ジャッフェ反応
マックス・ジャッフェ
生まれる1841年7月25日
シレジア、シュレジエンのグリュンベルク
死亡1911年10月26日（1911年10月26日）（70歳）
ベルリン、ドイツ
母校ベルリン大学
知られているクレアチニンとピクリン酸のジャッフェ反応— 現在でも使用されている最も古い臨床手法。
科学者としてのキャリア
フィールド生化学、病理学、薬理学
機関ケーニヒスベルク大学

ヤッフェ反応は、臨床化学において血液および尿中のクレアチニン濃度を測定する比色法です。1886年、マックス・ヤッフェ（1841–1911）は論文「Über den Niederschlag, welchen Pikrinsäure in normalem Harn erzeugt und über eine neue Reaction des Kreatinins（クレアチニン反応の原理と反応について）」の中で、その基本原理について述べました。この論文では、アルカリ溶液中のクレアチニンとピクリン酸の性質について記述しています。ヤッフェ反応で生じた色の変化はクレアチニン濃度に正比例していましたが、ヤッフェは他のいくつかの有機化合物も同様の反応を引き起こすことにも注目しました。20世紀初頭、オットー・フォーリンはヤッフェの研究を臨床検査に応用しました。ヤッフェ反応はクレアチニンに対して非特異性であるにもかかわらず、その迅速性、自動分析への適応性、費用対効果の高さから、クレアチニン検査の選択肢として現在でも広く採用されており[ 1 ] 、医療検査室で使用され続けている最も古い方法論です[ 2 ]。この非特異性が、21世紀に至るまでクレアチニン分析のための新しい参照法の開発の動機となっています。

ヤッフェ反応。ピクリン酸はクレアチニンと反応してヤノフスキー錯体を形成する[ 3 ]。

マックス・ジャッフェ

マックス・ヤッフェは19世紀ドイツの著名な生化学者、病理学者、薬理学者、教授であった。[ 4 ] [ 5 ]彼は1841年7月25日、旧グリューンベルク（シロンスク地方）、現在のポーランドのジェロナ・グラで生まれた。[ 5 ]ベルリン大学医学部に通っている間、ルートヴィヒ・トラウベとヴィルヘルム・キューネに師事した。[ 5 ]その後、ケーニヒスベルクの診療所で助手として働いた。[ 5 ]そこで、エルンスト・ヴィクトル・フォン・ライデンと腐敗した痰に関する論文を共著し、肺におけるある特徴的な腐敗プロセスの発見につながった。[ 5 ]内科の学位を取得後、普仏戦争に従軍し、二級鉄十字章を受章した。[ 5 ] 1872年に医化学臨時教授の称号を授与され、翌年ケーニヒスベルク大学で最初の薬理学教授となった。[ 5 ] 1878年に医化学および実験薬理学研究所の所長に昇進し、 1882年にドイツレオポルディーナ自然科学アカデミーの会員となった。[ 5 ]クレアチニンの研究以外に、尿中のウロビリンとウロビリノーゲンを発見し、これらの化合物が胆汁に由来することを発見したことでも知られている。[ 5 ] 1911年10月26日にベルリンで亡くなり、ヴァイセンゼー墓地に埋葬されている。[ 5 ]

「...新しいクレアチニン反応」

クレアチニンは1885年にイヴァン・ホルバチェフスキによって初めて試験管内で合成されました。 [ 5 ] 1年後、ヤッフェの研究は論文「正常な水素イオン濃度におけるピクリン酸とクレアチニンの新しい反応について」に掲載されました。[ 6 ]ヤッフェは、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液に混ぜると、ピクリン酸とクレアチニンが赤橙色で針状の結晶沈殿物を形成することに気付きました。[ 5 ] [ 7 ] [ 8 ]塩化亜鉛を用いるノイバウアー反応と呼ばれるプロセスを経てワイル試験、つまりニトロプルシドナトリウム(SNP)を用いる比色反応を行うことで、沈殿した化合物が溶液の複塩であることをヤッフェは判定しました。 [ 8 ]沈殿物の量はクレアチニン濃度に正比例することを発見したが、この反応は非常に非特異的であり、他の多くの有機化合物でも観察できることにも気づいた。[ 5 ] [ 7 ]

臨床応用

クレアチニン検査のための血液サンプル情報

ヤッフェ反応に基づく。[ 2 ]

血清 プラズマ
非干渉性抗凝固薬
  • ヘパリンナトリウム
  • ヘパリンカリウム
  • ヘパリンリチウム
  • EDTA
干渉物質
  • 溶血 –結果が誤って増加します。
  • 黄疸 –結果が誤って減少します。
  • 脂肪血症 –結果が誤って減少します。
  • アンモニウムヘパリン –結果が誤って増加します。
  • タンパク質、グルコース、アセト酢酸、アスコルビン酸、セファロスポリン、アンモニウムなどの非特異的な色素原は、結果を不当に増加させます。

ジャッフェの名は臨床クレアチニン検査と同義であるが、彼の論文は後に永続的な方法となる原理を説明しただけであった。[ 5 ]ジャッフェの研究を採用し、当時の標準的なノイバウアー反応を放棄したのは、ハーバード大学の生化学者オットー・フォーリン（1867-1934）であり、彼はジャッフェ反応を使用して血液と尿の両方でクレアチニンレベルを分析したいくつかの論文を発表した。 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]フォーリンは1901年にピクリン酸法を使用し始め、1916年の彼の「Lab Manual of Biological Chemistry」にそれを含めた。[ 10 ] [ 12 ]フォーリンは、そのキャリアを通じて、クレアチニン用の最初のものを含むいくつかの定量的比色法の修正と改良を行った。[ 10 ]彼は当時の技術を活用し、測定精度を高めるためにデュボスク比色計を使用し、現代の生化学分析に比色分析法を導入した功績を認められています。[ 10 ]

フォリンの研究は、クレアチニンを腎機能の指標として焦点を当てたものではありませんでした。クレアチニンの前駆体は肝臓で合成されるため[ 2 ]、当時はクレアチニンは肝機能の指標と考えられていました[ 5 ] 。1926年になって初めて、ポール・クリスチャン・ブラント・レーベルグがクレアチニンが腎機能の重要な指標であると示唆しました[ 5 ]。

干渉性色素原

ジャッフェ反応の非特異性により、タンパク質、グルコース、アセト酢酸、アスコルビン酸、グアニジン、アセトン、セファロスポリン、アミノグリコシド（主にストレプトマイシン）、ケトン体、α-ケト酸、およびその他の有機化合物が存在する場合でも、クレアチニン値が誤って上昇する。[ 1 ] [ 2 ]アンモニウムも干渉物質であるため、サンプルが血漿の場合は、アンモニウムヘパリンが抗凝固剤として使用されていないように注意する必要がある。[ 2 ] [ 13 ] [ 14 ]尿サンプルでは、​​尿クレアチニン値が血液よりもはるかに高く、通常、干渉する色素原が有意なレベルで含まれていないため、非特異性は著しく低下する。[ 2 ] [ 7 ]

ジャッフェ反応の非特異性は依然として重要な問題である。[ 1 ]糖尿病患者は慢性腎臓病（CKD）を発症するリスクが高いため、グルコースとアセト酢酸による干渉は特に重要である。[ 15 ]

溶血、脂肪血症、黄疸などのアーティファクトも精度に影響を与える可能性があります。溶血はヤッフェ反応性色素原を放出するため、結果が誤って上昇する可能性があります。 [ 2 ]脂肪血症と黄疸症は光学的な読み取りを阻害し、値を誤って低下させる可能性があります。[ 2 ]この手順は、これらの干渉因子を最小限に抑えることを目的として、長年にわたって開発されてきました。[ 1 ]

ノイバウアーからSRM 967へ

ヤッフェより前に、ノイバウアーはクレアチニンを塩化亜鉛（ZnCl 2）と混合し、ワイル試験（SNPをNaOHに加えて酢酸（CH 3 CO 2 H）でインキュベートして色の変化を観察する）を行うことで、同様の沈殿反応を報告した。[ 5 ]フォリンがヤッフェ反応を臨床検査法として開発するまで、クレアチニンの測定にはノイバウアー法が使用されていた。フォリンの方法が進化するにつれ、サンプルからヤッフェ反応物質（主にタンパク質）を除去し、特異性を高めるための様々な技術が導入された。[ 7 ] 1950年代までには、ロイズ試薬と呼ばれる沈殿ケイ酸アルミニウム[ 16 ]が血清からタンパク質を除去するために使用されるようになり、精度がさらに向上した。[ 17 ]フラー土もタンパク質結合に使用されていましたが[ 2 ]、1980 年代まではロイズ試薬による吸着法が基準法でした。[ 18 ]手順が標準化されていないために新たな懸念が生じました。異なる研究室が異なるエンドポイントで結果を読み取っていたのです。[ 5 ]この問題は、特定のエンドポイントではなく、速度論的な結果の読み取りを導入した 1960 年代と 1970 年代の自動分析装置の登場で解決されました。 [ 1 ]速度論的 Jaffe 法では、血清をアルカリピクリン酸と混合し、 520 nm での吸光分光光度計で変化率を読み取ります。 [ 17 ]これにより手順が標準化されただけでなく、サンプルの脱タンパク質化の必要性もなくなりました。[ 5 ]また、2 つの新たな問題も生じました。分析装置は疑似クロモゲンを補正するためにアルゴリズム補正を使用していましたが、機器間で校正がまだ標準化されていませんでした。[ 1 ] [ 5

1980 年代には、クレアチニン検査の方法を変えると期待されるいくつかの新技術が登場しました。酵素法とイオン交換法は精度が向上しましたが、他の欠点もありました。[ 2 ] [ 5 ] [ 18 ]酵素法は一部の干渉を軽減しましたが、他の新しい干渉が発見されました。[ 15 ]高速液体クロマトグラフィー(HPLC) は、より感度と特異性が高く、米国臨床化学会が推奨する新しい基準法となりました。[ 2 ] [ 15 ] [ 17 ] HPLC は Jaffe 法の欠点を克服しましたが、手間がかかり、高価であったため、医療検査室で最も頻繁に注文される腎臓分析物の日常的な分析には実用的ではありませんでした。[ 2 ]シンプルで自動化が容易で費用対効果の高い Jaffe 法は、欠点にもかかわらず 21 世紀まで存続しています。[ 1 ]

2006年までに、同位体希釈質量分析法（IDMS）が参照方法となりました。[ 1 ] [ 15 ]クレアチニン検査の精度を向上させるために、米国国立標準技術研究所（NIST）によって新しい標準が開発されました。[ 19 ]米国病理専門医協会（ CAP）と国立腎臓病教育プログラム（NKDEP）は、NISTと協力して、標準参照物質967（SRM 967）と呼ばれる新しい管理参照を開発しました。 [ 19 ] SRM 967は、Jaffe法を含むクレアチニン検査の較正を標準化することを目的としています。[ 19 ]現在、米国国立衛生研究所は、IDMSとSRM 967の両方の使用を推奨しています。[ 20 ]

作品

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h Ahmed, Nessar (2011).臨床生化学. ニューヨーク: オックスフォード大学出版局. p. 72.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l Taylor, E. Howard (1989). Clinical Chemistry . New York: John Wiley and Sons. pp. 4, 58– 62.
  3. ^ Fu, Lung-Ming; Tseng, Chin-Chung; Ju, Wei-Jhong; Yang, Ruey-Jen (2018). 「ヒト血清クレアチニン検出のための迅速な紙ベースシステム」 . Inventions . 3 (2): Art. No. 34. doi : 10.3390/inventions3020034 .
  4. ^ Pagel、J. (1901)。Biographisches Lexikon hervorragender Ärzte des neunzehnten Jahrhunderts。ベルリン：アーバン＆シュヴァルツェンベルク。 p. 814 . 2012 年10 月 19 日に取得。
  5. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Delanghe , Joris R. and Marijn Speeckaert (2011). 「Jaffe法によるクレアチニン測定—その意味は？」(PDF) . Nephrology Dialysis Transplantation Plus : 1– 4 . 2012年10月19日閲覧。
  6. ^ジャッフェ、M. (1886)。「ニーダーシュラークは常に正常な状態で、クレアチニンの反応を制御しています。 」生理学的化学の時代。10 (5): 391 – 400.
  7. ^ a b c d Annino, Joseph S. (1956).臨床化学の原理と手順（初版）. ボストン: Little, Brown and Company. pp.  235– 241.
  8. ^ a bグリーンウォルド、イシドール (1925). 「クレアチニンに対するジャッフェ反応の化学 II. クレアチニン分子における置換基の影響と赤色互変異性体の可能な化学式」アメリカ化学会誌. 47 (5): 1443– 1448. doi : 10.1021/ja01682a033 .
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  19. ^ a b c「腎臓病の診断のための新しい参考資料」国立標準技術研究所。2012年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年10月22日閲覧。
  20. ^ 「クレアチニン標準化の推奨事項」国立衛生研究所。 2012年10月22日閲覧。

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