DE3000886A1 - Anion-selective electrode for anion determn. in urine - has polymer coating permeable for inorganic ions on measuring membrane to minimise errors - Google Patents

Anion-selective electrode for anion determn. in urine - has polymer coating permeable for inorganic ions on measuring membrane to minimise errors

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DE3000886A1
DE3000886A1 DE19803000886 DE3000886A DE3000886A1 DE 3000886 A1 DE3000886 A1 DE 3000886A1 DE 19803000886 DE19803000886 DE 19803000886 DE 3000886 A DE3000886 A DE 3000886A DE 3000886 A1 DE3000886 A1 DE 3000886A1
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Hiroyuki Miyagi
Kazuo Nidaira
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Abstract

Anion-selective electrode has an inner electrode immersed in a soln. (I) in a container (II) and a polymer measuring membrane (III) on the end of (II), which is in contact with (I), a substance (IV) responding to anions being dispersed in (III). The novelty is that a layer of polymer resin (V), which is permeable for inorganic ions, covers one side of (III) and can be brought into contact with the sample. (II) consists of PVC. (III) contains a phenyl alkyl alcohol and consists of PVC, whilst (IV) is a quat. ammonium salt with alkyl gps. (V) is 30-50 um thick and is a cellulosic polymer, esp. acetylcellulose (with 1-3 acetyl gps.) coated on (III) by drying a soln.; or polycarbonate, PMMA and/or silicone rubber. Analytic errors are small.

Description

Anionenselektive ElektrodeAnion selective electrode

Die Erfindung betrifft eine selektive Anionenelektrodenanordnung bzw. Anionenelektrode. Insbesondere betrifft die Erfindung eine selektive Anionenelektrode, die zur Bestimmung von Anionenkonzentrationen in Körperflüssigkeiten geeignet ist.The invention relates to a selective anion electrode arrangement or Anion electrode. In particular, the invention relates to a selective anion electrode, which is suitable for the determination of anion concentrations in body fluids.

Elektroden, die selektiv auf Ionen ansprechen, werden zur Bestimmung von Ionenkonzentrationen verwendet, indem man die Reaktion ausnutzt, die zwischen der Oberfläche einer Meßmembran der Elektrode und einem bestimmten Ion in einer FlUssigkeitsprobe abläuft, in die die Elektrode eingetaucht wird. Derartige ionenselektive Elektroden werden gegenwärtig in großem Umfang bei Diagnosen verwendet, da die Messungen sehr einfach sind.Electrodes that respond selectively to ions are used for determination of ion concentrations by taking advantage of the reaction that occurs between the surface of a measuring membrane of the electrode and a certain ion in one Liquid sample runs out into which the electrode is immersed. Such ion-selective Electrodes are currently used extensively in diagnostics as the measurements are very simple.

Als Beispiel für derartige anionenselektive Elektrodenfür Diagnosezwecke sind Elektroden mit Polymermembran bekannt, die eine Meßmembran aus einem Polymerharz aufweisen, das durch Dispergieren einer auf Ionen ansprechenden Substanz und eines Weichmachers in einem polymeren Harzgrundmaterial gebildet wurde, wobei die Meßmembran in einem Behälter angeordnet ist, der mit einer inneren Füllösung beschickt ist; derartige Elektroden mit Polymermembran sind bereits in der Praxis zum Bestimmen von Kationenkonzentrationen, wie Natrium- oder Kaliumionenkonzentrationen, oder Anionenkonzentrationen verwendet worden, z.B.As an example of such anion selective electrodes for diagnostic purposes electrodes with a polymer membrane are known, which have a measuring membrane made of a polymer resin have, by dispersing an ion-responsive substance and a Plasticizer was formed in a polymeric resin base material, the measuring membrane placed in a container charged with an inner filling solution; such electrodes with polymer membrane are already in practice for determination from Cation concentrations, such as sodium or potassium ion concentrations, or anion concentrations have been used, e.g.

Chloridionenkonzentrationen. Eine anionenselektive Elektrode mit Polymermembran, wie sie z.B. zum Bestimmen von Chloridionen-" -sonzenxraslonen verwendet wira una ausJquaternaren smmonlumverbindung, Weichmacher und Polyvinylchlorid besteht, arbeitet bei der Untersuchung von Serumproben reproduzierbar; eine derartige Meßelektrode gewährleistet eine hohe Meßgenauigkeit beim Messen von Serumproben und liefert Ergebnisse, die gut mit Ergebnissen übereinstimmen, die man bei der Chloridbestimmung nach der coulometrischen Methode erhält. Wenn man jedoch zB eine Urinprobe mit einer derartigen selektiven Chloridelektrode mißt, erhält man einen Wert, der um 20 bis 40 % größer als der Wert ist, den man nach der coulometrischen Nethode erhält; die Reproduzierbarkeit der Messungen ist nicht so gut wie im Fall des Serums.Chloride ion concentrations. An anion-selective electrode with a polymer membrane, as used e.g. for the determination of chloride ion- "-sonzenxraslonen wira una consists of a quaternary metal compound, plasticizer and polyvinyl chloride, works reproducible when examining serum samples; such a measuring electrode ensures high measurement accuracy when measuring serum samples and delivers results, which agree well with the results obtained in the determination of chloride according to the coulometric method. However, if you have a urine sample with such a selective chloride electrode, a value is obtained that is 20 to 40% greater than is the value obtained by the coulometric method; the reproducibility the measurements are not as good as in the case of the serum.

Als Ergebnis von Untersuchungen, die der Erfindung vorausgingen, wurde angenommen, daß die Analysenfehler der Meßwerte von Urinproben bei anionenselektiven Elektroden so auffallend groß sind,weZ organische Anionen in relativ großen Mengen in den Urinproben enthalten sind.As a result of studies preceding the invention, assumed that the analytical errors of the measured values of urine samples in the case of anion-selective Electrodes are so strikingly large that organic anions are in relatively large quantities are contained in the urine samples.

Bei weiteren Untersuchungen wurde festgestellt, daß der Einfluß derartiger störender Bestandteile in Urinproben eliminiert werden kann, wenn man eine laminierte bzw. beschichtete Membran für anionenselektive Elektroden verwendet.In further investigations it was found that the influence of such Interfering components in urine samples can be eliminated if you have a laminated one or coated membrane used for anion-selective electrodes.

Es ist bekannt, daß beschichtete Membranen für Zwecke verwendet werden, die mit der vorliegenden Erfindung nichts gemein haben.It is known that coated membranes are used for purposes which have nothing in common with the present invention.

Z.B. wird in der US-PS 3 847 777 vorgeschlagen, beschichtete Membranen für Sauerstoffelektroden zu verwenden. So wird eine poröse, gasdurchlässige Membran auf der Oberfläche einer sauerstoffdurchlässigen Membran angeordnet, wodurch auf der sauerstoffdurchlässigen Membran befindliche Wasserspuren eliminiert und ein sofortiges Ansprechen erreicht wird.For example, U.S. Patent 3,847,777 suggests coated membranes to be used for oxygen electrodes. This creates a porous, gas-permeable membrane placed on the surface of an oxygen-permeable membrane, whereby on traces of water located in the oxygen-permeable membrane are eliminated and a immediate response is achieved.

Ein weiteres Beispiel für eine beschichtete Membran ist in der JA-OS 107 295/74 beschrieben (= DE-OS 2 400 817 = CA-PS 986 184). Darin wird vorgeschlagen, eine verstärkte Meßmembran zu bilden, indem man Polyvinylchloridschichten, die mit einer selektiv auf Ionen ansprechenden Substanz imprägniert sind, z.B. Valinomycin, sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Seite einer Acetylcellulosefolie aufbringt, die mit einer selektiv auf Ionen ansprechenden Substanz, wie Vanilomycin, imprägniert ist, so daß die imprägnierte Acetylcellulosefolie mit den imprägnierten Polyvinylchloridfolien sandwichartig beschichtet wird.Another example of a coated membrane is in JA-OS 107 295/74 (= DE-OS 2 400 817 = CA-PS 986 184). It is suggested that to form a reinforced measuring diaphragm by adding layers of polyvinyl chloride with are impregnated with a selectively ion-responsive substance, e.g. valinomycin, on both the top and bottom of an acetyl cellulose sheet applied with a selectively ion-responsive substance such as vanilomycin, is impregnated, so that the impregnated acetyl cellulose film with the impregnated Polyvinyl chloride films is coated in a sandwich-like manner.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine anionenselektive Elektrode vorzusehen, die Meßwerte mit sehr kleinen Analysenfehlern liefert, wenn die Anionenelektrode zum Messen von Anionenkonzentrationen in Urinproben verwendet wird.The object of the invention is to provide an anion-selective electrode, delivers the measured values with very small analytical errors if the anion electrode used to measure anion concentrations in urine samples.

Erfindungsgemäß wird eine anionenselektive Elektrode mit einer Meßmembran aus einem Polymerharz vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Seite der Meßmembran mit einer für anorganische Ionen durchlässigen Polymerharzschicht beschichtet ist und daß die Meßmembran so angeordnet ist, daß sie mit der inneren Spüllösung in Berührung steht, und daß die für anorganischeAnionen durchlässige Polymerharzschicht außen liegt.According to the invention, an anion-selective electrode with a measuring membrane is used made of a polymer resin, which is characterized in that one side the measuring membrane with a polymer resin layer permeable to inorganic ions is coated and that the measuring membrane is arranged so that it is with the inner Rinsing solution is in contact, and that the inorganic anions permeable Polymer resin layer is on the outside.

Die Meßmembran enthält ein quaternäres Ammoniumsalz als Meßsubstanz. Üblicherweise wird ein quaternäres Ammoniumsalz mit 1 bis 4 Alkylketten mit jeweils 7 bis 16 Kohlenstoffatomen als Meßsubstanz verwendet. Als Grundmaterial für die Meßmembran werden Polyvinylchlorid, Polycarbonat und/oder Polymethylmethacrylat verwendet. Als für anorganische Ionen durchlässiges Polymerharzmaterial verwendet man Acetylcellulose, Polycarbonat, Silikonkautschuk und/oder Polymethylmethacrylat.The measuring membrane contains a quaternary ammonium salt as the measuring substance. Usually a quaternary ammonium salt is used with 1 to 4 alkyl chains each with 7 to 16 carbon atoms used as the measuring substance. As the basic material for the The measuring membrane is made of polyvinyl chloride, polycarbonate and / or polymethyl methacrylate used. Used as a polymer resin material permeable to inorganic ions acetyl cellulose, polycarbonate, silicone rubber and / or polymethyl methacrylate.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Meßmembran aus Polyvinylchlorid gebildet1 in dem ein quaternäres Ammoniumsalz dispergiert ist; die für anorganische Ionen durchlässige Schicht wird aus Acetylcellulose mit einem Gehalt an 1 bis 3 Acetylgruppen gebildet.In a preferred embodiment of the invention, the Measuring membrane formed from polyvinyl chloride in which a quaternary ammonium salt is dispersed; the layer permeable to inorganic ions is made of acetyl cellulose with a Formed content of 1 to 3 acetyl groups.

Zeichnung Nachstehend wird die Erfindung durch aie / näher erläutert.DRAWING The invention is explained in more detail below by aie /.

Es zeigen: Figur 1 eine Schnittansicht, die schematisch eine Ausfuhrungsform einer anionenselektivesElektrode gemäß der Erfindung zeigt; Figur 2 ein Diagramm, das die Ergebnisse von Messungen der Chloridionenkonzentrationen von Urinproben mit einer anionenselektivenElektrode gemäß der Erfindung und im Vergleich die Ergebnisse der Messungen von Chlorid ionenkonzentrationen derselben Urinproben nach der coulometrischen Methode wiedergibt; Figur 3 ein Diagramm, das die Reproduzierbarkeit der Messungen von Chloridionenkonzentrationen wiedergibt; Figur 4 ein Diagramm, das die Ansprechgeschwindigkeit gegenüber Urinproben bei einer Elektrode gemäß der Erfindung und im Vergleich die Ansprechgeschwindigkeit gegenüber Urinproben bei einer üblichen Elektrode wiedergibt; Figur 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Einfluß inhibierender Komponenten und der Dicke der Acetylcelluloseschicht wiedergibt; Figur 6 ein Diagramm, das den Einfluß des Eintauchens in Wasser und des Trocknens auf die Meßwerte wiedergibt; und Figur 7 ein Diagramm, das die Ergebnisse von Messungen der Chloridionenkonzentrationen in Serumproben gemäß der Erfindung im Vergleich mit Ergebnissen von Messungen der Chloridionenkonzentrationen in denselben Serumproben nach der coulometrischen Methode wiedergibt.The figures show: FIG. 1 a sectional view which schematically shows an embodiment Figure 9 shows an anion selective electrode according to the invention; Figure 2 is a diagram that is, the results of measurements of chloride ion concentrations in urine samples with an anion-selective electrode according to the invention and in comparison the results the measurements of chloride ion concentrations of the same urine samples according to the coulometric Method reproduces; Figure 3 is a diagram showing the reproducibility of the measurements of chloride ion concentrations; Figure 4 is a graph showing the response speed compared to urine samples with an electrode according to the invention and in comparison the Represents the speed of response to urine samples for a conventional electrode; Figure 5 is a graph showing the relationship between the influence of inhibiting components and represents the thickness of the acetyl cellulose layer; Figure 6 is a diagram showing the Shows the influence of immersion in water and drying on the measured values; and Figure 7 is a graph showing the results of measurements of chloride ion concentrations in serum samples according to the invention in comparison with results of measurements of the Chloride ion concentrations in the same serum samples by the coulometric method reproduces.

Nach Figur 1, die einen Längsschnitt einer anionenselektiven Elektrode gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt, ist das obere Ende eines Behälters aus Polyvinylchlorid, z.B.According to Figure 1, which shows a longitudinal section of an anion-selective electrode According to one embodiment of the invention, is the top of a container of polyvinyl chloride, e.g.

eines zylindrischen, rohrförmigen Behälters 2, durch einen Deckel 5 verschlossen; eine innere Füllösung 3 befindet sich im Innern des Behälters 2. Eine Innenelektrode 4 ist in die innere Füllösung 3 eingetaucht. Ein Zuleitungsdraht ist mit 6 bezeichnet.a cylindrical, tubular container 2, through a lid 5 closed; an inner filling solution 3 is located inside the container 2. An inner electrode 4 is immersed in the inner filling solution 3. A lead wire is denoted by 6.

Beim Betrieb wird dieser Zuleitungsdraht 6 mit einem Verstärker verbunden. Beim Messen einer Probe wird die anionenselektive Elektrode 10 in die Probe zusammen mit einer Bezugselektrode eingetaucht, die mit dem Verstärker verbunden ist. Ein elektrisches Signal vom Verstärker wird an eine Auswertungsschaltung (computing circuit) abgegeben1 und nach den erforderlichen Vorgängen wird die Ionenkonzentration an einer Anzeigeeinrichtung angezeigt.In operation, this lead wire 6 is connected to an amplifier. When measuring a sample, the anion-selective electrode 10 is related to the sample immersed with a reference electrode connected to the amplifier. A The electrical signal from the amplifier is sent to an evaluation circuit (computing circuit) and after the necessary operations, the ion concentration displayed on a display device.

Eine Membran 1 ist am unteren Ende des Behälters 2 angeordnet; die Membran 1 umfaßt eine relativ dicke fnnenschicht 11 und eine dünne Außenschicht 12; die Innenschicht 11 steht in Beruhrung mit der inneren Füllösung 3. Bei der Elektrode gemäß Figur 1 wird beim Vermessen einer Probe der untere Endabschnitt der Elektrode in die zu testende Probenlösung eingetaucht; dabei steht die Außenschicht 12 in unmittelbarer Berührung mit der Probenlösung.A membrane 1 is arranged at the lower end of the container 2; the Membrane 1 comprises a relatively thick inner layer 11 and a thin outer layer 12; the inner layer 11 is in contact with the inner filling solution 3. In the When measuring a sample, the electrode according to FIG. 1 becomes the lower end section immersing the electrode in the sample solution to be tested; this is where the outer layer stands 12 in direct contact with the sample solution.

Diese Ausführungsform wird im folgenden anhand einer Elektrode zum Messen von Chloridionenkonzentrationen in Probenlösungen eines lebenden Körpers beispielhaft erläutert.This embodiment is in the following with reference to an electrode for Measuring chloride ion concentrations in sample solutions of a living body explained by way of example.

Die Innenschicht 11 besteht aus Polyvinylchlorid, in dem ein quaternäres Ammoniumsalz mit 1 bis 4 Alkylketten mit jeweils 7 bis 16 Kohlenstoffatomen dispergiert ist, z.B. Methyltridodecylammoniumchlorid. Ein quaternäres Ammoniumsalz mit Äthylgruppen anstelle von Methylgruppen kann gleichfalls verwendet werden. Die Ausbildung der Innenschicht des Endabschnitts des Behälters 2 wird nach folgender Arbeitsweise erreicht.The inner layer 11 consists of polyvinyl chloride in which a quaternary Dispersed ammonium salt with 1 to 4 alkyl chains each having 7 to 16 carbon atoms is, for example, methyltridodecylammonium chloride. A quaternary ammonium salt with ethyl groups instead of methyl groups can also be used. The training of the The inner layer of the end portion of the container 2 is made according to the following procedure achieved.

Zuerst wird eine Mischung aus 20 bis 25 Gew.-% Methyltridodecylammoniumchlorid und 75 bis 80 Gew.-<1o Polyvinylchlorid in Tetrahydrofuran als Lösungsmittel gelöst; die Lösung wird in einen behälter mit einem flachen, ebenen Boden gegossen und das Lösungsmittel verdampft, so daß eine folienartige Meßmembran gebildet wird. Ein Stück einer Größe entsprechend der Größe der Elektrode, an der die Membran befestigt werden soll, wird aus der folienartigen Membran herausgeschnitten; das herausgeschnittene Stück wird mit einem Behälter 2 aus dem gleichen Material wie das Grundmaterial der Membran verbunden, wobei man Tetrahydrofuran verwendet.First is a mixture of 20-25% by weight methyltridodecylammonium chloride and 75 to 80 wt .- <10% polyvinyl chloride in tetrahydrofuran as solvent solved; the solution is in a container with a flat, level Poured soil and the solvent evaporates, leaving a sheet-like measuring membrane is formed. A piece of a size corresponding to the size of the electrode on which the membrane is to be attached is cut out of the sheet-like membrane; the cut piece is placed with a container 2 made of the same material connected like the basic material of the membrane, using tetrahydrofuran.

Danach wird eine Außenschicht 12 an die Außenseite der auf diese Weise ausgebildeten Innenschicht 11 gebunden. Acetylcellulose mit 1 bis 3 Acetylgruppen wird als Grundmaterial für die Außenschicht 12 bevorzugt.Thereafter, an outer layer 12 is attached to the outside of the in this way formed inner layer 11 bound. Acetyl cellulose with 1 to 3 acetyl groups is preferred as the base material for the outer layer 12.

Acetylcellulose wird in Tetrahydrofuran gelöst, so daß eine Lösung mit einer Acetylcellulosekonzentration von 2 bis 3 Gew.-% gebildet wird; der untere Endabschnitt des Behälters 2,an dem die Innenschicht bzw. Innenmembran 11 befestigt worden ist, wir& in die derart gebildete Lösung eingetaucht. Danach wird der Behälter 2 aus der Lösung herausgezogen und Tetrahydrofuran verdampft, wodurch eine dünne Außenschicht 12 auf der Innenschicht bzw. Innenmembran 11 gebildet wird. Die Außenschicht 12 kann auch dadurch hergestellt werden, daß man eine Lösung von Acetylcellulose in Tetrahydrofuran auf die Innenschicht 11 aufsprüht und die aufgesprühte Lösung unter Verdampfung von Tetrahydrofuran trocknet. Wenn die beiden Schichten gemäß der angegebenen Arbeitsweise miteinander verbunden sind, besitzt die gebildete Außenschicht 12 eine Stärke von 10 bis 50 um.Acetyl cellulose is dissolved in tetrahydrofuran, making a solution is formed with an acetyl cellulose concentration of 2 to 3% by weight; the lower End section of the container 2 to which the inner layer or inner membrane 11 is attached has been, we & immersed in the solution thus formed. After that, the Container 2 is withdrawn from the solution and the tetrahydrofuran evaporates, creating a thin outer layer 12 is formed on the inner layer or inner membrane 11. the Outer layer 12 can also be made by using a solution of acetyl cellulose sprayed in tetrahydrofuran onto the inner layer 11 and the sprayed-on solution dries with evaporation of tetrahydrofuran. If the two layers according to are connected to one another according to the procedure specified, has the outer layer formed 12 a thickness of 10 to 50 µm.

Bei der derart gebildeten Membran 1 mit eine Einheit bildender Innen- und Außenschicht läßt die Außenschicht 12 anoraanische siertem Zustand ionen mit relativ kleinem Ionenradius in hydrati-/ durch, jedoch werden organische Ionen oder Proteine mit großem Hydratationsradius kaum durch die Außenschicht 12 durchgelassen. Demgemäß kann man annehmen, daß nur anorganische Ionen selektiv von der Innenschicht 11 erfaßt werden.In the membrane 1 formed in this way with a unit forming inner and outer layer leaves the outer layer 12 in an anoralized state with ions relatively small ionic radius in hydrati- / by, however, organic ions or Proteins with a large hydration radius are hardly allowed to pass through the outer layer 12. Accordingly, it can be considered that only inorganic ions selectively from the inner layer 11 can be detected.

Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform einer anionenselektiven Elektrodegemäß der Erfindung beschrieben.The following is another embodiment of an anion-selective According to the electrode of the invention described.

Zur Ausbildung der Innenschicht 11 der Membran 1 gemäß Figur 1 wird eine Mischung aus 20 bis 24 Gew.-% Methyltridodecylammoniuueillorid, 5 bis \) GewO-jU Phenylalkylalkohol und 60 bis 79 Gew.-% Polyvinylchlorid in Tetrahydrofuran gelöst Bei dieser Ausführungsform wird die Mischung mit Methyltridodecylammoniumchlorid, Polyvinylchlorid und Phenylalkylalkohol anstelle einer Mischung von MethyltridodecylamgoniuBchlorid und Polyvinylchlorid der ersten Ausführungsform verwendet. Die Innenschicht 11 und die Außenschicht 12 werden gebildet, indem man die derart hergestellte Lösung in der vorstehend für die erste Ausführungsform angegebenen Weise verwendet Erfindungsgemäß wird eine Selektivität für anorganische Ionen erreicht, die mit der der ersten Ausfuhrungsform vergleichbar ist9 die Ansprechgeschwindigkeit der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch höher als die der ersten Äusführungsform.To form the inner layer 11 of the membrane 1 according to FIG a mixture of 20 to 24 wt .-% methyltridodecylammonium chloride, 5 to \) GewO-jU Phenylalkyl alcohol and 60 to 79% by weight of polyvinyl chloride dissolved in tetrahydrofuran In this embodiment, the mixture with methyltridodecylammonium chloride, Polyvinyl chloride and phenylalkyl alcohol instead of a mixture of methyltridodecylammonium chloride and polyvinyl chloride of the first embodiment are used. The inner layer 11 and the outer layer 12 are formed by the solution thus prepared in the manner indicated above for the first embodiment used according to the invention a selectivity for inorganic ions is achieved that with that of the first embodiment 9 is the response speed of the present embodiment however, higher than that of the first embodiment.

In Figur 2 werden mit einem Diagramm Ergebnisse der Messung von Chloridionenkonzentrationen in Urinproben mit einer anionenselektiven Elektrode gemäß der Erfindung im Vergleich mit Ergebnissen einer Messung von Chloridionenkonzentrationen in denselben Urinproben nach der coulometrischen Methode erläutert Wie man Figur 2 entnehmen kann, kann die Ubereinstimmung mit der coulometrischen Methode durch Anwendung der Erfindung merklich verbessert werden Werte, die man durch Messen mit einer Einschichtmembran-Elektrode außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung erhält9 sind viel größer als die Werte, die man nach der coulometrischen Methode erhält; die Übereinstimmung ist sehr schlecht Figur 2 zeigt die Werte einer Messung von 24 Urinproben Jeder Abszissen- oder Ordinatenwert ontspricht cm Meßwert eines Meßgeräts.In FIG. 2, results of the measurement of chloride ion concentrations are shown with a diagram in urine samples with an anion-selective electrode according to the invention in comparison with results of measurement of chloride ion concentrations in the same urine samples explained according to the coulometric method As can be seen from FIG the compliance with the coulometric method by applying the invention The values obtained by measuring with a single-layer membrane electrode are noticeably improved outside the scope of the present invention9 are much larger than that Values obtained by the coulometric method; the match is very bad Figure 2 shows the values of a measurement of 24 urine samples of each abscissa or ordinate value corresponds to the measured value of a measuring device.

Figur 3 erläutert die Beziehung zwischen dem Meßwert der Chloridionenkonzentration in einer Urinprobe einer ersten Messung und dem Meßwert für die Chloridionenkonzentration in derselben Urinprobe bei einer zweiten Messung. So erläutert Figur 3 die Reproduzierbarkeit von Messungen der Chloridionenkonzentrationen in Urinproben. Aus den Ergebnissen der Figur 3 läßt sich leicht entnehmen, daß selbst bei Urinproben eine hohe Analysengenauigkeit mit guter Reproduzierbarkeit erfindungsgemäß erreicht werden kann.Figure 3 illustrates the relationship between the measured value of the chloride ion concentration in a urine sample of a first measurement and the measurement value for the chloride ion concentration in the same Urine sample during a second measurement. So explained FIG. 3 shows the reproducibility of measurements of the chloride ion concentrations in Urine samples. From the results of Figure 3 it can easily be seen that even in the case of urine samples, a high level of analytical accuracy with good reproducibility according to the invention can be reached.

In Figur 4 erläutert das Diagramm die Ansprechgeschwindigkeit auf Urinproben bei einer Elektrode gemäß der Erfindung im Vergleich mit der Ansprechgeschwindigkeit auf Urinproben bei einer üblichen Elektrode. Die Endwerte (21 in Figur 4) der Messung nach der coulometrischen Methode sind in Figur 4 unabhängig von der Abszisse dargestellt In Figur 4 gilt der Ordinatenwert für den auf einem Meßgerät angezeigten Wert, wobei die Abszisse die Ansprechzeit von dem Zeitpunkt an anzeigt, an dem die Elektrode in eine Urinprobe eingetaucht wurde Werte (22 in Figur 4) von Messungen mit einer üblichen Elektrode sind selbst nach 30 s instabil und viel größer als die Werte (21 in Figur 4 die nach der coulometris schen Methode erhalten werden Andererseits werden Werte (23 in Figur 4) von Messungen mit einer Elektrode gemäß der Erfindung nach etwa 11 s stabil Figur 5 erläutert die Beziehung zwischen der Stärke der Acetylcelluloseschicht und der Herabsetzung des Meßfehlers9 die man beobachtet, wenn die Messung an einer Urinprobe mit einer Ch10ridionenlconzentration von von 150 indol durchgeführt wird Aus den Ergebnissen der Figur 5 läßt sich leicht ablesen, daß bei einer Stärke der Ace!cylcelluloseschicht- von mehr als 30 pm der Einfluß inhibierender Komponenten fast vollständig eliminiert werden kann. Jedoch wird die Ansprechgeschwindigkeit mit steigens er Stärke der Acetylcelluloneschicht herabgesetzt; wenn die Stärke mehr als 100 um betrugt, wird die Ansprechgeschwine digkeit derart herabgesetzt, daß die Elektrode praktisch nicht mehr verwendet werden kan Daher werden für die Praxis Stärken der Acetzlcellu10sssenicht von 30 bis 50 µm bevorzugt Figur 6 erläutert Ergebnisse von Untersuchungen 9 mit denen festgestellt werden sollte9 ob die Leistungsfähigkeit von Elektroden gemäß der Erfindung beeinträchtigt wird, wenn sie in Wasser eingetaucht und danach getrocknet werden. Wenn eine übliche Einschichtmembran-Elektrode in Wasser eingetaucht und danach getrocknet wird, schrumpft die Membran9 so daß ein stabiler Betrieb bzw. reproduzierbare Messungen nicht erwartet werden können. Den Ergebnissen der Figur 6 kann man jedoch für eine anionenselektive Elektrode gemäß der Erfindung entnehmen 9 daß die Leistungsfähigkeit durch eintauchen in Wasser und nachfolgendes Trocknen kaum beeinflußt wird. Figur 6 gibt Ergebnisse wieder, die mit einer Elektrode, die in Wasser 15 Tage lang eingetaucht und auf natürliche Weise an Luft li Tage lang getrocknet wurde, beim Testen verschiedener Urinproben unterschiedlicher Konzentrationen erhalten wurden, wobei dieselbe getrocknete Elektrode verwendet wurde. Zum Vergleich sind außerdem die Werte einer Messung nach der coulometrischen Methode in Figur 6 dargestellt. Aus den Ergebnissen der Figur 6 ergibt sich, daß die Elektrode gemäß der Erfindung selbst nach dem Eintauchen in Wasser und Trocknen befriedigend verwendet werden kann. Daher können die Betriebsprobleme bei üblichen Elektroden, doh, das ständige Feuchthalten der Elektroden, vermieden werden9 wenn man Elektroden gemäß der Erfindung verwendet; so kann die Handhabbarkeit erfindungsgemäß merklich verbessert werden.In Figure 4, the diagram explains the response speed Urine samples with an electrode according to the invention compared with the speed of response on urine samples with a common electrode. The final values (21 in Figure 4) of the measurement according to the coulometric method are shown in Figure 4 independently of the abscissa In FIG. 4, the ordinate value applies to the value displayed on a measuring device, where the abscissa indicates the response time from when the electrode in a urine sample was immersed values (22 in Figure 4) of measurements with a usual electrode are unstable even after 30 s and much larger than the values (21 in Figure 4 obtained by the coulometric method, on the other hand are values (23 in Figure 4) of measurements with an electrode according to the invention stable after about 11 seconds Figure 5 illustrates the relationship between the thickness of the acetyl cellulose layer and the reduction in measurement error9 observed when measuring on a Urine sample with a chloride ion concentration of 150 indole is carried out From the results of Figure 5 it can be easily seen that with a strength of Ace / cylcelluloseschicht- of more than 30 pm the influence of inhibiting components can be almost completely eliminated. However, the response speed becomes the thickness of the acetylcellulone layer decreases with increasing; if the strength was more than 100 µm, the response speed is reduced in such a way that that the electrode can practically no longer be used Practice thicknesses of the acrylic cellulose of 30 to 50 µm are not preferred figure 6 explains results of examinations 9 which were intended to establish9 whether the performance of electrodes according to the invention is impaired, when they are immersed in water and then dried. If a common single-layer membrane electrode is immersed in water and then dried, the membrane9 shrinks so that stable operation or reproducible measurements cannot be expected. However, the results of FIG. 6 can be used for an anion-selective electrode According to the invention infer 9 that the performance by immersion in water and subsequent drying is hardly affected. Figure 6 shows results, those with an electrode that is immersed in water for 15 days and natural Way was air dried for days when testing various urine specimens different concentrations were obtained using the same dried electrode was used. For comparison, the values of a measurement based on the coulometric Method shown in Figure 6. From the results of Figure 6 it can be seen that the electrode according to the invention even after immersion in water and drying can be used satisfactorily. Therefore, the operational problems with usual Electrodes, doh, the constant moisturizing of the electrodes, should be avoided9 if electrodes according to the invention are used; so the handleability according to the invention noticeably improved.

Figur 7 erläutert die Ergebnisse von Messungen der Chloridionenz konzentrationge in Serumproben gemäß der Erfindung im Vergleich mit Ergebnissen von Messungen der Chloridionenkonzentrationen in denselben Serumproben nach der coulometrischen Methode. Den Ergebnissen der Figur 7 läßt sich nicht entnehmen, daß auch bei Serumproben die Messungen erfindungsgemäß mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden können.FIG. 7 explains the results of measurements of the chloride ion concentration in serum samples according to the invention in comparison with results of measurements of the Chloride ion concentrations in the same serum samples by the coulometric method. It cannot be inferred from the results in FIG. 7 that also in the case of serum samples the measurements according to the invention can be carried out with high accuracy.

Anhand der vorstehenden Ausführungsformen wurde die Messung von Chloridionenkonzentrationen beschrieben. Die anionenselektiven Elektroden gemäß der Erfindung können jedoch allgemein zur Messung von Konzentrationen von Anionen verwendet werden, z.B.The above embodiments were used to measure chloride ion concentrations described. However, the anion-selective electrodes according to the invention can generally used to measure concentrations of anions, e.g.

N03, Clo4, C103, SCN , I , Br und Cl Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung ergibt sich, daß mit der erfindungsgemäßen anionenselektiven Elektrode die Einflüsse störender Komponenten selbst beim Messen von Urinproben in bemerkenswerter Weise ausgeschaltet werden können. Erfindungsgemäß wird also ein großer praktischer Vorteil erreicht.N03, Clo4, C103, SCN, I, Br and Cl From the description above of the invention it follows that with the anion-selective electrode according to the invention the influences of interfering components are remarkable even when measuring urine samples Way can be turned off. Thus, according to the present invention, a large one becomes more practical Advantage achieved.

Die Erfindung betrifft zusammengefaßt anionenselektive Elektroden, insbesondere u.a. eine selektive Chloridionenelektrode, mit einer ionenselektiven, zB auf Chloridionen ansprechenden Membran aus Polyvinylchlorid, in dem ein quaternäres Ammoniumsalz dispergiert ist, und einer Acetylcelluloseschicht, die auf einer Seite der Polyvinylchloridmembran ausgebildet ist. Wenn diese ionenselektive Elektrode in eine Urinprobe eingetaucht wird, wird die Acetyloiluloseschicht in unmittelbare Berührung mit der Urinprobe gebracht.In summary, the invention relates to anion-selective electrodes, in particular, among other things, a selective chloride ion electrode, with an ion-selective, For example, membrane made of polyvinyl chloride that responds to chloride ions and in which a quaternary Ammonium salt is dispersed, and an acetyl cellulose layer on one side the polyvinyl chloride membrane is formed. When this ion selective electrode is immersed in a urine sample, the acetyloilulose layer is in immediate Brought into contact with the urine sample.

Die erfindungsgemäßen Elektroden erlauben beispielsweise eine sehr genaue Bestimmung der Chloridionenkonzentration in Urinproben ohne Störung-durch inhibierende Komponenten.The electrodes according to the invention allow, for example, a very accurate determination of the chloride ion concentration in urine samples without interference inhibiting components.

Claims (11)

Patentansprüche 1.% Anionenselektive Elektrode mit - einem Behälter, der eine innere Büllösung enthält, - einer Innenelektrode, die in die innere Fullösung eintaucht, und - einer Meßmembran aus einem Polymerharz, die auf dem Endabschnitt des Behälters angeordnet ist und mit der inneren Fülllösung in Berührung steht, wobei eine auf Anionen ansprechende Substanz in der Meßmembran dispergiert ist, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine Schicht aus einem für anorganische Ionen permeablen Polymerharz, das eine Seite der Meßmembran bedeckt und mit der Probe in Beruhrung gebracht werden kann. Claims 1.% Anion-selective electrode with - a container, which contains an inner filling solution - an inner electrode which is inserted into the inner filling solution immersed, and - a measuring membrane made of a polymer resin, which on the end section of the container is arranged and is in contact with the inner filling solution, a substance that responds to anions is dispersed in the measuring membrane, g e k e k e n n -marked by a layer of one for inorganic ions permeable polymer resin that covers one side of the measuring membrane and with the sample can be brought into contact. 2. Anionenselektive Elektrode nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein quaternäres Ammoniumsalz als auf Anionen ansprechende Substanz.2. Anion-selective electrode according to claim 1, characterized by a quaternary ammonium salt as an anion-responsive substance. 3. Anionenselektive Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Polymer vom Cellulosetyp als für anorganische Ionen permeables Polymerharz.3. Anion-selective electrode according to claim 1 or 2, characterized by a cellulose type polymer as the inorganic ion permeable polymer resin. 4. Anionenselektive Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Polycarbonat, Polymethylmethacrylat und/oder Silikonkautschuk als für anorganische Ionen permeables Polymerharz.4. Anion-selective electrode according to claim 1 or 2, characterized by polycarbonate, polymethyl methacrylate and / or silicone rubber than for inorganic ones Ion permeable polymer resin. 5. Anionenselektive Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerharz der Meßmembran einen Pherlylalkylalkohc)l enthält.5. Anion-selective electrode according to one of the preceding claims, characterized in that the polymer resin of the measuring membrane is a Pherlylalkylalkohc) l contains. 6. Anionenselektive Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dem für anorganische Ionen permeablen Polymerharz 30 bis 50 um dick ist.6. Anion-selective electrode according to one of the preceding claims, characterized in that the layer of the inorganic ions permeable Polymer resin is 30 to 50 µm thick. 7. Anionenselektive Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Meßmembran aus Polyvinylchlorid, in der ein quaternäres Ammoniumsalz mit Alkylgruppen dispergiert ist und die mit einer Schicht aus Acetylcellulose als für anorganische Ionen permeables Polymerharz beschichtet ist.7. Anion-selective electrode according to one of the preceding Expectations, characterized by a measuring membrane made of polyvinyl chloride in which a quaternary Ammonium salt is dispersed with alkyl groups and covered with a layer of acetyl cellulose coated as a polymer resin permeable to inorganic ions. 8. Anionenselektive Elektrode nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Acetylcelluloseschicht, die durch Auftrocknen einer Lösung von Acetylcellulose auf der Meßmembran erhalten ist.8. Anion-selective electrode according to claim 7, characterized by an acetyl cellulose layer obtained by drying a solution of acetyl cellulose is received on the measuring membrane. 9. Anionenselektive Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus Polyvinylchlorid besteht.9. Anion-selective electrode according to one of the preceding claims, characterized in that the container is made of polyvinyl chloride. 10. Anionenselektive Elektrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Acetylcellulose 1 bis 3 Acetylgruppen enthält.10. Anion-selective electrode according to claim 7, characterized in that that the acetyl cellulose contains 1 to 3 acetyl groups. 11. Verwendunq der anionenselektiven Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Anionenbestimmung in Urinproben.11. Use of the anion-selective electrode according to one of the claims 1 to 10 for the determination of anions in urine samples.
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