は１：０．３〜１：３．０の重量比で存在する。現像剤は結合剤と検知剤を介して基質での検体に結合した過酸化酵素の存在下に過酸化水素による酸化を受けることが可能であり、酸化された現像剤は発色剤と反応して検体のレベルを示す色を有した着色生成物を形成する。
好ましい実施形態の記載
使用される現像剤は次の一般式の化合物（フェニレンジアミン誘導体）である：
0003755007.tif 000002
ここでＲ、Ｒ’及びＲ”は同一若しくは相違し、それぞれ、水素原子、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基又はアルカノール基、２〜５個の炭素原子を有するアルケノール基、メチルスルホニルアミノエチル基又はスルホプロピル基を表す。そのような化合物の例は、Ｎ,Ｎ-ジエチルパラフェニレンジアミン、パラエチルアミノ-オルトトルイジン、パラ-[Ｎ-エチル-Ｎ-(β-ヒドロキシビニル)アミノ]-アニリン、パラ-[Ｎ-エチル-Ｎ-(β-メチルスルホニルアミノエチル)アミノ]-オルトトルイジン、パラ-[Ｎ-エチル-Ｎ-(β-ヒドロキシエチル)アミノ]-オルトトルイジン及びパラ-[Ｎ-ブチル-Ｎ-(γ-スルホプロピル)アミノ]-アニリンである。
現像剤として、ジエチル-ｐ-トリレンジアミン、エチルオキシエチル-ｐ-フェニレンジアミン、エチルメタンスルホアミノエチル-ｐ-トリレンジアミン、エチルオキシエチル-ｐ-トリレンジアミン、ブチルスルホプロピル-ｐ-フェニレンジアミン又はジエチル-ｐ-フェニレンジアミンの使用も可能である。
発色剤として、ピラゾロン−５の誘導体、ベンゾイル酢酸又はナフトエ酸が使用される。適当な発色剤の例は、１-(２,４,６-トリクロロフェニル)-３-ペンタデシルアミノフェニル-アミノピラゾレン、３,５-ジカルボキシフェニルオクタデシルアミド-１-オキシ-２-ナフトエ酸、２-クロロ-５-[γ-(２,４-ジテトラミンフェノキシ)-ブチロイルアミノ]-アニリド-α-Ｎ-ベンゾイルヒダントイルピバロイル酢酸、メタ-(Ｎ-メチル-Ｎ-オクタデシル)-アミノ-パラベンゾイルアセタミドベンゼンスルホン酸、メタカルボキシ-メタ-{Ｎ-[パラクロロメタ-(Ｎ-オルトオクタデシル-オキシベンゾイルアセチル)アミド]ベンゼンスルホニルアミド}-カルボキシル酸、オルトフェノキシ-メタ(５-オキソ-１,２-ピラゾル-３-イノ)ベンゼンスルホン酸、２'-メチルオクタデシルアミノ-５'-スルファニリドベンゾイル酢酸、２'-クロロ-５'-(３",５"-ジカルボキシフェニルスルファミド)-アニリド-２-オクタデシルオキシベンゾイル酢酸、オクタデシルアミド-１-オキシ-４-スルホ-２-ナフトエ酸、２'-メチルオクタデシルアミノ-５'-スルファニリド-１,２-オキシナフトエ酸及び１-(４'-フェノキシ-３'-スルホフェニル)-３-ステロイル-アミノピラゾロンである。
発色剤は、発色剤の特性に応じてマイクロカプセル、ミクロ粒子又は個別の分子として均一に親水性層に分布する。親水性層に発色剤のミクロ粒子乃至分子分布を達成するために、親水性（極性）側鎖を有した化合物が使用される。発色剤のマイクロカプセル分布を達成するために、疎水性（無極性）が環鎖を有した化合物が使用される。
支持体として、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン又はトリニトロセルロースの親水化されたフィルムが用いられる。無色のポリマー、ペーパー又はポリエチレンで覆われたペーパーも同様に使用可能である。
親水性層はまた、湿潤剤及びなめし剤を含有可能である。湿潤剤は、一定の厚みで、好ましくは２〜１００ミクロンで親水性層の支持体への均一な施与を保証する。なめし剤は、多層分析要素の物理機械的特性の所定レベルを保証する。酢酸クロム及び２,４-ジクロロ-６-ヒドロキシトリアジン-１,３,５のナトリウム塩がなめし剤として使用可能である。
本発明に係る多層分析要素は医学及び薬学並びに刑法において使用可能である。好ましくは、人の皮膚又は他の動物組織でのコレステロールのレベルを測定するために用いられる。塩化物イオン及びグルコースを測定するのにも利用可能であり、それによって嚢（のう）胞性線維症及び糖尿病の診断が可能となる。
以下の非限定的な例が更に本発明を例示する。
例 １
皮膚のコレステロール検定のための多層分析要素が、５０ミクロンの厚みを有するポリエチレンテレフタレートフィルムからなる固形支持体に、１-(２,４,６-トリクロロフェニル)-３-ペンタデシル-アミノフェニル-アミノピロゾロンからなる紫色の疎水性発色剤を７．５重量％含有する写真用ゼラチンの層を施与することによって作られた。発色剤は０．１ミクロン未満の平均粒子サイズであった。ゼラチン層は、分子レベルで分布した現像剤として７．５重量％のＮ,Ｎ-ジエチルパラフェニレン-ジアミンを含有した。当該層はまた、なめし剤として酢酸クロムを含有した。
この多層分析要素は、アテローム性動脈硬化症を患う患者の手での外皮並びに健康人の皮膚におけるコレステロールレベルを検定するために用いられた。酵素可視化剤Ｂがペルオキシダーゼである上記の規定したような一般式Ａ-Ｃ-Ｂの親和酵素化合物の水溶液の一滴が、各人の手のひらの皮膚に施与された。１分間培養され、その後、交互に乾燥綿球と湿った綿球を用いて当該液体は除去された。同じ領域に、一滴の過酸化水素が施与され、その後直ちに多層分析要素が堅固に置かれ、皮膚上面に１分間押圧された。そして分析要素は、流水で１５〜２０秒間、洗浄された。検定の結果は、段階的なスケールで得られた色痕跡を比較することによって、あるいはＬＣＤ（液体クリスタルディスプレ）分光光度計を用いるようなスペクトル高度的に色スポットを測定することによって決定された。
表１は、血液中及び皮膚のコレステロールレベルの測定のために公知の液相法を用いることによって並びに本発明に係る多層分析要素を用いることによって得られた結果を示す。
0003755007.tif 000003
色反応の再現性は１０回の連続した検定を用いて同じ患者に基づいて調査された。
測定は、当該結果の同じ再現性を示し１週間か６ケ月の間ストックされた多層分析要素を用いて行われた。
検定は２〜３分要し、検定の準備は約３分要した。それ故に、多層分析要素を組み入れた、セルフテストを行う患者のためのキットが製造された。
例 ２
皮膚のコレステロールレベルを測定するための多層分析要素が、ポリエチレンで覆われた白色印画紙からなる支持体に、３,５-ジカルボキシフェニルオクタデシルアミド-１-オキシ-２-ナフトエ酸からなる青色の発色剤を含有するポリビニルアルコールの層を施与することによって作られた。ポリビニルアルコール層はまた、現像剤としてパラエチルアミノ-オルトトルイジンを含有した。
この多層分析要素は、例１に記載されたと同じ手順にしたがって、皮膚のコレステロール検定に用いられた。実質的に同じ結果が得られた。
例 ３
フレキシブルな多層分析要素が、親水性化(hydrophylization)のためにコロナ放電のプラズマで処理された１００ミクロンの厚みを有したポリエチレンフィルムからなる支持体に、疎水性の黄色発色剤、即ち、２-クロロ-５-[γ-(２,４-ジテトラミンフェノキシ)-ブチロイルアミノ]-アニリド-α-Ｎ-ベンゾイルヒダントイルピバロイル酢酸の分散を有しポリビニルアルコールとの混合でのゼラチンの層を施与することによって作られた。ゼラチンとポリビニルアルコールの層はまた、現像剤としてパラ-[Ｎ-エチル-Ｎ-(β-ヒドロキシビニル)アミノ]-アニリンを含有する。
この多層分析要素は、例１に記載されたと同じ手順にしたがって、皮膚のコレステロール検定に用いられた。実質的に同じ結果が得られた。