JPH1087621A - ルシゲニン化学発光の増強剤 - Google Patents
ルシゲニン化学発光の増強剤Info
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- JPH1087621A JPH1087621A JP24298996A JP24298996A JPH1087621A JP H1087621 A JPH1087621 A JP H1087621A JP 24298996 A JP24298996 A JP 24298996A JP 24298996 A JP24298996 A JP 24298996A JP H1087621 A JPH1087621 A JP H1087621A
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- JP
- Japan
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- lucigenin
- formula
- chemiluminescence
- enhancer
- thiourea derivative
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ルシゲニン化学発光の増強剤を提供し、高感
度でイムノアッセイやDNAプローブアッセイを可能に
する。 【解決手段】 式 【化1】 (式中、Xは水素原子又はーCSNHR基を表し、Rは
低級アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す)
で示されるチオ尿素誘導体、これをルシゲニン化学発光
の増強剤として用い、その存在下にルシゲニン化学発光
により生体物質の検出を行う。
度でイムノアッセイやDNAプローブアッセイを可能に
する。 【解決手段】 式 【化1】 (式中、Xは水素原子又はーCSNHR基を表し、Rは
低級アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す)
で示されるチオ尿素誘導体、これをルシゲニン化学発光
の増強剤として用い、その存在下にルシゲニン化学発光
により生体物質の検出を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ルシゲニン化学発
光の増強剤として用いうるチオ尿素誘導体、その化学発
光の増強剤としての用途及びその存在下で行う化学発光
による生体物質の検出法に関する。
光の増強剤として用いうるチオ尿素誘導体、その化学発
光の増強剤としての用途及びその存在下で行う化学発光
による生体物質の検出法に関する。
【0002】
【従来の技術】ルシゲニンの発光は、迅速かつ高感度で
生体物質を検出することができるため、イムノアッセイ
等の生体物質の検出に広く用いられている。従来ルシゲ
ニン発光を測定するには、下記反応式に示すように、ル
シゲニンがアルカリの存在下に、過酸化水素又はアスコ
ルビン酸、ジヒドロキシアセトン、グルコースのような
還元剤と反応し、ペルオキシドの中間体をへて、発光種
であるN−メチルアクリドンを生成し、これが励起状態
から基底状態に戻る過程での化学発光を利用している。
生体物質を検出することができるため、イムノアッセイ
等の生体物質の検出に広く用いられている。従来ルシゲ
ニン発光を測定するには、下記反応式に示すように、ル
シゲニンがアルカリの存在下に、過酸化水素又はアスコ
ルビン酸、ジヒドロキシアセトン、グルコースのような
還元剤と反応し、ペルオキシドの中間体をへて、発光種
であるN−メチルアクリドンを生成し、これが励起状態
から基底状態に戻る過程での化学発光を利用している。
【0003】
【化2】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、ルシゲニ
ンの発光強度を増強する各種物質を検討し、下記新規物
質であるチオ尿素誘導体の存在下では、ルシゲニンの発
光能を著しく増強することを見出し、本発明をなした。
ンの発光強度を増強する各種物質を検討し、下記新規物
質であるチオ尿素誘導体の存在下では、ルシゲニンの発
光能を著しく増強することを見出し、本発明をなした。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のルシゲニン発光
の増強剤は、次式(I)
の増強剤は、次式(I)
【0006】
【化3】
【0007】(式中、Xは水素原子又は−CSNHR基
を表し、Rは低級アルキル基、アリール基又はアラルキ
ル基を表し、nは1又は2を表す)で示されるチオ尿素
誘導体である。
を表し、Rは低級アルキル基、アリール基又はアラルキ
ル基を表し、nは1又は2を表す)で示されるチオ尿素
誘導体である。
【0008】上記式(I)において、Rが示すアルキル
基としては、メチル、エチルもしくはプロピルが挙げら
れ、Rがメチル又はエチルである化合物は最大の増強効
果を示す。アリール基としては、フェニルもしくは2−
ナフチル基が挙げられ、アラルキル基としては、ベンジ
ルが挙げられる。
基としては、メチル、エチルもしくはプロピルが挙げら
れ、Rがメチル又はエチルである化合物は最大の増強効
果を示す。アリール基としては、フェニルもしくは2−
ナフチル基が挙げられ、アラルキル基としては、ベンジ
ルが挙げられる。
【0009】式(I)のチオ尿素誘導体は、次の反応式
に示すように、α−アミノ−ε−カプロラクタム又はα
−アミノ−δ−バレノラクタムにイソチオシアネート
(RNCS)を反応させることにより製造される。
に示すように、α−アミノ−ε−カプロラクタム又はα
−アミノ−δ−バレノラクタムにイソチオシアネート
(RNCS)を反応させることにより製造される。
【0010】
【化4】
【0011】本発明の式(I)のチオ尿素誘導体は、ル
シゲニンによる化学発光をH2 O2又は還元剤の存在下
に行う場合に比べて著しく増強することができる。
シゲニンによる化学発光をH2 O2又は還元剤の存在下
に行う場合に比べて著しく増強することができる。
【0012】ルシゲニン10−6M の溶液にチオ尿素
誘導体(I)を1mmol/L添加した場合の発光強度を表1
に示す。なお、発光強度の測定は15秒間放置後の10
秒間のカウントで示した。
誘導体(I)を1mmol/L添加した場合の発光強度を表1
に示す。なお、発光強度の測定は15秒間放置後の10
秒間のカウントで示した。
【0013】
【表1】
【0014】チオ尿素誘導体(I)の添加による発光経
時変化は、チオ尿素誘導体添加後直ちに極大に達し、そ
の後速やかに減少し、発光が極大に達する時間は、チオ
尿素誘導体の濃度が高くなるにつれて短縮された。発光
スペクトルはチオ尿素誘導体の添加においても、無添加
の場合と同じく、λmax =433nm及び473nmを示
し、N−メチルアクリドンを経由しており、チオ尿素誘
導体の添加による発光増強効果は発光反応の促進に寄与
しているものと考えられる。
時変化は、チオ尿素誘導体添加後直ちに極大に達し、そ
の後速やかに減少し、発光が極大に達する時間は、チオ
尿素誘導体の濃度が高くなるにつれて短縮された。発光
スペクトルはチオ尿素誘導体の添加においても、無添加
の場合と同じく、λmax =433nm及び473nmを示
し、N−メチルアクリドンを経由しており、チオ尿素誘
導体の添加による発光増強効果は発光反応の促進に寄与
しているものと考えられる。
【0015】図1に示すように、ルシゲニン濃度を段階
希釈して、実施例1の化合物及び比較としてジヒドロキ
シアセトン(DHA)又はH2 O2 を添加して測定した
ところ、実施例1の化合物は、12×10-11 〜12×
10-6 M発光強度との間に直線関係を示した。各点での
変動係数は6.8〜2.1%であった。この測定におけ
る検出限界は12fmol(signal/noise=S/N比=3、
n=5)であった。この値はH2 O2 を用いた発光より
約100倍高感度であった。
希釈して、実施例1の化合物及び比較としてジヒドロキ
シアセトン(DHA)又はH2 O2 を添加して測定した
ところ、実施例1の化合物は、12×10-11 〜12×
10-6 M発光強度との間に直線関係を示した。各点での
変動係数は6.8〜2.1%であった。この測定におけ
る検出限界は12fmol(signal/noise=S/N比=3、
n=5)であった。この値はH2 O2 を用いた発光より
約100倍高感度であった。
【0016】本発明のチオ尿素誘導体(I)を添加する
ルシゲニンの化学発光を測定する方法は、ルシゲニンを
化学発光剤として用いるイムノアッセイやDNAプロー
ブアッセイ、あるいはルシゲニンを直接抗原やDNAに
標識することによる分析方法も可能である。
ルシゲニンの化学発光を測定する方法は、ルシゲニンを
化学発光剤として用いるイムノアッセイやDNAプロー
ブアッセイ、あるいはルシゲニンを直接抗原やDNAに
標識することによる分析方法も可能である。
【0017】イムノアッセイにおいては、マイクロタイ
タプレートに結合させた抗体に、測定対象の抗原を抗原
抗体反応させ、これにビオチン標識した抗体を反応させ
た後、アビジンを結合させ、次いでルシゲニン含包ビオ
チン標識リポソームを反応させる。結合したルシゲニン
含包ビオチン標識リポソームは本発明のルシゲニン化学
発光法によりルシゲニン測定を行う。すなわち抗原の存
在量に比例してルシゲニン含包リポソームが固相上に抗
体を介して結合するため、抗原濃度にしたがって発光量
が増大することになる。測定対象物質としては、生体成
分のIgG、ホルモン、ビタミン、更に薬物、細菌、ウ
イルスなどが挙げられる。
タプレートに結合させた抗体に、測定対象の抗原を抗原
抗体反応させ、これにビオチン標識した抗体を反応させ
た後、アビジンを結合させ、次いでルシゲニン含包ビオ
チン標識リポソームを反応させる。結合したルシゲニン
含包ビオチン標識リポソームは本発明のルシゲニン化学
発光法によりルシゲニン測定を行う。すなわち抗原の存
在量に比例してルシゲニン含包リポソームが固相上に抗
体を介して結合するため、抗原濃度にしたがって発光量
が増大することになる。測定対象物質としては、生体成
分のIgG、ホルモン、ビタミン、更に薬物、細菌、ウ
イルスなどが挙げられる。
【0018】DNAプローブアッセイにおいては、測定
対象遺伝子に相補的にハイブリダイズするオリゴヌクレ
オチド(20〜50塩基)の5′末端にビオチンを化学
的に結合させたDNAプローブを用意し、測定するDN
Aは生体の細胞あるいは血液中の白血球により抽出し、
マイクロタイタプレートに吸着させる。次いで上記ビオ
チン標識DNAプローブをハイブリダイゼーション反応
により特異的に結合させる。プレート上に結合したDN
Aプローブは、アビジンを介し、ルシゲニン含包ビオチ
ン標識リポソームを反応させた後、本発明のルシゲニン
化学発光により測定する。この場合も対象遺伝子の増加
と共に発光は増大することになる。対象遺伝子として
は、ガン遺伝子、ウイルス遺伝子、細菌の遺伝子やさら
にヒトの遺伝子などがある。
対象遺伝子に相補的にハイブリダイズするオリゴヌクレ
オチド(20〜50塩基)の5′末端にビオチンを化学
的に結合させたDNAプローブを用意し、測定するDN
Aは生体の細胞あるいは血液中の白血球により抽出し、
マイクロタイタプレートに吸着させる。次いで上記ビオ
チン標識DNAプローブをハイブリダイゼーション反応
により特異的に結合させる。プレート上に結合したDN
Aプローブは、アビジンを介し、ルシゲニン含包ビオチ
ン標識リポソームを反応させた後、本発明のルシゲニン
化学発光により測定する。この場合も対象遺伝子の増加
と共に発光は増大することになる。対象遺伝子として
は、ガン遺伝子、ウイルス遺伝子、細菌の遺伝子やさら
にヒトの遺伝子などがある。
【0019】
[実施例1] α−(3−メチルチオウレイド)−ε−カプロラクタム
の合成 DL−α−アミノ−ε−カプロラクタム12.8g
(0.1mole)をメタノール100mlに溶かし、室温で
撹拌しながら、メチルイソチオシアネート8.8g
(0.12mole)を含むメタノール溶液20mlを加え
た。5分後に白色沈殿が析出しはじめ、15分撹拌後吸
引ろ取し、少量のメタノール、約50mlの水、そして少
量のメタノールで順次洗浄した。乾燥後目的の白色析出
物18.5gを得、エタノールから再結晶した。収量
9.54g(収率47.4%)、m.p.156〜15
7℃、UVλ2-ProH max nm:211(10.500)、
241(10.100)、IR:1655cm-1(NHC
O)。
の合成 DL−α−アミノ−ε−カプロラクタム12.8g
(0.1mole)をメタノール100mlに溶かし、室温で
撹拌しながら、メチルイソチオシアネート8.8g
(0.12mole)を含むメタノール溶液20mlを加え
た。5分後に白色沈殿が析出しはじめ、15分撹拌後吸
引ろ取し、少量のメタノール、約50mlの水、そして少
量のメタノールで順次洗浄した。乾燥後目的の白色析出
物18.5gを得、エタノールから再結晶した。収量
9.54g(収率47.4%)、m.p.156〜15
7℃、UVλ2-ProH max nm:211(10.500)、
241(10.100)、IR:1655cm-1(NHC
O)。
【0020】[実施例2] デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)−スルフェ
ートの測定 ルシゲニンとのイオン対抽出法によるDHEA−スルフ
ェートの測定を次の方法で行った。発光測定装置はアロ
カ社製ルミネッセンスリーダBLR−301を使用し
た。1.5ml容のマイクロチューブに50mmol/L炭酸ナ
トリウム溶液に溶解したルシゲニン100μl に、各種
濃度のDHEA−スルフェート100μlを加え、1,
2−ジクロロエタン200μl を加えて撹拌した。さら
に1分間遠心分離し、下層100μl を試験管に移し、
窒素ガス気流下で溶媒を揮散した。残渣に水1.5mlを
加えて残渣を溶解した、その溶液を検体として、10mm
ol/Lの実施例1の化合物10μl を添加し、発光強度を
測定した。
ートの測定 ルシゲニンとのイオン対抽出法によるDHEA−スルフ
ェートの測定を次の方法で行った。発光測定装置はアロ
カ社製ルミネッセンスリーダBLR−301を使用し
た。1.5ml容のマイクロチューブに50mmol/L炭酸ナ
トリウム溶液に溶解したルシゲニン100μl に、各種
濃度のDHEA−スルフェート100μlを加え、1,
2−ジクロロエタン200μl を加えて撹拌した。さら
に1分間遠心分離し、下層100μl を試験管に移し、
窒素ガス気流下で溶媒を揮散した。残渣に水1.5mlを
加えて残渣を溶解した、その溶液を検体として、10mm
ol/Lの実施例1の化合物10μl を添加し、発光強度を
測定した。
【0021】DHEA−スルフェート1μmol/L から1
mmol/Lの間で定量的に測定が可能であった。検出限界は
5pmol(S/N比=2)であった。
mmol/Lの間で定量的に測定が可能であった。検出限界は
5pmol(S/N比=2)であった。
【0022】一方、H2 O2 の存在下でルシゲニンを発
光させた場合の検出限界は25pmolであった。これより
本発明の実施例1の化合物を添加することによりDHE
A−スルフェートを高感度に測定することができた。
光させた場合の検出限界は25pmolであった。これより
本発明の実施例1の化合物を添加することによりDHE
A−スルフェートを高感度に測定することができた。
【0023】[実施例3] イムノアッセイ 抗αフェトプロテイン(AFP)モノクローナル抗体を
固相化した96ウェルマイクロプレートに、被検検体5
0μl とビオチン標識した抗AFPモノクローナル抗体
100μl を添加し、一晩インキュベートした。洗浄
後、200μl のアビジン及びルシゲニン含包のビオチ
ン標識リポソーム混液(1:1)を加え、37℃で30
分間反応させた。
固相化した96ウェルマイクロプレートに、被検検体5
0μl とビオチン標識した抗AFPモノクローナル抗体
100μl を添加し、一晩インキュベートした。洗浄
後、200μl のアビジン及びルシゲニン含包のビオチ
ン標識リポソーム混液(1:1)を加え、37℃で30
分間反応させた。
【0024】洗浄後、250mmol/LNa2 CO3 100
μl 及び10mmol/L実施例1の化合物10μl を加え、
15秒後から10秒間の発光を測定した。被検検体中の
AFP濃度は、既知濃度のAFP標準品の発光強度から
作成した較正曲線より算出した。測定にはマイクロルー
マットLB96P(ベルトールド)を用いた。
μl 及び10mmol/L実施例1の化合物10μl を加え、
15秒後から10秒間の発光を測定した。被検検体中の
AFP濃度は、既知濃度のAFP標準品の発光強度から
作成した較正曲線より算出した。測定にはマイクロルー
マットLB96P(ベルトールド)を用いた。
【0025】AFP測定系に実施例1の化合物を添加し
た系での検出限界は、0.01ng/ml であり、無添加の
場合に比べて約100倍感度が上昇した。
た系での検出限界は、0.01ng/ml であり、無添加の
場合に比べて約100倍感度が上昇した。
【0026】[実施例4] DNAプローブアッセイ 血液中の白血球より抽出したDNAを100mmol/Lリン
酸緩衝液で希釈し、被検検体として100μl 加え、9
6ウェルのマイクロプレートに一晩物理吸着させた。マ
イクロプレートを洗浄後、ビオチン標識DNAプローブ
(この場合ビタミンDレセプター、300bp)のDNA
プローブ100μl を加え、65℃で一晩ハイブリダイ
ゼーション反応させた。洗浄後、アビジン及びルシゲニ
ン含包のビオチン標識リポソーム溶液(1:1)200
μl を加え、37℃で30分間反応させた。
酸緩衝液で希釈し、被検検体として100μl 加え、9
6ウェルのマイクロプレートに一晩物理吸着させた。マ
イクロプレートを洗浄後、ビオチン標識DNAプローブ
(この場合ビタミンDレセプター、300bp)のDNA
プローブ100μl を加え、65℃で一晩ハイブリダイ
ゼーション反応させた。洗浄後、アビジン及びルシゲニ
ン含包のビオチン標識リポソーム溶液(1:1)200
μl を加え、37℃で30分間反応させた。
【0027】洗浄後、250mmol/LNa2 CO3 100
μl 及び10mmol/L実施例1の化合物10μl を加え、
15秒後から10秒間の発光を測定した。測定にはマイ
クロルーマットLB96P(ベルトールド)を用いた。
μl 及び10mmol/L実施例1の化合物10μl を加え、
15秒後から10秒間の発光を測定した。測定にはマイ
クロルーマットLB96P(ベルトールド)を用いた。
【0028】ビタミンDレセプター遺伝子測定系に実施
例1の化合物を添加した系での検出は、無添加の場合に
比べて100倍感度が上昇した。
例1の化合物を添加した系での検出は、無添加の場合に
比べて100倍感度が上昇した。
【図1】ルシゲニン化学発光における発光増強剤の検量
線を示す。
線を示す。
(1)α−(3−メチルチオウレイド)−ε−カプロラ
クタム (2)ジヒドロキシアセトン(DHA) (3)H2 O2
クタム (2)ジヒドロキシアセトン(DHA) (3)H2 O2
Claims (4)
- 【請求項1】 式(I) 【化1】 (式中、Xは水素原子又は−CSNHR基を表し、Rは
低級アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
nは1又は2を表す)で示されるチオ尿素誘導体。 - 【請求項2】 Rがメチル基又はエチル基である、請求
項1記載のチオ尿素誘導体。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のチオ尿素誘導体か
らなるルシゲニン化学発光の増強剤。 - 【請求項4】 ルシゲニンを用いる化学発光による生体
物質の検出法において、請求項1又は2記載のチオ尿素
誘導体の存在下に発光させることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24298996A JPH1087621A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | ルシゲニン化学発光の増強剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24298996A JPH1087621A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | ルシゲニン化学発光の増強剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1087621A true JPH1087621A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17097248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24298996A Pending JPH1087621A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | ルシゲニン化学発光の増強剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1087621A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7108996B2 (en) | 2000-06-09 | 2006-09-19 | Promega Corporation | Method for increasing luminescence assay sensitivity |
US7879540B1 (en) | 2000-08-24 | 2011-02-01 | Promega Corporation | Synthetic nucleic acid molecule compositions and methods of preparation |
US8008006B2 (en) | 2004-09-17 | 2011-08-30 | Promega Corporation | Synthetic nucleic acid molecule compositions and methods of preparation |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24298996A patent/JPH1087621A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7108996B2 (en) | 2000-06-09 | 2006-09-19 | Promega Corporation | Method for increasing luminescence assay sensitivity |
US7879540B1 (en) | 2000-08-24 | 2011-02-01 | Promega Corporation | Synthetic nucleic acid molecule compositions and methods of preparation |
US7906282B2 (en) | 2000-08-24 | 2011-03-15 | Promega Corporation | Synthetic nucleic acid molecule compositions and methods of preparation |
US8008006B2 (en) | 2004-09-17 | 2011-08-30 | Promega Corporation | Synthetic nucleic acid molecule compositions and methods of preparation |
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