CN104374814B - 一种用于氯离子选择性电极感应膜及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种用于氯离子选择性电极感应膜及其生产方法，是将溶质和一种或多种有机溶剂混合均匀，溶剂挥发后成膜；所述溶质含有环氧树脂、固化剂、增塑剂，其中固化剂活泼氢量与环氧树脂环氧量比值为2~6，溶质的总含量为0.8~2.5g/mL。所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂。所述固化剂为粘度值小于40(Pa·S/40℃)的聚酰胺。所述增塑剂为2‑硝基苯基辛基醚、二‑（2‑乙基己基）癸二、己二酸二辛酯。所述的一种或多种有机溶剂为四氢呋喃、环己酮、二甲基甲酰胺或其混合物。本发明用于氯离子选择性电极感应膜价格便宜，响应时间短，选择性系数高，不易黏附蛋白，使用寿命长。

Description

一种用于氯离子选择性电极感应膜及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种用于氯离子选择性电极感应膜及其生产方法。

背景技术

人体内氯离子主要存在于细胞外液中，是细胞外液中最重要的阴离子之一，少部分可存在于红细胞、肾小管细胞、胃肠粘膜细胞、性腺、皮肤等细胞内液中，人体正常血氯参考范围为98~108mmol/L （平均103mmol/L）。基于机体体液的电中性原理，氯的生理功能主要体现在调节和维持酸碱平衡方面，当其中某种离子浓度减低时，必然引起另一种离子浓度增加，氯离子失衡会引起低氯性代碱和高氯性代酸等症状。

cCl^-(P)是血浆中氯离子的浓度。对动脉血而言系统符号是cCl^-(aP)，分析仪上的符号是Cl^-或cCl^-。现今测定Cl^-，使用最广的是离子选择性电极法（ISE），它的感应元件是离子选择性电极膜。临床分析仪中电极膜多为含有季铵盐阴离子交换剂的PVC膜，这种膜极易受其他阴离子的影响，选择性系数不高，还易黏附蛋白，导致电极的使用寿命严重缩短。

环氧树脂是一类重要的热固性塑料，固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，对大部分溶剂稳定，因而广泛应用于浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等。环氧树脂的固化反应是通过加入固化剂来实现的。固化剂的种类繁多，可借以调节材料的性能、固化条件，如常温固化、加热固化、低温固化、潮湿固化、水下固化等。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于环氧树脂的氯离子选择性电极感应膜及其生产方法，这种感应膜价格便宜，响应时间短，受其他阴离子影响小、选择性系数高，不易黏附蛋白，使用寿命长。本发明旨在利用环氧树脂的特殊性能，将其应用于氯离子检测。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于氯离子选择性电极感应膜，以溶质和一种或多种有机溶剂混合均匀，溶剂挥发后成膜；所述溶质含有环氧树脂、固化剂、增塑剂，

所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂；

所述固化剂为粘度值小于40(Pa·S/40℃)的聚酰胺；

所述增塑剂为2-硝基苯基辛基醚（NPOE）、二-（2-乙基己基）癸二（DOS）或己二酸二辛酯（DOA）；

所述有机溶剂为四氢呋喃（THF）、环己酮、二甲基甲酰胺（DMF）或其混合物。

一种用于氯离子选择性电极感应膜的制备方法，将上述溶质环氧树脂、增塑剂、固化剂依次加入到定量溶剂中，迅速混合均匀，其中固化剂活泼氢量与环氧树脂环氧量比值为2~6，溶质的总含量为0.8~2.5g/ml。在常温下持续搅拌3小时后，可挥发溶剂成膜。

将双酚a型环氧树脂与聚酰胺固化剂反应，交联成为以带正电N原子为中心的网状结构的大分子聚合物（如图1所示为该聚合物的核心片段），其中R为含有2-6个C原子的烷基片段。由这种大分子聚合物组成的敏感薄膜可以选择性吸附氯离子，形成敏感膜电极电位。

所述大分子的化学结构式为：

其中R为含有2-6个C原子的烷基。

根据固化剂活泼氢当量与环氧树脂环氧当量比来计算固化剂与环氧树脂的用量。本发明固化剂活泼氢量与环氧树脂环氧量比值为2~6，下面以固化剂活泼氢量与环氧树脂环氧量比值为3进行计算，公式如下：

固化剂用量要远大于环氧树脂用量。

环氧树脂、固化剂、增塑剂的总质量与溶剂总体积的比最好在0.8~2.5g/mL范围内，这样可以更好的控制固化时间。

一种用于氯离子选择性电极感应膜的应用，用于测定氯离子的块状感应膜离子选择性电极。

本发明提供的一种用于氯离子选择性电极感应膜，这种感应膜技术效果如下：

1、对比现有氯离子电极膜价格便宜。

2、响应时间短，7-8s能达平衡。

3、受其他阴离子影响小、选择性系数高。

4、不易黏附蛋白，使用寿命长。

附图说明

图1是微电极在calA、calB溶液切换时的电极电位。

具体实施方式

实施例1~6：

一种用于氯离子选择性电极感应膜，主要包括环氧树脂、增塑剂、固化剂，将上述物质按比例计算称量，称量后依次溶解在溶剂中混合搅拌均匀，在适当的容器中，挥发溶剂形成膜（流延），由此形成感应膜。

形成的感应膜既可在流延之后，切成圆片，组装在块状的离子选择性电极上使用，又可在流延之前，通过直接滴或丝网印刷等不同手段形成微型薄膜，应用到微电极上。

实施例1-6中，按照上述表格中的配比称量双酚a型环氧树脂828、增塑剂、聚酰胺树脂固化剂，称量后迅速转移到装有定量溶剂的玻璃瓶中，加入干净的磁子，盖上瓶塞并用封口膜密封，然后置于磁力搅拌器上，持续搅拌3小时，搅拌速率为500-800r/min。

取上述制备好的膜液5uL，直接滴在已经制备好的内参比电极上，做成微电极。

做好的微电极可以保存在干燥器中，避免太阳直射。

对上述微电极进行斜率、准确度、精密度、稳定性测试、漂移、交流阻抗测试，如下表所示：

微电极斜率都能接近能斯特斜率，准确度、精密度、稳定性等性能都远远高于行业标准。并且这种基于环氧树脂的氯离子选择性电极漂移值和电阻值也都低于含有季铵盐阴离子交换剂的PVC膜的氯离子选择性电极。

如图1所示，微电极在calA、calB溶液切换时的电极电位，电极反应灵敏，响应时间短，7-8s就能达平衡。

微电极进行阴离子选择性测试，选择性远高于含有季胺盐阴离子交换剂的PVC膜的氯离子选择性电极，结果见下表：

用上述实施例1-6，制成微电极后进行寿命考核，每天进全血100次，进完血样后对其进行清洁。以上电极进样超过45天，寿命都超过4500次以上。

Claims (4)

1.一种用于氯离子选择性电极感应膜，其特征在于，以溶质和一种或多种有机溶剂混合均匀，溶剂挥发后成膜；所述溶质含有环氧树脂、固化剂、增塑剂；

所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂；

所述固化剂为粘度值小于40Pa·S/40℃的聚酰胺；其中固化剂活泼氢量与环氧树脂环氧量比值为2～6，溶质的总含量为0.8～2.5g/mL；

所述增塑剂为2-硝基苯基辛基醚、癸二酸二(2-乙基己基)酯或己二酸二辛酯；

所述有机溶剂为四氢呋喃、环己酮、二甲基甲酰胺或其混合物。

2.一种用于氯离子选择性电极感应膜的制备方法，以权利要求1所述溶质和一种或多种有机溶剂混合均匀，溶剂挥发后成膜。

3.根据权利要求2所述的一种用于氯离子选择性电极感应膜的制备方法，其特征在于，将环氧树脂与固化剂反应，交联成为以带正电N原子为中心的网状结构的大分子聚合物。

4.根据权利要求2所述的一种用于氯离子选择性电极感应膜的制备方法，其特征在于，在常温下持续搅拌3小时后，挥发溶剂成膜。