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| タイトル： | 特許公報(B2)_アルカリホスファターゼ水溶液の安定化方法 |
| 出願番号： | 1995262720 |
| 年次： | 2006 |
| IPC分類： | C12N 9/96,C12N 9/16 |
特許情報キャッシュ
許 静之 野沢 正之 JP 3824690 特許公報(B2) 20060707 1995262720 19951011 アルカリホスファターゼ水溶液の安定化方法 第一化学薬品株式会社 390037327 特許業務法人アルガ特許事務所 110000084 有賀 三幸 100068700 高野 登志雄 100077562 中嶋 俊夫 100096736 的場 ひろみ 100101317 許 静之 野沢 正之 JP 1994256404 19941021 20060920 C12N 9/96 20060101AFI20060831BHJP C12N 9/16 20060101ALN20060831BHJP JPC12N9/96C12N9/16 B C12N 9/00-9/99 G01N33/48-33/98 BIOSIS/CAplus/WPIDS(STN) JSTPlus(JDream2) PubMed 特開平０１−１３１２００（ＪＰ，Ａ） 特開昭５９−０２１３９０（ＪＰ，Ａ） 特開昭５９−０１４７８８（ＪＰ，Ａ） 特開平０１−１７４３８２（ＪＰ，Ａ） 特開平０２−１３８９７４（ＪＰ，Ａ） 特開平０６−０１４７７８（ＪＰ，Ａ） HELVETICA CHIMICA ACTA，１９８２年，６５，２６６８−２６８１ 2 1996168377 19960702 13 20020816 光本 美奈子 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、酵素免疫測定法（ＥＩＡ）等に基づく臨床検査及び研究試薬に用いられるアルカリホスファターゼ又はその誘導体の水溶液の安定化方法に関する。【０００２】【従来の技術】近年、酵素免疫法、化学発光酵素免疫法等が臨床検査に多用されている。このような酵素免疫法において用いられる酵素のうち特に重要なものとして、アルカリホスファターゼ又はその誘導体（以下、「ＡＬＰ等」という）があり、これを安定に保存することは、試薬、製品の性能を保障する上で非常に重要である。【０００３】【発明が解決しようとする課題】従来、これらのＡＬＰ等は、ＨＥＰＥＳ〔４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジンエタンスルホン酸〕（pH７．５〜８．２）、ＴＥＡ（トリエタノールアミン）（pH７．６〜８．０）、Ｔｒｉｓ〔トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン〕（pH８．０〜８．５）等の緩衝液中に保存され、またこれらの緩衝液中で反応されているが、これらの系中における高温（２５℃以上）及び長期保存下でのＡＬＰ等の安定性は充分ではなかった。【０００４】このため、操作性、再現性等の観点から、ＡＬＰ等は溶液状態での保存、３７℃程度での反応が望まれているにも拘らず、その使用条件は厳しく制限され、低温において操作したり、凍結乾燥状態で保存する必要があり、操作の煩雑、コストの上昇等の問題点が生じている。【０００５】これらの問題点を解決すべく、長年にわたって、ＡＬＰ等の安定化技術に工夫が試みられてきた。代表的な方法としては、酵素の化学的な修飾法や、二価金属イオン、例えば、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ｍｎ2+、Ｃｄ2+あるいは水溶性スルフィド類の添加が挙げられる。しかしながら、これらの方法による安定化は充分でなく、酵素溶液の安定性の問題を完全にクリアするものではなかった。【０００６】従って、本発明の目的は、比較的高温（２５℃以上）であってもＡＬＰ等を失活させず、長期にわたりＡＬＰ等の水溶液を安定に保存できる方法を提供することにある。【０００７】【課題を解決するための手段】 斯かる実情に鑑み本発明者らはＡＬＰ等の水溶液の安定化方法について鋭意研究を行った結果、ＡＬＰ等の水溶液に、リン酸アルカリ金属塩及びイノシトールリン酸エステル塩から選ばれる安定化剤を添加すれば、高温下でもＡＬＰ等が長期間安定に保存できることを見出し、本発明を完成した。【０００８】 すなわち、本発明は、アルカリホスファターゼ又はその誘導体を含有する水溶液に、リン酸アルカリ金属塩及びイノシトールリン酸エステル塩から選ばれる安定化剤を添加することを特徴とする該水溶液の安定化方法を提供するものである。【００１０】【発明の実施の形態】 本発明において、安定化剤としては、リン酸アルカリ金属塩及びイノシトールリン酸エステル塩が挙げられる。このうち、リン酸アルカリ金属塩としては、リン酸カリウム、例えばＫＨ2ＰＯ4／Ｋ2ＨＰＯ4等が挙げられる。またイノシトールリン酸エステル塩としては、フィチン酸ナトリウム（イノシトールヘキサリン酸ナトリウム）等が挙げられる。【００１１】これらの化合物は、これら自身を緩衝物質として使用しても、またこれらを他の緩衝溶液に添加して使用してもよく、いずれの場合も同等な安定化効果が得られる。【００１２】これらの安定化剤の使用量は、用いる安定化剤の種類、安定効果、溶解性等により異なるが、一般にＡＬＰ等を含む水溶液中で１mM以上、特に２．５〜５００mMの濃度となる量であるのが、充分な安定化効果を得る上で好ましい。例えば、リン酸又はその塩の場合、水溶液の濃度が１０〜２５０mMとなる範囲で使用するのが好ましく、フィチン酸ナトリウムのような化合物は１分子内に６個のリン酸基を有するため、他の化合物に比べて低い添加濃度、例えば１mM程度という非常に低い濃度としても、安定化効果が得られる。【００１３】本発明の安定化剤を含む水溶液のpHは５．５〜８．５の範囲とすることが好ましく、特に５．５〜７．５の範囲とすることが好ましい。なお、本発明のような安定化剤を用いずにpHを５．５〜８．５の範囲としても本発明の如き安定化効果を得ることはできない。【００１４】本発明の安定化方法は、ＡＬＰ又はその誘導体を含有する水溶液に適用できるが、ここでＡＬＰ誘導体としては、特に限定されないが、ＡＬＰと蛋白（抗原、抗体、アビジン等）、ペプチド、ハプテン、補酵素（ビオジン等）、糖類（レクチン等）、核酸（ＤＮＡプローブ、ＲＮＡプローブ等）などとの結合物が例示される。ここで用いる蛋白、ペプチド等は特に限定されず、被検物の種類等により、種類、濃度等を適宜選択、決定すればよい。また、ＡＬＰ等の水溶液中の濃度は特に限定されないが、０．０５〜５０００μg／ml、特に０．５〜１０００μg／mlが好ましい。【００１５】【発明の効果】本発明の安定化方法によれば、利用に便利な溶液の状態でＡＬＰ等を長期間安定に保存することができ、そのまま反応に使用することもできる。また、高温においてもＡＬＰ等の安定化が図れるため、免疫反応の速度を速めることができ、測定時間の短縮、測定感度の向上が図れる。更に、酵素免疫測定法等に用いる臨床検査試薬中のＡＬＰ等が活性の低下を起こさないため、良好な測定再現性が得られる。【００１６】【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００１７】実施例１ＡＬＰの種々の安定化剤による安定化効果：１．ＡＬＰ溶液の調製（１）緩衝液の調製；表１に示した安定化剤を含む緩衝液２種類（ＫＨ2ＰＯ4／Ｋ2ＨＰＯ4、ＨＥＰＥＳ／フィチン酸ナトリウム）と従来の緩衝液２種類（ＨＥＰＥＳ、ＴＥＡ）、（すべての濃度は１００mM）の各々１００mlに、塩化ナトリウム（１５０mM）、ＢＳＡ（１％）、塩化マグネシウム（２mM）、塩化亜鉛（０．２mM）、アジ化ナトリウム（０．１％）を加えた。次いで６Ｎ塩酸でpHを次の如く調整した。ＫＨ2ＰＯ4／Ｋ2ＨＰＯ4＝７．０、ＨＥＰＥＳ／フィチン酸ナトリウム＝７．０、ＨＥＰＥＳ＝７．０、ＴＥＡ＝７．６【００１８】（２）ＡＬＰ溶液の調製；既知濃度のＡＬＰ溶液を、（１）で得たそれぞれの緩衝液で希釈し、１０μg／mlとした。【００１９】２．アッセイ方法上記の４種類のＡＬＰ溶液（１０μg／ml濃度）から一定量を取り、温度負荷試験（５０℃／１０分，Ｓｔｒｅｓｓ +）を実施した。同時に、残り液を対照組として４℃（Ｓｔｒｅｓｓ -）に１０分間保存する。負荷試験が終了後、緩衝液をファルマシア社製のＰＤ−１０カラムにてＴＥＡ緩衝液に交換する。対照組も同様に緩衝液交換を行う。緩衝液交換後のサンプルから５００μl を取り、ｐ−ニトロ−フェニル−ホスフェート５０μl を加えて、２分間反応した後、停止液を加え、負荷試験前後の酵素の活性を４０５nmでの吸光度にて測定した。測定結果を表１に示す。【００２０】【表１】【００２１】本発明の方法によれば、温度負荷試験後でもＡＬＰの活性が９６％以上残されていることが判る。これに対して、従来の方法では活性が８２％以下に低下した。【００２２】実施例２α−胎児蛋白（ＡＦＰ）抗体のＡＬＰ標識抗体（ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物）の種々の安定化剤による安定化効果：Ａ．ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の調製１．Ｎ−アセチル−ＤＬ−ホモシステイン チオラクトン（ＡＨＴＬ）によるＡｎｔｉ−ＡＦＰ抗体のチオール化（１）４℃で攪拌下、α−ＡＦＰの精製抗体５mg／０．５ml−０．１Ｍ ＮａＨＣＯ3／０．１５Ｍ ＮａＣｌ／０．２Ｍ イミダゾール緩衝液（pH９．０）にＡＨＴＬ ０．６mg／０．０１mlを添加して、１時間反応させた。（２）反応が終了したら抗体サンプルをＳｅｐｈａｄｅｘ Ｇ−５０カラムにのせ、ＰＢＳ／１．０mM ＥＤＴＡで脱塩する。ボイド カラムに出てくるチオール化抗体をプールして、蛋白量を測定した。過剰のＡＨＴＬは２番目のピークに溶出された。【００２３】２．Ｓｕｌｆｏ−ＳＭＣＣによるＡＬＰへのマレイミド（ＭＩ）の導入（１）攪拌下、１４．４mg（１０２．５nmol）ＡＬＰ（０．１Ｍ Ｔｒｉｓ／０．１５Ｍ ＮａＣｌ）に対して、１．５mg（約３０nmol）過剰のＳｕｌｆｏ−ＳＭＣＣ溶液（１０mg／ml）を滴下し、室温にて１時間反応させた。（２）反応終了後、サンプルをＳｅｐｈａｄｅｘ Ｇ−５０カラムにのせ、ＰＢＳ／１．０mM ＥＤＴＡ緩衝液で脱塩した。ボイド カラムに出てくるマレイミド化されたＡＬＰ（ＡＬＰ−ＭＩ）をプールして、蛋白量を測定した。過剰のＳｕｌｆｏ−ＳＭＣＣは２番目のピークに溶出された。【００２４】３．抗体と酵素反応チオール化抗体液（３６４μg／ml）を攪拌下、ＡＬＰ−ＭＩ液（３０６μg／ml）を滴下した。室温で攪拌しながら２時間反応させる。【００２５】４．β−メルカプトエタノール（β−ＭＥ）による活性基の遮断抗体と酵素結合物溶液１００（体積）にβ−ＭＥ １（体積）（最終濃度１mM）を加え、室温で３０分インキュベーションした。【００２６】５．ゲル濾過による結合物中の遊離の抗体及び酵素の分離上記の複合体溶液をゲルＳＷ−３０００（東ソー社製）カラムにのせ、０．１Ｍ Ｔｒｉｓ／０．１５Ｍ ＮａＣｌ（pH７．０）を溶出緩衝液として、結合物と遊離の抗体とＡＬＰが溶出されるまでフラクションした。【００２７】Ｂ．ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物溶液の調製１．緩衝液の調製実施例１の１（１）と同様に、表１に示した緩衝液４種類を調製する。【００２８】２．Ａで調製された高濃度のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物から１μg／mlまでに上記の緩衝液４種類で希釈する。【００２９】Ｃ．アッセイ方法上記のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物溶液４種類の一部について温度負荷試験（５０℃，１０分）を実施する。残りをコントロールとして４℃に１０分間保存する。１０分後、すべてサンプルから５０μl を取り、抗ＡＦＰ抗体結合固相５０μl 及びＡＦＰ抗原サンプル１０μl 、希釈液５０μl を加えて、５分間反応後、洗浄３回を行い、ＡＬＰ基質であるアマダチルメトキシフェニルホスソリルジオキスタン（ＡＭＰＰＤ）を加え、負荷試験した前後のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の活性を測定した。測定結果を表１にまとめた。【００３０】本発明の方法によれば、温度負荷試験後でもＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の活性が９４％以上残されていた。それに対して、従来の方法では７５％以下に低下した。【００３１】実施例３安定化剤を含む緩衝液のpHを変化させたときのＡＬＰの安定性試験：１．緩衝液の調製；安定化緩衝液（Ｋ2ＨＰＯ4／ＫＨ2ＰＯ4，ＨＥＰＥＳ／フィチン酸ナトリウム）と従来用いられる緩衝液（ＭＥＳ，ＨＥＰＥＳ，ＴＥＡ）計緩衝液５種類（すべて濃度は１００mM）１００mlに、塩化ナトリウム（１５０mM）、ＢＳＡ（１％）、塩化マグネシウム（２mM）、塩化亜鉛（０．２mM）、アジ化ナトリウム（０．１％）を加える。６Ｎの塩酸でpHを５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５（Ｋ2ＨＰＯ4／ＫＨ2ＰＯ4）、７．０、７．５、８．０（ＨＥＰＥＳ／フィチン酸ナトリウム）、５．５、６．０、６．５（ＭＥＳ）、７．０、７．５、８．０、８．５（ＨＥＰＥＳ）、７．６（ＴＥＡ）に調整した。【００３２】２．アッセイ方法；実施例１の１（２）と同様にして、上記の緩衝液で酵素溶液１０μg／mlを調製し、実施例１の２と同様な温度負荷試験を行い、酵素活性を測定した。その結果を表２及び表３にまとめた。【００３３】【表２】【００３４】【表３】【００３５】実施例４安定化剤を含む緩衝液のpHを変化させたときのＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の安定性試験：１．ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の調製；実施例２のＡと同様にして調製した。【００３６】２．緩衝液の調製；安定化緩衝液（Ｋ2ＨＰＯ4／ＫＨ2ＰＯ4，ＨＥＰＥＳ／フィチン酸ナトリウム）と従来用いられる緩衝液（ＭＥＳ，ＨＥＰＥＳ，ＴＥＡ）計緩衝液５種類（すべて濃度は１００mM）１００mlに、塩化ナトリウム（１５０mM）、ＢＳＡ（１％）、塩化マグネシウム（２mM）、塩化亜鉛（０．２mM）、アジ化ナトリウム（０．１％）を加える。６Ｎの塩酸でそれぞれのpHを５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５（Ｋ2ＨＰＯ4／ＫＨ2ＰＯ4）、７．０、７．５、８．０（ＨＥＰＥＳ／フィチン酸ナトリウム）、５．５、６．０、６．５（ＭＥＳ）、７．０、７．５、８．０、８．５（ＨＥＰＥＳ）、７．６（ＴＥＡ）に調製した。【００３７】３．アッセイ方法；上記の緩衝液を用いて、１で調製された高濃度のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物から１μg／mlの溶液を調製して、実施例２のＣと同様にして、温度負荷試験を行い、該結合物の活性を測定した。その結果を表４及び表５にまとめた。【００３８】【表４】【００３９】【表５】【００４０】安定化剤を含む緩衝液２種類についてpH５．５〜８．５いずれのpHにおいても酵素、又は酵素標識抗体の安定性向上効果が得られた。より好ましくはpH５．５〜７．５の範囲である。それに対して、安定化剤を含まない緩衝液は、いずれのpHにおいても安定化を向上させる効果が認められなかった。【００４１】実施例５ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物に対する安定化剤であるフィチン酸ナトリウム及びリン酸塩濃度の影響の試験１．ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の調製；実施例２のＡと同様にして調製した。【００４２】２．緩衝溶液の調製；表４に示した緩衝液３種類：１）．トリス １３０mM、塩化ナトリウム１５０mM、ＢＳＡ １％、塩化マグネシウム ２mM、塩化亜鉛 ０．２mM、アジ化ナトリウム ０．１％としたトリス緩衝液、２）．トリス緩衝液に安定化剤フィチン酸ナトリウム １、２．５、５．０、１０．０、４０．０mMを添加したトリス／フィチン酸ナトリウム緩衝液、３）．ＫＨ2ＰＯ4／Ｋ2ＨＰＯ4 １０〜２５０mM、塩化ナトリウム １５０mM、ＢＳＡ １％、塩化マグネシウム ２mM、塩化亜鉛 ０．２mM、アジ化ナトリウム ０．１％としたＫＨ2ＰＯ4／Ｋ2ＨＰＯ4緩衝液。これらはすべてpH７．４に調整した。【００４３】３．アッセイ方法；高濃度のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物溶液から上記１１種類の緩衝溶液でそれぞれの１μg／ml濃度の結合物溶液を調製する。結合物の温度負荷試験（３７℃，２週間）を実施すると同時に、対照組を−８０℃に保存する。温度負荷試験が終了後、実施例２と同様にして残存活性を測定した。結果を表６にまとめた。【００４４】【表６】【００４５】フィチン酸ナトリウム、リン酸塩とも試験したすべての濃度で本発明の効果が得られた。【００４６】実施例６室温放置時のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の安定性に対する安定化剤の効果１．ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の調製；実施例２のＡと同様にして調製した。【００４７】２．緩衝液の調製；１３０mM トリス緩衝液（塩化ナトリウム １５０mM，ＢＳＡ １％，塩化マグネシウム ２mM，塩化亜鉛 ０．２mM，アジ化ナトリウム ０．１％）に、安定化剤（フィチン酸ナトリウム １０．０mM，ＫＨ2ＰＯ4／Ｋ2ＨＰＯ4）を加えたものと、安定化剤無添加のものをコントロールとするトリスの計３種類の緩衝液のpHをいずれも７．０に調製した。【００４８】３．アッセイ方法；１で調製された高濃度のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物を上記３種類の緩衝溶液で１μg／mlになるように希釈する。この３種類の結合物溶液を室温２５℃で放置する。０から各週にサンプリングして、その後、実施例２のＣと同様にして残存活性を測定する。測定結果を図１に示した。【００４９】フィチン酸ナトリウム、ＫＨ2ＰＯ4を用いることにより、いずれも室温での安定性向上効果が得られた。【００５０】実施例７温度によるＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の安定性に対しての安定化剤の効果１．ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の調製；実施例２のＡと同様にして調製した。２．緩衝液の調製；実施例６の２と同様にして調製した。【００５１】３．アッセイ方法；１で調製された高濃度のＡＬＰ−ＡＦＰ結合物を上記３種類の緩衝溶液で１μg／mlになるように希釈する。結合物を１０、２０、２５、３０、４０℃、１０分間で放置した後、それぞれ５０μl をサンプリングし、実施例１のＣと同様にして残存活性を測定する。測定結果を図２に示した。【００５２】酵素の緩衝液に安定化剤未添加に比べ、本発明の安定化剤を添加した後温度に対する耐性が向上したことが示された。【図面の簡単な説明】【図１】実施例６において、ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の安定化剤による効果を示す図である。【図２】実施例７において、ＡＬＰ−ＡＦＰ結合物の安定化剤と温度による影響を示す図である。 アルカリホスファターゼ又はその誘導体を含有する水溶液に、リン酸アルカリ金属塩及びイノシトールリン酸エステル塩から選ばれる安定化剤を添加することを特徴とする該水溶液の安定化方法。 アルカリホスファターゼ又はその誘導体が、アルカリホスファターゼ、又はアルカリホスファターゼと抗原、抗体、アビジン、ペプチド、ハプテン、補酵素、糖類もしくは核酸との結合物である請求項１記載の安定化方法。