JP3275504B2 - Flow type measuring device - Google Patents
Flow type measuring deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、未知試料中の特定成分
を迅速かつ正確に測定するフロー型測定装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow type measuring device for quickly and accurately measuring a specific component in an unknown sample.
【0002】[0002]
【従来の技術】連続した流れの中に試料を注入し、この
流れの中で特定成分に対し反応を行い、その結果生じる
吸光度変化、蛍光強度変化、化学発光量、または電極活
性物質濃度などを検出し物質を定量するフロー型測定装
置は、迅速な測定ができ、少ない試料量で定量が可能で
ある。そして現在、臨床分析、食品分析などの分野で広
く用いられている。2. Description of the Related Art A sample is injected into a continuous stream and reacts with a specific component in the stream, and the resulting change in absorbance, change in fluorescence intensity, amount of chemiluminescence, or concentration of an electrode active substance is measured. The flow-type measuring device for detecting and quantifying a substance can perform quick measurement and can perform quantification with a small sample amount. At present, it is widely used in fields such as clinical analysis and food analysis.
【0003】反応方法として、従来の比色分析などで用
いられてきた試薬を利用する方法も多く実用化されてい
るが、さらに、固定化酵素を用い、酵素の有する優れた
基質選択性、反応選択性、高速性を利用するフロー型測
定装置が注目されている。As a reaction method, many methods utilizing reagents used in conventional colorimetric analysis and the like have been put to practical use. However, an immobilized enzyme is used to further improve the excellent substrate selectivity and reaction of the enzyme. Attention has been paid to flow type measurement devices that utilize selectivity and high speed.
【0004】そのなかでも、反応部に固定化酵素を、検
出部に電気化学的検出器をもちいた装置は簡単な構成で
高精度な分析ができ多くの研究例が報告されている。固
定化酵素についても単一の酵素を利用するもの以外に、
2種類以上の酵素を組み合わせ、より広範囲な測定対象
を定量することも可能となってきている。同様に、電気
化学検出部を2個以上設けることにより2成分以上の同
時定量も可能である。[0004] Among them, an apparatus using an immobilized enzyme in a reaction part and an electrochemical detector in a detection part can perform high-precision analysis with a simple structure, and many research examples have been reported. For immobilized enzymes, besides using a single enzyme,
It has become possible to quantify a wider range of measurement targets by combining two or more types of enzymes. Similarly, by providing two or more electrochemical detection units, simultaneous quantification of two or more components is also possible.
【0005】例えば、グルコースオキシダーゼを固定化
した電極と、グルコースオキシダーゼ、インベルター
ゼ、およびムタロターゼを固定化した電極を用いるグル
コースとスクロースの2成分計測(特公平5−5581
6号)や、グルコースオキシダーゼを固定化した電極を
直列に2個配置し、後方のグルコース電極の前にマルト
ースからグルコースへの変換反応を行うマルトースホス
ホリラーゼを固定化した担体を充填したカラムを設置し
たグルコースとマルトースの2成分計測(特開平5−3
8279号)等がすでに開示されている。For example, two-component measurement of glucose and sucrose using an electrode on which glucose oxidase is immobilized and an electrode on which glucose oxidase, invertase, and mutarotase are immobilized (Japanese Patent Publication No. 5-5581)
No. 6) and two electrodes having glucose oxidase immobilized thereon were arranged in series, and a column filled with a carrier immobilized with maltose phosphorylase, which performs a maltose-to-glucose conversion reaction, was provided in front of the rear glucose electrode. Measurement of two components of glucose and maltose
No. 8279) has already been disclosed.
【0006】これらの測定では第1電極側にグルコース
電極を配置し、あらかじめ試料中に存在するグルコース
を測定した後、スクロースあるいはマルトースを酵素反
応でグルコースに変換し、あらかじめ存在するグルコー
スと酵素反応で生じたグルコースの総量が第2電極側で
測定される。あらかじめ検量線を作成し、第1電極の出
力値よりグルコース濃度を算出し、第2電極に対するグ
ルコースの寄与分を演算により補正し、補正後の第2電
極出力値よりスクロースあるいはマルトースを定量でき
る。この方法は1回の試料注入で2成分を測定できる利
点がある。In these measurements, a glucose electrode is arranged on the first electrode side, glucose present in the sample is measured in advance, and then sucrose or maltose is converted into glucose by an enzymatic reaction. The total amount of generated glucose is measured on the second electrode side. A calibration curve is created in advance, the glucose concentration is calculated from the output value of the first electrode, the contribution of glucose to the second electrode is corrected by calculation, and sucrose or maltose can be quantified from the corrected output value of the second electrode. This method has an advantage that two components can be measured by one sample injection.
【0007】スクロースやマルトースからグルコースへ
の変換は酵素反応で行われているため、酵素濃度が充分
にあり、その結果高速で反応が行われる場合は高精度の
測定が可能である。しかし酵素の種類、活性量、性質に
よっては反応速度の遅いものがあり、2種類の標準物で
ピーク位置がずれ、そのために混合物を分析した場合に
誤差を生じる場合がある。また前記の例でも酵素量が少
ない場合は、グルコースのピーク時間とスクロースある
いはマルトースのピーク時間では遅れが生じ、混合液を
注入すると、スクロースやマルトースの算出された濃度
が低めになるという問題があった。[0007] Since the conversion of sucrose or maltose into glucose is performed by an enzyme reaction, when the enzyme concentration is sufficient and the reaction is performed at high speed, highly accurate measurement is possible. However, depending on the type, activity amount, and nature of the enzyme, the reaction rate is slow, and the peak position is shifted between the two types of standards, which may cause an error when analyzing the mixture. Also in the above example, when the amount of the enzyme is small, a delay occurs between the peak time of glucose and the peak time of sucrose or maltose, and when the mixed solution is injected, the calculated concentration of sucrose or maltose becomes lower. Was.
【0008】本発明の第1の目的は、この問題を解決
し、複数の物質に基づき電極に出力が得られる場合にお
いて正確な測定が行える装置を提供することである。A first object of the present invention is to solve this problem and to provide an apparatus capable of performing accurate measurement when an output is obtained from an electrode based on a plurality of substances.
【0009】また例えば、検出部が過酸化水素電極の場
合には、過酸化水素のみでなくアスコルビン酸等の測定
妨害物に対して応答値を示すという問題がある。そして
正確に過酸化水素を測定するために選択透過膜を設け
て、妨害物の影響を減少させることが行われている。こ
の場合測定目的となる過酸化水素とアスコルビン酸など
の妨害物のピーク位置は膜内拡散速度の差から、ずれる
可能性がある。アスコルビン酸などの妨害物濃度が低い
ときは問題がないが、妨害物濃度が上昇するとピーク位
置は妨害物ピークの影響を受けて、遅れる傾向にある。
例えばグルコースオキシダーゼ固定化膜を有する過酸化
水素電極でグルコースを用いて検量線を作成し、未知試
料として高濃度のアスコルビン酸を含むグルコース溶液
を分析すると、アスコルビン酸の出力のため正確なピー
クが得られず、正確な定量ができなかった。妨害物の影
響をできる限り除くために膜を厚くすればすれば良い
が、この場合感度が低くなる欠点がある。Further, for example, when the detecting section is a hydrogen peroxide electrode, there is a problem that a response value is shown not only for hydrogen peroxide but also for a measurement interfering substance such as ascorbic acid. In order to accurately measure hydrogen peroxide, a permselective membrane is provided to reduce the influence of interfering substances. In this case, the peak positions of interfering substances such as hydrogen peroxide and ascorbic acid to be measured may be shifted due to the difference in the diffusion rate in the film. There is no problem when the concentration of the interfering substance such as ascorbic acid is low, but when the concentration of the interfering substance increases, the peak position tends to be delayed due to the influence of the interfering substance peak.
For example, when a calibration curve is created using glucose at a hydrogen peroxide electrode having a glucose oxidase-immobilized membrane and a glucose solution containing a high concentration of ascorbic acid is analyzed as an unknown sample, an accurate peak is obtained due to the output of ascorbic acid. No accurate quantification was possible. The thickness of the film may be increased in order to remove the influence of the obstacle as much as possible, but in this case, there is a disadvantage that the sensitivity is reduced.
【0010】本発明の第2の目的は、この問題を解決
し、妨害物の影響を少なくし、且つ高感度で測定する装
置を提供することである。A second object of the present invention is to solve this problem, to reduce the influence of an obstacle, and to provide an apparatus for measuring with high sensitivity.
【0011】これらは固定化酵素と電極を例にとり従来
技術を説明したものであるが、当然溶液反応をフロー型
測定装置の中で行う際に、標準液と妨害物を含む未知試
料とでピーク位置がずれることによって、正確な測定が
できない場合も同様に存在する。[0011] Although these techniques are described in the prior art using an immobilized enzyme and an electrode as an example, naturally, when a solution reaction is carried out in a flow-type measuring apparatus, peaks occur between a standard solution and an unknown sample containing interfering substances. Similarly, there are cases where accurate measurement cannot be performed due to the displacement.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
フロー型測定装置では測定精度が、不充分な点があっ
た。本発明は、より高精度なフロー型測定装置を提供す
る。As described above, the conventional flow-type measuring apparatus has insufficient measurement accuracy. The present invention provides a more accurate flow-type measuring device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は下記に示
す実施態様に例示されるが、これらに限定されるもので
はない。The gist of the present invention is illustrated by the following embodiments, but is not limited thereto.
【0014】本発明は、連続して液体(キャリヤ)を送
液する機構、連続したキャリヤの流れに試料を注入する
試料注入機構、注入された試料中の特定成分を流れのな
かで反応せしめる反応部、および試料中の特定成分が反
応した結果生じる変化を検出する検出部を備えるフロー
型測定装置に関するものであり、該フロー型測定装置は
以下のような機構を有する。 特定成分を含む標準液を注入した時点で標準液の出力
波形を記憶する機構と、 記憶された波形からピーク位置を検出し、そのピーク
位置を記憶する機構と、 あらかじめ定められた時間だけ前記ピーク位置に加算
又は減算し、その結果を記憶する機構と、 前記加算又は減算した位置における出力値を記憶する
機構と、 前記出力値と標準液中の特定成分濃度を用いて検量線
を作成する機構を有し、 この検量線および前記で加算又は減算した位置にお
ける未知試料の出力値より未知試料中の特定成分濃度を
算出する機構を有するフロー型測定装置を開示する。こ
の機能により高精度化を可能とする。The present invention provides a mechanism for continuously feeding a liquid (carrier), a sample injection mechanism for injecting a sample into a continuous carrier flow, and a reaction for causing a specific component in the injected sample to react in the flow. The present invention relates to a flow-type measuring device including a unit and a detecting unit for detecting a change resulting from the reaction of a specific component in a sample, and the flow-type measuring device has the following mechanism. A mechanism for storing the output waveform of the standard solution at the time of injecting the standard solution containing the specific component, a mechanism for detecting a peak position from the stored waveform and storing the peak position, and a mechanism for storing the peak position for a predetermined time. A mechanism for adding or subtracting a position and storing the result, a mechanism for storing an output value at the added or subtracted position, and a mechanism for creating a calibration curve using the output value and a specific component concentration in a standard solution And a flow-type measuring apparatus having a mechanism for calculating the concentration of a specific component in an unknown sample from the calibration curve and the output value of the unknown sample at the position added or subtracted in the above. This function enables higher accuracy.
【0015】また、本発明の機構を有するフロー型測定
装置は、反応部が固定化酵素担体を充填した固定化酵素
リアクタであり、検出部が固定化酵素リアクタによって
増減する物質に応答する電極を用いる測定装置に適用す
ることができる。Further, in the flow-type measuring apparatus having the mechanism of the present invention, the reaction section is an immobilized enzyme reactor filled with an immobilized enzyme carrier, and the detection section includes an electrode which responds to a substance increased or decreased by the immobilized enzyme reactor. It can be applied to the measuring device used.
【0016】さらに、本発明の機構を有するフロー型測
定装置は、反応部が固定化酵素膜であり、検出部が固定
化酵素膜によって増減する物質に応答する電極を用いる
測定装置に適用することができる。Further, the flow-type measuring device having the mechanism of the present invention is applied to a measuring device using a reaction part having an immobilized enzyme membrane and a detection part using an electrode responding to a substance increased or decreased by the immobilized enzyme membrane. Can be.
【0017】本発明では、未知試料の測定において、必
ずしもピークのトップにおける出力値を用いて定量を行
うのではなく、測定物質により予め定められた位置での
出力値を用いて定量を行う。これにより前記の本発明の
目的を達成することができた。In the present invention, in the measurement of an unknown sample, quantification is not always performed using the output value at the top of the peak, but is performed using the output value at a position predetermined by the substance to be measured. Thereby, the above-mentioned object of the present invention can be achieved.
【0018】[0018]
【作用】フロー型測定装置の構成は、液体を送液するポ
ンプ、一定量の試料を流れの中に自動あるいは手動で注
入する注入機構、試料中の特定成分を流れの中で反応さ
せ、変化を起こさせる反応部、そして反応部で得られた
変化を検出する検出部より構成される。[Function] The flow-type measuring device is composed of a pump that sends liquid, an injection mechanism that automatically or manually injects a fixed amount of sample into the flow, and a specific component in the sample that reacts in the flow and changes. And a detection unit for detecting a change obtained in the reaction unit.
【0019】検出部では、吸光度変化、蛍光強度変化、
化学発光量、または電極活性物質濃度などを、分光光度
計や電極などで検出する。検出値の算出方法について
は、試料中の特定成分をそのまま、もしくは反応部にお
いて変換反応を行い、検出部出力と標準物の濃度との関
係から検量線を作成する。従来、この出力値について
は、横軸に時間もしくは流量を、縦軸に出力値をプロッ
トした場合の最高値を用いる。つまり出力波形からピー
ク値を得て検量線を作成していた。同様に未知試料の場
合もピーク値を検出し、その値を前記検量線に代入し濃
度を算出していた。また波形の総面積を利用する面積法
も利用される場合があるが、試料注入が行われて完全に
波形が基線に戻るまでの間、測定を続ける必要があるこ
とから、ピーク値を用いる方法に比べて測定時間が長く
なり不利な方法であった。In the detecting section, a change in absorbance, a change in fluorescence intensity,
The amount of chemiluminescence or the concentration of the electrode active substance is detected by a spectrophotometer or an electrode. Regarding the method of calculating the detection value, a specific component in the sample is used as it is or a conversion reaction is performed in the reaction section, and a calibration curve is created from the relationship between the output of the detection section and the concentration of the standard. Conventionally, as this output value, the maximum value when the horizontal axis represents the time or the flow rate and the vertical axis represents the output value is used. That is, a calibration curve was created by obtaining the peak value from the output waveform. Similarly, in the case of an unknown sample, the peak value was detected, and the value was substituted into the calibration curve to calculate the concentration. An area method using the total area of the waveform may also be used.However, since it is necessary to continue the measurement until the waveform is completely returned to the baseline after the sample is injected, a method using the peak value is used. This is a disadvantageous method because the measurement time is longer than that of the method.
【0020】ピーク値を用いて定量を行う際に問題とな
るのは変換部分の効率である。特に酵素を利用する測定
方法の場合、酵素の種類、活性量、性質によって反応速
度の遅いものがあり、ある特定成分を含む標準物と未知
試料でピーク位置がずれ、正確な測定ができない場合が
ある。また、検出部が、ある特定成分を検出し、その前
段で酵素反応による変換が行われ検出部で検出可能な成
分を生成する場合を考えると問題点はより明瞭になる。A problem in performing quantification using the peak value is the efficiency of the conversion part. In particular, in the case of a measurement method using an enzyme, the reaction rate may be slow depending on the type, activity amount, and properties of the enzyme, and the peak position may deviate between a standard containing a specific component and an unknown sample, making accurate measurement impossible. is there. In addition, the problem becomes more apparent when the detection unit detects a specific component and performs a conversion by an enzymatic reaction in the preceding stage to generate a component detectable by the detection unit.
【0021】以下に本発明の第1の目的に対する解決法
について説明する。例えば、グルコースとスクロースの
2成分測定系を例に挙げて説明する。この測定系は直列
または並列に2つの電極を配置し、第1電極がグルコー
ス電極、第2電極がスクロース電極である。そしてグル
コース電極にはグルコースオキシダーゼが固定化され、
スクロース電極にはグルコースオキシダーゼ、インベル
ターゼ、ムタロターゼが固定化されている。Hereinafter, a solution to the first object of the present invention will be described. For example, a two-component measurement system of glucose and sucrose will be described as an example. In this measurement system, two electrodes are arranged in series or in parallel, a first electrode is a glucose electrode, and a second electrode is a sucrose electrode. And glucose oxidase is immobilized on the glucose electrode,
Glucose oxidase, invertase, and mutarotase are immobilized on the sucrose electrode.
【0022】まず、送液された試料中のグルコースは第
1電極に送液されグルコースオキシダーゼの作用を受け
て酸素を消費し過酸化水素を生成する。そして第1電極
で例えば酸素の減少量または過酸化水素の増加量がとら
えられる。なお、第1電極は試料中のスクロースには応
答しない。First, the glucose in the sent sample is sent to the first electrode and is consumed by the action of glucose oxidase to generate hydrogen peroxide. The first electrode detects, for example, the amount of decrease in oxygen or the amount of increase in hydrogen peroxide. Note that the first electrode does not respond to sucrose in the sample.
【0023】第2電極に送液されたグルコースは第2電
極に固定化されたグルコースオキシダーゼで第1電極と
同様の反応を行う。一方、スクロースは第2電極でイン
ベルターゼにより加水分解されてα−D −グルコースを
生成し、ムタロターゼによってグルコースオキシダーゼ
の基質であるβ−D −グルコースへ変換反応が行われ、
第2電極で検出される。Glucose sent to the second electrode undergoes the same reaction as glucose oxidase immobilized on the second electrode. On the other hand, sucrose is hydrolyzed by the invertase at the second electrode to generate α-D-glucose, and a conversion reaction is performed by mutarotase to β-D-glucose, which is a substrate of glucose oxidase,
It is detected at the second electrode.
【0024】従ってグルコースおよびスクロース標準液
を用い検量線を作成し、両者が混合した未知試料の測定
を行うことが出来る。グルコース濃度は第1電極により
定量される。第2電極はグルコースおよびスクロースに
反応するので、第1電極で求めたグルコース濃度と第2
電極でのグルコースに対する検量線からグルコース寄与
分の補正を行う。そしてスクロースの検量線に補正後の
第2電極出力値をあてはめスクロースの定量を行う。こ
のようにスクロースからグルコースへは余分に2段階の
反応があるためにインベルターゼ活性あるいはムタロタ
ーゼ活性が低いと、第2電極での検出値のピーク位置は
グルコースに比べスクロースについて遅れが生じる。こ
のため、混合液を注入した場合、第2電極側での出力値
が正確に検出されずスクロースの測定値が低めになる。Therefore, it is possible to prepare a calibration curve using glucose and sucrose standard solutions, and to measure an unknown sample in which both are mixed. The glucose concentration is determined by the first electrode. Since the second electrode reacts to glucose and sucrose, the glucose concentration determined at the first electrode and the second
The glucose contribution is corrected from the calibration curve for glucose at the electrode. Then, the corrected second electrode output value is applied to a sucrose calibration curve, and sucrose is quantified. As described above, since sucrose to glucose has an extra two-step reaction, if the invertase activity or the mutarotase activity is low, the peak position of the detected value at the second electrode is delayed for sucrose as compared to glucose. For this reason, when the mixed solution is injected, the output value on the second electrode side is not accurately detected, and the measured value of sucrose becomes lower.
【0025】そこで、本発明者等が試料を注入してから
の波形に関して詳細に検討を加えたところ、試料注入後
一定時間の出力値について、各点において試料濃度と比
例関係が成立することが判明した。同時にピーク位置に
ずれが生じた場合も、波形自体の形状に大きな変動がな
いことがわかった。つまり最高出力値でなくとも任意の
点における出力値から検量線を得ることができる。Therefore, the present inventors have examined in detail the waveforms after injecting the sample, and found that a proportional relationship with the sample concentration is established at each point with respect to the output value at a certain time after the sample injection. found. At the same time, it was found that the shape of the waveform itself did not change significantly even when the peak position shifted. That is, a calibration curve can be obtained from an output value at an arbitrary point even if the output value is not the highest output value.
【0026】この現象は以下のような理由により生じる
と考えられる。まず連続した流れの中に注入された試料
は、最初帯状のバンドを形成しているが除々に前後の媒
体(キャリア)、例えば緩衝液、と相互に混合する。こ
の混合は濃度差に基づく拡散現象および流れを形成する
送液部の脈動に支配される。一方試料中の酵素基質はほ
ぼ分子量が近いものであればその拡散の程度はほぼ等し
く、流れの中における分布に大きな差異はないと考えら
れる。ただし電極表面で酵素反応が起きるときに、酵素
活性が低く反応速度が遅いと、基質の最高濃度点が通過
した後にゆっくりと生成物が最高濃度に到達する。この
ため電極出力値を見た場合に遅れがあるように見える。
しかし、遅れは基質濃度の各点において均一な比率で生
じるため、波形自体は類似したものとなる。This phenomenon is considered to occur for the following reasons. First, the sample injected into the continuous flow initially forms a band-like band, but gradually mixes with the preceding and following medium (carrier), for example, a buffer solution. This mixing is governed by the diffusion phenomenon based on the concentration difference and the pulsation of the liquid sending section forming a flow. On the other hand, if the enzyme substrate in the sample has almost the same molecular weight, the degree of diffusion is almost equal, and it is considered that there is no great difference in distribution in the flow. However, when the enzyme reaction occurs on the electrode surface and the enzyme activity is low and the reaction rate is low, the product reaches the maximum concentration slowly after the maximum concentration point of the substrate has passed. Therefore, it seems that there is a delay when the electrode output value is viewed.
However, the lags occur at a uniform rate at each point of the substrate concentration, so that the waveforms themselves are similar.
【0027】換言すればグルコースとスクロースの半値
幅などはほぼ等しいが、出力値の最大点を検出する時間
だけが異なることとなる。In other words, the half widths of glucose and sucrose are almost the same, but only the time for detecting the maximum point of the output value differs.
【0028】この場合感度的には、スクロースの波形の
最高点で検出値を得ることが望ましい。そのため、スク
ロースの最高点の位置でグルコースの検出も行えばスク
ロースからグルコースへの変換率が低い場合でも好適で
ある。In this case, it is desirable to obtain a detection value at the highest point of the sucrose waveform in terms of sensitivity. Therefore, it is preferable to also detect glucose at the position of the highest point of sucrose even when the conversion rate from sucrose to glucose is low.
【0029】ただしこの場合、あらかじめ2つの標準液
を注入し個々の物質に対する出力値が最大になる点を見
つけておけば例えばスクロースの波形の最高点で検出を
行うことができるが、実用的には不必要な測定を行うこ
ととなる。そこで検量線作成のために最初に測定する標
準液からピーク位置を決定することが望ましい。つまり
グルコース、スクロースの順で標準液を測定する場合は
グルコースの測定時にグルコースの出力の最高点を検出
し、その値に定数を加算し検出する点を定めるのが便利
である。However, in this case, if two standard solutions are injected in advance and a point at which the output value for each substance is maximized can be detected at, for example, the highest point of the sucrose waveform, but practically, Will perform unnecessary measurements. Therefore, it is desirable to determine the peak position from the standard solution to be measured first for preparing a calibration curve. That is, when measuring the standard solution in the order of glucose and sucrose, it is convenient to detect the highest point of the glucose output at the time of measuring the glucose and add a constant to the value to determine the point to be detected.
【0030】そこで、 グルコース標準液を注入した時点で標準液の出力波形
を記憶する機構と、 記憶された波形からピーク位置を検出し、そのピーク
位置を記憶する機構と、 あらかじめ定められた時間、つまりスクロースで予想
されるずれだけの時間をあらかじめ設定し、前記ピーク
位置に加算し別途記憶する機構と、 前記記憶された波形から加算後の位置における出力値
を記憶する機構と、 該出力値と標準液中の特定成分濃度を用いて検量線を
作成する機構を有し、 この検量線および前記で算出した波形位置における
未知試料の出力値より未知試料中の特定成分濃度を算出
する機構をもってこれを実現できる。Therefore, a mechanism for storing the output waveform of the standard solution when the glucose standard solution is injected, a mechanism for detecting the peak position from the stored waveform, and storing the peak position, That is, a mechanism that presets a time corresponding to the expected shift in sucrose, adds the peak position to the peak position, and separately stores the output value, a mechanism that stores the output value at the position after the addition from the stored waveform, It has a mechanism to create a calibration curve using the specific component concentration in the standard solution, and has a mechanism to calculate the specific component concentration in the unknown sample from this calibration curve and the output value of the unknown sample at the waveform position calculated above. Can be realized.
【0031】つまりグルコース標準液を注入した段階
で、通常のピーク位置での定量作業を行うのではなく、
例えばスクロースに最適化した点での定量が実施できる
わけである。この処理の流れは図1に示されている。That is, at the stage of injecting the glucose standard solution, instead of performing the usual quantitative work at the peak position,
For example, quantification at a point optimized for sucrose can be performed. This processing flow is shown in FIG.
【0032】ここでは、グルコースとスクロースの2成
分系を挙げたが、同様の測定系では、グルコースオキシ
ダーゼを固定化したグルコース電極と、マルトースホス
ホリラーゼを固定化した担体を充填したカラムと、もう
1本のグルコース電極を配置したグルコース、マルトー
スの2成分測定系、さらに、電極とL-乳酸オキシダーゼ
を固定化した担体を充填したカラムとを配列したL-乳酸
測定用電極と、L-乳酸脱水素酵素と例えばグルタミン酸
脱水素酵素のような脱水素酵素の固定化体を充填したカ
ラムともう1組のL-乳酸測定用電極、それにL-乳酸脱水
素酵素によってL-乳酸を生成するため必要なピルビン酸
とニコチンアミドアデニンジヌクレオチド酸化型を存在
させた系で行うグルタミン酸等の測定系が挙げられる。Here, a two-component system of glucose and sucrose is described. In a similar measurement system, a glucose electrode on which glucose oxidase is immobilized, a column filled with a carrier on which maltose phosphorylase is immobilized, and another column. A glucose and maltose two-component measurement system in which a glucose electrode is arranged, and an L-lactic acid measurement electrode in which the electrode and a column packed with a carrier on which L-lactic acid oxidase is immobilized are arranged; and an L-lactic acid dehydrogenase. And a column packed with an immobilized dehydrogenase such as glutamate dehydrogenase, another set of electrodes for measuring L-lactic acid, and pyruvine necessary for producing L-lactic acid by L-lactic acid dehydrogenase A measurement system for glutamic acid and the like is performed in a system in which an acid and nicotinamide adenine dinucleotide oxidized form are present.
【0033】特に、前記した脱水素酵素反応を用いる測
定系では、酵素の平衡定数により反応が進行しにくくピ
ークのずれが起こりやすい。よってこの測定法により検
出値を得ることが望ましい。In particular, in a measurement system using the above-described dehydrogenase reaction, the reaction hardly progresses due to the equilibrium constant of the enzyme, and a peak shift easily occurs. Therefore, it is desirable to obtain a detection value by this measuring method.
【0034】例えば第1成分(乳酸)から第2成分(グ
ルタミン酸)への変換率が24%で第2成分のピークが
第1成分のピークに比べ7秒遅い場合について第1成
分、第2成分の標準液と混合液について測定時間と検出
値の変化を図4に表した。第1成分、第2成分の標準液
と混合液それぞれの合計濃度を同じにした。それぞれの
標準液の出力値を重ね合わせると混合液の出力値が得ら
れ、第2成分の比率が大きくなるにつれてピークの位置
が第1成分のピークよりも後ろにずれていることが分か
る。For example, when the conversion rate from the first component (lactic acid) to the second component (glutamic acid) is 24% and the peak of the second component is 7 seconds later than the peak of the first component, the first component and the second component FIG. 4 shows the change of the measurement time and the detection value for the standard solution and the mixed solution of FIG. The total concentrations of the standard solution and the mixed solution of the first component and the second component were the same. When the output values of the respective standard solutions are superimposed, the output value of the mixed solution is obtained, and it can be seen that as the ratio of the second component increases, the position of the peak shifts behind the peak of the first component.
【0035】図4において、Aは、第1成分標準液、B
は第1成分と第2成分を2:1の比率で混合した試料で
あり、Cは第1成分と第2成分を1:2の比率で混合し
た試料であり、Dは第2成分標準液である。In FIG. 4, A is a first component standard solution, B
Is a sample in which the first component and the second component are mixed at a ratio of 2: 1, C is a sample in which the first component and the second component are mixed at a ratio of 1: 2, and D is a second component standard solution. It is.
【0036】この脱水素酵素系を利用したL-乳酸、グル
タミン酸の2成分計測について以下に説明する。L-乳酸
はL-乳酸オキシダーゼ(以下LODと略す)による反応
で検出することができる。The measurement of two components of L-lactic acid and glutamic acid using the dehydrogenase system will be described below. L-lactic acid can be detected by a reaction with L-lactic acid oxidase (hereinafter abbreviated as LOD).
【0037】 LOD反応:L-乳酸+O2 →ピルビン酸+H2 O2 そしてグルタミン酸はグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
(以下GLDHと略す)とL-乳酸デヒドロゲナーゼ(以
下L-LDHと略す)の2種類の酵素でL-乳酸に変換され
た後、同様にLODによって検出される。LOD reaction: L-lactic acid + O 2 → pyruvic acid + H 2 O 2 and glutamic acid are two kinds of enzymes, glutamate dehydrogenase (hereinafter abbreviated as GLDH) and L-lactate dehydrogenase (hereinafter abbreviated as L-LDH). After being converted to lactic acid, it is likewise detected by LOD.
【0038】GLDH反応:グルタミン酸+NAD+ → α−ケトグルタル酸+アンモニア+NADH+H+ GLDH reaction: glutamic acid + NAD + → α-ketoglutaric acid + ammonia + NADH + H +
【0039】 L-LDH反応:ピルビン酸+NADH+H+ → L-乳酸+NAD+ L-LDH reaction: pyruvate + NADH + H + → L-lactic acid + NAD +
【0040】混合物を分析した場合に誤差を生じる場合
があるが、本発明の測定装置を利用することにより正確
な測定が可能である。An error may occur when the mixture is analyzed, but accurate measurement is possible by using the measuring apparatus of the present invention.
【0041】なお、前記のように各成分の最高点が予め
決められる場合は問題ないが、分析を効率的に行うため
には、第1の成分(上記の例ではグルコースや乳酸がそ
れに当たる)の最高点の検出時間に対して経験的に30
分の1から2分の1の時間を加算(又は減算,例えば下
記の第2の目的の場合)することが望ましい。多くの場
合第1成分は充分な速度を有する反応系であり、流路の
断面積および長さと流速から予想される時間に最高点が
検出される。あまり加算する時間が短いと第1成分の寄
与が大きくなり本発明に示す精度向上効果がなくなる。
一方で時間が長すぎると、分析時間が大きくなり効率が
低下する上に、第2成分の出力値自体が低くなる点をと
らえる可能性があり精度の面から不利である。Although there is no problem when the highest point of each component is determined in advance as described above, in order to perform analysis efficiently, the first component (in the above example, glucose or lactic acid corresponds to the first component). Empirically 30 for the detection time of the highest point
It is desirable to add (or subtract, for example, for the second purpose described below) one half to one half of the time. In many cases, the first component is a reaction system having a sufficient speed, and the highest point is detected at a time expected from the cross-sectional area and length of the flow path and the flow rate. If the addition time is too short, the contribution of the first component increases, and the effect of improving accuracy shown in the present invention is lost.
On the other hand, if the time is too long, the analysis time increases, the efficiency decreases, and the output value of the second component itself may be reduced, which is disadvantageous in terms of accuracy.
【0042】次に、本発明の第2の目的に関して説明す
る。検出部が過酸化水素電極の場合を例にとると、本発
明の測定装置を利用して妨害物の影響を低減することが
できる。過酸化水素電極は過酸化水素のみでなくアスコ
ルビン酸等の妨害物に対して応答値を示すという問題が
ある。このため選択透過膜を設けて、妨害物の影響を減
少させることが行われている。この場合測定目的となる
過酸化水素と、アスコルビン酸などの妨害物のピーク位
置は膜内拡散速度の差から、ずれることが多い。この特
性を利用するとアスコルビン酸などの妨害物濃度の影響
を低くできる。当然、妨害物の影響をできる限り除くた
めに選択透過膜を厚くすればすれば良いが、同時に感度
が低くなる欠点がある。一方、過酸化水素のピーク位置
より前に検出位置を設定することによりアスコルビン酸
の影響を低減でき、かつ感度を落とすことはない。一般
に測定対象である過酸化水素に比べ、妨害物質の方が拡
散速度が小さく、従って遅れて出力が得られる。Next, the second object of the present invention will be described. Taking the case where the detection unit is a hydrogen peroxide electrode as an example, the influence of an obstruction can be reduced by using the measurement device of the present invention. The hydrogen peroxide electrode has a problem that it exhibits a response value not only to hydrogen peroxide but also to interfering substances such as ascorbic acid. For this reason, it has been practiced to provide a permselective membrane to reduce the influence of obstructions. In this case, the peak positions of the hydrogen peroxide to be measured and the interfering substance such as ascorbic acid often shift due to the difference in the diffusion rate in the film. By utilizing this characteristic, the influence of the concentration of interfering substances such as ascorbic acid can be reduced. Naturally, the thickness of the permselective membrane may be increased in order to remove the influence of the obstacle as much as possible, but there is a disadvantage that the sensitivity is lowered at the same time. On the other hand, by setting the detection position before the peak position of hydrogen peroxide, the effect of ascorbic acid can be reduced and the sensitivity does not decrease. Generally, the diffusion rate of the interfering substance is lower than that of hydrogen peroxide to be measured, so that an output is obtained with a delay.
【0043】これらは固定化酵素と電極を例にとり説明
したものであるが、当然溶液反応をフロー型測定装置の
中で行う際に、標準液と妨害物を含む未知試料とでピー
ク位置がずれるときにも、本発明の装置を用いることに
より正確な測定が可能である。以上のように反応部での
反応時間に差がある場合だけでなく、標準物に影響を及
ぼす妨害物が存在し、またその妨害物のピーク位置が標
準物と異なる場合においてもピーク位置を固定すること
は測定精度を向上させる点で有効である。These are described using an example of an immobilized enzyme and an electrode. However, when a solution reaction is performed in a flow-type measuring device, the peak positions of the standard solution and the unknown sample containing an interfering substance are shifted. Sometimes, accurate measurement is possible by using the device of the present invention. The peak position is fixed not only when there is a difference in the reaction time in the reaction section as described above, but also when there is an obstacle that affects the standard and the peak position of the interferer is different from the standard. Doing so is effective in improving the measurement accuracy.
【0044】本発明における測定装置の反応部での反応
には各種の化学反応や酵素反応をもちいることができ、
特に限定はされない。しかし、特に固定化酵素を用いた
反応部を有する測定装置においてこのピーク検出位置を
固定することは有効である。Various chemical reactions and enzyme reactions can be used for the reaction in the reaction section of the measuring device in the present invention.
There is no particular limitation. However, it is particularly effective to fix the peak detection position in a measuring device having a reaction section using an immobilized enzyme.
【0045】なお反応部において使用する酵素の固定化
法は、特に限定されず、吸着法、化学結合法、包括法等
を用いることができる。中でも強固な固定化体を作成で
きる化学結合法が望ましい。The method of immobilizing the enzyme used in the reaction section is not particularly limited, and an adsorption method, a chemical bonding method, an inclusive method, or the like can be used. Among them, a chemical bonding method capable of producing a strong immobilized body is preferable.
【0046】固定化に用いる担体にはケイソウ土、シリ
カゲル、ガラスビーズ、アルミナ、セラミック、カーボ
ン、活性炭、モレキュラーシーブ、シリコンゴム、セル
ロース、アガロース、アミノ酸系ポリマー等が使用でき
る。As a carrier used for immobilization, diatomaceous earth, silica gel, glass beads, alumina, ceramic, carbon, activated carbon, molecular sieve, silicon rubber, cellulose, agarose, amino acid polymer and the like can be used.
【0047】化学結合法としては、担体表面にアミノシ
ラン化試薬でアミノ基を導入し、さらにグルタルアルデ
ヒド等の多官能性アルデヒドを用いてホルミル化を行っ
た後、酵素を接触させて固定化する方法が例示できる。
カラムに固定化した担体を充填する方法は、電極表面に
固定化する場合に比べ固定化できる酵素量を多くするこ
とができ、反応に十分な量の酵素を簡単に固定化するこ
とができる。またカラムの素材は、アクリル樹脂、フッ
素樹脂、塩化ビニル樹脂、ガラスやステンレス等の金属
等あるいはこれらを組み合せたものを用いることができ
る。The chemical bonding method is a method in which an amino group is introduced into the surface of a carrier with an aminosilanating reagent, formylation is performed using a polyfunctional aldehyde such as glutaraldehyde, and then immobilized by contacting with an enzyme. Can be exemplified.
The method of filling the column with the carrier immobilized can increase the amount of enzyme that can be immobilized as compared with the case of immobilizing it on the electrode surface, and can easily immobilize a sufficient amount of enzyme for the reaction. As the material of the column, an acrylic resin, a fluororesin, a vinyl chloride resin, a metal such as glass or stainless steel, or a combination thereof can be used.
【0048】担体上に固定化しカラムに充填したリアク
ター形態以外に、電極表面の膜上に固定化する方法でも
有効である。In addition to the form of a reactor immobilized on a carrier and packed in a column, a method of immobilization on a membrane on the electrode surface is also effective.
【0049】電極については、酸素を測定するための、
カルバニ型、クラーク型等各種公知の酸素電極や、過酸
化水素を測定するための、アノード基体に炭素、白金、
ニッケル、パラジウム等を用い、カソード側に銀等を用
いた公知の過酸化水素電極を利用できる。一般にアノー
ドとしては、過酸化水素に対する過電圧が低く高感度が
得られるという理由から白金を用いることが多い。そし
て電極表面にポリシロキサン膜、アクリル樹脂膜、蛋白
膜、アセチルセルロース膜等の選択透過膜を有している
形式の電極がより完全な妨害物除去の観点から望まし
い。Regarding the electrodes, for measuring oxygen,
Various known oxygen electrodes such as carbani type and Clark type, and carbon, platinum,
A known hydrogen peroxide electrode using nickel, palladium or the like and using silver or the like on the cathode side can be used. Generally, platinum is often used as the anode because of its low overvoltage to hydrogen peroxide and high sensitivity. An electrode having a permselective membrane such as a polysiloxane membrane, an acrylic resin membrane, a protein membrane, or an acetylcellulose membrane on the electrode surface is desirable from the viewpoint of more complete removal of obstacles.
【0050】電極系は作用電極、対極より構成される2
電極の過酸化水素電極や酸素電極が利用できる。また安
定性、精度の点からは作用電極、参照電極、対極より構
成される3電極のものが好ましい。The electrode system is composed of a working electrode and a counter electrode.
A hydrogen peroxide electrode or an oxygen electrode can be used. From the viewpoints of stability and accuracy, a three-electrode structure including a working electrode, a reference electrode, and a counter electrode is preferable.
【0051】また、本発明における測定装置の検出部は
電極に限定されるわけではなく、分光光度系計、蛍光光
度計、化学発光検出器などを使用することができる。ま
たフロー型測定装置を用いて、多成分を同時に測定する
場合には、先に述べた例のように直列あるいは並列に2
組以上の検出部を設ければ実施することができる。第2
検出部では第1成分と第2成分が第1成分に変化して得
られる。そのため、検出値を得るには上記の方法を第1
成分検出部と、第2成分検出部の2つについてそれぞれ
行い、1つの試料について得られた2つの検出値を用い
れば2成分の測定ができる。Further, the detecting section of the measuring apparatus according to the present invention is not limited to an electrode, and a spectrophotometer, a fluorometer, a chemiluminescence detector and the like can be used. When measuring multiple components simultaneously using a flow-type measurement device, two or more components can be measured in series or in parallel as in the above-described example.
The present invention can be implemented by providing at least two detection units. Second
In the detection unit, the first component and the second component are obtained by changing to the first component. Therefore, in order to obtain the detection value,
The measurement is performed for each of the component detection unit and the second component detection unit, and two components can be measured by using two detection values obtained for one sample.
【0052】[0052]
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明の内容をさら
に詳細に説明するが、もちろん本発明はこれらに限定さ
れるものではない。EXAMPLES The contents of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0053】実施例1(本発明の第1の目的に対する実
施例) 図2に示す装置を用いて測定した。 1)LOD固定化カラムの製造 焼成したケイソウ土である耐火レンガ(30〜60メッ
シュ)150mgをよく乾燥し、10%γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランの無水トルエン溶液に1時間浸
漬した後、よくトルエンで洗浄し、乾燥する。こうして
アミノシラン化処理した担体を5%グルタルアルデヒド
に1時間浸漬してホルミル化する。その後、よく蒸留水
で洗浄し、最後にpH7.0、100mMのリン酸ナト
リウム緩衝液で置き換え、この緩衝液をできるだけ除い
ておく。このホルミル化した耐火レンガにpH7.0、
100mMリン酸ナトリウム緩衝液にLOD(シグマ社
製)50ユニット/mlの濃度で溶解した溶液200μ
lを接触させ、0〜4℃で1日放置し固定化する。この
酵素固定化担体を内径3.5mm、長さ30mmのアク
リル製のカラムに充填しLOD固定化カラムとした。L
OD固定化カラムは図2において(4),(7)で示さ
れている。Example 1 (Example for the first object of the present invention) Measurement was performed using the apparatus shown in FIG. 1) Production of LOD-immobilized column 150 mg of fired diatomaceous earth refractory brick (30 to 60 mesh) was thoroughly dried, immersed in an anhydrous toluene solution of 10% γ-aminopropyltriethoxysilane for 1 hour, and then thoroughly diluted with toluene. Wash and dry. The aminosilane-treated carrier is immersed in 5% glutaraldehyde for 1 hour to formylate. Thereafter, the well is washed well with distilled water and finally replaced with a 100 mM sodium phosphate buffer having a pH of 7.0, and this buffer is removed as much as possible. This formylated refractory brick has a pH of 7.0,
200 μl of a solution obtained by dissolving LOD (manufactured by Sigma) at a concentration of 50 units / ml in 100 mM sodium phosphate buffer
1 and allowed to stand at 0-4 ° C. for 1 day to immobilize. This enzyme-immobilized carrier was packed in an acrylic column having an inner diameter of 3.5 mm and a length of 30 mm to obtain an LOD-immobilized column. L
The OD-immobilized column is indicated by (4) and (7) in FIG.
【0054】2)GLDH,L-LDH固定化カラムの製
造 1)で使用した耐火レンガを1)と同様にホルミル化す
る。このホルミル化した耐火レンガにpH7.0、10
0mMリン酸ナトリウム緩衝液にGLDH(ベーリンガ
ー社製)1500ユニット/ml、L-LDH(ベーリン
ガー社製)100ユニット/mlの濃度で溶解した溶液
200μlを接触させ、0〜4℃で1日放置し固定化す
る。この酵素固定化担体を内径3.5mm、長さ30m
mのアクリル製のカラムに充填しGLDH,L-LDH固
定化カラム(6)とした。2) Production of GLDH, L-LDH fixed column The refractory brick used in 1) is formylated in the same manner as 1). PH 7.0, 10
200 μl of a solution prepared by dissolving GLDH (Boehringer) at 1500 units / ml and L-LDH (Boehringer) at 100 units / ml in 0 mM sodium phosphate buffer was brought into contact with the solution and left at 0 to 4 ° C. for 1 day. Immobilize. This enzyme-immobilized carrier is 3.5 mm in inner diameter and 30 m in length.
m and packed in an acrylic column to make a GLDH, L-LDH immobilized column (6).
【0055】3)過酸化水素電極の製造 直径2mmの白金線の側面を熱収縮テフロンで被覆し、
その線の一端をやすり及び1500番のエメリー紙で平
滑に仕上げる。この白金線を作用極、1cm角型白金板
を対極、飽和カロメル電極を参照極として、0.1M硫
酸中、+2.0Vで10分間の電解処理を行う。その後
白金線をよく水洗した後、40℃で10分間乾燥し、1
0%γ−アミノプロピルトリエトキシシランの無水トル
エン溶液に1時間浸漬後、洗浄する。牛血清アルブミン
(シグマ社製、FractionV)20mgを蒸留水
1mlに溶解し、その中にグルタルアルデヒドを0.2
%になるように加える。この混合液を手早く先に用意し
た白金線上に5μlのせ、40℃で15分間乾燥硬化し
て過酸化水素選択透過膜とし、これを過酸化水素電極
(5),(8)とした。3) Manufacture of hydrogen peroxide electrode The side of a platinum wire having a diameter of 2 mm was covered with a heat-shrinkable Teflon,
Finish one end of the line with a file and 1500 emery paper. Using the platinum wire as a working electrode, a 1 cm square platinum plate as a counter electrode, and a saturated calomel electrode as a reference electrode, an electrolytic treatment is performed for 10 minutes at +2.0 V in 0.1 M sulfuric acid. Thereafter, the platinum wire is thoroughly washed with water, dried at 40 ° C. for 10 minutes, and dried.
After immersing for 1 hour in an anhydrous toluene solution of 0% γ-aminopropyltriethoxysilane, the substrate is washed. 20 mg of bovine serum albumin (Fraction V, manufactured by Sigma) is dissolved in 1 ml of distilled water, and glutaraldehyde is added thereto in an amount of 0.2 mg.
%. 5 μl of this mixed solution was quickly placed on the previously prepared platinum wire, and dried and cured at 40 ° C. for 15 minutes to obtain a hydrogen peroxide selective permeable membrane, which was used as hydrogen peroxide electrodes (5) and (8).
【0056】また参照電極としてはAg/AgCl参照
電極を用い、対極には導電性の配管を用いた。An Ag / AgCl reference electrode was used as a reference electrode, and a conductive pipe was used as a counter electrode.
【0057】4)測定装置 図2に示すフロー型測定装置を用いた。緩衝液の組成は
100mMリン酸ナトリウム、50mM塩化カリウム、
5mMアジ化ナトリウム、1mMNAD、1mMピルビ
ン酸を含みpH7.0である。ポンプ(2)の流速は
1.0ml/分であった。測定装置に組み込まれたマイ
クロコンピュータ(11)は定数記憶、波形記憶、ピー
ク検出、定数加減、波形再解析、出力値検出、および検
量線作成を行い、実際に試料が注入された際の定量演算
機能を有する。この結果はパーソナルコンピュータ(1
2)に転送され記録される。4) Measuring device The flow type measuring device shown in FIG. 2 was used. The composition of the buffer was 100 mM sodium phosphate, 50 mM potassium chloride,
It contains 5 mM sodium azide, 1 mM NAD, and 1 mM pyruvate and has a pH of 7.0. The flow rate of the pump (2) was 1.0 ml / min. The microcomputer (11) incorporated in the measurement device performs constant storage, waveform storage, peak detection, constant adjustment, waveform reanalysis, output value detection, and calibration curve creation, and quantitative calculation when the sample is actually injected. Has functions. This result is obtained by using the personal computer (1
It is transferred to 2) and recorded.
【0058】5)試料の測定 GLDHとL−LDHについて、この活性量を固定化
し、この条件で利用した場合に第2電極におけるピーク
時間はL−乳酸に比べグルタミン酸では約6秒間遅れる
ことが認められた。4)の測定装置に蒸留水、1、2、
3mMのL-乳酸、1、2、3mMのL-グルタミン酸を注
入し、第2電極(8)における最初のL-乳酸測定時のピ
ーク検出時間に6秒加算し以下、検出位置をその時間に
固定し、測定を実施した。第1電極(5)、第2電極
(8)で得られた電流値は表1のようになり、次の検量
線が得られた。5) Measurement of Samples For GLDH and L-LDH, when this activity was fixed and used under these conditions, it was recognized that the peak time at the second electrode was about 6 seconds later for glutamic acid than for L-lactic acid. Was done. 4) Distilled water, 1, 2,
Inject 3 mM L-lactic acid, 1, 2, 3 mM L-glutamic acid, add 6 seconds to the peak detection time at the time of the first measurement of L-lactic acid at the second electrode (8), and then set the detection position to that time. It was fixed and the measurement was performed. The current values obtained at the first electrode (5) and the second electrode (8) were as shown in Table 1, and the following calibration curves were obtained.
【0059】もちろん加算した6秒以外の値でも正確な
値が得られるが、本実施例の装置ではグルタミン酸測定
時のピーク位置であるこの値を用いた。Of course, an accurate value can be obtained with a value other than the added value of 6 seconds, but the apparatus of this embodiment used this value, which is the peak position at the time of measuring glutamic acid.
【0060】[0060]
【表1】 [Table 1]
【0061】検量線1 第1電極 L-乳酸検量線
Y=26.60X+0.60 検量線2 第2電極 L-乳酸検量線 Y=1
6.09X+0.22 検量線3 第2電極 L-グルタミン酸検量線 Y=
4.02X+0.23Calibration curve 1 First electrode L-lactic acid calibration curve
Y = 26.60X + 0.60 Calibration curve 2 Second electrode L-lactic acid calibration curve Y = 1
6.09X + 0.22 Calibration curve 3 Second electrode L-glutamic acid calibration curve Y =
4.02X + 0.23
【0062】ただし、Yは電流値(nA)、Xは試料中
のL-乳酸もしくはL-グルタミン酸濃度(mM)とする。
また、L-乳酸とグルタミン酸の混合液についても測定し
得られた電流値よりそれぞれの濃度を求めた。表2に混
合液の第1電極(5)、第2電極(8)で得られた電流
値とピーク位置、測定濃度を示す。表2からわかるよう
に正確な測定ができている。Here, Y is the current value (nA), and X is the concentration of L-lactic acid or L-glutamic acid (mM) in the sample.
In addition, the respective concentrations of the mixture of L-lactic acid and glutamic acid were determined from the measured current values. Table 2 shows the current values, peak positions, and measured concentrations of the mixed solution obtained at the first electrode (5) and the second electrode (8). As can be seen from Table 2, accurate measurements have been made.
【0063】[0063]
【表2】 [Table 2]
【0064】比較例1 実施例1と同じ測定装置を用いて、同様の標準液を用い
て、第2電極のピーク位置を固定せず(定数を加算せ
ず)ピークの最大位置での出力値を用いて測定した。第
1電極、第2電極で得られた電流値は表3のようにな
り、次の検量線が得られた。第2電極のピークの位置は
例えば図4のようにL−乳酸とグルタミン酸、それぞれ
の標準液のピーク位置は異なり、グルタミン酸ではL−
乳酸にくらべ約6秒の遅れが認められた。Comparative Example 1 Using the same measuring apparatus as in Example 1 and using the same standard solution, without fixing the peak position of the second electrode (without adding a constant), the output value at the peak maximum position It measured using. The current values obtained at the first electrode and the second electrode were as shown in Table 3, and the following calibration curves were obtained. For example, as shown in FIG. 4, the peak positions of the second electrode are L-lactic acid and glutamic acid, and the peak positions of the respective standard solutions are different.
There was a delay of about 6 seconds compared to lactic acid.
【0065】[0065]
【表3】 [Table 3]
【0066】検量線1 第1電極 L-乳酸検量線
Y=27.48X+0.58 検量線2 第2電極 L-乳酸検量線 Y=1
8.32X+0.29 検量線3 第2電極 L-グルタミン酸検量線 Y=
4.25X+0.34Calibration curve 1 First electrode L-lactic acid calibration curve
Y = 27.48X + 0.58 Calibration curve 2 Second electrode L-lactic acid calibration curve Y = 1
8.32X + 0.29 Calibration curve 3 Second electrode L-glutamic acid calibration curve Y =
4.25X + 0.34
【0067】ただし、Yは電流値(nA)、Xは試料中
のL-乳酸濃度(mM)とする。また、L-乳酸とグルタミ
ン酸の混合液についても測定し得られた電流値よりそれ
ぞれの濃度を求めた。表4に混合液の第1電極、第2電
極で得られた電流値と測定濃度を示す。明らかに実施例
1に対してグルタミン酸測定値の誤差が大である。混合
液測定の場合、図4に示すように混合比率によってピー
ク位置に差ができ、検出位置のずれが認められた。Here, Y is the current value (nA), and X is the L-lactic acid concentration (mM) in the sample. In addition, the respective concentrations of the mixture of L-lactic acid and glutamic acid were determined from the measured current values. Table 4 shows current values and measured concentrations of the mixed solution obtained at the first electrode and the second electrode. Obviously, the error of the measured value of glutamic acid is larger than that of Example 1. In the case of the mixed liquid measurement, as shown in FIG. 4, there was a difference in the peak position depending on the mixing ratio, and a shift in the detection position was recognized.
【0068】[0068]
【表4】 [Table 4]
【0069】実施例2(本発明の第2の目的に対する実
施例) 図3により説明する。 1)過酸化水素電極の製造 実施例1で用いたものと同じ電極を過酸化水素電極(2
4)として用いた。Embodiment 2 (Embodiment for the second object of the present invention) This will be described with reference to FIG. 1) Production of hydrogen peroxide electrode The same electrode used in Example 1 was replaced with a hydrogen peroxide electrode (2
4).
【0070】2)測定装置 図3に示すフロー型測定装置を用いた。緩衝液槽(2
1)よりポンプ(22)により送られる緩衝液の組成は
100mMリン酸ナトリウム、50mM塩化カリウム、
1mMアジ化ナトリウムを含みpH7.0である。ポン
プ(22)の流速は1.0ml/分であった。サンプラ
(23)より試料を注入し、恒温槽(25)中の過酸化
水素電極(24)へ導き過酸化水素を検出する。2) Measuring device The flow type measuring device shown in FIG. 3 was used. Buffer tank (2
1) The composition of the buffer solution sent by the pump (22) is 100 mM sodium phosphate, 50 mM potassium chloride,
PH 7.0 with 1 mM sodium azide. The flow rate of the pump (22) was 1.0 ml / min. A sample is injected from a sampler (23) and guided to a hydrogen peroxide electrode (24) in a thermostat (25) to detect hydrogen peroxide.
【0071】3)試料の測定 2)の測定装置に1、2、5mMの過酸化水素および1
0、20、50mMのアスコルビン酸を注入し、最初の
過酸化水素のピーク時間に−2秒を加算し出力値を検出
するようにした。そして作成した検量線を以下に示す。3) Measurement of sample In the measuring device of 2), 1, 2, 5 mM hydrogen peroxide and 1
0, 20, and 50 mM ascorbic acid was injected, and an output value was detected by adding -2 seconds to the first peak time of hydrogen peroxide. The prepared calibration curve is shown below.
【0072】この結果から、 検量線1 対過酸化水素 Y=50.1X+
0.10 検量線2 対アスコルビン酸 Y= 0.2X+
0.05 ただし、Yは電流値(nA)、Xは試料中の過酸化水素
もしくはアスコルビン酸濃度(mM)とする。検量線の
勾配比を計算するとアスコルビン酸は過酸化水素の0.
40%の勾配となり、妨害物の影響が極めて小さくなっ
ていることがわかる。From the results, it was found that the calibration curve 1 vs. hydrogen peroxide Y = 50.1X +
0.10 Calibration curve 2 vs. ascorbic acid Y = 0.2X +
0.05 where Y is the current value (nA) and X is the hydrogen peroxide or ascorbic acid concentration (mM) in the sample. When the slope ratio of the calibration curve was calculated, ascorbic acid was 0.1% of hydrogen peroxide.
It can be seen that the gradient is 40%, and the effect of the obstacle is extremely small.
【0073】比較例2 1)過酸化水素電極の製造 実施例2で用いたものと同じ電極を用いた(図3)。 2)測定装置 実施例2と同様の測定装置で本発明の機構を有しない装
置を用い、同じ条件で測定を行った。Comparative Example 2 1) Production of Hydrogen Peroxide Electrode The same electrode as used in Example 2 was used (FIG. 3). 2) Measuring device Using the same measuring device as in Example 2 and having no mechanism of the present invention, measurement was performed under the same conditions.
【0074】3)試料の測定 出力波形の最大値を自動的にピーク値として解析した以
外は実施例2と全く同様の測定を行い検量線を作成し
た。作成した検量線を以下に示す。 検量線1 対過酸化水素 Y=50.1X+
0.10 検量線2 対アスコルビン酸 Y= 1.1X+
0.00 ただし、Yは電流値(nA)、Xは試料中の過酸化水素
もしくはアスコルビン酸濃度(mM)とする。検量線の
勾配比を計算するとアスコルビン酸は過酸化水素の2.
20%の勾配となる。当然選択透過膜があるため、妨害
物の影響は小さいが実施例2に比べて相対比が大きくな
っている。したがって、実施例2では特に高濃度の妨害
物についても目的成分の感度を落とすことなく妨害物の
影響を低減することができ、結果として極めて正確な過
酸化水素の測定が可能である。3) Measurement of Sample A calibration curve was prepared by performing exactly the same measurement as in Example 2 except that the maximum value of the output waveform was automatically analyzed as a peak value. The prepared calibration curve is shown below. Calibration curve 1 vs. hydrogen peroxide Y = 50.1X +
0.10 Calibration curve 2 vs. ascorbic acid Y = 1.1X +
0.00 where Y is the current value (nA) and X is the hydrogen peroxide or ascorbic acid concentration (mM) in the sample. When the slope ratio of the calibration curve was calculated, ascorbic acid was found to be 2.
A gradient of 20% results. Naturally, since there is a permselective membrane, the influence of the obstruction is small, but the relative ratio is larger than that of the second embodiment. Therefore, in Example 2, the influence of the interfering substance can be reduced without deteriorating the sensitivity of the target component even with a high concentration of interfering substance. As a result, extremely accurate measurement of hydrogen peroxide is possible.
【図1】図1は本発明の装置の処理の流れを示す。FIG. 1 shows a processing flow of the apparatus of the present invention.
【図2】図2は実施例1、比較例1で用いたフロー型L-
グルタミン酸およびL-乳酸測定装置の図である。FIG. 2 shows a flow type L-type used in Example 1 and Comparative Example 1.
It is a figure of a glutamic acid and L-lactic acid measuring device.
【図3】図3は実施例2、比較例2で用いたフロー型過
酸化水素測定装置の図である。FIG. 3 is a diagram of a flow-type hydrogen peroxide measuring device used in Example 2 and Comparative Example 2.
【図4】図4は第1成分(乳酸)と第2成分(グルタミ
ン酸)のピーク時間に7秒の差があり、第2成分から第
1成分への変換比率が24%の場合を例にとった第1成
分、第2成分の標準液と混合液それぞれ合計濃度を同じ
にした場合のピークを表す図である。FIG. 4 shows an example in which the peak time of the first component (lactic acid) and the second component (glutamic acid) have a difference of 7 seconds, and the conversion ratio from the second component to the first component is 24%. It is a figure showing the peak when the total concentration of each of the standard solution and the mixed solution of the first component and the second component is the same.
1 緩衝液槽 2 ポンプ 3 サンプラ 4 LOD固定化カラム 5 過酸化水素電極(第1電極) 6 GLDH、L-LDH固定化カラム 7 LOD固定化カラム 8 過酸化水素電極(第2電極) 9 恒温槽 10 検出器 11 シングルボードコンピュータ 12 パーソナルコンピュータ 13 RS232Cコード 14 サンプラ制御信号 15 送液ポンプ制御信号 16 廃液 21 緩衝液槽 22 ポンプ 23 サンプラ 24 過酸化水素電極 25 恒温槽 26 検出器 27 シングルボードコンピュータ 28 RS232Cコード 29 パーソナルコンピュータ 30 サンプラ制御信号 31 送液ポンプ制御信号 32 廃液 Reference Signs List 1 buffer solution tank 2 pump 3 sampler 4 LOD immobilized column 5 hydrogen peroxide electrode (first electrode) 6 GLDH, L-LDH immobilized column 7 LOD immobilized column 8 hydrogen peroxide electrode (second electrode) 9 constant temperature bath DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Detector 11 Single board computer 12 Personal computer 13 RS232C code 14 Sampler control signal 15 Liquid feed pump control signal 16 Waste liquid 21 Buffer tank 22 Pump 23 Sampler 24 Hydrogen peroxide electrode 25 Constant temperature bath 26 Detector 27 Single board computer 28 RS232C Code 29 Personal computer 30 Sampler control signal 31 Liquid feed pump control signal 32 Waste liquid
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−98295(JP,A) 特開 平7−92137(JP,A) 特開 平7−39395(JP,A) 特開 平6−169798(JP,A) 特開 平6−18478(JP,A) 特開 平4−232452(JP,A) 特開 昭64−69944(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/26 371 G01N 27/416 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-98295 (JP, A) JP-A-7-92137 (JP, A) JP-A-7-39395 (JP, A) JP-A-6-98 169798 (JP, A) JP-A-6-18478 (JP, A) JP-A-4-232452 (JP, A) JP-A-64-69944 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/26 371 G01N 27/416
Claims (3)
料を注入する試料注入機構、注入された試料中の特定成
分を反応せしめる反応部、および試料中の特定成分が反
応した結果生じる変化を検出する検出部を備えるフロー
型測定装置において、 特定成分を含む標準液の出力波形を記憶する機構と、 記憶された波形からピーク位置を検出し、そのピーク
位置を記憶する機構と、 所定の時間だけ前記ピーク位置に加算し又は減算し、
その結果を記憶する機構と、 前記加算又は減算した位置における出力値を記憶する
機構と、 前記出力値と標準液中の特定成分濃度を用いて検量線
を作成する機構を有し、 この検量線および前記で加算又は減算した波形位置
における未知試料の出力値より未知試料中の特定成分濃
度を算出する機構を有するフロー型測定装置。1. A mechanism for sending a carrier, a sample injecting mechanism for injecting a sample into a carrier, a reaction unit for reacting a specific component in the injected sample, and detecting a change resulting from a reaction of the specific component in the sample. A flow-type measuring device having a detecting unit for detecting a standard solution containing a specific component, a mechanism for detecting a peak position from the stored waveform, and storing the peak position, for a predetermined time. Add to or subtract from the peak position,
A mechanism for storing the result, a mechanism for storing the output value at the position where the addition or subtraction is performed, and a mechanism for creating a calibration curve using the output value and the concentration of the specific component in the standard solution. And a flow-type measuring device having a mechanism for calculating the concentration of a specific component in an unknown sample from the output value of the unknown sample at the waveform position added or subtracted as described above.
化酵素リアクタであり、検出部が固定化酵素リアクタに
よって増減する物質に応答する電極である請求項1記載
のフロー型測定装置。2. The flow-type measuring apparatus according to claim 1, wherein the reaction unit is an immobilized enzyme reactor filled with an immobilized enzyme carrier, and the detection unit is an electrode that responds to a substance that increases or decreases by the immobilized enzyme reactor.
固定化酵素膜によって増減する物質に応答する電極であ
る請求項1記載のフロー型測定装置。3. The flow-type measurement device according to claim 1, wherein the reaction section is an immobilized enzyme membrane, and the detection section is an electrode that responds to a substance increased or decreased by the immobilized enzyme membrane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33558293A JP3275504B2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Flow type measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33558293A JP3275504B2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Flow type measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198657A JPH07198657A (en) | 1995-08-01 |
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ID=18290199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33558293A Expired - Fee Related JP3275504B2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Flow type measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3275504B2 (en) |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33558293A patent/JP3275504B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH07198657A (en) | 1995-08-01 |
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