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JP4677601B2 - Flow injection analyzer and flow injection analysis method - Google Patents
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Description

本発明は、酵素と酵素の活性を制御する活性制御成分との間の酵素反応のキャラクタリゼーション技術に関し、より詳細には、フローインジェクション分析を使用して、酵素と活性制御剤との間の酵素反応の制御機能の性質の測定を可能とする、フローインジェクション分析装置、およびフローインジェクション分析方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for characterizing an enzyme reaction between an enzyme and an activity control component that controls the activity of the enzyme, and more particularly, an enzyme between an enzyme and an activity control agent using flow injection analysis. The present invention relates to a flow injection analysis apparatus and a flow injection analysis method that enable measurement of the nature of a reaction control function.

フローインジェクション分析は、クロマトグラフ分析のみならず、分子量分析、質量分析、酵素のキャラクタリゼーションなど、広範な分析技術と組み合わされ、広く用いられている測定方法である。フローインジェクション分析の原理は、分析対象を、輸送媒体(キャリヤー)を使用して固定層に通過させ、固定層による化学的・物理的な作用を使用して分離したり、分析対象を注入、その試料溶液流れに試薬を混合・反応させたりした後、例えば屈折率、紫外−可視スペクトル、酸素濃度、電気化学的電位、マススペクトルなどを使用して、分析対象の情報を出力させるものである。   Flow injection analysis is a widely used measurement method combined with a wide range of analysis techniques such as molecular weight analysis, mass spectrometry, and enzyme characterization, as well as chromatographic analysis. The principle of flow injection analysis is that the analyte is passed through a fixed layer using a transport medium (carrier) and separated using chemical and physical action by the fixed layer, or the analyte is injected, After mixing and reacting the reagent with the sample solution flow, for example, the refractive index, the ultraviolet-visible spectrum, the oxygen concentration, the electrochemical potential, and the mass spectrum are used to output the information to be analyzed.

特に近年では、フローインジェクション技術は、固定化酵素技術と組み合わされて、酵素反応をトレースする方法として使用されるようになっている。たとえば、特開2002−257780号公報(特許文献1)では、緩衝液中にペルオキシダーゼが固定された固定化酵素を使用して被検液と過酸化水素との反応による過酸化水素濃度の減少を測定するフローセルを備えた測定装置が開示されている。また、特開平11−290096号公報(特許文献2)では、リン酸イオン濃度を測定するために、リン酸イオンを含有する資料液とマルトース含有液との混合物を、マルトースホスホリラーゼなどを固定化した固定化酵素に接触させて、フローセル中で化学発光させることによりリン酸イオン濃度を定量するフローインジェクション分析方法が開示されている。また、特開平7−198657号公報(特許文献3)では、固定化酵素単体を充填した固定化酵素リアクタを備えた反応部と、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であって、記憶された波形からピーク位置を検出して検量線を作成し、未知試料中の特定成分の濃度を算出するフロー型測定装置を開示している。さらに、特開平7−63725号公報(特許文献4)では、水中の有害物質のモニタを行うため、ウレアーゼを固定化した固定化酵素膜と亜硝酸生成細菌を固定化した固定化微生物膜を用いて、溶存酸素量の変化に基づく水中の有害物質をモニタする方法が開示されている。   Particularly in recent years, the flow injection technique has been used as a method for tracing an enzyme reaction in combination with an immobilized enzyme technique. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-257780 (Patent Document 1), by using an immobilized enzyme in which a peroxidase is immobilized in a buffer solution, a reduction in the hydrogen peroxide concentration due to the reaction between the test solution and hydrogen peroxide is performed. A measurement apparatus having a flow cell for measurement is disclosed. In JP-A-11-290096 (Patent Document 2), in order to measure the phosphate ion concentration, a mixture of a sample solution containing phosphate ions and a maltose-containing solution is immobilized with maltose phosphorylase or the like. A flow injection analysis method is disclosed in which a phosphate ion concentration is quantified by contacting with an immobilized enzyme and chemiluminescence in a flow cell. In Japanese Patent Laid-Open No. 7-198657 (Patent Document 3), a reaction unit including an immobilized enzyme reactor filled with an immobilized enzyme alone, and a detection unit for detecting a change resulting from a reaction of a specific component in a sample. A flow type measuring apparatus is disclosed that detects a peak position from a stored waveform, creates a calibration curve, and calculates the concentration of a specific component in an unknown sample. Furthermore, in JP-A-7-63725 (Patent Document 4), in order to monitor harmful substances in water, an immobilized enzyme membrane to which urease is immobilized and an immobilized microbial membrane to which nitrite-producing bacteria are immobilized are used. Thus, a method for monitoring harmful substances in water based on changes in the amount of dissolved oxygen is disclosed.

上述したように、固定化酵素技術は、フローインジェクション分析技術と組み合わされ、種々の試料の分析に用いられている。一方で、酵素は、一定の条件下で、継続した酵素反応を生じさせ、抗体または対象物質の酸化・還元・分解などの化学反応を生じさせることが知られているものの、酵素に対しては、酵素機能を阻害する化学的成分、所謂、阻害成分が存在することも知られている。上述した酵素と阻害成分とを使用して、特開平11−124330号公報(特許文献5)では、アンギオテンシン変換酵素阻害成分とカルシウムチャンネル阻害成分との固定用量を組み合わせ、血管疾病の治療薬が提供できることを開示している。   As described above, the immobilized enzyme technique is combined with the flow injection analysis technique and used for analysis of various samples. On the other hand, enzymes are known to cause a continuous enzymatic reaction under certain conditions and to cause chemical reactions such as oxidation, reduction, and degradation of antibodies or target substances. It is also known that there are chemical components that inhibit enzyme function, so-called inhibitory components. JP-A-11-124330 (Patent Document 5) using the enzymes and inhibitory components described above provides a therapeutic agent for vascular diseases by combining fixed doses of angiotensin converting enzyme inhibitory component and calcium channel inhibitory component. We disclose what we can do.

また、特開平8−134090号公報(特許文献6)では、ガラクトコウジ酸、その製造法およびそれを含有するチロシナーゼ阻害成分が開示されており、黒変防止、すなわち日焼け止め効果を有する薬剤が開示されている。加えて、特開平2−163097号公報(特許文献7)では、阻害成分が共存する環境下で担体に固定した基質に対して酵素をフロー条件下で作用させ、その分解生成物を測定する酵素活性測定方法が開示されている。上述したように、酵素および阻害成分の組み合わせは、生体内において重要な機能を制御するための薬剤を提供することができることが知られている。また、酵素活性を高めるような成分があることも考えられ、基質−酵素反応に対する活性制御成分のキャラクタリゼーションを行うことが望まれていた。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-134090 (Patent Document 6) discloses galactokodiic acid, a method for producing the same, and a tyrosinase-inhibiting component containing the same, and discloses a drug that prevents blackening, that is, has a sunscreen effect. Has been. In addition, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-163097 (Patent Document 7), an enzyme is allowed to act on a substrate immobilized on a carrier in an environment in which an inhibitory component coexists, under a flow condition, and its degradation product is measured. An activity measurement method is disclosed. As described above, it is known that a combination of an enzyme and an inhibitor component can provide a drug for controlling an important function in vivo. In addition, it is considered that there is a component that enhances the enzyme activity, and it has been desired to characterize the activity control component for the substrate-enzyme reaction.

ところで、酵素と阻害成分との間の阻害作用も生化学反応により発現され、特定の酵素に対して、阻害成分の阻害能力や酵素活性の回復性、所謂、活性制御特性が異なる場合がある。このことは、酵素−活性制御成分の組み合わせにより与えられる薬剤活性の薬効および阻害成分の有効な期間が、特定の酵素および特定の活性制御成分の組み合わせにより異なる可能性があるということを示唆する。したがって、特定の酵素に対して親和性の高い阻害成分または親和性の低い阻害成分を使用する場合には、特定の薬剤による薬効を得るための阻害成分濃度および次の投与までの期間が異なり、薬剤処方および投薬周期に対して大きな影響を与えることも想定される。同様に、酵素に対する活性を賦活化させる活性制御成分が存在する場合もありうる。   By the way, the inhibitory action between the enzyme and the inhibitory component is also expressed by a biochemical reaction, and the inhibitory ability of the inhibitory component and the recoverability of the enzyme activity, so-called activity control characteristics, may be different for a specific enzyme. This suggests that the efficacy of the drug activity and the effective period of the inhibitory component provided by the enzyme-activity control component combination may vary depending on the specific enzyme and the specific activity control component combination. Therefore, when using an inhibitory component having a high affinity or a low affinity for a specific enzyme, the concentration of the inhibitory component for obtaining a drug effect by a specific drug and the period until the next administration are different. It is also envisioned to have a significant impact on drug prescription and dosing cycle. Similarly, there may be an activity controlling component that activates the activity to the enzyme.

従来、上述した酵素−阻害成分間の阻害特性の評価は、従来バッチ試験により行われている。図12には、従来から知られている酵素阻害特性の測定方法を示す。多くの場合、阻害成分の添加による酵素反応性生物の定量を、吸光光度法または溶存酸素の定量などを使用して、in vitroで行う方法(図12(a))、または特定の酵素を含むインキュベーションした細胞に対して阻害成分を投与し、特定の酵素による生体反応をin vivoで発生させ、細胞内に形成された酵素反応生成物を定量する方法により行われている(図12(b))。これらの従来技術については、例えば、船坂陽子著、「美白効果の機序と評価」、Fragrance Journal, Vol. 30 (9), pp.67-72 (2002)(非特許文献1)を参照することができる。   Conventionally, the evaluation of the inhibition characteristics between the above-described enzyme-inhibiting components has been performed by a conventional batch test. FIG. 12 shows a conventionally known method for measuring enzyme inhibition characteristics. In many cases, an enzyme-reactive organism is quantified by adding an inhibitory component in vitro using, for example, absorptiometry or dissolved oxygen quantification (FIG. 12 (a)), or contains a specific enzyme. An inhibitory component is administered to the incubated cells, a biological reaction caused by a specific enzyme is generated in vivo, and the enzymatic reaction product formed in the cell is quantified (FIG. 12B). ). For these conventional techniques, see, for example, Yoko Funasaka, “Mechanism and Evaluation of Whitening Effect”, Fragrance Journal, Vol. 30 (9), pp. 67-72 (2002) (Non-Patent Document 1). be able to.

上述したバッチ試験による阻害性の試験は、競合的阻害が発生しない場合の酵素阻害特性については正確に測定することができると言える。ここで、酵素阻害が化学反応に基づいて行われることに鑑みれば、酵素と阻害成分との間の阻害反応にもある程度の化学平衡が成立し、酵素の近傍に阻害成分が存在するにもかかわらず、基質が競合的に酵素と反応する環境が現実的には発生しているものと考えられる。このため、阻害特性は高いものの、酵素−阻害成分の結合性が弱いので早期に阻害成分の機能が消失してしまう場合や、酵素−阻害成分の阻害特性は弱いものの、酵素の周囲に阻害成分が引き止められることにより、長期間に渡り所定の阻害性を示すような阻害成分が存在することも考えられる。また、上述したように、酵素の反応活性を阻害する物質ばかりではなく、酵素と基質との間の反応活性を高める薬剤も存在することがあり得る。したがって、酵素−活性制御成分の組み合わせにより所定の薬効を発揮させるような薬剤において、上記挙動を解明することにより、阻害成分や、賦活成分の新たな特性の評価が可能となり、ひいては、新奇な薬剤組成物の提供や、ドラッグ・デリバリー・システムを提供することが可能となると期待される。
特開2002−257780号公報 特開平11−290096号公報 特開平7−198657号公報 特開平7−63725号公報 特開平11−124330号公報 特開平8−134090号公報 特開平2−163097号公報 船坂陽子著、「美白効果の機序と評価」、Fragrance Journal, Vol. 30 (9), pp.67-72 (2002)
It can be said that the inhibition test by the batch test described above can accurately measure the enzyme inhibition characteristics when competitive inhibition does not occur. Here, considering that enzyme inhibition is performed based on a chemical reaction, a certain degree of chemical equilibrium is established in the inhibition reaction between the enzyme and the inhibitory component, and the inhibitory component exists in the vicinity of the enzyme. Therefore, it is considered that an environment where the substrate reacts competitively with the enzyme is actually generated. For this reason, although the inhibitory properties are high, the binding properties of the enzyme-inhibitory components are weak, so the function of the inhibitory components disappears early, or the inhibitory properties of the enzyme-inhibitory components are weak, but the inhibitory components around the enzyme It is conceivable that an inhibitory component that exhibits a predetermined inhibitory property over a long period of time is present due to the deterrence. In addition, as described above, there may be not only a substance that inhibits the reaction activity of the enzyme, but also an agent that enhances the reaction activity between the enzyme and the substrate. Therefore, by elucidating the above behavior in a drug that exerts a predetermined medicinal effect by a combination of enzyme and activity control component, it becomes possible to evaluate a new property of an inhibitory component or an activation component, and thus a novel drug It is expected that it will be possible to provide compositions and drug delivery systems.
JP 2002-257780 A JP 11-290096 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-198657 JP-A-7-63725 JP-A-11-124330 JP-A-8-134090 Japanese Patent Laid-Open No. 2-163097 Funakosaka, "Mechanism and Evaluation of Whitening Effect", Fragrance Journal, Vol. 30 (9), pp. 67-72 (2002)

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明は、フローインジェクション分析法を使用して、酵素−活性制御剤間における酵素反応制御特性を検出することを可能とする、新奇なフローインジェクション分析装置、およびフローインジェクション分析方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and the present invention is a novel that makes it possible to detect an enzyme reaction control property between an enzyme and an activity control agent using a flow injection analysis method. It is an object of the present invention to provide a flow injection analysis apparatus and a flow injection analysis method.

本発明者等は、上記課題に鑑みて鋭意検討を加えてきたところ、特定の酵素を担体に担持させ、フローインジェクション法を使用して、試料と活性制御剤とを所定の間隔で交互インジェクションすることにより、酵素−活性制御剤間の特性を測定することが可能であることを見出し、本発明に至ったものである。   The inventors of the present invention have made extensive studies in view of the above problems. As a result, a specific enzyme is supported on a carrier, and a sample and an activity control agent are alternately injected at predetermined intervals using a flow injection method. Thus, the inventors have found that it is possible to measure the properties between the enzyme and the activity control agent, and have reached the present invention.

すなわち、本発明は、特定の酵素を担持した固定化酵素を含むカラムに対して試料を導入する。その後、試料によるピークがベースラインにまで戻った所定の期間後、阻害成分または阻害成分または賦活成分を注入する。さらにその所定期間後、試料を再度注入し、試料によるピークを検出する。このときに得られるピークは、阻害成分の固定化酵素に対する酵素−基質間の化学的反応性に対応して、ピーク高さを変化させることが見出された。すなわち、本発明者らは、阻害成分などの注入後に注入された基質によるピーク高さが低いほど、長期間にわたり阻害成分が酵素−阻害成分反応を生じさせることができる領域に存在できることを示し、また、ピーク高さが高い場合には、阻害成分が、酵素−阻害成分反応を生じさせる領域に存在できず、早期に酵素活性が回復することを示すこと、および賦活成分の場合には酵素活性化が検出可能であることを見出し、本発明に至ったものである。   That is, the present invention introduces a sample to a column containing an immobilized enzyme carrying a specific enzyme. Thereafter, after a predetermined period when the peak due to the sample returns to the baseline, the inhibitory component, the inhibitory component or the activation component is injected. Further, after the predetermined period, the sample is injected again, and the peak due to the sample is detected. It was found that the peak obtained at this time changes the peak height corresponding to the chemical reactivity between the enzyme and the substrate with respect to the immobilized enzyme of the inhibitory component. That is, the present inventors show that the lower the peak height due to the injected substrate after the injection of the inhibitory component, etc., the inhibitory component can exist in a region where the enzyme-inhibitory component reaction can occur over a long period of time, In addition, when the peak height is high, the inhibitory component cannot be present in the region causing the enzyme-inhibitory component reaction, indicating that the enzyme activity is recovered early, and in the case of the activation component, the enzyme activity As a result, the present inventors have found that the formation can be detected.

すなわち、本発明によれば、固定化酵素を保持し、輸送媒体と共に試料が通じられるカラムと、
前記輸送媒体内に前記試料と前記固定化酵素との反応活性を制御する活性制御成分とを、第1の試料注入、前記活性制御成分の注入、第2の試料注入、および前記活性制御成分の残留の影響を測定するための時間の後の第3の試料注入として交互に注入する注入装置と、
前記活性制御成分よりも時間的に遅れて行われる前記第2の試料注入および前記第3の試料注入に対応する前記固定化酵素との制御下での反応を検出する検出装置と、
前記第2の試料注入により前記活性制御成分の活性特性を計算し、前記第3の試料注入により前記固定化酵素の回復性を計算するシステム制御装置と
を含む、フローインジェクション分析装置が提供できる。
That is, according to the present invention, a column that holds the immobilized enzyme and allows the sample to pass along with the transport medium;
An activity control component that controls the reaction activity between the sample and the immobilized enzyme in the transport medium, a first sample injection, an injection of the activity control component, a second sample injection, and an activity control component An injection device that injects alternately as a third sample injection after the time to measure the effect of the residue ;
A detection device for detecting a reaction under control with the immobilized enzyme corresponding to the second sample injection and the third sample injection, which is performed later than the activity control component;
A flow injection analyzer comprising: a system controller that calculates an activity characteristic of the activity control component by the second sample injection, and calculates a recoverability of the immobilized enzyme by the third sample injection. Can be provided.

本発明における前記試料は、美白剤、抗ピロリ菌剤、抗ステロール血症治療薬、抗ウツ剤、抗HIV剤、抗真菌剤、糖尿病治療薬(インスリン非依存)を含む群から選択することができる。前記酵素は、酸化還元酵素であり、前記検出装置は、溶存酸素濃度を検出することができる。前記酵素は、チロシナーゼであり、前記試料は、チロシンとすることができる。   The sample in the present invention may be selected from the group comprising a whitening agent, an anti-pylori agent, an antisterolemia therapeutic agent, an anti-Utsu agent, an anti-HIV agent, an antifungal agent, and a diabetes therapeutic agent (insulin-independent). it can. The enzyme is an oxidoreductase, and the detection device can detect a dissolved oxygen concentration. The enzyme may be tyrosinase and the sample may be tyrosine.

本発明によれば、 注入装置により輸送媒体内に試料とカラム内に保持した固定化酵素との反応活性を制御する活性制御成分とを、第1の試料注入、前記活性制御成分、第2の試料注入、および前記活性制御成分の残留の影響を測定するための時間の後の第3の試料注入として交互に注入する段階と、
検出装置により前記活性制御成分よりも時間的に遅れて行われる前記第2の試料注入および前記第3の試料注入に対応する前記固定化酵素との制御下での反応を検出する段階と、
システム制御装置により前記第2の試料注入から前記活性制御成分の活性特性を計算し、前記第3の試料注入から前記固定化酵素の回復性を計算する段階と
を含む、フローインジェクション分析方法が提供できる。
According to the present invention, the activity control component for controlling the reaction activity between the sample in the transport medium and the immobilized enzyme held in the column by the injection device is used as the first sample injection, the activity control component, the second Alternately injecting as a third sample injection after a sample injection and a time to measure the effect of residual activity control component ;
Detecting a reaction under control with the immobilized enzyme corresponding to the second sample injection and the third sample injection performed by the detection device with a time delay from the activity control component;
Calculating an activity characteristic of the activity control component from the second sample injection by a system controller and calculating recoverability of the immobilized enzyme from the third sample injection;
A flow injection analysis method can be provided.

本発明の前記試料と前記活性制御成分とを交互に注入する段階は、前記第2の試料注入を、前記第1の試料注入と同一濃度、同一量として行う段階を含み、前記活性制御成分の注入後の前記第2の試料注入までの時間間隔が、前記試料のピーク・リテンションタイムの3〜20倍とすることができる。さらに、前記活性特性の計算は、前記活性制御成分の注入前に行われる前記第1の試料注入によるピークと、前記活性制御成分の注入後に注入された前記第2の試料注入のピークとの比を使用して活性特性を算出する段階を含むことができる。前記試料は、美白剤、抗ピロリ菌剤、抗ステロール血症治療薬、抗ウツ剤、抗HIV剤、抗真菌剤、糖尿病治療薬(インスリン非依存)を含む群から選択することができる。前記酵素は、酸化還元酵素であり、前記検出装置は、溶存酸素濃度を検出することができる。前記固定化酵素としてチロシナーゼを使用し、前記試料としてチロシンを含む薬剤を注入することができる。前記活性特性は、酵素阻害性または酵素賦活性であり、前記回復性は、前記活性制御成分の影響からの前記固定化酵素の回復性とすることができる。 The step of alternately injecting the sample and the activity control component of the present invention includes the step of performing the second sample injection at the same concentration and in the same amount as the first sample injection. The time interval from the injection to the second sample injection can be 3 to 20 times the peak retention time of the sample. Further, the calculation of the activity characteristic is performed by calculating a ratio between a peak due to the first sample injection performed before the injection of the activity control component and a peak of the second sample injection injected after the injection of the activity control component. Can be used to calculate activity characteristics. The sample can be selected from the group comprising a whitening agent, an anti-pylori agent, an anti-sterolemia therapeutic agent, an anti-Utsu agent, an anti-HIV agent, an antifungal agent, and a diabetes therapeutic agent (insulin-independent). The enzyme is an oxidoreductase, and the detection device can detect a dissolved oxygen concentration. Tyrosinase can be used as the immobilized enzyme, and a drug containing tyrosine can be injected as the sample. The activity characteristic may be enzyme inhibition or enzyme activation, and the recoverability may be the recoverability of the immobilized enzyme from the influence of the activity control component.

本発明によれば、フローインジェクション分析を使用して、基質−酵素反応における活性制御剤と酵素との活性制御特性を評価することが可能となり、阻害成分および賦活成分の評価を可能とし、さらに新奇なドラッグ・デリバリー方法を含む薬剤設計のための新奇な情報を提供することが可能な、新奇なフローインジェクション分析装置、およびフローインジェクション分析方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to evaluate the activity control characteristics of an activity control agent and an enzyme in a substrate-enzyme reaction using flow injection analysis, enabling evaluation of an inhibitory component and an activation component, and a novel A novel flow injection analysis apparatus and a flow injection analysis method capable of providing novel information for drug design including various drug delivery methods can be provided.

以下、本発明を図面に示した具体的な実施の形態をもって説明するが、本発明は、後述する実施の形態に限定されるものではない。   The present invention will be described below with reference to specific embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments described below.

図1は、本発明のフローインジェクション分析装置(以下、単に分析装置として参照する。)を示した図である。本発明の分析装置10は、概ね高速液体クロマトグラフ装置に類似した構成とされており、送液ポンプ12と、ダンパー14と、インジェクション・バルブ16、18と、カラム20とを含んでいる。送液ポンプ12には、キャリヤー貯め22に蓄えられた緩衝液が供給されている。緩衝液としては、これまで知られたいかなる緩衝液でも使用することができ、例えば100 mM Tris-HCl緩衝液を使用することができる。さらに、本発明においては、使用する基質および阻害成分や賦活成分の種類に応じて、例えば、MOPS-EDTA-酢酸ナトリウム緩衝液、酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液、100 mM K-PO4、0.1mM EDTA (pH7.4)、Tris-Ac緩衝液、Tris-Ac-エタノールアミン緩衝液の他、市販のいかなる標準アミノ酸分析用緩衝液キットに含まれる緩衝液を使用することができる。緩衝液は、キャリヤーとして概ね、1.0ml/minの流量で送液されている。ダンパー14は、送液ポンプ12により送られたキャリヤーの脈流を防止するために用いられ、ダンパー14についても市販のいかなるものでも用いることができる。インジェクション・バルブ16、18は、本発明の特定の実施の形態では、ループ付ロータリー・バルブとされ、マイクロシリンジによる注入操作が可能とされていてもよい。また、本発明の別の実施の形態では、インジェクション・バルブに替えて後述するように、オートサンプラーを使用して、プログラミングされた試料注入を実行させることができる。 FIG. 1 is a diagram showing a flow injection analyzer of the present invention (hereinafter simply referred to as an analyzer). The analyzer 10 of the present invention has a configuration generally similar to that of a high performance liquid chromatograph, and includes a liquid feed pump 12, a damper 14, injection valves 16 and 18, and a column 20. A buffer solution stored in a carrier reservoir 22 is supplied to the liquid feed pump 12. Any buffer known so far can be used as the buffer, for example, a 100 mM Tris-HCl buffer can be used. Furthermore, in the present invention, depending on the type of substrate used and the inhibitory or activating component, for example, MOPS-EDTA-sodium acetate buffer, acetic acid-sodium acetate buffer, 100 mM K-PO 4 , 0.1 mM EDTA In addition to (pH 7.4), Tris-Ac buffer, Tris-Ac-ethanolamine buffer, a buffer contained in any commercially available buffer kit for standard amino acid analysis can be used. The buffer solution is generally sent as a carrier at a flow rate of 1.0 ml / min. The damper 14 is used for preventing the pulsating flow of the carrier sent by the liquid feeding pump 12, and any commercially available damper 14 can be used. In the specific embodiment of the present invention, the injection valves 16 and 18 may be a rotary valve with a loop, and an injection operation using a microsyringe may be possible. In another embodiment of the present invention, a programmed sample injection can be performed using an autosampler, as described below, instead of an injection valve.

カラム20は、担体に担持された酵素からなる固定化酵素が保持していて、インジェクション・バルブ16、18から注入された基質および阻害成分と生化学的に相互作用して基質の量や、溶存酸素といった被検出物質の量を変化させ、キャリヤーと共に基質および被検出物質を、検出装置22へと移動させている。本発明において使用できる酵素としては、例えば、チロシナーゼ、ウレアーゼ、HMG-CoA還元酵素、モノアミンオキシダーゼ、逆転写酵素、HIVプロテアーゼ、エルゴステロール合成酵素、グルカン合成酵素、α−グルコキシダーゼ、マルトースホスホリラーゼ、アルカリホスファターゼ、アミラーゼ、プロテアーゼなどを挙げることができる。しかしながら、本発明では、上記以外にも適切な阻害成分が知られている酵素や、適切な酵素活性評価法が知られている酵素であれば、特に制限無く適用することができる。また、本発明が適用される試料としては、美白剤、抗ピロリ菌剤、抗ステロール血症治療薬、抗ウツ剤、抗HIV剤、抗真菌剤、糖尿病治療薬(インスリン非依存)を挙げることができるが、上述した酵素と同様に、本発明では特に制限されるものではない。   The column 20 holds an immobilized enzyme composed of an enzyme supported on a carrier, and biochemically interacts with the substrate and the inhibitory components injected from the injection valves 16 and 18 so that the amount of the substrate is dissolved. The amount of the substance to be detected such as oxygen is changed, and the substrate and the substance to be detected are moved to the detection device 22 together with the carrier. Examples of the enzyme that can be used in the present invention include tyrosinase, urease, HMG-CoA reductase, monoamine oxidase, reverse transcriptase, HIV protease, ergosterol synthase, glucan synthase, α-glucoxidase, maltose phosphorylase, alkaline phosphatase. , Amylase, protease and the like. However, in the present invention, any enzyme other than those described above with an appropriate inhibitory component or an enzyme with an appropriate enzyme activity evaluation method can be used without particular limitation. Examples of samples to which the present invention is applied include whitening agents, anti-pylori agents, anti-sterolemia therapeutic agents, anti-Utsu agents, anti-HIV agents, anti-fungal agents, and diabetes therapeutic agents (insulin-independent). However, like the enzyme described above, the present invention is not particularly limited.

さらに、本発明において阻害成分および賦活成分として使用できる成分としては、コウジ酸、エラグ酸、ブラバスタジン、シンバスタチン、フェネルジン、トラニルシプロミン、イソカルボキサジド、AZT(ジドブジン)、ビラミューン、エファビレンツ、リトナビル、ミコナゾール、イトラキナゾール、フルコナゾール、ミカファンギン、キャスポファンギン、アカルボースなどを挙げることができるが、本発明では、これらの阻害成分や賦活成分に限定されるものではなく、生薬抽出物などから得られる成分を使用することもできる。   Furthermore, the components that can be used as an inhibitory component and an activating component in the present invention include kojic acid, ellagic acid, brabastadine, simvastatin, phenelzine, tranylcypromine, isocarboxazide, AZT (zidovudine), viramune, efavirenz, ritonavir, Examples include miconazole, itraquinazole, fluconazole, Micafungin, Caspofungin, acarbose, etc., but the present invention is not limited to these inhibitory components and activation components, and components obtained from herbal extracts and the like It can also be used.

上述したように、カラム20から排出されたキャリヤーは、キャリヤーの移動に伴って被検出物質を検出装置22へと送り、検出装置22により検出対象の検出が行われる。本発明において酵素反応の検出は、直接的に基質を検出することもできるし、例えば基質−酵素反応で消費される酸素などの特定成分を検出することによって間接的に検出することもできる。本発明において使用することができる検出装置としては、例えばUV−VIS吸光分光光度計、蛍光分光光度計、ポテンシオ/ガルバノスタット、および酸素電極などを挙げることができる。検出装置22には、図示しない適切な増幅装置などを介してレコーダ24が接続されていて、検出装置22からの電圧または電流信号を、時間に対してプロットさせている。   As described above, the carrier discharged from the column 20 sends the substance to be detected to the detection device 22 as the carrier moves, and the detection device 22 detects the detection target. In the present invention, the enzyme reaction can be detected directly by detecting the substrate or indirectly by detecting a specific component such as oxygen consumed in the substrate-enzyme reaction. Examples of the detection device that can be used in the present invention include a UV-VIS absorption spectrophotometer, a fluorescence spectrophotometer, a potentio / galvanostat, and an oxygen electrode. A recorder 24 is connected to the detection device 22 through an appropriate amplification device (not shown), and the voltage or current signal from the detection device 22 is plotted against time.

また、本発明のよりシステム化された実施の形態では、レコーダの出力は、システム制御装置26へ送られ、ディジタル変換された時間−出力データとして、コンピュータの液晶ディスプレイ、CRT、プラズマディスプレイなどの表示装置に表させることができる構成とすることができる。さらに、本発明においては、操作者が、分析装置を直接駆動して本発明の分析シーケンスを実行させることができる。また、本発明の他の実施の形態では、本発明の分析シーケンスを実行するプログラムを、システム制御装置26に含ませておき、システム制御装置26によりオートサンプラー28を制御させて、分析シーケンスを自動化することもできる。   In the more systemized embodiment of the present invention, the output of the recorder is sent to the system control unit 26 and displayed as digital-converted time-output data on a computer liquid crystal display, CRT, plasma display or the like. It can be set as the structure which can be represented to an apparatus. Furthermore, in the present invention, the operator can directly drive the analyzer and execute the analysis sequence of the present invention. In another embodiment of the present invention, a program for executing the analysis sequence of the present invention is included in the system controller 26, and the system controller 26 controls the autosampler 28 to automate the analysis sequence. You can also

図2は、本発明において使用することができる固定化酵素を保持するカラム20を一部断面として示した図である。図2に示されるカラム20は、概ね、恒温容器30と、恒温容器30内に保持された固定化酵素パッケージ32とを含んで構成されている。恒温容器30には、恒温(約30℃)に保持された水が、インレット34およびアウトレット36を介して循環されていて、恒温容器30内の固定化酵素パッケージ32内の固定化酵素を、一定温度に保持させている。また、恒温容器30内に保持された固定化酵素パッケージ32は、水が漏れたり、キャリヤーが漏れ出したりしないように、流体的に緊密にパッキングされている。より詳細には、固定化酵素パッケージ32は、上流側のキャリヤー通液部32aと、下流側の充填部32bとから形成されており、充填部32bの上流側および下流側には、フィルタ32cが配置されていて、担体の流出が防止されている。   FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a column 20 holding an immobilized enzyme that can be used in the present invention. The column 20 shown in FIG. 2 generally includes a thermostatic container 30 and an immobilized enzyme package 32 held in the thermostatic container 30. In the thermostatic container 30, water held at a constant temperature (about 30 ° C.) is circulated through the inlet 34 and the outlet 36, and the immobilized enzyme in the immobilized enzyme package 32 in the thermostatic container 30 is kept constant. The temperature is maintained. Further, the immobilized enzyme package 32 held in the thermostatic container 30 is packed fluidly tightly so that water does not leak and the carrier does not leak. More specifically, the immobilized enzyme package 32 is formed of an upstream carrier liquid passing portion 32a and a downstream filling portion 32b, and a filter 32c is provided upstream and downstream of the filling portion 32b. The carrier is prevented from flowing out.

充填部32bの内部には、担体に担持された酵素が担体と共に充填されていて、上流側から供給されるキャリヤーに含まれる基質や、阻害成分と生化学的に作用可能とされている。さらに、図2に示されるように、恒温容器30の上流側および下流側には、恒温水の漏れを防止すると共に、流入したキャリヤーが固定化酵素パッケージ32を通過して、恒温容器30から排出されるように、上流側および下流側にパッキング構造またはコネクター38a、38bが備えられている。   Inside the filling portion 32b, an enzyme supported on a carrier is filled together with the carrier, and can biochemically act on a substrate and an inhibitory component contained in the carrier supplied from the upstream side. Further, as shown in FIG. 2, the upstream of the constant temperature container 30 and the downstream side of the constant temperature container 30 prevent leakage of the constant temperature water, and the inflowing carrier passes through the immobilized enzyme package 32 and is discharged from the constant temperature container 30. As shown, packing structures or connectors 38a, 38b are provided upstream and downstream.

本発明において使用することができる固定化酵素は、市販のものが利用できる場合には、市販のものを使用することができる。また、上述した固定化処理は、特定の酵素を担体に固定化させることにより行うことができ、酵素の固定化には、種々の固定化方法を使用することができる。例えば酵素の固定化のための方法としては、例えばグルタルアルデヒドなどを利用する架橋法、ヒドロキシアパタイトなどを利用する物理的吸着法、イオン交換樹脂などを利用するイオン結合法、ジアゾニウム塩などを利用する共有結合法、アルギン酸や膜などを利用した包括法など、これまで当業界において知られた固定化方法であればいかなる方法でも用いることができ、特定の方法に限定されるものではない。   The commercially available thing can be used for the immobilized enzyme which can be used in this invention, when a commercially available thing can be utilized. Further, the above-described immobilization treatment can be performed by immobilizing a specific enzyme on a carrier, and various immobilization methods can be used for immobilization of the enzyme. For example, as a method for immobilizing an enzyme, for example, a crosslinking method using glutaraldehyde or the like, a physical adsorption method using hydroxyapatite or the like, an ion binding method using an ion exchange resin, or a diazonium salt is used. Any immobilization method known in the art so far, such as a covalent bond method and a comprehensive method using alginic acid or a membrane, can be used and is not limited to a specific method.

また、本発明において酵素を固定化させる担体には、シリカ、アルミナ、ケイ藻土、ガラスなど種々の担体を使用することができるものの、細孔の安定性および取扱性といった点から、人工的に合成された微細孔性ガラスを用いることができる。上述した担体の粒子径は、100mm〜数mmの範囲とすることができ、またポアサイズとしては、約10nm〜200nmの範囲で使用することができる。   Further, in the present invention, various carriers such as silica, alumina, diatomaceous earth, and glass can be used as the carrier on which the enzyme is immobilized. Synthesized microporous glass can be used. The particle diameter of the carrier described above can be in the range of 100 mm to several mm, and the pore size can be in the range of about 10 nm to 200 nm.

また、上述した担体としては、酵素および使用条件などの特定の用途に対応して、ガラス以外にも、酵素の固定化に用いることのできる白金や金等で作成した電極、寒天、逆ミセルなどを利用することができる。担体に対して酵素を固定させる場合の処理は、種々考えられるものの、所定量の担体を、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、その他の金属−有機カップリング剤で処理して有機物に対する結合性を与え、緩衝溶液を使用して調整した酵素溶液を担体に加えて乾燥する方法を好ましく用いることができる。   As the above-mentioned carrier, in addition to glass, electrodes made of platinum or gold that can be used for immobilization of enzymes, agar, reverse micelles, etc., corresponding to specific applications such as enzymes and use conditions, etc. Can be used. Although various treatments are possible when the enzyme is immobilized on the carrier, a predetermined amount of the carrier is treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or other metal-organic coupling agent to bind to an organic substance. A method in which an enzyme solution prepared using a buffer solution is added to a carrier and dried can be preferably used.

図3は、本発明における分析シーケンスを、酵素−阻害成分間の活性制御特性を特定する場合のフローチャートとして示した図である。なお、賦活成分または賦活成分についての活性特性を測定するためにも、同様の分析シーケンスを使用することができる。本発明の分析シーケンスは、ステップS100から開始し、ステップS102において、分析シーケンスが開始された後Tが経過したことに応答して、ステップS104において、第1の基質インジェクションが行われる。この第1の基質インジェクションは、その分析シーケンスにおける基準基質ピーク高さ(A)を与えるための操作である。次いで、分析シーケンスは、ステップS106において、阻害成分を注入する時刻(T)に達したことに応答して、ステップS108へと進んで阻害成分のインジェクションが行われる。ステップS108での阻害成分のインジェクション後、ステップS110で、所定の時間間隔(T)の後の時刻Tに達したか否かに応答して、ステップS112の第2の基質のインジェクションが行われる。この第2の基質インジェクションが、T後での阻害成分の阻害率を与えるための、阻害率プローブ・インジェクション(B)である。 FIG. 3 is a diagram showing the analysis sequence in the present invention as a flowchart in the case of specifying the activity control characteristic between the enzyme and the inhibitory component. Note that the same analysis sequence can be used to measure the activation component or the activity characteristic of the activation component. Analysis sequence of the present invention starts from step S100, in step S102, in response to T 0 after the analysis sequence is started has elapsed, in step S104, the first substrate injection are performed. This first substrate injection is an operation for giving a reference substrate peak height (A) in the analysis sequence. Next, in step S106, the analysis sequence proceeds to step S108 in response to reaching the time (T 1 ) for injecting the inhibitory component, and injection of the inhibitory component is performed. After injection of the inhibitory components in step S108, in step S110, in response to whether reaches the time T 2, after a predetermined time interval (T d), a second substrate injection row in step S112 Is called. This second substrate injection is the inhibition rate probe injection (B) for giving the inhibition rate of the inhibition component after Td .

その後、ステップS114で分析シーケンスにおける時刻がTになったか否かの判断に応答して、ステップS116において第3の基質インジェクションが行われる。この第3の基質インジェクションは、阻害成分の影響がどの程度残っているかを測定するための回復プローブ・インジェクション(C)である。その後、ステップS118において分析シーケンスは、一連の分析が終了した時間であるシーケンス・タイムアウトの時間に達したことの判断に応答して、ステップS120へと進んで、当該分析シーケンスを終了させる。なお、図3の分析シーケンスは、分析担当者が分析開始および各時刻の到達を判断して分析装置を制御して行うことができるし、本発明では、分析シーケンスを実行するためのプログラムを含むシステム制御装置と、オートサンプラーとを使用して、分析シーケンスを自動実行させる構成とすることもできる。 Thereafter, the time in the analysis sequence in step S114 is in response to a determination whether it is T 3, a third substrate injection is performed in step S116. This third substrate injection is a recovery probe injection (C) for measuring how much the influence of the inhibitory component remains. Thereafter, in step S118, the analysis sequence proceeds to step S120 in response to the determination that the sequence timeout time, which is the time at which the series of analysis is completed, and ends the analysis sequence. Note that the analysis sequence in FIG. 3 can be performed by an analysis person who determines the start of analysis and arrival of each time and controls the analysis apparatus. In the present invention, the analysis sequence includes a program for executing the analysis sequence. An analysis sequence can be automatically executed using a system controller and an autosampler.

図4は、図3に示した阻害活性を評価する分析シーケンスにしたがって得られるデータを、リテンションタイムを横軸として示し、縦軸にピーク高さ(酸素電極の出力電流値)とした、所謂、クロマトグラムとして示した図である。まず、時刻Tで、第1の基質インジェクションが行われ、所定のリテンションタイム(T)の後に、ピークAが検出される。本発明では、成分の注入から、それに対応したピークの検出までの時間を、ピーク・リテンションタイム(T)として参照する。その後、時刻Tにおいて阻害成分または賦活成分が注入される。さらに、その後、所定のディレイタイムTの後に第2の基質インジェクションが行われ、阻害成分による酵素阻害により検出対象物質の濃度が阻害成分の存在しない場合とは異なる強度のピークBとして観測される。また、阻害剤ではなく、賦活剤が注入された場合には、酵素活性の賦活に伴い、破線Baで示されるピーク高さとして観測されることになる。なお、図4に示したチャートは、酵素活性が高い場合には、高いピーク(浅いディップ)を与え、酵素活性が低い場合には、低いピーク(深いディップ)を与えるように検出装置および検出物質を選択した実施の形態に対応する。より具体的には、検出対象を酸素分子とし、検出装置として酸素電極を用い、酵素反応による酸素の消費が少なくなる、すなわち、酵素活性が低くなり、溶存酸素が高くなると、相対的に低いピークを与えるように設定されている。 FIG. 4 shows the data obtained according to the analysis sequence for evaluating the inhibitory activity shown in FIG. 3, the retention time is shown on the horizontal axis, and the vertical axis is the peak height (output current value of the oxygen electrode), so-called It is the figure shown as a chromatogram. First, at time T 0 , a first substrate injection is performed, and a peak A is detected after a predetermined retention time (T r ). In the present invention, the time from the injection of a component to the detection of the corresponding peak is referred to as the peak retention time (T r ). Then, inhibitory components or activated components at time T 1 is injected. Further, after that, a second substrate injection is performed after a predetermined delay time Td , and the concentration of the detection target substance is observed as a peak B having an intensity different from that when no inhibitory component exists due to enzyme inhibition by the inhibitory component. . Moreover, when not an inhibitor but an activator is inject | poured, it will be observed as peak height shown with the broken line Ba with activation of enzyme activity. The chart shown in FIG. 4 gives a high peak (shallow dip) when the enzyme activity is high and a detection device and a detection substance so as to give a low peak (deep dip) when the enzyme activity is low. Corresponds to the selected embodiment. More specifically, the detection target is an oxygen molecule, an oxygen electrode is used as a detection device, and oxygen consumption by an enzyme reaction is reduced, that is, when enzyme activity is reduced and dissolved oxygen is increased, a relatively low peak is obtained. Is set to give.

その後Tでの第3の基質インジェクションがおこなわれ、それに対応するピークが、ピークCとして観測される。ピークCの強度は、酵素と阻害成分との生化学的な結合性が弱いほど高いピークとして観測され、酵素と阻害成分との生化学的な結合性が高いほど、小さなピークとして観測される。上述した各ピークの強度をそれぞれ対応してA、B、Cとすると阻害率(Inhibition Ability)および回復率(Reactivation Ratio)は、それぞれ、下記式(1)および(2)で与えられる。 Thereafter, a third substrate injection at T 3 is performed, and a corresponding peak is observed as peak C. The intensity of the peak C is observed as a higher peak as the biochemical bond between the enzyme and the inhibitory component is weaker, and as the biochemical bond between the enzyme and the inhibitory component is higher as a smaller peak. When the above-mentioned peak intensities are respectively A, B, and C, the inhibition rate (Inhibition Ability) and the recovery rate (Reactivation Ratio) are given by the following equations (1) and (2), respectively.

Figure 0004677601
ディレイタイムTは、活性の度合いおよび活性を制御する機序により応じて、例えば酵素および阻害成分の組み合わせにより適宜設定することができるものの、本発明の分析装置における基質ピークの検出までの時間(リテンションタイムT)がインジェクションから数10秒程度であることから、5min〜30min程度の時間とすることができる。また、賦活成分または賦活成分の添加により酵素活性が高められる場合には、賦活率を、例えば賦活率=(Ba/A-1) × 100により得ることができる。また、第2の基質インジェクションから、第3の基質インジェクションまでの時間間隔は、特に限定されるものではないが、分析シーケンスの全体の長さを考慮して、Td程度とすることができる。
Figure 0004677601
The delay time Td can be set as appropriate depending on the degree of activity and the mechanism for controlling the activity, for example, by a combination of an enzyme and an inhibitory component, but the time until the detection of the substrate peak in the analyzer of the present invention ( Since the retention time T r ) is about several tens of seconds from the injection, the time can be set to about 5 to 30 minutes. When the enzyme activity is increased by adding an activation component or an activation component, the activation rate can be obtained by, for example, activation rate = (Ba / A-1) × 100. The time interval from the second substrate injection to the third substrate injection is not particularly limited, but can be set to about Td in consideration of the entire length of the analysis sequence.

また、本発明では、試料のリテンションタイムをTとして、ディレイタイムを、Tとしたとき、T/T=3〜20の範囲で交互インジェクション設定することが好ましい。T/Tの値が、3よりも小さくなると、それ以前の試料注入による空気などのベースライン変動を受けやすく、測定精度を低下させる傾向にあり、T/Tの値が20を越えると、競合阻害が主な阻害成分では、充分な阻害性を示さなくなると共に、回復率の値も精度が低下する傾向にあるためである。本発明の特定の実施の形態では特に、T/Tの値が、約4.5〜約18の範囲で、多くの阻害成分に対し、阻害率および回復率の両方に対して良好な結果が得られることが見出された。図5には、酵素としてチロシナーゼを用い、阻害成分を、コウジ酸とした実施の形態における阻害率のディレイタイムT依存性をプロットした図である。■が、阻害成分濃度が0.5mg/mlの場合であり、◆が、阻害成分濃度が5mg/lの場合に得られた阻害率(%)を示す。 In the present invention, it is preferable to set the alternate injection in the range of T d / T r = 3 to 20, where T r is the retention time of the sample and T d is the delay time. If the value of T d / T r is smaller than 3, it tends to be subject to baseline fluctuations such as air due to the previous sample injection, and tends to reduce the measurement accuracy. The value of T d / T r is set to 20 If it exceeds, the inhibitory component that is mainly competitive inhibition does not show sufficient inhibition, and the recovery rate value tends to decrease in accuracy. Particularly in certain embodiments of the invention, the value of T d / T r is in the range of about 4.5 to about 18 and is good for both inhibitory rate and recovery rate for many inhibitory components. It was found that results were obtained. FIG. 5 is a graph plotting the dependency of the inhibition rate on the delay time Td in an embodiment in which tyrosinase is used as the enzyme and kojic acid is used as the inhibitory component. (2) indicates the case where the inhibitory component concentration is 0.5 mg / ml, and (2) indicates the inhibition rate (%) obtained when the inhibitory component concentration is 5 mg / l.

図5に示されるように、ディレイタイムTが、大きくなるにつれて阻害率が低下するのが示されている。この理由は、時間の経過に伴い阻害成分が流出し、酵素の近くに存在しなくなるためである。また、阻害成分濃度が高い場合には、ディレイタイムTを長くしても阻害率の低下、すなわち酵素活性の回復が飽和する傾向が見られた。このことは、阻害成分がある程度酵素に結合したままとなる場合があることを示唆するものと考えられる。すなわち、従来のバッチ式の阻害率の測定方法では、常に阻害成分が酵素に生化学的に作用し得る位置に存在するので、酵素−基質反応と競合的に発生する阻害反応の場合、不可逆的な阻害反応に加え、競合的阻害の影響も加えられ、阻害率を実際よりも高く与えることが考えられる。このため、本発明においては、上述した競合阻害が主要な場合でも、また不可逆的な阻害反応の場合でも、これらを分離して、正確に酵素−阻害成分の競合的阻害/不可逆的阻害の評価を行うことができることが示される。同様に、酵素−賦活成分の反応機序についても評価することを可能とする。 As shown in FIG. 5, it is shown that the inhibition rate decreases as the delay time Td increases. This is because the inhibitory component flows out over time and does not exist near the enzyme. Further, when the concentration of the inhibitory component was high, there was a tendency that even when the delay time Td was increased, the inhibition rate decreased, that is, the recovery of enzyme activity was saturated. This is thought to suggest that the inhibitory component may remain bound to the enzyme to some extent. That is, in the conventional batch method for measuring the inhibition rate, the inhibitory component is always present at a position where it can act biochemically on the enzyme. In addition to the inhibition reaction, the influence of competitive inhibition is also added, and it is considered that the inhibition rate is higher than actual. Therefore, in the present invention, even when the above-described competitive inhibition is the main or irreversible inhibition reaction, these are separated and accurately evaluated for competitive inhibition / irreversible inhibition of the enzyme-inhibiting component. It can be shown that Similarly, it is possible to evaluate the reaction mechanism of the enzyme-activating component.

図6は、本発明の分析装置のシステムおよびソフトウェア構成を示した図である。図6に示した本発明の分析装置40は、オートサンプラー42と、固定化酵素を恒温に保持させ、カラムを保持するカラムホルダ(or カラムオーブン)44とを備えている。オートサンプラー42は、後述するコンピュータなどを含むシステム制御装置46により制御され、システム制御装置46による指令により、分析シーケンスが開始されると、システム制御装置46の指令に基づき、基質および阻害成分または賦活成分のインジェクションを実行する。その後、キャリヤーにより検出装置にまで被検出物質が達すると、検出装置は、出力信号を変化させ、データ取得を可能とする。   FIG. 6 is a diagram showing a system and software configuration of the analyzer according to the present invention. The analyzer 40 of the present invention shown in FIG. 6 includes an autosampler 42 and a column holder (or column oven) 44 that holds the immobilized enzyme at a constant temperature and holds the column. The autosampler 42 is controlled by a system control device 46 including a computer, which will be described later. When an analysis sequence is started by a command from the system control device 46, the substrate and the inhibitory component or activation are based on the command from the system control device 46. Perform component injection. Thereafter, when the substance to be detected reaches the detection device by the carrier, the detection device changes the output signal to enable data acquisition.

また、システム制御装置46は、オートサンプラー42による基質および阻害成分のインジェクションに応答した検出装置からのA/D変換されたディジタル・データを受け取って、サンプリングチャネルと対応させて、例えばメモリなどに格納し、上述したピーク検索および阻害率や回復率の値を計算させる。さらに、図6において示した分析装置では、分析シーケンスが終了した段階で、サンプリングチャネルを横軸とし、ピーク高さを縦軸として分析シーケンスの時間−ピーク強度チャートを、ディスプレイ装置46a上に表示させることができる。図6に示した実施の形態では、ディスプレイ装置46a上に、時間−ピーク高さのグラフおよび、阻害率、回復率が表示されているのが示されている。   Further, the system control unit 46 receives A / D converted digital data from the detection unit in response to the injection of the substrate and the inhibitory component by the autosampler 42, and stores it in a memory or the like in association with the sampling channel. Then, the peak search described above and the values of the inhibition rate and recovery rate are calculated. Further, in the analysis apparatus shown in FIG. 6, when the analysis sequence is completed, the time-peak intensity chart of the analysis sequence is displayed on the display device 46a with the sampling channel as the horizontal axis and the peak height as the vertical axis. be able to. In the embodiment shown in FIG. 6, a time-peak height graph, an inhibition rate, and a recovery rate are displayed on the display device 46a.

なお、検出信号のA/D変換は、システム制御装置46の指令に基づき、オートサンプラー42またはカラムホルダ44に充分なスペースがある場合には、オートサンプラー42またはカラムホルダ44に含まれるA/Dコンバータ/メモリによって実行および記憶されても良いし、また検出装置からのアナログ出力をシステム制御装置46に直接システム制御装置46がA/D変換を実行して、メモリに格納させることができる。   The A / D conversion of the detection signal is performed based on a command from the system control device 46, and when there is sufficient space in the auto sampler 42 or the column holder 44, the A / D included in the auto sampler 42 or the column holder 44 is used. It may be executed and stored by a converter / memory, or the analog output from the detection device may be directly A / D converted by the system controller 46 and stored in the memory.

さらに、本発明の図6に示したシステム制御装置46は、本発明の分析シーケンスを分析装置に実行させるためのプログラムを含んでいて、キーボードや、マウス、またはスタイラス・ペンなどの入力に応答して、初期値の設定、分析開始・終了、およびデータ解析を可能とさせている。さらに、本発明の別のシステムの実施の形態では、酵素カラムを複数本用意して、並列に評価し、システム制御装置46により一括してデータ処理を行う構成とすることもできるし、多数ウェル(例えば96ウェル)のマイクロタイタープレートを用い、酵素をウェルに固定化し、システム制御装置46により溶液や試薬を注入、吸引することにより送液ポンプによるキャリヤーのフローに類似する条件を生成させ、一度に多数のサンプルを処理する構成とすることができる。   Furthermore, the system control device 46 shown in FIG. 6 of the present invention includes a program for causing the analysis device to execute the analysis sequence of the present invention, and responds to input from a keyboard, mouse, stylus pen, or the like. The initial value setting, analysis start / end, and data analysis are enabled. Furthermore, in another system embodiment of the present invention, a plurality of enzyme columns may be prepared, evaluated in parallel, and collectively processed by the system control device 46, or multiple wells may be configured. Using a microtiter plate (for example, 96 wells), the enzyme is immobilized in the wells, and a condition similar to the carrier flow by the liquid feeding pump is generated by injecting and sucking the solution and reagent by the system controller 46. In addition, a large number of samples can be processed.

以下、さらに、本発明の分析装置および分析方法を実際の酵素−阻害成分システムおよび酵素−賦活成分システムに適用した実施例をもってより詳細に説明する。本発明の分析装置および分析方法を、メラニンを生体内で生成させることが知られている、チロシン−チロシナーゼ系に対して適用して、その効果を検討した。   Hereinafter, the analysis apparatus and the analysis method of the present invention will be described in more detail with examples applied to actual enzyme-inhibitory component systems and enzyme-activating component systems. The analysis apparatus and analysis method of the present invention were applied to a tyrosine-tyrosinase system, which is known to generate melanin in vivo, and the effect was examined.

図7には、生体内反応においてチロシンからメラニンの形成が行われる反応機序を示す。図7に示されるように、生体内のチロシンは、皮膚組織表面近傍に存在する色素細胞内のチロシナーゼにより酸化され、L-3,4-ジヒドロキシフェニルアラニン(L−DOPA)を生成する。生成されたL−DOPAは、更にチロシナーゼにより酸化されて中間生成物であるドーパキノンを生成する。生成されたドーパキノンは、ロイコドーパクロム、ドーパクロム、5,6-ヒドロキシインドール、インドール-5,6-キノンといった複数の中間生成物を経て、最終的にはメラニンとして蓄積される。図7中、太枠で囲われた化合物は、多くの場合にバッチ法で検出される被検出物質である。メラニンは、日焼けまたはシミといった皮膚の黒変を生じさせる原因物質であり、その生成に、チロシン−チロシナーゼの基質−酵素反応が関与している。このため、メラニンの生成・蓄積を防止する酵素阻害成分が有効であることが知られており、美白剤として利用されていることに鑑みて、本発明の分析装置および分析方法の効果を検証するに最も適した生体化学反応系と考えられる。   FIG. 7 shows a reaction mechanism in which melanin is formed from tyrosine in an in vivo reaction. As shown in FIG. 7, tyrosine in the living body is oxidized by tyrosinase in pigment cells existing in the vicinity of the skin tissue surface to generate L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA). The produced L-DOPA is further oxidized by tyrosinase to produce an intermediate product, dopaquinone. The produced dopaquinone is finally accumulated as melanin through a plurality of intermediate products such as leucodopachrome, dopachrome, 5,6-hydroxyindole, and indole-5,6-quinone. In FIG. 7, a compound surrounded by a thick frame is a substance to be detected that is detected by a batch method in many cases. Melanin is a causative substance that causes skin darkening such as sunburn or spots, and its production involves the substrate-enzyme reaction of tyrosine-tyrosinase. For this reason, it is known that an enzyme-inhibiting component that prevents the generation / accumulation of melanin is effective, and in view of the fact that it is used as a whitening agent, the effects of the analyzer and the analysis method of the present invention are verified. It is considered to be the most suitable biochemical reaction system.

A.分析装置の作成
(1)基質
基質としては、市販のL−チロシン(シグマ−アルドリッチジャパン株式会社製)を使用した。
(2)酵素
酵素として、チロシナーゼ(マッシュルーム由来、シグマ−アルドリッチジャパン株式会社製、EC:1.14.18.1)を使用した。最適pHは、6〜7である。
(3)酵素の固定化処理
担体としては、多孔質ガラス(CPG−10、メッシュ200/400、ポア径24.2nm、表面積88.1m/g、フナコシ薬品株式会社)を使用した。固定化処理は、まず、微細孔性ガラスを3g秤量し、pH3.45に調整した10%のγ-アミノプロピルトリエトキシシラン(γ-APTES)を加えて75℃で3時間反応させ、担体をアルキルアミノ化した。その後、アルキルアミノ化された担体1.0gに対して、10mMリン酸塩緩衝液(pH7.0)を用いて調製した2.5%グルタルアルデヒド溶液を架橋剤として加えてアルデヒド化した後、乾燥させた。その後、10mMリン酸塩緩衝液上10mg/mlに調製したチロシナーゼ溶液を加えて固定化を行った。その後、酵素の固定化された担体を還元剤(NaBH4)で処理した。
(4)カラムの作成
固定化後還元された酵素を、固定化酵素ホルダーに充填し、固定化酵素ホルダーを、恒温容器内にセットして、図2に詳細を説明したカラムを作成した。恒温容器は、恒温水を循環させて、約20℃に保持した。
(5)送液系および検出系
分析装置は、日本分光株式会社製の市販のHPLC装置(送液ポンプPU−1580i)を、本発明の分析方法が適用できるように改造して作成した。具体的には、検出装置として、市販の酸素電極(BO−P、株式会社バイオット製)を使用し、室温に保持した。酸素電極からの出力は、電流計(HOKUTODENKO HA−104、北斗電工株式会社製)により検出し、検出された電流を電圧変換してレコーダ(株式会社理化電機製、MULTI-PEN RECORDER (R-62MB))に出力させた。なお、送液条件は、流速1ml/min、試料注入量0.1ml、キャリヤーとして、50mMリン酸緩衝液+1MNaCl(pH=6.5)を使用した。
A. (1) As a substrate substrate, commercially available L-tyrosine (manufactured by Sigma-Aldrich Japan Co., Ltd.) was used.
(2) Tyrosinase (derived from mushrooms, Sigma-Aldrich Japan, EC: 1.14.18.1) was used as the enzyme enzyme. The optimum pH is 6-7.
(3) As an enzyme immobilization treatment carrier, porous glass (CPG-10, mesh 200/400, pore diameter 24.2 nm, surface area 88.1 m 2 / g, Funakoshi Chemical Co., Ltd.) was used. First, 3 g of microporous glass was weighed and 10% γ-aminopropyltriethoxysilane (γ-APTES) adjusted to pH 3.45 was added and reacted at 75 ° C. for 3 hours to fix the carrier. Alkylaminated. Thereafter, a 2.5% glutaraldehyde solution prepared using 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) was added as a cross-linking agent to 1.0 g of the alkylaminated carrier, followed by drying. I let you. Thereafter, a tyrosinase solution prepared at 10 mg / ml on a 10 mM phosphate buffer was added for immobilization. Thereafter, the carrier on which the enzyme was immobilized was treated with a reducing agent (NaBH 4 ).
(4) Creation of column The enzyme reduced after the immobilization was filled in an immobilized enzyme holder, and the immobilized enzyme holder was set in a thermostatic container to produce a column described in detail in FIG. The constant temperature container was maintained at about 20 ° C. by circulating constant temperature water.
(5) The liquid feeding system and the detection system analyzing apparatus were prepared by modifying a commercially available HPLC apparatus (liquid feeding pump PU-1580i) manufactured by JASCO Corporation so that the analysis method of the present invention can be applied. Specifically, a commercially available oxygen electrode (BO-P, manufactured by Biot Co., Ltd.) was used as the detection device, and was kept at room temperature. The output from the oxygen electrode is detected by an ammeter (HOKUTODENKO HA-104, manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd.). The detected current is converted into a voltage, and a recorder (Rika Electric Co., Ltd., MULTI-PEN RECORDER (R-62MB) is used. )). The feeding conditions were a flow rate of 1 ml / min, a sample injection amount of 0.1 ml, and 50 mM phosphate buffer + 1 M NaCl (pH = 6.5) as a carrier.

B.分析装置の検出リニアリティの測定
上述した分析装置を使用して、検出装置を含めた分析装置の感度特性について検討を加えた。図8には、本発明により得られた装置の感度特性について、横軸に基質(チロシン)濃度とし、縦軸に酸素電極からの出力電流としたプロットを示す。図8に示されるように、チロシン基質については、概ね0〜2mMの範囲でリニアリティが確認された。このため、本発明では、試料注入濃度を、1mMとし、チロシンの濃度によるピーク強度に対する補正が必要ない範囲で検討を行った。
B. Measurement of detection linearity of analyzer The sensitivity characteristics of the analyzer including the detector were examined using the analyzer described above. FIG. 8 shows a plot of the sensitivity characteristics of the device obtained according to the present invention with the substrate (tyrosine) concentration on the horizontal axis and the output current from the oxygen electrode on the vertical axis. As shown in FIG. 8, for the tyrosine substrate, linearity was confirmed in the range of approximately 0 to 2 mM. For this reason, in the present invention, the sample injection concentration was set to 1 mM, and examination was performed in a range where correction for the peak intensity due to the tyrosine concentration is not necessary.

C.阻害成分の調整
阻害成分は、阻害剤と知られているコウジ酸(和光純薬工業株式会社製)の他、生薬抽出物を使用した。生薬からの薬効成分の抽出は、生薬3gを秤量し、50%エタノール溶液30mlで2日間、成分を抽出させた後、減圧留去してエタノールを除去した。その後、凍結乾燥を行い、生薬抽出物を粉末として得た。得られた生薬抽出物の粉末を、ジメチルスルホキシドに溶解後、所定の終濃度(0.5mg/mlおよび5mg/ml)となるようキャリヤーを用いて調整し、阻害成分溶液を作成した(ジメチルスルホキシドの終濃度は0.5%以下)。図9に使用した阻害成分をリストする。
C. Adjustment of inhibitory component As the inhibitory component, kojic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), which is known as an inhibitor, was used a herbal extract. Extraction of the medicinal component from the crude drug was performed by weighing 3 g of the crude drug and extracting the component with 30 ml of 50% ethanol solution for 2 days and then removing the ethanol by distillation under reduced pressure. Thereafter, freeze drying was performed to obtain a herbal extract as a powder. The obtained crude drug extract powder was dissolved in dimethyl sulfoxide and then adjusted with a carrier so as to have predetermined final concentrations (0.5 mg / ml and 5 mg / ml) to prepare an inhibitor component solution (dimethyl sulfoxide). The final concentration is 0.5% or less). FIG. 9 lists the inhibitory components used.

D.阻害率および回復率の測定
(実験例1)
セクションAで記載した分析装置の送液ポンプおよび酸素電極を起動させ、チャートレコーダのベースラインが安定した後、マイクロシリンジで、チロシン1mMを、0.1ml注入した。これを第1の基質インジェクションとした。その後、第1の基質インジェクションのピークのテールが安定した時点で0.5mg/mlの阻害成分0.1mlをマイクロシリンジで注入した。この阻害成分注入の6min(T/T=12)後、第2の基質インジェクションを、第1の基質インジェクションと同一の条件で行った。さらにその約6min後、第3の基質インジェクションを、同様にして行った。
D. Measurement of inhibition rate and recovery rate (Experimental Example 1)
After the liquid feeding pump and oxygen electrode of the analyzer described in Section A were started and the baseline of the chart recorder was stabilized, 0.1 ml of 1 mM tyrosine was injected with a microsyringe. This was the first substrate injection. Thereafter, when the tail of the peak of the first substrate injection was stabilized, 0.1 ml of an inhibitory component of 0.5 mg / ml was injected with a microsyringe. After 6 min (T d / T r = 12) of this inhibitor component injection, the second substrate injection was performed under the same conditions as the first substrate injection. Further, after about 6 min, the third substrate injection was performed in the same manner.

図10には、得られたクロマトグラムを示す。また、図10には、本発明におけるTおよびTの値の算出基準を示している。Tは、基質のインジェクションから、基質のピークが観測されるまでの時間であり、図10に示した実施の形態では、T=56secである。また、基質のピークは、ピークがベースラインにまで戻った時刻Tend≒3minで終了する。また、Tは、活性制御成分の注入から第2の基質インジェクションまでの間隔として定義することができ、また、第3の基質インジェクションまでの時間間隔も同様にして得ることができる。 FIG. 10 shows the obtained chromatogram. FIG. 10 shows calculation criteria for the values of T r and T d in the present invention. T r is the time from the substrate injection until the peak of the substrate is observed, and in the embodiment shown in FIG. 10, T r = 56 sec. The peak of the substrate ends at time T end ≈3 min when the peak returns to the baseline. Td can be defined as the interval from the injection of the activity control component to the second substrate injection, and the time interval until the third substrate injection can be obtained in the same manner.

上述した4回の交互インジェクションにより、図4および図10に示す3つのピークA、B、Cが得られた。得られたピークのピーク高さを使用して式(1)および式(2)にしたがって、阻害率および回復率を計算した。   Three peaks A, B, and C shown in FIGS. 4 and 10 were obtained by the above-described four alternate injections. The inhibition rate and the recovery rate were calculated according to the formula (1) and the formula (2) using the peak height of the obtained peak.

(実験例2)
また、阻害成分の濃度を、5mg/mlとして実験1と同様の実験を行ない、阻害率および回復率を算出した。
(Experimental example 2)
Further, the inhibition rate and the recovery rate were calculated by conducting the same experiment as in Experiment 1 with the concentration of the inhibitory component being 5 mg / ml.

その結果を、図11に示す。図11においては、阻害活性については、阻害率を使用して判断し、阻害率の高い阻害成分については、+++で示し、以下、阻害率が低くなるにつれて++、+、−として記した。また、回復率については、回復率を使用して判断を行い、回復率の低い阻害成分から順に+++から++、+、−として記した。したがって、+の数を合計したものは、競合阻害を含めて阻害活性の高い成分であるといえる。表1には、阻害成分を、上述した+の合計が多いものから順にA群〜E群として分類した結果を示す。   The result is shown in FIG. In FIG. 11, the inhibition activity is judged using the inhibition rate, and the inhibition component having a high inhibition rate is indicated by ++, and hereinafter, the inhibition rate is indicated as ++, +, and − as the inhibition rate decreases. Further, the recovery rate was judged using the recovery rate, and indicated as ++ to ++, +, and − in order from the inhibitory component having the lowest recovery rate. Therefore, it can be said that the sum of the numbers of + is a component having high inhibitory activity including competitive inhibition. Table 1 shows the results of classifying the inhibitory components as A group to E group in descending order of the sum of the above +.

Figure 0004677601
Figure 0004677601

表1に示されるように、本発明により、チロシナーゼに対してコウジ酸よりも高い阻害活性を有する阻害成分として、アマチャ、カンゾウ末など、表1のA群およびB群に分類される生薬を特定することができた。また、図11を参照すると、阻害剤として周知のコウジ酸については、阻害活性が高いものの、回復性も高いことが示されている。このことは生薬抽出成分とコウジ酸のチロシナーゼ阻害機序が異なることを示している。このため、コウジ酸は、表1中C群に分類された。この理由は、コウジ酸では、投与直後は高い阻害能を示すものの、すぐに効果を失ってしまうことによる。このことから、コウジ酸のチロシナーゼに対する阻害は、競合的阻害が主な阻害機構となっていることが示された。   As shown in Table 1, according to the present invention, crude drugs classified into Group A and Group B in Table 1 such as amacha and licorice powder are identified as inhibitory components having higher inhibitory activity against tyrosinase than kojic acid. We were able to. In addition, referring to FIG. 11, kojic acid, which is well known as an inhibitor, has high inhibitory activity but high recoverability. This indicates that the herbal extract components and kojic acid have different tyrosinase inhibition mechanisms. For this reason, kojic acid was classified into Group C in Table 1. The reason for this is that kojic acid loses its effect immediately, although it shows a high inhibitory ability immediately after administration. From this, it was shown that competitive inhibition is the main inhibition mechanism for inhibition of kojic acid on tyrosinase.

E.比較実験
比較実験として、チロシナーゼに対する阻害活性を、リン酸緩衝溶液でコウジ酸とチロシンと混合した溶液に共存させ、酸素電極を使用して溶存酸素をモニタすることにより、バッチ試験により測定した。このときの阻害率は、阻害成分の存在しない条件での酸素消費量をA、阻害成分が存在する条件での酸素消費量をB(A>B)とし、(1−B/A)×100として算出した。チロシナーゼは、チロシナーゼをアミノ化PAN膜(サクラ精機株式会社製)にグルタルアルデヒド架橋法により固定化した。チロシンの濃度は終濃度で1mMとなるようにし、コウジ酸の濃度を、5mg/ml、0.5mg/ml、0.05mg/ml、5×10−3mg/ml、5×10−4mg/mlで変化させた。その結果を、表2に示す。
E. Comparative Experiment As a comparative experiment, the inhibitory activity against tyrosinase was measured by a batch test by coexisting with a solution obtained by mixing kojic acid and tyrosine with a phosphate buffer solution and monitoring dissolved oxygen using an oxygen electrode. The inhibition rate at this time is defined as (1−B / A) × 100, where A is the oxygen consumption amount in the absence of the inhibitory component, and B (A> B) is the oxygen consumption amount in the presence of the inhibitory component. Calculated as Tyrosinase was immobilized on an aminated PAN membrane (manufactured by Sakura Seiki Co., Ltd.) by a glutaraldehyde crosslinking method. The final concentration of tyrosine is 1 mM, and the concentration of kojic acid is 5 mg / ml, 0.5 mg / ml, 0.05 mg / ml, 5 × 10 −3 mg / ml, 5 × 10 −4 mg. / Ml. The results are shown in Table 2.

Figure 0004677601
Figure 0004677601

表2に示されるように、バッチ試験では、コウジ酸の阻害率は、かなり濃度の低い領域にまで100%の阻害率を有する結果が得られた。一方で、本発明の分析装置により得られた結果(フロー(FIA))では、コウジ酸の阻害率は、77.5(5mg/ml)および41.2(0.5mg/ml)として得られ、それ以下の濃度では充分な阻害率が得られていないことが示された。   As shown in Table 2, the batch test showed that the inhibition rate of kojic acid had a 100% inhibition rate even in a considerably low concentration region. On the other hand, in the result (flow (FIA)) obtained by the analyzer of the present invention, the inhibition rate of kojic acid was obtained as 77.5 (5 mg / ml) and 41.2 (0.5 mg / ml). It was shown that a sufficient inhibition rate was not obtained at a concentration lower than that.

この結果は、図11にも示されるように、コウジ酸が高い阻害率を示すものの、回復率の大きなことを考えると、競合阻害が存在する条件においてバッチ試験では競合阻害による効果が過大に評価されてしまっていることを示すものである。なお、今回測定した生薬成分では、賦活活性を示すサンプルは得られなかったものの、同様の分析シーケンスを使用すれば、酵素−基質反応の賦活活性を評価することができることは、当業者であれば容易に理解できるものである。   Although this result shows that kojic acid shows a high inhibition rate as shown in FIG. 11, considering the large recovery rate, the effect of competitive inhibition is overestimated in the batch test under conditions where competitive inhibition exists. It shows that it has been done. In addition, although the sample which shows activation activity was not obtained in the crude drug ingredient measured this time, if the same analysis sequence is used, it is possible for those skilled in the art to evaluate the activation activity of the enzyme-substrate reaction. It can be easily understood.

上述したように、本発明によれば、酵素−基質反応に対する活性制御成分の活性特性、具体的には、阻害性、回復性、賦活性などを解明するための新奇なフローインジェクション分析装置およびフローインジェクション分析方法が提供でき、新たな阻害成分のスクリーニング、新奇な薬剤組成物の生成、およびドラッグ・デリバリー・システムの構築が可能となる。   As described above, according to the present invention, a novel flow injection analyzer and flow for elucidating the activity characteristics of the activity control component for the enzyme-substrate reaction, specifically, inhibition, recovery, activation, etc. An injection analysis method can be provided, which enables screening of new inhibitory components, generation of novel pharmaceutical compositions, and construction of drug delivery systems.

本発明のフローインジェクション分析装置(以下、単に分析装置として参照する。)を示した図。1 is a diagram showing a flow injection analyzer of the present invention (hereinafter simply referred to as an analyzer). 本発明において使用することができる固定化酵素が充填されたカラム20を一部断面として示した図。The figure which showed the column 20 filled with the immobilized enzyme which can be used in this invention as a partial cross section. 本発明における分析シーケンスを、フローチャートとして示した図。The figure which showed the analysis sequence in this invention as a flowchart. 図3に示した分析シーケンスにしたがって得られるデータを、リテンションタイムを横軸として示した、所謂、クロマトグラムとして示した図。The figure which showed the data obtained according to the analysis sequence shown in FIG. 3 as what is called a chromatogram which showed the retention time on the horizontal axis. 酵素としてチロシナーゼを用い、阻害成分を、コウジ酸とした実施の形態における阻害率のディレイタイムT依存性をプロットした図。The figure which plotted delay time Td dependence of the inhibition rate in embodiment which uses tyrosinase as an enzyme and made kojic acid an inhibitory component. 本発明の分析装置のシステム構成を示した正面図。The front view which showed the system configuration | structure of the analyzer of this invention. 生体内反応においてチロシンからメラニンの形成が行われる反応機序を示した図。The figure which showed the reaction mechanism in which melanin is formed from tyrosine in in vivo reaction. 本発明により得られた装置の感度特性について、横軸に基質(チロシン)濃度とし、縦軸に酸素電極からの出力電流としたプロットを示した図。The sensitivity characteristics of the device obtained according to the present invention are plotted with the substrate (tyrosine) concentration on the horizontal axis and the output current from the oxygen electrode on the vertical axis. 本発明において使用した阻害成分(生薬抽出物およびコウジ酸)を示した図。The figure which showed the inhibitory component (herbal medicine extract and kojic acid) used in this invention. 本発明において得られたチロシン−チロシナーゼ系におけるクロマトグラムよび各時間基準を示した図。The figure which showed the chromatogram and each time reference | standard in the tyrosine-tyrosinase system obtained in this invention. 本発明のフローインジェクション分析方法により得られた阻害率および回復率を示した図。The figure which showed the inhibition rate and recovery rate which were obtained by the flow injection analysis method of this invention. 従来のバッチ試験による阻害率の測定方法を示した概略図。Schematic which showed the measuring method of the inhibition rate by the conventional batch test.

符号の説明Explanation of symbols

10…分析装置、12…送液ポンプ、14…ダンパー、16、18…インジェクション・バルブ、20…カラム、22…検出装置、24…レコーダ、26…システム制御装置、28…オートサンプラー、30…恒温容器、32…固定化酵素パッケージ、34…恒温水インレット、36…恒温水アウトレット、38a、38b…パッキング構造、40…分析装置、42…オートサンプラー、44…カラムホルダ、46…システム制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Analytical apparatus, 12 ... Liquid feed pump, 14 ... Damper, 16, 18 ... Injection valve, 20 ... Column, 22 ... Detection apparatus, 24 ... Recorder, 26 ... System controller, 28 ... Autosampler, 30 ... Constant temperature Container, 32 ... Immobilized enzyme package, 34 ... Constant temperature water inlet, 36 ... Constant temperature water outlet, 38a, 38b ... Packing structure, 40 ... Analyzer, 42 ... Autosampler, 44 ... Column holder, 46 ... System controller

Claims (11)

固定化酵素を保持し、輸送媒体と共に試料が通じられるカラムと、
前記輸送媒体内に前記試料と前記固定化酵素との反応活性を制御する活性制御成分とを、第1の試料注入、前記活性制御成分の注入、第2の試料注入、および前記活性制御成分の残留の影響を測定するための時間の後の第3の試料注入として交互に注入する注入装置と、
前記活性制御成分よりも時間的に遅れて行われる前記第2の試料注入および前記第3の試料注入に対応する前記固定化酵素との制御下での反応を検出する検出装置と、
前記第2の試料注入により前記活性制御成分の活性特性を計算し、前記第3の試料注入により前記固定化酵素の回復性を計算するシステム制御装置と
を含む、フローインジェクション分析装置。
A column that holds the immobilized enzyme and through which the sample is passed along with the transport medium;
An activity control component that controls the reaction activity between the sample and the immobilized enzyme in the transport medium, a first sample injection, an injection of the activity control component, a second sample injection, and an activity control component An injection device that injects alternately as a third sample injection after the time to measure the effect of the residue ;
A detection device for detecting a reaction under control with the immobilized enzyme corresponding to the second sample injection and the third sample injection, which is performed later than the activity control component;
A flow injection analyzer comprising: a system controller that calculates an activity characteristic of the activity control component by the second sample injection and calculates a recoverability of the immobilized enzyme by the third sample injection .
前記試料は、美白剤、抗ピロリ菌剤、抗ステロール血症治療薬、抗ウツ剤、抗HIV剤、抗真菌剤、糖尿病治療薬(インスリン非依存)を含む群から選択される、請求項1に記載の分析装置。   The sample is selected from the group comprising a whitening agent, an anti-pylori agent, an anti-sterolemia therapeutic agent, an anti-Utsu agent, an anti-HIV agent, an antifungal agent, and a diabetes therapeutic agent (insulin-independent). The analyzer described in 1. 前記酵素は、酸化還元酵素であり、前記検出装置は、溶存酸素濃度を検出する、請求項1に記載の分析装置。   The analyzer according to claim 1, wherein the enzyme is an oxidoreductase, and the detection device detects a dissolved oxygen concentration. 前記酵素は、チロシナーゼであり、前記試料は、チロシンである、請求項3に記載の分析装置。   The analyzer according to claim 3, wherein the enzyme is tyrosinase and the sample is tyrosine. 注入装置により輸送媒体内に試料とカラム内に保持した固定化酵素との反応活性を制御する活性制御成分とを、第1の試料注入、前記活性制御成分、第2の試料注入、および前記活性制御成分の残留の影響を測定するための時間の後の第3の試料注入として交互に注入する段階と、
検出装置により前記活性制御成分よりも時間的に遅れて行われる前記第2の試料注入および前記第3の試料注入に対応する前記固定化酵素との制御下での反応を検出する段階と、
システム制御装置により前記第2の試料注入から前記活性制御成分の活性特性を計算し、前記第3の試料注入から前記固定化酵素の回復性を計算する段階
を含む、フローインジェクション分析方法。
An activity control component that controls the reaction activity between the sample in the transport medium and the immobilized enzyme held in the column by the injection device, the first sample injection, the activity control component, the second sample injection, and the activity Alternately injecting as a third sample injection after the time to measure the effect of residual control component ;
Detecting a reaction under control with the immobilized enzyme corresponding to the second sample injection and the third sample injection performed by the detection device with a time delay from the activity control component;
Calculating the activity characteristic of the activity control component from the second sample injection by a system controller and calculating the recoverability of the immobilized enzyme from the third sample injection .
前記試料と前記活性制御成分とを交互に注入する段階は、前記第2の試料注入を、前記第1の試料注入同一濃度、同一量として行う段階を含み、前記活性制御成分の注入後の前記第2の試料注入までの時間間隔が、前記試料のピーク・リテンションタイムの3〜20倍とされる、請求項5に記載の分析方法。 The step of alternately injecting the sample and the activity control component includes the step of performing the second sample injection at the same concentration and in the same amount as the first sample injection, and after the injection of the activity control component The analysis method according to claim 5, wherein a time interval until the second sample injection is 3 to 20 times a peak retention time of the sample. さらに、前記活性特性の計算は、前記活性制御成分の注入前に行われる前記第1の試料注入によるピークと、前記活性制御成分の注入後に注入された前記第2の試料注入のピークとの比を使用して活性特性を算出する段階を含む、請求項5に記載の分析方法。 Further, the calculation of the activity characteristic is performed by calculating a ratio between a peak due to the first sample injection performed before the injection of the activity control component and a peak of the second sample injection injected after the injection of the activity control component. The analysis method according to claim 5, comprising calculating an activity characteristic using 前記試料は、美白剤、抗ピロリ菌剤、抗ステロール血症治療薬、抗ウツ剤、抗HIV剤、抗真菌剤、糖尿病治療薬(インスリン非依存)を含む群から選択される、請求項6に記載の分析方法。   The sample is selected from the group comprising a whitening agent, an anti-pylori agent, an anti-sterolemia therapeutic agent, an anti-Utsu agent, an anti-HIV agent, an anti-fungal agent, and a diabetes therapeutic agent (insulin-independent). The analysis method described in 1. 前記酵素は、酸化還元酵素であり、前記検出装置は、溶存酸素濃度を検出する、請求項6に記載の分析方法。   The analysis method according to claim 6, wherein the enzyme is an oxidoreductase, and the detection device detects a dissolved oxygen concentration. 前記固定化酵素としてチロシナーゼを使用し、前記試料としてチロシンを含む薬剤を注入する、請求項9に記載のフローインジェクション分析方法。   The flow injection analysis method according to claim 9, wherein tyrosinase is used as the immobilized enzyme, and a drug containing tyrosine is injected as the sample. 前記活性特性は、酵素阻害性または酵素賦活性であり、前記回復性は、前記活性制御成分の影響からの前記固定化酵素の回復性である、請求項7に記載の分析方法。 The analysis method according to claim 7, wherein the activity characteristic is enzyme inhibition or enzyme activation, and the recoverability is recoverability of the immobilized enzyme from the influence of the activity control component .
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