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JP3147953B2 - 生体内物質測定法 - Google Patents
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生体内物質測定法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は5−ヒドロキシクレアチ
ニンをメチルグアニジンに変換して測定することを特徴
とする5−ヒドロキシクレアチニンの定量法に関する。
【0002】
【従来の技術】メチルグアニジンは腎不全患者の血中に
蓄積する主要な尿毒素の一つとして知られており、クレ
アチニンから活性酸素により生成するものと考えられて
いる。本発明者らは腎障害におけるクレアチニン代謝に
関して研究した結果、腎障害患者の血中及び尿中から新
規な化合物、5−ヒドロキシクレアチニンを単離同定し
た。この物質は健常人の血中にはなく、腎障害患者の血
中に特有にみられ、病態の進行に伴い産生昂進が認めら
れること、また5−ヒドロキシクレアチニンは種々の実
験結果より、クレアチニンからメチルグアニジンが産生
される際のメチルグアニジンの前駆体であることを見出
した。本発明はこれらの事実に基づき、血中又は尿中に
おける5−ヒドロキシクレアチニンを測定することによ
って、腎不全、尿毒症等各種腎障害の早期診断を可能と
したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、腎機
能障害の検査法として有用な5−ヒドロキシクレアチニ
ンの定量法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は5−ヒドロキシ
クレアチニンをメチルグアニジンに変換して測定するこ
とを特徴とする5−ヒドロキシクレアチニンの定量法で
ある。
【0005】グアニジノ化合物の測定法としては、ニン
ヒドリン、ベンゾイン、9,10−フェナンスレンキノ
ン(PQ試薬)などを用いる蛍光分析が繁用されてい
る。5−ヒドロキシクレアチニンは分子内にグアニジノ
骨格を有しているが、これら蛍光分析用試薬との反応性
は極めて低く微量分析が容易でない。そこで、上記蛍光
試薬に対してメチルグアニジンが5−ヒドロキシクレア
チニンよりも反応性が高いことから、5−ヒドロキシク
レアチニンをメチルグアニジンに変換して測定する本発
明定量法を見出した。
【0006】以下に本発明測定法について詳細に説明す
る。5−ヒドロキシクレアチニンをメチルグアニジンに
変換させる方法としては、一般に用いられている加水分
解等の方法が利用でき、例えば酸又はアルカリで処理す
る方法や酸又はアルカリの存在下或いは非存在下にて加
熱処理する方法などが挙げられる。また、酵素を用いて
5−ヒドロキシクレアチニンをメチルグアニジンに変換
させる方法も利用できる。
【0007】上記メチルグアニジンへの変換処理につい
ては、陽イオン交換樹脂等による分画法や該樹脂を用い
た高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などによっ
て5−ヒドロキシクレアチニンを分離した後に加水分解
処理する方法が挙げられる。また、5−ヒドロキシクレ
アチニンを分離する前に加水分解処理を行い、その試料
中の全メチルグアニジンを測定することも可能である。
この場合、分離前のメチルグアニジン量を別途に求め、
全メチルグアニジン量よりこの量を引いて補正してもよ
いが、このような補正を行なわずとも、腎障害の病態の
進行に伴い産生昂進が認められる5−ヒドロキシクレア
チニン及びメチルグアニジンの両方を合わせて測定する
ことも、腎機能障害の診断として有用である。加水分解
の方法や条件によっては、試料中に存在する5−ヒドロ
キシクレアチニン以外の物質からメチルグアニジンが産
生されてくる場合を考慮に入れると、5−ヒドロキシク
レアチニンのみを選択的にメチルグアニジンに変換でき
るような加水分解等の方法及び条件を適宜設定するのが
好ましい。
【0008】5−ヒドロキシクレアチニンを変換して得
られたメチルグアニジンを測定する方法としては、ニン
ヒドリン、ベンゾイン、PQ試薬等の蛍光試薬と反応さ
せる蛍光分析法、メチルグアニジンアミジノヒドラーゼ
を用いる酵素法など通常行われているメチルグアニジン
の測定法が利用できる。例えば、PQ試薬を用いる方法
においては、PQ試薬はアルカリ性でグアニジノ化合物
と反応するため、アルカリの存在下にて5−ヒドロキシ
クレアチニンを加水分解処理してメチルグアニジンに変
換するのが、後のPQ試薬との反応において有利であり
手間を省くことができる。
【0009】
【実施例】
実施例1. (1)血清及び尿の調製法 血清は早朝空腹時に採血し、4℃で遠心分離した後、上
清を凍結保存した。又、尿は24時間尿を採取し、尿量
を記録後、凍結保存した。これら検体をトリクロロ酢酸
等により除蛋白処理してから以下の測定に供した。
【0010】(2)HPLCによる分画 クレアチニン、メチルグアニジン等のグアニジノ化合物
の測定は、HPLCで分離した後、PQ試薬と反応させ
蛍光を測定する山本らの方法に準じて行った。〔Jou
rnal of Chromatography,16
2(1979),327−340〕カラムは陽イオン交
換樹脂(TOSO SCX,SHIMAZU ISC−
07/S1504等)を用い、溶離液の組成は東館らの
方法に準じた。〔分析化学,33(1984),366
−370〕
【0011】(3)蛍光試薬 ポストカラムにおける蛍光試薬としては、2M水酸化ナ
トリウム水溶液及びPQ試薬溶液(1lのジメチルホル
ムアミドに500mgのPQを溶解して調製)を用い
た。
【0012】(4)5−ヒドロキシクレアチニンの測定
系 5−ヒドロキシクレアチニンをメチルグアニジンに変換
して測定する定量分析システムの流路構成図を第1図に
示す。第1反応コイルには長さが5m、内径が0.5m
mのステンレス管を用い、反応器を125℃に設定する
ことにより、定量分析系における発色が最大となった。
蛍光検出器の励起波長は340nmに、蛍光波長は49
5nmに設定した。
【0013】実施例2. (1)ホウ酸による5−ヒドロキシクレアチニンのメチ
ルグアニジンへの変換 1mlの血清に1Mホウ酸−水酸化ナトリウム緩衝液
(pH7.0)を加え、1時間水浴(約50℃)で加熱
した。この処理により5−ヒドロキシクレアチニンは完
全にメチルグアニジンに変換されることが確かめられ
た。尚、この条件下ではクレアチニン等からメチルグア
ニジンが生成することはなかった。
【0014】(2)陽イオン交換樹脂を用いたメチルグ
アニジンの分離 血清中にはアルギニン等のグアニジノ化合物が大量に含
まれており、微量分析のためには、これらとメチルグア
ニジンを分離する必要がある。メチルグアニジンは強塩
基性物質であり陽イオン交換樹脂に強く吸着するため、
試料を添加した陽イオン交換樹脂カラムを、先ずpH9
〜10の緩衝液(例えば、0.1M〜0.2Mリン酸緩
衝液)で洗浄し、グアニジン以外のクアニジノ化合物を
溶出させた。その後、1N〜2N水酸化ナトリウム溶液
等の強塩基性溶液によって吸着したメチルグアニジン等
を溶出させた。
【0015】ホウ酸処理をしなかったときのメチルグア
ニジン量との差から5−ヒドロキシクレアチニンの量を
求めることができる。またグアニジンが混在していても
それが大量で無い限り問題はない。グアニジンも尿毒素
の一つと考えられており、5−ヒドロキシクレアチニ
ン、メチルグアニジン及びグアニジンの総和を腎不全の
指標として設定することもでき、この場合は特にホウ酸
無処理時との差を求める必要はない。
【0016】(3)メチルグアニジンの定量法 血清をホウ酸による変換処理を行った後、トリクロロ酢
酸を用いて除蛋白処理した。次いで、陽イオン交換樹脂
を用いた分離操作を行い、得られた試料中のメチルグア
ニジン量を、ニンヒドリン、ベンゾイン、PQ試薬等の
蛍光試薬を用いて測定した。
【0017】a)ニンヒドリン法 試料液2ml(1N水酸化ナトリウム溶液)に0.5%
ニンヒドリン水溶液を加え攪拌した。10分間反応させ
た後、390nmの励起光を用い、495nmの蛍光を
測定した。
【0018】b)ベンゾイン法 試料液1ml(2N水酸化ナトリウム溶液)に0.5m
lの4mMベンゾイン/メチルセロソルブ溶液と0.5
mlの0.1Mβ−メルカプトエタノール/0.2M亜
硫酸ナトリウム溶液を加え混和した後、100℃で10
分間加熱した。冷却してから1Mトリス緩衝液(pH
9.2)と4N塩酸の等量混合液を1ml加えた後、3
27nmの励起光を用い、427nmの蛍光を測定し
た。
【0019】c)PQ法 試料液1ml(1N水酸化ナトリウム溶液)に0.1m
MPQ−ジメチルホルムアミド溶液1mlを加え混和し
た後、室温で40分間反応させた。濃塩酸1ml及び水
2.5mlを加えて混ぜ合わせた後、310nmの励起
光を用い、390nmの蛍光を測定した。
【0020】
【発明の効果】5−ヒドロキシクレアチニンのニンヒド
リン、ベンゾイン、PQ試薬等の蛍光試薬に対する反応
性が極めて低いため、微量分析は困難であったが、本発
明方法に従ってメチルグアニジンに変換した後、これら
蛍光試薬と反応させることにより、高感度で定量分析で
きることが明らかになった。本発明のHPLCや陽イオ
ン交換樹脂を用いた5−ヒドロキシクレアチニン定量分
析系は再現性も優れ、実際の生体試料の分析に十分適用
可能であった。例えば、HPLCを用いた本発明測定法
の定量性を検討した結果、1.5nmolまで原点を通
る直線が得られることを確認できた。
【0021】陽イオン交換樹脂を用いた実施例2の方法
では、ニンヒドリン法、ベイゾイン法、PQ法など種々
の蛍光試薬による測定法について比較したが、各検出方
法において操作性、蛍光の安定性、選択性等の点で少々
差があったがいずれも充分利用可能であり、血清中の5
−ヒドロキシクレアチニンを検出限界0.5〜1nmo
l/mlの感度で測定できることが明らかになった。こ
の方法の再現性は高く、且つHPLCを用いた系の測定
値と良好な相関が認められた。
【0022】糖尿病性腎症及び慢性腎炎、ループス腎
炎、腎硬化症等の非糖尿病性腎疾患の患者の血中及び尿
中のクレアチニン、メチルグアニジン並びに5−ヒドロ
キシクレアチニンの各値を本発明方法により測定した。
その結果、これら3物質の血清中の値は各々正の相関関
係が見られた。一例として糖尿病性腎症における血清ク
レアチニン値と血清5−ヒドロキシクレアチニン値との
相関関係を第2図に示す。血清5−ヒドロキシクレアチ
ニン値は血清クレアチニン値と強い相関を示すことよ
り、本発明5−ヒドロキシクレアチニン定量法は腎機能
障害の診断に有用であることが示された。
【0023】メチルグアニジンは血清中のクレアチニン
値が約2mg/dl以上でなければ検出されないのに対
して、5−ヒドロキシクレアチニンはクレアチニン値が
2mg/dlより低い場合でも検出されるため、症状が
軽い初期の腎疾患の早期発見、早期治療を可能とするも
のである。また腎不全患者において、5−ヒドロキシク
レアチニンはメチルグアニジンの10倍程度含有されて
おり、例えばメチルグアニジン含量が検出限界の10分
の1の血清でも5−ヒドロキシクレアチニンを検出する
ことができ、本発明測定法は初期の腎機能障害の診断に
特に有用なものである。
【0024】腎機能が正常であれば5−ヒドロキシクレ
アチニンは尿に速やかに排泄されるため血中には蓄積せ
ず、健常人血中では検出されない。しかし、腎機能の低
下とともに5−ヒドロキシクレアチニンの血中での蓄積
が増加する。また、腎機能障害が重症になるにつれて尿
毒素でありメチルグアニジンの前駆体である5−ヒドロ
キシクレアチニンの総量は増加し、それに伴い体液中並
びに尿中の5−ヒドロキシクレアチニン量が増加するも
のと考えられる。従って、血液等の体液中や尿中の5−
ヒドロキシクレアチニン値の測定は、腎機能障害を診断
するうえで非常に重要である。
【0025】以上の述べたように、5−ヒドロキシクレ
アチニンをメチルグアニジンに変換して測定する本発明
定量法は、蛍光試薬との反応性が極めて低い5−ヒドロ
キシクレアチニンの微量分析を可能としたものである。
特に血中の5−ヒドロキシクレアチニン値を測定するこ
とは腎機能障害の早期診断に有用であり、本発明測定法
は腎不全、尿毒症、慢性腎炎、尿路閉塞等の各種腎障害
を早期診断可能な検査法として有用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】5−ヒドロキシクレアチニンのHPLCを用い
た定量分析システムの流路構成図である。
【図2】糖尿病性腎症における血清クレアチニン値と血
清5−ヒドロキシクレアチニン値を測定し、その相関関
係を調べた結果である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 家永 和治 兵庫県加東郡社町木梨字川北山442番1 日本臓器製薬株式会社 生物活性科学 研究所内 (56)参考文献 特許2948649(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 33/70 WPI(DIALOG)

Claims (1)

    (57)【整理番号】 PC−206 【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 5−ヒドロキシクレアチニンをホウ酸に
    よりメチルグアニジンに変換して測定することを特徴と
    する5−ヒドロキシクレアチニンの定量法。
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