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JPS6154400B2 - - Google Patents
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JPS6154400B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6154400B2
JPS6154400B2 JP13407477A JP13407477A JPS6154400B2 JP S6154400 B2 JPS6154400 B2 JP S6154400B2 JP 13407477 A JP13407477 A JP 13407477A JP 13407477 A JP13407477 A JP 13407477A JP S6154400 B2 JPS6154400 B2 JP S6154400B2
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JP
Japan
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boc
amino
group
formula
methylcoumarin
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Expired
Application number
JP13407477A
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Japanese (ja)
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JPS5468290A (en
Inventor
Sadaaki Iwanaga
Shunpei Sakakibara
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Seikagaku Corp
Original Assignee
Seikagaku Corp
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Publication date
Application filed by Seikagaku Corp filed Critical Seikagaku Corp
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Publication of JPS5468290A publication Critical patent/JPS5468290A/en
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は新規螢光基質を用いる細菌内毒素の検
出測定法に関するものである。 カブトガニ(Horseshoe crab)の血球抽出液
(アメボサイト・ライセート)が、微量の細菌毒
素と反応してゲル化する現象をもとに、内毒素の
微量検出法が開発され、すでに医薬的、薬学的、
および環境衛生学的分野において使用されてい
る。 これらの検出方法においては、ゲルの固さを肉
眼的に判定する方法がもつとも良く使われ、その
他ゲル化時間測定法、濁度の変化を光度計を用い
て追跡する方法、クロツト蛋白定量法等がある
が、いずれもゲル化現象にもとずくため、ゲル化
終了点や、フロツキユレーシヨンの判定が難かし
く粘度の高い被検体を扱うときは判定が一層困難
であつた。 また、これらの検出法による内毒素の検出感度
は、アメボサイト・ライセートの活性、内毒素の
種類、判定の基準によつて多少変動するが、概略
10-3〜10-4μg/mlとされている。 これらのゲル化の程度を直接的、もしくは間接
的に測定する内毒素の検出法は、被検体にゲル化
阻害物質を含むときや、或る種のプロテアーゼに
よるゲル化に影響が起ることから、原理的にゲル
化現象によらない内毒素の検出法の開発が望まれ
て来た。 本発明は、先に本出願人が申請した「細菌内毒
素の検出測定法」(特願昭52―70335号)の発明に
準じ、従来のゲル化現象とは異つた新規な方法
で、内毒素を鋭敏に検出測定する方法に係る。 すなわち、カブトガニのアメボサイト・ライセ
ートもしくは、その中に含まれる酵素成分(アミ
ダーゼ前駆物質)ならびに一定の化学構造を有す
る新規螢光性化合物(基質)と検体とを接触させ
ると基質が細菌内毒素量に比例して、特異的に切
断されると伝う現象に基き、この時に遊離された
螢光物質を検出定量することにより極めて微量の
内毒素の検出測定が可能となつた。 本発明の方法をさらに詳しく説明すると、本発
明は 次式(): (式中、R1はN末端に保護基を有するL―ア
ミノ酸残基もしくはL―アミノ酸からなるペプチ
ド残基を表わす。) で示される螢光基質と、カブトガニのアメボサイ
ト・ライセートおよび/又は該ライセートより分
離された酵素成分とを検体に接触させ生成した7
―アミノ―4―メチル―クマリンを螢光分析法に
より検出もしくは定量することを特徴とする検体
中の細菌内毒素の検出測定法に関するものであ
る。本発明において、細菌内毒素に接触させてア
ミダーゼ様物質を遊離させるには、カブトガニ血
中のアメボサイト・ライセートもしくはその中に
含まれ、該ライセートから分離された酵素成分
(アミダーゼ前駆物質:内毒素により活性化され
てアミダーゼ様物質に変化する。)を用いるが、
アメボサイト・ライセートはカブトガニ血液中に
含まれるアメボサイトを低張液で処理することに
より得ることができ、酵素成分は、アメボサイ
ト・ライセートをカラムクロマトグラフイー、電
気泳動法、エレクトロフオーカツシング、アフイ
ニテイクロマトグラフイー等により精製分離して
得ることができる。 細菌内毒素が、アメボサイト・ライセート、も
しくは該ライセートより分離される酵素成分(ア
ミダーゼ前駆物質)に作用して生成するアミダー
ゼ様物質により特異的に作用を受ける化合物(基
質)は、式(1)で示されるペプチド性螢光化合物で
あるが、式中R1は、例えば次に示す構造を有す
るものが挙げられる。 すなわち、Boc―Val―Leu―,Boc―Leu―,
Z―Leu―,Boc―Ileu―Glu―,Boc―Val―Ser
―,Boc―Ser―,Boc―Ser(―Bz)―,(式
中、Bocはtert―ブトキシカルボニル基、Zはカ
ルボベンゾキシ基、Bzはベン(ジ)ル基を表わ
す。)等である。 式(1)で表わされる化合物はいずれも新規物質で
あり、7―アミノ―4―メチルクマリンがR1
Gly―Arg―で示されるペプチド性残基中のArg
のC末端と7位のアミノ基とで酸アミド結合によ
り連結したものであるが、前記アミダーゼ様物質
の作用を受けて、この酸アミド結合が容易に酵素
的に加水分解されて7―アミノ―4―メチルクマ
リン(以下AMCと略記する)を遊離する。遊離
したAMCを螢光分析法特に螢光分析光々度計を
用いて高感度に検出定量することにより、従来の
方法では到達し得なかつた極めて微量の内毒素を
定量的に検出測定することが出来る。 酵素的加水分解によつて得られるAMCが基質
の螢光スペクトルとは全く異なつていることを利
用し、遊離するAMCを確実に検出測定出来る。
すなわち、遊離されるAMCは、励起波長
380nm、測定波長460nmを選択することにより、
基質由来の螢光の影響をほとんど受けず定量性も
高い。 本発明に用いられる基質の特徴は、式()中
―Gly―Arg―で示されるペプチド残基にあり、
C―末端よりL―アルギニン、グリシンの順にア
ミノ酸が連結していることが必須である。 又、式()で示される基質は、カブトガニの
アメボサイト・ライセートに存在して細菌内毒素
により活性化されるアミダーゼ様物質に極めて特
異的に加水分解を受けることから、アメボサイト
ライセート中に共存する他のプロテアーゼ類や、
被検体中に異種プロテアーゼが存在する場合等、
従来のゲル化現象により、内毒素を検出する場合
に存する欠点を克服することができる。 以下調製例および実施例により本発明をさらに
詳細に説明する。 調製例 1 アメボサイト・ライセートの調製 特公昭51―40131号に準じ日本産カブトガニ
Tachypleue tridentatus(体重約2Kg程度)から
厳重に汚染を避けて、約100ml程度の血リンパ液
を採取する。遠心分離によりアメボサイトを分離
し、3%塩化ナトリウム溶液で洗滌し、アメボサ
イト・ペレツトを得る。このアメボサイト・ペレ
ツトに蒸留水または緩衝液(tris―HCl,
0.05M;CaCl2,0.001M;NaCl0.15M;PH7.2)を
原血リンパ液の1/10容加え、滅菌したホモジナイ
ザーでよく撹拌し、凍結融解し、その後5000r.p.
m.で15分間遠心して、上清を得た。これをアメ
ボサイト・ライセート・Tachypleus(以下ALT
と略称する)とする。このALTをN.S.Young
ら;J.Clin.Invest.,511790(1972)の方法に準
じSephadexG50(フアルマシア・フアインケミ
カル社の商品名)を用いてゲル過を行い、アミ
ダーゼ前駆物質を含む分画(Fraction―1)(以
下ALT―F1と略称する。)を得る。 調製例 2 北米産カブトガニ リムラス・ポリフエムス
(Limulus polyphemus)の血リンパ液を調製例
1と同様に処理し、アメボサイト・ライセート・
リムラス(Amoebocyte.Lysate・Limulus:以下
ALLと略称する)を得る。 調製例 3 本発明に用いる一般式() (以下、基
The present invention relates to a method for detecting bacterial endotoxins using a novel fluorescent substrate. A method for detecting trace amounts of endotoxin has been developed based on the phenomenon in which horseshoe crab blood cell extract (amebocyte lysate) reacts with trace amounts of bacterial toxins and turns into a gel.
and used in the environmental health field. Among these detection methods, a method that visually determines the hardness of the gel is often used, and other methods include a gelation time measurement method, a method that uses a photometer to track changes in turbidity, and a clot protein quantification method. However, since both methods are based on the gelation phenomenon, it is difficult to determine the end point of gelation and flocculation, which is even more difficult when dealing with highly viscous specimens. In addition, the sensitivity of detecting endotoxins by these detection methods varies somewhat depending on the activity of the amebocyte lysate, the type of endotoxin, and the criteria for determination, but approximately
It is estimated to be 10 -3 to 10 -4 μg/ml. Endotoxin detection methods that directly or indirectly measure the degree of gelation are difficult to detect when the sample contains gelation inhibitors or because gelation is affected by certain proteases. There has been a desire to develop a method for detecting endotoxins that does not, in principle, rely on gelation phenomena. The present invention is based on the invention of "Method for Detection and Measurement of Bacterial Endotoxins" (Japanese Patent Application No. 70335/1983) previously filed by the present applicant, and is based on a novel method different from the conventional gelation phenomenon. It relates to a method for sensitively detecting and measuring toxins. In other words, when a specimen is brought into contact with horseshoe crab amebocyte lysate or an enzyme component contained therein (amidase precursor) and a new fluorescent compound (substrate) having a certain chemical structure, the substrate increases the amount of bacterial endotoxin. Based on the phenomenon of proportionally specific cleavage, it has become possible to detect and quantify extremely small amounts of endotoxin by detecting and quantifying the fluorescent substance liberated at this time. To explain the method of the present invention in more detail, the present invention employs the following formula (): (In the formula, R 1 represents an L-amino acid residue having a protecting group at the N-terminus or a peptide residue consisting of an L-amino acid.) A fluorescent substrate represented by the above, and a horseshoe crab amebosite lysate and/or the lysate. 7 produced by contacting the sample with the enzyme component separated by
This invention relates to a method for detecting and measuring bacterial endotoxins in a specimen, which is characterized by detecting or quantifying -amino-4-methyl-coumarin by a fluorescence analysis method. In the present invention, in order to release an amidase-like substance by contacting with bacterial endotoxin, amebocyte lysate in horseshoe crab blood or an enzyme component contained therein and separated from the lysate (amidase precursor: due to endotoxin It is activated and changes into an amidase-like substance).
Amebocyte lysate can be obtained by treating amebocytes contained in horseshoe crab blood with a hypotonic solution. It can be obtained by purifying and separating it by romatography or the like. A compound (substrate) that is specifically acted upon by an amidase-like substance produced by bacterial endotoxin acting on amebocyte lysate or an enzyme component (amidase precursor) separated from the lysate is expressed by formula (1). Among the peptidic fluorescent compounds shown above, R 1 in the formula includes, for example, compounds having the following structure. That is, Boc-Val-Leu-, Boc-Leu-,
Z―Leu―, Boc―Ileu―Glu―, Boc―Val―Ser
-, Boc-Ser-, Boc-Ser(-Bz)-, (wherein, Boc represents a tert-butoxycarbonyl group, Z represents a carbobenzoxy group, and Bz represents a ben(d)yl group). . All compounds represented by formula (1) are new substances, and 7-amino-4-methylcoumarin is R 1 -
Arg in peptidic residues denoted by Gly-Arg-
The C-terminus and the amino group at the 7-position are linked by an acid amide bond, but under the action of the amidase-like substance, this acid amide bond is easily enzymatically hydrolyzed to form 7-amino- 4-Methylcoumarin (hereinafter abbreviated as AMC) is released. By detecting and quantifying released AMC with high sensitivity using a fluorescence analysis method, particularly a fluorescence analysis photometer, we can quantitatively detect and measure extremely small amounts of endotoxins that could not be reached using conventional methods. I can do it. Taking advantage of the fact that AMC obtained by enzymatic hydrolysis is completely different from the fluorescence spectrum of the substrate, it is possible to reliably detect and measure liberated AMC.
That is, the AMC released is at the excitation wavelength
By selecting 380nm and measurement wavelength 460nm,
It is almost unaffected by substrate-derived fluorescence and has high quantitative properties. The substrate used in the present invention is characterized by the peptide residue represented by -Gly-Arg- in formula (),
It is essential that amino acids are linked in the order of L-arginine and glycine from the C-terminus. In addition, the substrate represented by formula () is highly specifically hydrolyzed by an amidase-like substance that exists in horseshoe crab amebocyte lysate and is activated by bacterial endotoxin, so it coexists in amebocyte lysate. Other proteases that
When a foreign protease is present in the sample, etc.
The conventional gelation phenomenon makes it possible to overcome the drawbacks that exist when detecting endotoxins. The present invention will be explained in further detail with reference to Preparation Examples and Examples below. Preparation example 1 Preparation of amebosite lysate Japanese horseshoe crab according to Special Publication No. 51-40131
Approximately 100 ml of hemolymph is collected from Tachypleue tridentatus (weighing approximately 2 kg) while strictly avoiding contamination. The amebocytes are separated by centrifugation and washed with 3% sodium chloride solution to obtain an amebocyte pellet. Add distilled water or buffer solution (tris-HCl,
0.05M; CaCl 2 , 0.001M; NaCl 0.15M; PH7.2) was added to 1/10 volume of the original blood lymph, stirred well with a sterilized homogenizer, frozen and thawed, and then heated at 5000 r.p.
The supernatant was obtained by centrifugation at m. for 15 minutes. This is Amebosite Lysate Tachypleus (hereinafter referred to as ALT).
). This ALT is NSYoung
J. Clin. Invest., 51 1790 (1972), gel filtration was performed using Sephadex G50 (trade name of Pharmacia Fine Chemical Co., Ltd.) to obtain a fraction containing the amidase precursor (Fraction-1). (hereinafter abbreviated as ALT-F1) is obtained. Preparation Example 2 The hemolymph of the North American horseshoe crab Limulus polyphemus was treated in the same manner as in Preparation Example 1 to obtain amebocyte lysate.
Limulus (Amoebocyte.Lysate・Limulus: below)
(abbreviated as ALL). Preparation Example 3 General formula () used in the present invention (Hereinafter, base

【式】をMCAと略記 する。)で示される新規ペプチド性螢光基質の調
製例の概略を述べ、得られた各種化合物の物性を
表に示す。 1 N〓―カルボベンゾキシ―L―アルギニン
(N〓―Z―L―Arg)と、7―アミノ―4―
メチルクマリン(AMC)とを、ジメチルホル
ムアミド(DMF)中、室温下撹拌しジシクロ
ヘキシルカルボジイド(DCCI)にて脱水縮合
して、7―(N〓―カルボベンゾキシ―L―ア
ルギニル)アミノ―4―メチルクマリンを得
る。この化合物のN〓―カルボベンゾキシル基
を、パラジウム炭素触媒下H2(パラジウム
黒/H2)にて還元的に切断し、7―L―アルギ
ニルアミノ―4―メチルクマリン(Arg―
MCA)…(1)を得る。 2 (1)をDMF―H2Oに溶解し、カルボベンゾキ
シ、グリシンのN―ヒドロキシコハク酸イミド
エステル(Z―Gly―OSu)を加え反応せしめ
7―(N〓―カルボベンゾキシグリシル―L―
アルギニル)アミノ―4―クマリンを得る。N
〓―保護基をパラジウム黒/H2にて還元切断
し7―(グリシル―L―アルギニル)アミノ―
4―メチルクマリン(Gly―Arg―MCA)…(2)
を得る。 3 (1)にN〓―tert―ブトキシカルボニル―L―
バリル―L―ロイシン―グリシンのN―ヒドロ
キシコハク酸イミドエステル(Boc―Val―Leu
―Gly―OSu)を反応せしめ7―(N〓―tert
―ブトキシカルボニル―L―バリル―L―ロイ
シル―グリシル―L―アルギニル)アミノ―4
―メチルクマリン(Boc―Val―Leu―Gly―
Arg―MCA)…(3)を得る。 4 (2)にN〓―tert―ブトキシカルボニル―L―
ロイシンのN―ヒドロキシコハク酸イミドエス
テルを加えて反応し、7―(N〓―tert―ブト
キシカルボニル―L―ロイシン―グリシル―L
―アルギニル)アミノ―4―メチルクマリン
(Boc―Leu―Gly―Arg―MCA)…(4)を得る。 5 (2)にN〓―カルボベンゾキシ―L―ロイシン
のN―ヒドロキシコハク酸イミドエステルを加
えて反応し、7―(N〓―カルボベンゾキシ―
L―ロイシル―グリシル―L―アルギニル)ア
ミノ―4―メチルクマリン(Z―Leu―Gly―
Arg―MCA)…(5)を得る。 6 N〓―カルボベンゾキシ―NG―トシル―L
―アルギニンをDMFに溶解し4―メチル―7
―アミノクマリンを加えDCCIにより脱水縮合
することにより7―(N〓―カルボベンゾキシ
―NG―トシル―L―アルギニル)アミノ―4
―メチルクマリンを得る。この化合物をパラジ
ウム黒/H2によりN〓―カルボベンゾキシル
基を還元的に切断し、7―(NG―トシル―L
―アルギニル)アミノ―4―メチルクマリンを
得る。この化合物に、N〓―カルボベンゾキシ
グリシンのN―ヒドロキシコハク酸イミドエス
テルを反応せしめ、7―(N〓―カルボベンゾ
キシグリシル―NG―トシル―L―アルギニ
ル)アミノ―4―メチルクマリンを得る。次い
で、パラジウム黒/H2によりN〓―カルボベ
ンゾキシル基を還元的に切断し、7―(グリシ
ル―NG―トシル―L―アルギニル)アミノ―
4―メチルクマリンを得る。この化合物と、N
〓―tert―ブトキシカルボニル―γ―ベンジル
―L―グルタミン酸のN―ヒドロキシコハク酸
イミドエステルを反応せしめて、7―(N〓―
tert―ブトキシカルボニル―γ―ベンジル―L
―グルタミン―グリシル―NG―トシル―L―
アルギニル)アミノ―4―メチルクマリンを得
る。 この化合物を低温下、無水フツ化水素により
反応せしめ、グルタミン酸のN〓―tert―ブト
キシカルボニル基、γ―ベンジル基及びアルギ
ニルのNG―トシル基を切断し、7―(L―グ
ルタミン―グリシル―L―アルギニル)アミノ
―4―メチルクマリンを得る。 この化合物とN〓―tert―ブトキシカルボニ
ル―L―イソロイシンのN―ヒドロキシコハク
酸イミドエステルとを反応せしめ、7―(N〓
―tert―ブトキシカルボニル―L―イソロイシ
ル―L―グルタミル―グリシル―L―アルギニ
ル)アミノ―4―メチルクマリン(Boc―ILeu
―Glu―Gly―Arg―MCA)…(6)を得る。 7 (1)にN〓―tert―ブトキシ―L―バリル―L
―セリルグリシンのN―ヒドロキシコハク酸イ
ミドエステルを加えて反応せしめて、7―(N
〓―tert―ブトキシカルボニル―L―バリル―
L―セリル―グリシル―L―アルギニル)アミ
ノ―4―メチルクマリン(Boc―Val―Ser―
Gly―Arg―MCA)…(7)を得る。 8 (2)にN〓―tert―ブトキシカルボニル―O―
ベンジル―L―セリンの2―ヒドロキシコハク
酸イミドエステルを加えて反応し、7―(N〓
―tert―ブトキシカルボニル―O―ベンジル―
L―セリル―グリシル―L―アルギニル)アミ
ノ―4―メチルクマリン
[Formula] is abbreviated as MCA. ) will be described, and the physical properties of the various compounds obtained are shown in the table. 1 N-carbobenzoxy-L-arginine (N-Z-L-Arg) and 7-amino-4-
Methyl coumarin (AMC) was stirred in dimethylformamide (DMF) at room temperature and dehydrated and condensed with dicyclohexylcarbodiide (DCCI) to obtain 7-(N〓-carbobenzoxy-L-arginyl)amino-4-. Obtain methylcoumarin. The N-carbobenzoxyl group of this compound was reductively cleaved with H 2 (palladium black/H 2 ) under a palladium carbon catalyst, and 7-L-arginylamino-4-methylcoumarin (Arg-
MCA)...obtain (1). 2 Dissolve (1) in DMF-H 2 O, add carbobenzoxy and glycine N-hydroxysuccinimide ester (Z-Gly-OSu), and react.7-(N〓-carbobenzoxyglycyl- L-
arginyl)amino-4-coumarin is obtained. N
〓-The protective group was reductively cleaved with palladium black/H 2 to form 7-(glycyl-L-arginyl)amino-
4-Methylcoumarin (Gly-Arg-MCA)…(2)
get. 3 (1) is N〓-tert-butoxycarbonyl-L-
N-hydroxysuccinimide ester of valyl-L-leucine-glycine (Boc-Val-Leu
-Gly-OSu) to react 7-(N〓-tert
-butoxycarbonyl-L-valyl-L-leucyl-glycyl-L-arginyl)amino-4
-Methylcoumarin (Boc-Val-Leu-Gly-
Arg−MCA)…(3) is obtained. 4 (2) is N〓-tert-butoxycarbonyl-L-
N-hydroxysuccinimide ester of leucine is added and reacted to form 7-(N〓-tert-butoxycarbonyl-L-leucine-glycyl-L
-Arginyl)amino-4-methylcoumarin (Boc-Leu-Gly-Arg-MCA)...(4) is obtained. 5 Add N-hydroxysuccinimide ester of N〓-carbobenzoxy-L-leucine to (2) and react to form 7-(N〓-carbobenzoxy-
L-leucyl-glycyl-L-arginyl)amino-4-methylcoumarin (Z-Leu-Gly-
Arg−MCA)…(5) is obtained. 6 N〓-Carbobenzoxy-N G -Tosyl-L
-Dissolve arginine in DMF to form 4-methyl-7
7-(N〓-carbobenzoxy-N G -tosyl-L-arginyl)amino-4 is obtained by adding aminocoumarin and dehydration condensation using DCCI.
- Obtain methylcoumarin. The N-carbobenzoxyl group of this compound was reductively cleaved with palladium black/ H2 to form 7-(N G -tosyl-L
-Arginyl)amino-4-methylcoumarin is obtained. This compound was reacted with N-hydroxysuccinimide ester of N-carbobenzoxyglycine to produce 7-(N-carbobenzoxyglycyl-N G -tosyl-L-arginyl)amino-4-methylcoumarin. get. Next, the N-carbobenzoxyl group was reductively cleaved with palladium black/H 2 to form 7-(glycyl-N G -tosyl-L-arginyl)amino-
4-Methylcoumarin is obtained. This compound and N
7-(N〓-
tert-butoxycarbonyl-γ-benzyl-L
-Glutamine-Glycyl-N G -Tosyl-L-
arginyl)amino-4-methylcoumarin is obtained. This compound was reacted with anhydrous hydrogen fluoride at low temperature to cleave the N-tert-butoxycarbonyl group and γ-benzyl group of glutamic acid and the N G -tosyl group of arginyl, and 7-(L-glutamine-glycyl- L-arginyl)amino-4-methylcoumarin is obtained. This compound was reacted with N-hydroxysuccinimide ester of N-tert-butoxycarbonyl-L-isoleucine, and 7-(N
-tert-butoxycarbonyl-L-isoleucyl-L-glutamyl-glycyl-L-arginyl)amino-4-methylcoumarin (Boc-ILeu
-Glu-Gly-Arg-MCA)...(6) is obtained. 7 (1) N〓-tert-butoxy-L-valyl-L
-N-hydroxysuccinimide ester of serylglycine is added and reacted to form 7-(N
〓-tert-butoxycarbonyl-L-valyl-
L-seryl-glycyl-L-arginyl)amino-4-methylcoumarin (Boc-Val-Ser-
Gly−Arg−MCA)…(7) is obtained. 8 (2) is N〓-tert-butoxycarbonyl-O-
2-hydroxysuccinimide ester of benzyl-L-serine was added and reacted, and 7-(N〓
-tert-butoxycarbonyl-O-benzyl-
L-seryl-glycyl-L-arginyl)amino-4-methylcoumarin

【式】を得る。 9 (8)のO―ベンジル基をパラジウム黒/H2
より還元的に切断し7―(N〓―tert―ブトキ
シカルボニル―L―セリル―グリシル―L―ア
ルギニル)アミノ―4―メチルクマリン(Boc
―Ser―Gly―Arg―MCA)…(9)を得る。
Obtain [formula]. 9 The O-benzyl group of (8) was reductively cleaved with palladium black/H 2 to give 7-(N〓-tert-butoxycarbonyl-L-seryl-glycyl-L-arginyl)amino-4-methylcoumarin (Boc
-Ser-Gly-Arg-MCA)...(9) is obtained.

【表】 実施例 1 調製例1にて得られたカブトガニALT―F1
に、H.NiwaらJapan J.Med.Sci.Biol.26,20
(1973)の方法に準じて調製したサルモネラミネ
ソタ(Salumonella minesota)R595の内毒素を
作用させて生じたアミダーゼ様活性を、調製例3
で得た新規合成基質を用いて測定し、各基質に対
する内毒素活性化酵素の水解速度を求めた。これ
らの値を表2に示す。 各種基質は、0.05MTris―HCl緩衝液PH8.0,
0.1MNaCl;0.01MCaCl2の0.1mM溶液を調製して
用いた。また溶解しにくい基質には、ジメチルス
ルホキシド(DMSO)あるいはジメチルホルムア
ミド(DMF)の少量を加えて溶解した。 水解速度は、基質溶液2.5mlを37℃で2.5分間予
備加温したのち、10μlの酵素液を加え100秒後
に基質より遊離する7―アミノ―4―メチルクマ
リン(AMC)量を、励起波長として380nm、測
定波長として460nmを選択し、螢光分光光度計
(日立製作所製、MPF―2A型)を用いて測定し、
酵素の吸光度(A280)当りの値を算出した。 実施例 2 調製例1にて得られたカブトガニALT―F1及
び調製例3で示したBoc―Val―Leu―Gly―Arg
―MCAの0.05M Tris―HCl緩衝液PH8.0,
0.1MNaCl;0.01MCaCl2,0.1mM溶液を用いE.
coli0111:B4の内毒素の定量を行なつた。測定は
ALT―F―110μl(0.D280=0.3/ml)に各濃度
の内毒素溶液0.5ml宛加え、37℃で15分間インキ
ユベートした後、基質溶液2.5mlを加えて100秒後
に生ずるAMCの螢光強度を測定することにより
行なつた。結果を図1に示した。螢光測定の条件
は実施例1に準じた。
[Table] Example 1 Horseshoe crab ALT-F1 obtained in Preparation Example 1
In, H. Niwa et al. Japan J. Med. Sci. Biol. 26, 20
Preparation Example 3
The water lysis rate of the endotoxin-activating enzyme for each substrate was determined using the newly synthesized substrates obtained in . These values are shown in Table 2. Various substrates are 0.05MTris-HCl buffer PH8.0,
A 0.1 mM solution of 0.1M NaCl; 0.01MCaCl 2 was prepared and used. Substrates that were difficult to dissolve were dissolved by adding a small amount of dimethyl sulfoxide (DMSO) or dimethyl formamide (DMF). The water dissolution rate is determined by prewarming 2.5 ml of the substrate solution at 37°C for 2.5 minutes, adding 10 μl of the enzyme solution, and calculating the amount of 7-amino-4-methylcoumarin (AMC) released from the substrate after 100 seconds using the excitation wavelength. 380nm and 460nm as the measurement wavelength, and measured using a fluorescence spectrophotometer (manufactured by Hitachi, MPF-2A type).
The value per absorbance (A 280 ) of the enzyme was calculated. Example 2 Horseshoe crab ALT-F1 obtained in Preparation Example 1 and Boc-Val-Leu-Gly-Arg shown in Preparation Example 3
-MCA 0.05M Tris-HCl buffer PH8.0,
E. using 0.1M NaCl; 0.01MCaCl 2 , 0.1mM solution.
coli0111: B4 endotoxin was quantified. The measurement is
Add 0.5 ml of endotoxin solution of each concentration to ALT-F-110 μl (0.D 280 = 0.3/ml), incubate at 37°C for 15 minutes, add 2.5 ml of substrate solution, and remove the AMC fireflies generated 100 seconds later. This was done by measuring light intensity. The results are shown in Figure 1. The conditions for fluorescence measurement were the same as in Example 1.

【表】 実施例 3 アメリカ産カブトガニ(Limulus
polyphemus)のライセートに相当するものとし
て市販品pyrostat(Worthington
Biochemicals)の水溶液(1バイアル/5ml)を
用いて、各種螢光基質に対する水解速度を調べ
た。各種基質は、0.1M Tris HCl(PH8.0)
0.025M MgCl2に0.1mMになるように溶かして、
その0.5mlを用いた。0.1%のエンドトキシン
(Salmonella minnesota R595)20μlを加え、
37℃に3分間予備加温し、0.5mlのライセートを
加え、さらに15分間インキユベートし、螢光増大
を測定した。測定の条件は、実施例1に準じた。
結果は表3に示すとおりである。表3から、
ALP内のアミダーゼ様酵素がエンドトキシンに
よつて、活性化され、各種螢光基質に対する水解
活性を示すことがわかる。 以上、実施例に示した通り、カブトガニ・アメ
ボサイトライセート及び新規螢光性合成基質を用
いることによつて細菌内毒素を迅速、かつ高感度
で定量的に検出測定することが可能である。本発
明において、螢光光度法を用いることにより内毒
素の検出感度は10-6〜10-9μg/mlにまで達し
た。
[Table] Example 3 American horseshoe crab (Limulus)
The commercial product pyrostat (Worthington
Using an aqueous solution (1 vial/5 ml) of Biochemicals, the rate of water dissolution for various fluorescent substrates was investigated. Various substrates are 0.1M Tris HCl (PH8.0)
Dissolve it in 0.025M MgCl2 to a concentration of 0.1mM.
0.5 ml of it was used. Add 20 μl of 0.1% endotoxin (Salmonella minnesota R595),
Prewarmed to 37° C. for 3 minutes, added 0.5 ml of lysate, incubated for an additional 15 minutes, and measured fluorescence increase. The measurement conditions were the same as in Example 1.
The results are shown in Table 3. From Table 3,
It can be seen that the amidase-like enzyme within ALP is activated by endotoxin and exhibits hydrolysis activity against various fluorescent substrates. As shown in the Examples above, by using horseshoe crab amebocyte lysate and a novel fluorescent synthetic substrate, it is possible to detect and measure bacterial endotoxins rapidly, with high sensitivity, and quantitatively. In the present invention, the endotoxin detection sensitivity reached 10 -6 to 10 -9 μg/ml by using fluorophotometry.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1はエンドトキシン量と遊離されたAMC量
との関係を示す。
Figure 1 shows the relationship between the amount of endotoxin and the amount of released AMC.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 式 〔式中、R1は Boc―Val―Leu―、Boc―Leu―、Z―Leu、 Boc―ILeu―Glu―、Boc―Val―Ser―、
【式】及びBoc―Ser― (式中、Bocはtert―ブトキシカルボニル基、
Zはカルボベンゾキシ基、Bzはベンジル基を表
わす。) からなる群から選ばれる残基を表わす。〕 で示される螢光基質と、カブトガニのアメボサイ
ト・ライセートおよび/又は該ライセートより分
離された酵素成分とを検体に接触させ生成した7
―アミノ―4―メチル―クマリンを螢光分析法に
より検出もしくは定量することを特徴とする検体
中の細菌内毒素の検出測定法。
[Claims] 1 formula [In the formula, R 1 is Boc-Val-Leu-, Boc-Leu-, Z-Leu, Boc-ILeu-Glu-, Boc-Val-Ser-,
[Formula] and Boc-Ser- (wherein Boc is a tert-butoxycarbonyl group,
Z represents a carbobenzoxy group, and Bz represents a benzyl group. ) represents a residue selected from the group consisting of ] 7 produced by contacting a specimen with a fluorescent substrate represented by horseshoe crab amebosite lysate and/or an enzyme component separated from the lysate.
-A method for detecting and measuring bacterial endotoxin in a specimen, which comprises detecting or quantifying amino-4-methyl-coumarin by a fluorescence analysis method.
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