CN102866190B - 一种镁离子选择性电极 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及离子检测，具体涉及一种镁离子选择性电极。本发明的镁离子选择性电极，由镁离子载体、阴离子定域体、聚合物材料和增塑剂组成。本发明所述镁离子选择新电极对于镁离子具有较高的选择性和专一性，有良好的测量精度和很长的寿命。并且利用优化阴离子定域体和离子载体的比例提高了镁离子选择性电极抑制钙干扰的能力。对钙的选择性系数小于-0.8，完全能满足血清镁离子的检测、快速的响应(响应时间小于30s)。
Description
技术领域
本发明涉及离子检测，具体涉及一种镁离子选择性电极。
背景技术
在许多人体生理化学过程中，镁都参与反应并占重要地位，比如是多种酶的激活剂，是人类的遗传物质核酸所必需的元素，也是维持正常神经功能和肌肉功能的重要元素。测定血清镁可知体内是否缺镁。血清镁浓度降低可引起神经肌肉的兴奋性增强，出现抽搐、强直、反射亢进、定向力障碍等症状。血清镁浓度升高可出现神经肌肉兴奋性受阻抑的症状，如恶心、倦睡、低血压、呼吸阻抑等。高镁血症可引起房室传导时间延长。所以，血浆总镁及游离镁的检测在医学上具有重要的意义。
在医学上，有时需要精密检测生物液体（例如血清、血浆、尿、脊髓液或整个血液）中镁的浓度。但是，由于这类液体中存在有其他离子特别是钙离子（镁和钙离子有互相拮抗作用），而使镁的定量测量受到妨碍。这种干扰在低镁浓度时非常明显（例如，浓度约为0.6mmol/L）。另外，用全自动生化仪检测镁离子过程中，常会受甘油三脂、肌酸激酶试剂的影响（因为这两种试剂都部分的含有镁成分），检测结果经常会出现偏低或偏高的现象。因此，需要一种便利且高度灵敏的用来测定体液样品中的镁离子的方法。
电位测定体液样品中镁离子浓度可以避免生化试剂检测所遇到的干扰问题。通常地，用于电势测定的镁离子的电解质分析仪由指示电极和参比电极组成。当指示电极和参比电极同时浸入到同一种液体中时，在两个电极之间会产生电位。该电位和溶液中离子活度成正比关系，即能斯特方程。通过该方程以及测得的电位，即可计算出离子浓度。
离子选择性电极一般由离子载体、阴离子定域体、聚合物和增塑剂组成。将这些材料溶于溶剂四氢呋喃中，制备成均匀的溶液。待溶剂四氢呋喃挥发后，即可得均一透明的离子选择性电极膜。所述离子选择性电极膜中离子载体能够与检测溶液中对应离子络合、输送所述络合离子流过所述膜，并优先于所述样品溶液中存在的其它阳离子释放出对应离子。
离子载体是离子选择性电极膜中的关键材料。镁离子载体的实例包括：N,N’-二庚基-N,N'-二甲基-1,4-丁烷二酰胺(Helv.Chim.Acta 63,2271,1980)；
N,N”-Octamethylenebis(N’-heptyl-N-methyl-methylmalonamide( Mikrochim. Acta Ⅲ,283,1988)；N,N-Octamethylenebis(N-heptyl-N-methylmalonamide（Anal.Chim.Acta 218,47,1989）等。上述镁离子载体，存在对镁选择性差，受钙影响较大。不能满足血清镁离子的检测。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题，本发明的目的之一提供一种镁离子选择性电极，它对于镁离子具有较高的选择性和专一性，良好的测量精度和很长的寿命。本发明的另一个目的是利用优化阴离子定域体和离子载体的比例来提高镁离子选择性电极抑制钙干扰的能力。
本发明的镁离子选择性电极，由镁离子载体、阴离子定域体、聚合物材料和增塑剂组成。
优选地，
所述镁离子载体为1,3,5-三[10-(1-金刚烷基)-7,9-二氧代-6,10-二氮杂十一烷基]苯。
所述阴离子定域体为四氯苯硼钾添加剂。
所述聚合物材料为高分子量聚氯乙烯。
所述增塑剂为二戊二酸二(1-丁基戊基)癸烷-1,10-二酯 和癸二酸二正丁酯的混合物。
所述镁离子选择性电极，更优选由以下重量百分比含量的组分组成：
1,3,5-三[10-(1-金刚烷基)-7,9-二氧代-6,10-二氮杂十一烷基]苯 1%
四氯苯硼钾 3%
聚氯乙烯 33%
二戊二酸二(1-丁基戊基)癸烷-1,10-二酯 23%
癸二酸二正丁酯 40%
本发明所述镁离子选择新电极对于镁离子具有较高的选择性和专一性，有良好的测量精度和很长的寿命。并且利用优化阴离子定域体和离子载体的比例提高了镁离子选择性电极抑制钙干扰的能力。对钙的选择性系数小于-0.8，完全能满足血清镁离子的检测、快速的响应(响应时间小于30s)。
本发明所述镁离子选择性电极能够应用于电解质分析仪中，它通过测定液体中镁离子的电位，根据能斯特方程来计算出镁离子浓度。
具体实施方式
以下提供本发明的一些优选实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些优选实施例。
实施例1
镁离子选择性电极组分如表1。根据计算称取所需1,3,5-三[10-(1-金刚烷基)-7,9-二氧代-6,10-二氮杂十一烷基]苯镁离子载体、四氯苯硼钾、聚氯乙烯，在其中加入所需量二戊二酸二(1-丁基戊基)癸烷-1含,10-二酯 和癸二酸二正丁酯混合、充分振荡，使离子电极材料充分混匀。然后在其中加入溶剂四氢呋喃（四氢呋喃的质量为聚氯乙烯质量的两倍），在漩涡振荡器中充分振荡混匀制备镁离子成膜液。具体电极成分如下表1。
将配制好的镁离子成膜液滴入L型电极壳中，在常温下中挥发48小时，制得镁离子电极。将制备的镁离子选择性电极应用于电解质分析仪，测试不同试剂可计算出镁离子选择性系数。
表1 镁离子选择性电极膜成分以及对钙选择性系数
| A | B | C | D | E | F | G | |
| 离子载体/mg | 4 | 6 | 10 | 3.5 | 6 | 10 | 30 |
| 四氯苯硼钾mol/mol离子载体 | 1.55 | 1.55 | 1.55 | 1.55 | 1.55 | 1.55 | 1.55 |
| 增塑剂混合 | 630 | 630 | 620 | 600 | 600 | 590 | 550 |
| PVC | 360 | 360 | 360 | 360 | 360 | 360 | 360 |
| 对钙选择性系数 | -0.8 | -0.9 | -1.0 | -0.9 | -1.05 | -1.2 | -1.4 |
实施例2
选择实例1中G配方所制备的镁离子选择性电极，将其应用于希莱恒电解质分析仪，测试高中低值标准液，每个标准液测试10次，计算其CV值，所得结果如表2。
表2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | CV | |
| 高（1.5mmol/L） | 1.70 | 1.69 | 1.71 | 1.70 | 1.67 | 1.73 | 1.67 | 1.70 | 1.74 | 1.72 | 1.36% |
| 中值（1mmol/L） | `1.22 | 1.25 | 1.25 | 1.19 | 1.20 | 1.23 | 1.25 | 1.21 | 1.18 | 1.18 | 2.50% |
| 低值（0.5mmol/L） | 0.72 | 0.75 | 0.74 | 0.68 | 0.69 | 0.70 | 0.70 | 0.73 | 0.68 | 0.71 | 3.45% |
实施例3
按以下百分含量称取各组分：1,3,5-三[10-(1-金刚烷基)-7,9-二氧代-6,10-二氮杂十一烷基]苯 1%
四氯苯硼钾 3%
聚氯乙烯 33%
二戊二酸二(1-丁基戊基)癸烷-1,10-二酯 23%
癸二酸二正丁酯 40%
混合、充分振荡，使离子电极材料充分混匀。然后在其中加入溶剂四氢呋喃使离子电极材料完全溶解，在漩涡振荡器中充分振荡混匀制备镁离子成膜液。
将配制好的镁离子成膜液滴入L型电极壳中，在常温下中挥发48小时，制得镁离子电极。
Claims (1)
1.一种镁离子选择性电极，其特征是，由以下重量百分比含量的组分组成：
1,3,5-三[10-(1-金刚烷基)-7,9-二氧代-6,10-二氮杂十一烷基]苯 1%
四氯苯硼钾 3%
聚氯乙烯 33%
二戊二酸二(1-丁基戊基)癸烷-1,10-二酯 23%
癸二酸二正丁酯 40%。
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