DE3485856T2 - Mehrschichtiges chemisches analytisches element. - Google Patents

Mehrschichtiges chemisches analytisches element.

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DE3485856T2 DE8484113978T DE3485856T DE3485856T2 DE 3485856 T2 DE3485856 T2 DE 3485856T2 DE 8484113978 T DE8484113978 T DE 8484113978T DE 3485856 T DE3485856 T DE 3485856T DE 3485856 T2 DE3485856 T2 DE 3485856T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges, chemisches, analytisches Element, das für die Glukoseanalyse in einer biologischen flüssigkeit einsetzbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein vielschichtiges, chemisches, analytisches Element ohne Interferenz (Störung) mit der quantitativen Analyse von Analyt-Glukose in einer Blutprobe (z.B. Vollbut, Plasma oder Serum), die durch ein als Konservierungsstoff in der Blutprobe enthaltenes fluorid verursacht wird.
  • Es ist weit verbreitet, daß ein Fluorid, wie Natriumfluorid oder Lithiumfluorid, in eine Blutprobe (die Blutprobe bedeutet, wenn in der Beschreibung nicht anders ausgeführt, daß Vollbut, Plasma und Serum eingeschlossen sind) als Konservierungsstoff eingearbeitet wird. Da das Fluorid zusätzlich zur Funktion als Konservierungsstoff zur Verhinderung der Blutkoagulation, zur Verhinderung der Glykolyse dient, wird das Fluorid geeigneterweise zur Messung des Glukosegehaltes in eine Blutprobe eingearbeitet. Siehe Handbook of Clinical Test, 29. Auflage, im Original geschrieben von Izumi Kanai und herausgegeben von Masamitsu Kanai (Kanahara Shuppan, Japan, 1983) Seite 228; und R.D. Henry, D.C. Cannon, J.W. Winkelman, Clinical Chemistry Principles and Technics, 2. Ausgabe (Harper & Row, Verlag, 1974) Seiten 385 bis 388.
  • Das Fluorid (Konservierungsstoff) wird in eine Blutprobe im allgemeinen durch Zugabe des Fluorids zu dem Blut unmittelbar nach der Blutspende oder durch Sammeln einer Blutprobe in einem Blutspendenröhrchen mit einem Fluorid auf seiner inneren Oberfläche eingearbeitet. Das Fluorid wird im allgemeinen in eine Blutprobe in einer Menge von ca. 1 mg bis ca. 10 mg pro 1 ml für den Fall, daß das Fluorid NaF ist, eingearbeitet. Es wurde gefunden, daß das Fluoridanion auf einen Analyten eine interferierende Auswirkung (störende Auswirkung) verursacht, so daß sich bei Analysen unter Verwendung von Enzymen, insbesondere einer Oxidase (z.B. Glukoseoxidase und Cholesterinoxidase), die gegenwärtig eine sehr breite Anwendung finden, ein niedrigerer Wert (Minusfehler) ergibt. Insbesondere nimmt im Falle der Analyse einer Blutprobe mit einer großen Fluoridmenge ebenso wie im Fall der Analyse einer Blutprobe mit einem Fluorid unter Verwendung eines mehrschichtigen, analytischen Elementes der Minusfehler, der durch die Gegenwart eines Fluoridanions verursacht wird, bei der sog. Trockenanalyse zu. Darum sollte der oben erwähnte Minusfehler technisch gelöst werden.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-28277 beschreibt, daß der Minusfehler, der bei der Verwendung eines integralen, mehrschichtigen, analytischen Elementes zur quantitativen Bestimmung von Glukose beobachtet wurde, durch Einbringen eines pH-Einstellungspuffers oder einer organischen Säure, die in der Lage ist, die Umgebungsbedingungen während der Durchführung der Analyse bei pH 5,0 bis 5,6 zu halten, wie 3,3-Dimethylglutarsäure, Bernsteinsäure oder Äpfelsäure, in eine Reagenzschicht mit einer Zusammesetzung zur Messung von Glukose, die Glukoseoxidase, Peroxidase, 4-Aminoantipyrin und 7-Hydroxy-1-naphthol enthält, vermieden werden kann.
  • Die japanische Patentanmeldung Nr. 57(1982)-131750 (EP 101 945 A1, veröffentlicht am 7. März 1984) beschreibt, daß der Minusfehler, der durch die Gegenwart eines Fluorids bei der Verwendung eines vielschichtigen, analytischen Elementes verursacht worden ist, durch Einsatz von Calciumacetat oder etwas vergleichbarem mit Calciumkationen, die in der Lage sind, ein schwer wasserlösliches Salz mit dem Fluoranion zu bilden, das mit der Zusammensetzung für die Glukose oder Cholesterinanalyse, die eine Oxidase, wie Glukoseoxidase oder Cholesterinoxidase, eine Peroxidase, 4-Aminoantipyrin und 1,7-Dihydroxynaphthalin, enthält, verbunden ist.
  • Die EP-A-0 137 521, die EP-A-0 101 945, die EP-A-0 103 901, die EP- A-0 122 641 (alle von demselben Anmelder), die als Stand der Technik gemäß dem Artikel (54(3) EPÜ betrachtet werden müssen, die US-A-4 166 763 und die Forschungsoffenbarungsschrift, Dezember 1977, Seiten 73 bis 75, Nr. 16471, betreffen vielschichtige Elemente, die wasserundurchlässige, lichtdurchlässige Träger, Reagenzschichten, lichtblockierende Schichten und poröse Ausbreitungsschichten, worin die lichtblockierende Schicht Titandioxid in Pulverform enthält, umfassen. Keines dieser Dokumente beschreibt jedoch die Behandlung des Titandioxids.
  • Die Erfinder haben nun gefunden, daß sich bei Einarbeitung einer lichtblockierenden Schicht oder lichtreflektierenden Schicht unter Verwendung des in herkömmlicher Weise eingesetzten, feinen Titandioxidpulvers, bereitgestellt auf der Oberfläche mit Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Analogen des Aluminiumoxids und Kieselsäure bzw. Siliciumdioxid oder einer Kombination davon in einem mehrschichtigen, analytischen Element zur quantitativen Messung von Glukose unter Einsatz der oben beschriebenen, verbesserten Technologie in Gegenwart eines Fluorids immer noch leicht ein Minusfehler ergibt. Des weiteren wurde gefunden, daß sich mit dem das mehrschichtigen, analytischen Element zur quantitativen Messung von Glukose unter Einsatz von Calciumacetats in Gegenwart einer kleinen Fluoridmenge ein Plusfehler ergibt, während sich mit dem Element in Gegenwart einer großen Fluoridmenge einen Minusfehler ergibt. Somit verursacht das Fluorid im letzteren Fall in dem analytischen Element komplizierte Interferenzeffekte (Störeffekte).
  • Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung der analytischen Genauigkeit bei der Verwendung eines mehrschichtigen, chemischen, analytischen Elementes, das eine einzige oder mehrere Reagenzschichten mit Glukoseoxidase, einer Peroxidase, einem Wasserstoffdonator (Chromogen) und einem Kuppler (andernfalls wird anstelle der Kombination aus Wasserstoffdonator und Kuppler ein Wasserstoffdonator in Form einer Einzelverbindung verwendet, die in der Lage ist, nach einer Oxidation eine Farbbildung oder Farbänderung zu zeigen), einer lichtblockierende Schicht (oder lichtreflektierende Schicht) und einer porösen Ausbreitungsschicht, die wahrscheinlich einen Minusfehler oder einen Plusfehler, der als Ergebnis der Interferenz (Störung) mit einem fluorid in einer Blutprobe auftritt, davon trägt, umfaßt.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch Ersatz des herkömmlich eingesetzten Titandioxids, das zur Einarbeitung in die lichtabschirmende Schicht mit Aluminiumoxid oder Kieselsäure bzw. Siliciumdioxid beschichtet ist, durch Titandioxid ohne eine solche Beschichtung.
  • Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges, chemisches, analytisches Element für die Glukoseanalyse, das Glukoseoxidase, Peroxidase und einen Wasserstoffperoxid-Indikator, der eine nachweisbare Änderung in Anwesenheit von Peroxidase und Wasserstoffperoxidase anzeigt, enthält und das eine poröse Ausbreitungsschicht, eine Lichtabschirmungsschicht und eine Reagenzschicht auf einem wasserundurchlässigen, lichtdurchlässigen Träger in der angegebenen Reihenfolge enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Lichtabschirmungsschicht Titandioxid enthält, das mit Aluminiumoxidverbindungen und Siliciumdioxid nicht beschichtet ist.
  • Als wasserundurchlässiger, lichtdurchlässiger, erfindungsgemäßer Träger kann irgendeiner der für die mehrschichtigen, analytischen Elemente in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53(1978)-21677 (USP 3 992 158) und in der japanischen einstweiligen Veröffentlichung Nr. 55(1980)-164356 (USP 4 292 272) beschriebenen Träger verwendet werden. Beispiele solcher Träger schließen transparente Filme oder Blätter bzw. Folien von ca. 50 µm bis 1 mm Dicke, vorzugsweise ca. 80 µm bis 400 µm Dicke, hergestellt aus wenig hydrophilen oder hydrophoben Polymeren, wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Polyethylenterephthalat, Bis- phenol A-Polycarbonat, Polystyrol und Polymethylmethacrylat und eine transparente Glasplatte von ca. 100 µm bis 2 mm Dicke, vorzugsweise ca. 150 µm bis 1 mm Dicke, ein. Ggf. kann die Oberfläche des Träger einer physikalischen oder chemischen Behandlung, wie einer Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder einer Koronaentladungsbehandlung, unterzogen werden, um ihre Haftung auf der Reagenzschicht zu verstärken. Alternativ kann, um die Haftung zwischen der Reagenzschicht und dem Träger zu verstärken, eine hydrophile, polymere Unterschicht aus Gelatine nachdem (oder ohne) die Oberfläche des Trägers der physikalischen oder chemischen Behandlung unterzogen worden ist, auf der Oberfläche des Trägers vorgesehen sein.
  • Die Reagenzschicht bedeutet eine Schicht mit Peroxidase und einem Wasserstoffperoxid-Indikator, der in Gegenwart von Peroxidase und Wasserstoffperoxid eine detektierbare Änderung zeigt und Glukoseoxidase, die in einem polymeren Bindemittel, das eine hydrophile Filmbildungseigenschaft besitzt, dispergiert oder aufgelöst ist. Wie im folgenden beschrieben, kann eine Schicht aus Glukoseoxidase unabhängig vorgesehen sein, und anderenfalls kann die Glukoseoxidase sowohl in die Reagenzschicht als auch in die Glukoseoxidaseschicht eingearbeitet werden. Als Wasserstoffperoxid-Indikator kann eine Kombination aus einem Wasserstoffdonator (Chromogen) und einem Phenolkuppler oder einen Naphtholkuppler, beschrieben in der Literatur "Annals of Clinical Chemistry", 6, 24-27 (1969), in der US-Patentschrift Nr. 3 992 158, den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 55(1980)-25840, Nr. 56(1981)-45599 und Nr. 58(1983)-18628 (USP 4 042 335) und der japanischen Patentanmeldung Nr. 57(1982)-165233 (japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 59(1984)-54962 und die EP 0 103 901A) Triarylimidazolleuco-Farbstoffe, beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-5519 und der japanischen Patentanmeldung Nr. 58(1983)-68009 und eine Einzelverbindung, die eine Farbstoffvorläuferverbindung ist, die in der Lage ist, in Gegenwart von Peroxidase und Wasserstoffperoxid, wie in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 56(1981)-45599 und Nr. 58(1983)-18628 beschrieben, eine Farbe zu erzeugen oder zu verändern.
  • Bevorzugte Beispiele für die Wasserstoffperoxid-Indikatoren sind folgende.
  • Eine Kombination aus Wasserstoffdonator (Chromogen) und Kuppler:
  • Wasserstoffdonatoren: 4-Aminoantipyrin-Homologe und Derivate, wie 4-Aminoantipyrin und 4-Amino-2-methyl-3-phenyl-1-(2,4,6-trichlorphenyl)- 3-pyrazolin-5-on.
  • Kuppler: 1-Hydroxynaphthalin-Derviate, wie 1,7-Dihydroxynaphthalin und Natrium- oder Kalium-1-hydroxynaphthalin-2-sulfonat.
  • Triarylimidazolleuco-Farbstoffe:
  • 4,5-Bis-[(4-dimethylamino)-phenyl]-2-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-imidazol und 4-(Dimethylamino)-phenyl-2-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-5-phenethylimidazol.
  • Farbstoffvorläuferbindungen:
  • Dianisidin und 4-Methoxy-1-naphthol.
  • Als Peroxidase kann eine Peroxidase aus einer Pflanze und einem Tier (EC 1. 11. 1. 7), beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56(1981)-45599 und Nr. 57(1982)-5520 (USP 4 211 845) und eine Peroxidase aus einem Mikroorganismus (EC 1. 11. 1. 7), beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58(1983)-5035, verwendet werden. Unter ihnen werden nicht-spezifische Peroxidasen aus Pflanzen und Mikroorganismen bevorzugt. Beispiele bevorzugter Peroxidasen sind die, die aus Rettich (pH-Optimum ca. 7,0) extrahiert worden sind, die, die aus Meerrettich extrahiert worden sind, die Peroxidase aus Cochliobolus miyabeanus (pH-Optimum 5,0 bis 5,3) und die Peroxidase aus Pellicularia filamentosa (pH-Optimum 4,7 bis 4,9).
  • Gemäß der Erfindung wird beispielsweise Glukoseoxidase aus EC 1. 1. 3. 4 verwendet, wobei der optimale pH ca. 5,6 beträgt.
  • Ggf. kann die Glukoseoxidase in Kombination mit einem Cofaktor und/oder einem Coenzym verwendet werden.
  • Als hydrophiles Polymerbindemittel, das bei der Herstellung der Reagenzschicht verwendet wird, kann eines der bekannten hydrophilen Polymeren, die als hydrophile Polymerbindemittel für die Reagenzschichten in den mehrschichtigen, analytischen Elementen, beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 53(1978)-21677, Nr. 56(1981)-45599 und Nr. 57(1982)-5519, den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 55(1980)-164356 und Nr. 57(1982)-208997, einsetzbar sind, verwendet werden. Beispiele des hydrophilen Polymeren schließen Gelatine (wie säurebehandelte Gelatine und deionisierte Gelatine), Gelatine-Derivate (wie phthalierte Gelatine und Hydroxymethylacrylat-Pfropfgelatine), Pullulan, Pullulanderviate, Agarose, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Polyacrylamid ein. Von ihnen wird Gelatine bevorzugt. Die Trockendicke der Reagenzschicht liegt im Bereich von ca. 5 µm bis 60 µm, vorzugsweise ca. 10 µm bis 30 µm. Der Peroxidasegehalt der Reagenzschicht liegt im Bereich von ca. 5000 bis 100.000 U/m², vorzugsweise ca. 10.000 bis 60.000 U/m². Der Glukoseoxidasegehalt der Reagenzschicht liegt im Bereich von ca. 2.000 bis 40.000 U/m², vorzugsweise ca. 4.000 bis 30.000 U/m². Die Menge an Wasserstoffperoxidaseindikator in der Reagenzschicht kann gemäß der geschätzten Menge an Analyt in der wäßrigen, flüssigen Probe richtig bestimmt werden.
  • Beispiele von Ausführungsformen der Erfindung sind eine Ausführungsform, die eine Reagenzschicht mit dem Wasserstoffperoxidindikator und Peroxidase und einer Glukosoxidaseschicht, die oberhalb der Reagenzschicht (auf der Seite gegenüber des Trägers via Reagenzschicht, nämlich auf der Seite, die von dem Träger weiter entfernt ist als die Reagenzschicht) vorgesehen ist, einschließt, und eine Ausführungsform, die die Einarbeitung der Glukoseoxidase in eine oder mehrere der unten erwähnten, porösen Ausbreitungsschicht, eine poröse Schicht mit einer bestimmten Fläche, eine Klebschicht und eine lichtblockierende Schicht umfaßt. Die in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-208997 offenbarte Ausführungsform, die die Einarbeitung der Oxidase in eine Schicht oberhalb der Reagensschicht mit dem Wasserstoffperoxidindikator und Peroxid (hier wird diese Schicht speziell als Indikatorschicht bezeichnet) umfaßt, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, da Luftsauerstoff, der zur Durchführung der katalytischen Reaktion des Substrats durch die Oxidase erforderlich ist, durch Diffusion wirksam weitergeleitet wird, um mit der Oxidase in Kontakt zu treten, wobei die Oxidationsreaktion, die katalytisch durch die Oxidase verursacht wird ist, glatt und schnell abläuft, so daß eine hochwirksame Farbbildung und Verkürzung der Analysezeit zustandekommt. Die in eine Schicht oberhalb der Reagenzschicht eingearbeitete Menge der Glukoseoxidase kann dieselbe sein wie die zuvor beschriebene Menge. Die Glukoseoxidaseschicht kann direkt an der Indikatorschicht anschließend oder auf dem Wege über die unten erwähnte Zwischenschicht vorgesehen sein.
  • In die Indikatorschicht kann ein pH-Puffer eingearbeitet sein, um die Schicht bei dem für die Glukoseoxidase oder Peroxidase optimalen pH- Wert oder in der Nähe davon zu halten oder um die Schicht innerhalb eines pH-Bereiches, in dem die Farbstoffbildungs- (oder Farbänderungs-)Reaktion des Wasserstoffperoxid-Indikators ohne wesentliche Interferenz durch die Aktivität beider Enzyme schnell abläuft, zu halten, d.h. Halten der Reagenzschicht unter Analysebedingungen bei einem pH-Wert innerhalb von ca. 4,0 bis 7,5, vorzugsweise ca. 4,5 bis 7,0. Im falle, daß die Glukoseoxidaseschicht oberhalb der Reagenzschicht vorgesehen ist oder daß die Glukoseoxidase in irgendeine Schicht oberhalb der Reagenzschicht eingearbeitet ist, kann ein Pufferreagenz, das in der Lage ist, den für die Glukoseoxidase optimalen pH-Wert oder einen Wert in der Nähe davon zu sichern, in die Glukoseoxidaseschicht oder die Glukoseoxidase-enthaltende Schicht eingearbeitet werden und ein pH-Pufferreagenz, das in der Lage ist, den für die Peroxidase optimalen pH-Wert oder einen Wert in der Nähe davon zu sichern, sichert zumindest anderweitig einen pH-Wert, bei dem die Aktivität der Peroxidase im wesentlichen nicht beeinträchtigt ist und die Farbbildungs- (oder Farbänderungs-)Reaktion des Wasserstoffperoxidindikators glatt und schnell abläuft. Was den pH-Puffer betrifft, so kann irgendeiner der bekannten pH-Puffer, beschrieben in der folgenden Literatur: "Biochemistry", 5(2), 467-477(1966); R.M.C. Dawson et al. "Data for Biochemical Research", 2. Ausgabe (Oxford at the Clarendon Press, 1969), S. 476-508; "Analytical Biochemistry", 104, 300-310 (1980); "Kagaku Binran Kiso-hen", S. 1312-1320, herausgegeben von Japan Chemical Society (Maruzen, Tokyo, 1966); "Biochemistry Data Book I", S. 17-24, herausgegeben von Japan Biochemical Society (Tokyo Kagaku Dojin Ltd., 1979; und in der japanische Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-28277 (USP 4 098 574), verwendet werden.
  • Die sauerstoffdurchlässige, proteinundurchlässige Lichtabschirmungsschicht (im folgenden oft einfach als Lichtabschirmungsschicht bezeichnet) ist auf der Reagenzschicht (oder Oxidaseschicht) vorgesehen. Der Ausdrck "sauerstoffdurchlässig, proteinundurchlässig", der hier verwendet wird, bedeutet, daß Sauerstoff (O&sub2;) aus der Luft im wesentlichen die Schicht durchdringen kann, jedoch Proteine im wesentlichen die Schicht nicht durchdringen können, wenn Wasser, das als Lösungsmittel für die wäßrige, flüssige Probe dient, diese Schicht durchdringt, um unter Analysebedingungen diese Schicht zu benetzen oder aufzuquellen. Der Ausdruck "Protein", der hier verwendet wird, bezieht sich auf ein gebräuchliches Protein mit einem Molekulargewicht von ca. 5000 oder höher, insbesondere auf ein konjugiertes Protein mit Wasserstoffperoxidzersetzungsaktivität, wie die Catalase (mit einem Molekulargewicht von ca. 250.000) und Hämprotein, typischerweise Hämoglobin (mit einem Molekulargewicht von ca. 65.000). Die sauerstoffdurchlässige, proteinundurchlässige Lichtabschirmungsschicht ist im allgemeinen eine nicht-poröse Schicht, die eine kleine Menge eines lichtblockierenden oder lichtreflektierenden, feinen Titandioxidpulvers in einer kleinen Menge eines hydrophilen (oder schwach hydrophilen) Polymerbindemittels mit Filmbildungseigenschaft enthält. Bei der Messung der in der Reagenzschicht gebildeten oder veränderten Farbe durch Reflexionsfotometrie von der Seite des transparenten (lichtdurchlässigen) Trägers aus blockiert die Lichtabschirmungsschicht die Farbe der wäßrigen, flüssigen Probe, die auf die später erwähnte Ausbreitungsschicht aufgetropft worden ist, insbesondere die rote Farbe von Hämoglobin für den Fall, daß Vollblut verwendet worden ist. Des weiteren fungiert die Lichtabschirmungsschicht als Lichtreflexionsschicht ebenso wie als Hintergrundschicht.
  • Beispiele für das feine Titandioxidpulver, das in die Lichtabschirmungsschicht eingearbeitet wird, schließen feine Titandioxidpulver, die auf der Oberfläche vorgesehen sind (hauptsächlich zur Beschichtung), ohne solche Verbindungen, wie Aluminiumverbindungen mit trivalentem Aluminium und Sauerstoff, beispielsweise Aluminiumoxid (Alumiumoxid, Al&sub2;O&sub3;), Wasser enthaltendes Aluminiumoxid (z.B. Al&sub2;O&sub3;.H&sub2;O und Al&sub2;O&sub3;.3H&sub2;O) und Verbindungen mit trivalentem Aluminium, anderen Element(en) (z.B. tetravalentem Silicium) und Sauerstoff (in der Beschreibung werden diese Aluminiumoxide und ihre Analoga als Aluminiumoxidverbindungen bezeichnet) und Kieselsäure bzw. Siliciumdioxid, ein.
  • Das feine Titandioxidpulver kann in jeden Kristallformen, wie Anatas, Rutil und Brookit, vorliegen. Das feine Titandioxidpulver besitzt im allgemeinen eine durchschnittliche Größe von ca. 0,1 µm bis 1,0 µm (ein Titandioxid mit einer solchen Größe ist käuflich erhältlich) und vorzugsweise eine durchschnittliche Größe im Bereich von ca. 0,15 µm bis 0,5 µm. Beispiele für das feine Titandioxidpulver sind solche mit der Maßgabe, daß weder die Aluminiumoxidverbindung noch das Siliciumdioxid feines Titandioxidpulver ohne Behandlung enthalten, und feines Titandioxidpulver, das auf der Oberfläche mit Titanhydroxid behandelt worden ist. Das vorhergehende feine Titandioxidpulver ohne Behandlung wird bevorzugt.
  • Beispiele des hydrophilen (oder schwach hydrophilen) Polymerbindemittels mit Filmbildungseigenschaft schließen Gelatine (wie säurebehandelte Gelatine und deionisierte Gelatine), Gelatine-Derviate (wie phthalierte Gelatine und Hydroxymethylacrylatpfropfgelatine), Polyvinylalkohol, regenerierte Cellulose und Celluloseacetat (wie Cellulosediacetat) ein. Unter ihnen werden Gelatin und Gelatinderivate bevorzugt. Gelatine und Gelatine-Derivate können zusammen mit einem herkömmlichen Härtungsmittel (z.B. einem Quervernetzungsmittel) verwendet werden. Wenn diese Polymere für die Herstellung einer später erwähnten Klebschicht verwendet werden, können verschiedene hydrophile Polymere als Polymerbindemittel für die Lichtabschirmungsschicht wie für die Reagenzschicht verwendet werden.
  • Das Verhältnis des feinen Lichtblockierungspulvers zu den Polymerbindemitteln (Trockenbasis) in der Lichtabschirmungsschicht kann variieren, mit der Maßgabe, daß die hergestellte Lichtabschirmungsschicht so unporös ist, daß die Schicht die Sauerstoffpermeation zuläßt, jedoch die Proteinpermeation nicht zuläßt (der Ausdruck "unporös" schließt eine solche mikroporöse Struktur ein, daß die Größe der Poren oder der Hohlräume kleiner ist als die durchschnittliche Größe, mit der der Ausbreitungseffekt oder der Meßeffekt in der porösen Ausbreitungsschicht auftritt). Insbesondere kann das Verhältnis des feinen Lichtblockierungspulvers zu den Polymerbindemitteln (Trockenbasis) innerhalb des Bereiches von ca. 10:0,6 bis 10:1,8, vorzugsweise von ca. 10:0,8 bis 10:1,5, bezogen auf das Gewicht, liegen. Die Dicke der Lichtabschirmungsschicht kann innerhalb des Bereiches von ca. 3 µm bis 30 µm, vorzugsweise von ca. 5 µm bis 20 µm, auf Trockenbasis liegen.
  • Wenn nötig, kann eine Zwischenschicht zwischen der Reagenzschicht und der Lichtabschirmungsschicht und ebenfalls zwischen der Reagenzschicht und der Oxidaseschicht im Falle, wo die Oxidaseschicht vorgesehen ist, vorgesehen sein. Zur Herstellung dieser Zwischenschichten können hydrophile Polymere mit Filmbildungseigenschaft, ähnlich jenen, die für die Reagenzschicht verwendet worden sind, verwendet werden. Die Dicke der Zwischenschicht kann innerhalb des Bereiches von ca. 0,2 µm bis 10 µm, vorzugsweise von ca. 0,5 µm bis 7 µm, liegen.
  • Wenn nötig, kann eine Klebschicht zwischen der Lichtabschirmungsschicht und der porösen Ausbreitungsschicht (später beschrieben) vorgesehen sein. Zur Herstellung der Klebschicht können hydrophile Polymere, die Filmbildungseigenschaft, ähnlich jenen, die für die Reagenzschicht verwendet worden sind, besitzen und die, wenn die Klebschicht mit Wasser benetzt oder aufgequollen ist, die poröse Ausbreitungsschicht und die Lichtabschirmungsschicht unter Bildung einer integrierten Struktur binden können, verwendet werden. Die Dicke der Klebschicht kann innerhalb des Bereiches von ca. 0,5 µm bis 20 µm, vorzugsweise von ca. 1 µm bis 10 µm, liegen. Bevorzugte hydrophile Polymere, die für die Herstellung der Zwischenschicht und die Klebschicht einsetzbar sind, schließen Gelatin, Gelatine-Derivate, Polyacrylamid und Polyvinylalkohol ein.
  • Wenn nötig, kann ein oberflächenaktives Mittel in die Reagenzschicht, die Lichtabschirmungsschicht, die Zwischenschicht, die Klebschicht, die Oxidaseschicht (wenn vorgesehen) und die Indikatorschicht eingearbeitet werden. Als oberflächenaktives Mittel wird ein nichtionisches, oberflächenaktives Mittel, insbesondere ein nicht-ionisches, oberflächenaktives Mittel mit 8 bis 15 Oxyethylen- oder Oxypropyleneinheiten in der linearen Kettenstruktur bevorzugt. Ggf. können weiterhin bekannte Additive, wie ein Härtungsmittel (Quervernetzungsmittel), ein Weichmacher oder ein Plastifizierer in diese Schichten eingearbeitet werden.
  • Auf der Lichtabschirmungschicht ist die poröse Ausbreitungsschicht oder eine poröse Schicht (Flecken) mit einer bestimmten spezifischen Oberfläche direkt oder durch eine Klebschicht vorgesehen. Was die poröse Ausbreitungsschicht betrifft, so können eine nichtfaserige, isotope, poröse, mittlere Schicht, beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53(1978)-21677 (USP 3 992 158), den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 55(1980)-90859 (USP 4 258 001) und Nr. 58(1983)-123458; eine Ausbreitungsschicht aus Stoff, beschrieben in den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 55(1980)-164356 und Nr. 57(1982)-66359; und eine Schicht bestehend aus einem Papierblatt mit einer Pulpe aus Polyolefinpolymerfaden, beschrieben in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-148250, herangezogen werden. Was die poröse Schicht mit einer bestimmten Oberfläche betrifft, so können ein poröses Material, beschrieben in der vorläufigen japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 57(1982)-42951 (DE 31 33 538A) herangezogen werden. Unter ihnen wird die Ausbreitungsschicht bevorzugt. Unter den verschiedenen Ausbreitungsschichten werden eine Membranfilterschicht, (d.h. eine trübe Polymerschicht), eine dreidimensionale Schicht mit einer Makroteilchengitterstruktur, gebildet durch Aneinanderbindung von Polymerperlen unter Punktkontakt mittels eines Polymerklebstoffes, der nicht mit Wasser gequollen ist, und die Ausbreitungsschicht aus Stoff mehr bevorzugt. Die Ausbreitungsschicht und die poröse Schicht mit einer bestimmten Oberfläche können nach den in den zuvor genannten Patentschriften beschriebenen Verfahren bereitgestellt werden.
  • Ein oberflächenaktives Mittel, vorzugsweise das zuvor erwähnte, nicht-ionische, oberflächenaktive Mittel, kann in die poröse Ausbreitungsschicht, im folgenden oft einfach als Ausbreitungsschicht bezeichnet, wenn nötig, eingearbeitet werden. Des weiteren können ein Teil eines Reagenz mit einem Enzym, wie Cholesterinesterase, in die poröse Ausbreitungsschicht, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55(1980)-45599 beschrieben, eingearbeitet werden. Das feine Lichtabschirmungspulver kann ebenfalls in die poröse Ausbreitungsschicht eingearbeitet werden.
  • Das erfindungsgemäße mehrschichtige, analystische Element kann eine Verbindung mit einem Kation, das in der Lage ist, mit einem Fluoridanion ein kaum in Wasser lösliches Salz (im folgenden als kaum lösliches Fluoridsalz bezeichnet) in der Reagenzschicht oder irgendeiner anderen Schicht(en) (einschließlich der porösen Ausbreitungsschicht oder einer porösen Schicht mit einer definierten spezifischen Oberfläche), die oberhalb der Reagenzschicht angeordnet ist, zu bilden, enthalten. Die oben erwähnte Verbindung wird im folgenden als kaum lösliche fluoridsalzbildende Verbindung bezeichnet. Der Ausdruck "ein in Wasser kaum lösliches Salz" bedeutet ein Salz mit einer Löslichkeit in 100 g Wasser bei 25ºC von nicht mehr als 0,2 g. Die kaum lösliche fluoridsalzbildende Verbindung kann eine der kaum löslichen fluoridsalzbildenden Verbindungen, die in der zuvor erwähnten japanischen Patentanmeldung Nr. 57(1982)-131750 offenbart ist, sein.
  • Als Kation, das in der kaum löslichen fluoridsalzbildenden Verbindung enthalten ist, können Ca²&spplus; und Mg²&spplus;, die weiterhin zur Stabilisierung der Enzyme, wie einer Oxidase und Peroxidase, dienen, erwähnt werden. Bevorzugte Beispiele des Gegenanions schließen ein niedriges, aliphatisches Monocarbonsäureanion, ein niedriges, aliphatisches Dicarbonsäureanion, ein Hydroxycarbonsäureanion, ein Halogenanion und ein Phosphorsäureanion ein. Die kaum lösliche fluoridsalzbildende Verbindung kann in mindestens eine der aufbauenden Schichten, nämlich in eine poröse Ausbreitungsschicht, in eine poröse Schicht mit einer bestimmten spezifischen Oberfläche, in eine Klebschicht, in eine Lichtabschirmungsschicht, in eine Reagenzschicht, in eine Oxidaseschicht (wenn vorgesehen) und in Zwischenschichten, eingearbeitet sein. Vorzugsweise ist die kaum lösliche, fluoridsalzbildende Verbindung in einer oder mehreren Schichten, ausgewählt aus der Klebschicht, der Lichtabschirmungsschicht und der Oxidaseschicht, eingearbeitet. Die kaum lösliche, fluoridsalzbildende Verbindung ist im allgemeinen in dem mehrschichtigen, analytischen Element in einer Menge von 0,1 meq. bis 1 eq. pro 1 m² des Elementes eingearbeitet. Die kaum lösliche, fluoridsalzbildende Verbindung kann in das mehrschichtige, chemische, analytische Element durch Auflösen oder Dispergieren der Verbindung in einer Überzugslösung zur Herstellung der gewünschten Schicht und Bildung der Überzugsschicht oder durch Auflösen der Verbindung in benetzendem Wasser, um einer Klebschicht zur Verfügung gestellt zu werden, und durch Auflegen einer porösen Ausbreitungsschicht darauf eingearbeitet werden.
  • Das erfindungsgemäße mehrschichtige, chemische, analytische Element mit der kaum löslichen, fluoridsalzbildenden Verbindung wird besonders bevorzugt, weil die Interferenz (Störung), die durch ein Fluorid in einer Blutprobe verursacht wird, ohne Berücksichtigung des Fluoridgehaltes in der Blutprobe (im Bereich von 0 bis ca. 15 mg/ml als NaF) verhindert wird, so daß sich ein solcher gemessener Wert, der den Gehalt des Analyten angibt, der dem entspricht, der in einer Blutprobe ohne Fluorid erhalten worden ist, ergibt.
  • Das mehrschichtige, chemische, analytische Element, das durch Integration der oben genannten Schichten hergestellt worden ist, kann auf eine passende Größe zurecht geschnitten werden und mit einem Objektträger-Rahmen eingerahmt werden (z.B. offengelegt in den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 54(1979)-156079 und Nr. 57(1984)-63452; den vorläufigen japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nr. 56(1981)-142454 und Nr. 58(1983)-32350; und der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Tokuhyo) Nr. 58(1983)-501144), um einen analytischen Objektträger zu ergeben. Das mehrschichtige, analytische Element kann in Form eines längs verlaufenden Bandes oder Streifens, der in einer Lochkarte eingerahmt oder befestigt ist, eingesetzt werden.
  • Die obige Beschreibung wurde unter Verweis auf ein integrales, mehrschichtiges, analytisches Element, bei dem alle Schichten zu einer Struktur vereinigt worden sind, vorgenommen. Jedoch ist das erfindungsgemäße, mehrschichtige, chemische analytische Element nicht auf das integrale Element beschränkt und kann in Form eines mehrschichtigen, analytischen Elements in getrennter Form, bei dem eine bestimmte Schicht oder Schichten voneinander getrennt sind, hergestellt werden.
  • Das erfindungsgemäße, mehrschichtige, analytische Element kann verwendet werden, um einen Analyten in einer wäßrigen, flüssigen Probe hauptsächlich durch Colorimetrie quantitativ nach den Verfahren, beschrieben in den zuvor genannten Patentveröffentlichungen und in Clinical Chemistry, 24(8), 1335-1342 (1979), zu analysieren.
  • Da das mehrschichtige, chemische, analytische Element ein Enzym enthält, kann die Analyse durch die Endpunktverfahrensweise, die eine colorimetrische Bestimmung nach einer Inkubation für 3 bis 30 min und vorzugsweise für 4 bis 15 min bei 30 bis 40 ºC umfaßt oder durch das Geschwindigkeitsverfahren, das dieselbe Inkubationstemperatur verwendet, und zwei oder mehr colorimetrische Messungen in einem konstanten Intervall, nachdem der Reaktionsstartzeitraum vergangen ist, umfaßt, verwendet werden.
  • Die Erfindung wird weiterhin durch die folgenden Beispiele beschrieben.
    • Referenzbeispiel 1
  • In 40 ml Wasser wurden 5 g (A) eines feinen Titandioxidpulvers, das auf der Oberfläche mit Al&sub2;O&sub3; behandelt worden ist, (B) ein feines Titandioxidpulver, das auf der Oberfläche mit einem Mischoxid Al&sub2;O&sub3;.SiO&sub2; behandelt worden ist oder (C) ein feines Titandioxidpulver ohne Behandlung der Oberfläche dispergiert. Zu der erhaltenen Dispersion wurde 1 g NaF gegeben, und das Gemisch wurde mit einem Rührer aus Polytetrafluorethylen gerührt. Die Dispersion wurde dann 1 h lang stehengelassen, und ihr pH-Wert wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Das Vergleichsexperiment wurde unter Verwendung derselben Lösung ohne feines Titandioxidpulver durchgeführt. Tabelle 1 TiO&sub2;-Typ (Teilchengröße) Anatas (0,15 bis 0,25 µm) Rutil (0,20 bis 0,35 µm) Keine Zugabe (Blindprobe) Oberflächenbehandlung pH-Wert
  • Aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen wird deutlich, daß der pH-Wert einer Dispersion mit einem feinen Titandioxidpulver, das auf der Oberfläche mit Al&sub2;O&sub3; oder Al&sub2;O&sub3;.SiO&sub2; behandelt worden ist, stark steigt, während der pH-Wert einer Dispersion mit einem feinen Titandioxidpulver ohne Oberflächenbehandlung in einem ähnlichen Bereich liegt, wie der bei dem Blindlauf angegebene Wert.
    • Referenzbeispiel 2
  • 10 Gew.-Teile eines feinen Titandioxidpulvers (Anatastyp, Teilchengröße 0,15 bis 0,25 µm), das auf der Oberfläche mit Al&sub2;O&sub3; (Aluminiumoxid) behandelt worden ist oder ein feines Titandioxidpulver (Anatas-Tpy, Teilchengröße 0,15 bis 0,25 µm) ohne Oberflächenbehandlung, 1 Gew.-Teil Gelatine und 20 Gew.-Teile Wasser wurden vermischt und dispergiert, um eine Dispersion zu ergeben. Die erhaltene Dispersion wurde auf einen Polyethylenterephthalat (PET)-Film aufgezogen und getrocknet, um eine trockene Schicht von 5 µm Dicke zu ergeben. So wurden zwei Titandioxid/Gelatinebeschichtungsfilmsätze hergestellt.
  • Auf jede Überzugsschicht wurden 10 µl NaF-haltiges Wasser und NaF- freies Wasser (Blindprobe) unabhängig aufgetropft, so daß die aufgetropfen Lösungen von den Überzugsschichten absorbiert wurden. Unmittelbar nach 5-minütigem Stehenlassen bei 25ºC in einem luftdicht verschlossenen Behälter wird der pH-Wert auf der Oberfläche der Überzugsschicht unter Benetzungsbedingungen mittels Oberflächen-pH-Meßelektroden (GS-165F Toa Denpa Kogyo Co., Ltd., Japan) unter Druck gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Oberflächen-pH-Wert der benetzten Überzugsschicht NaF-Gehalt in Wasser (mg/ml Wasser) (Blindprobe) TiO&sub2; mit Aluminiumoxidbehandlung TiO&sub2; ohne Behandlung
  • Es ist ersichtlich, daß in der aluminiumfreien Gelatineüberzugsschicht mit feinem Titandioxidpulver durch die Zunahme des NaF-Gehaltes in der NaF enthaltenden Lösung kaum eine wesentliche Zunahme des pH- Wertes in der Überzugsschicht verursacht worden ist, und insbesondere wurde keine Änderung des pH-Wertes beobachtet, solange sich der NaF- Gehalt in dem gewöhnlich verwendeten Bereich von 0 bis 10 mg/ml bewegte. Im Gegensatz dazu ist ersichtlich, daß in der mit Aluminiumoxid behandelten Gelatineüberzugsschicht mit feinem Titandioxidpulver durch die Zunahme des NaF-Gehaltes eine deutliche Zunahme des pH-Wertes in der Überzugsschicht hervorgerufen wurden und daß diese deutliche pH-Änderung klar in dem Bereich von 0 bis 10 mg/ml des NaF-Gehaltes beobachtet wurde.
    • Beispiel 1
  • Ein transparenter Polyethylenterephthalat (PET)-Film aus einer Gelatineschicht als Unterlage und einer Dicke von 180 µm wurde mit der Reagenzschicht (trockene Dicke: ca. 15 µm) für die Glukoseanalyse mit der folgenden Zusammensetzung unter Verwendung einer wäßrigen Lösung und einer anschließenden Trocknungsbehandlung beschichtet.
  • Peroxidase 25000 IU
  • Oxidase 15000 IU
  • 1,7-Dihydroxynaphthalin 5g
  • 4-Aminoantipyrin 5g
  • Gelatine 200 g
  • Polyoxyethylennonylphenylether 2 g
  • Die Oberfläche der Reagenzschicht für die Glukoseanalyse wurde mit einer sauerstoffdurchlässigen, proteinundurchlässigen Lichtabschirmungsschicht (Trockendicke ca. 7 µm) der folgenden Zusammensetzung unter Verwendung einer wäßrigen Dispersion und einer anschließenden Trocknungsbehandlung beschichtet.
  • Feines Titandioxidpulver ohne Oberflächenbehandlung (Anatastyp, Teilchengröße 0,15 bis 0,25 µm) 100 g
  • Gelatine 10 g
  • Auf der Lichtabschirmungsschicht war eine Klebschicht (Trockendicke ca. 2 µm) mit der folgenden Zusammensetzung unter Verwendung einer wäßrigen Lösung und einer anschließenden Trocknungsbehandlung vorgesehen.
  • Gelatine 4g
  • Polyoxyethylennonylphenylether 0,1 g
  • Dann wurde die gesamte Oberfläche der Klebschicht in einer Menge von ca. 30 g/m² mit Wasser versehen, um die Schichten zu benetzen, und ein Breitgewebe aus 100 % Baumwolle (Doppelbreitgewebe der Feinheitsnummer 100) wurde unter niedrigem Druck daraufgelegt. Das erhaltene, laminierte Gefüge wurde getrocknet, um ein integrales, mehrschichtiges, chemisches, analytisches Element, das für die quantitative Bestimmung von Glukose einsetzbar ist, herzustellen.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das feine Titandioxidpulver ohne Oberflächenbehandlung durch ein feines Titandioxidpulver, das auf der Oberfläche mit Al&sub2;O&sub3;.SiO&sub2; (Rutiltyp, Teilchengröße 0,20 bis 0,35 µm) behandelt worden ist, ersetzt. Somit wurde ein integrales, mehrschichtiges, chemisches, analytisches Element für die quantitative Bestimmung von Glukose hergestellt.
  • 10 µl Humanplasma mit verschiedenen Mengen an NaF, die in Tabelle 3 aufgeführt sind, wurden auf die Ausbreitungsschicht eines jeden integralen, chemischen, mehrschichtigen, analytischen Elementes aufgetropft und das analytische Element wurde dann 10 min lang bei 37ºC inkubiert. Unmittelbar nach Beendigung der Inkubation wurde der pH-Wert auf der Oberfläche der benetzten Ausbreitungsschicht mittels der Oberflächen-pH-Wert- Meßelektrode (GS-165F) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt. Tabelle 3 NaF-Gehalt in Humanplasma (Blindprobe) (mg/ml Plasma) Beispiel 1 (vorliegende Erfindung) Vergleichsbeispiel 1 (Vergleich)
  • Es ist ersichtlich, daß das mehrschichtige, analytische Element für die quantitative Bestimmung von Glukose, enthaltend eine Lichtabschirmungsschicht, das ein erfindungsgemäßes, aluminiumoxidfreies, feines Titandioxidpulver enthält, durch die Zunahme des NaF-Gehaltes im Plasma kaum eine wesentliche Zunahme des pH-Wertes in der Ausbreitungsschicht hervorgerufen worden ist, und insbesondere wurde keine wesentliche Änderung des pH-Wertes auf der Ausbreitungsschicht beobachtet, solange der NaF-Gehalt sich in einem Bereich von 0 bis 10 mg/ml (Plasma), wie er für die Einarbeitung in ein Plasma verwendet worden ist, bewegte. Im Gegensatz dazu ist ersichtlich, daß in dem mehrschichtigen, analytischen Vergleichselement zur quantitativen Bestimmung von Glukose, enthaltend eine Lichtabschirmungsschicht, die ein feines, auf der Oberfläche mit Al&sub2;O&sub3;.SiO&sub2; behandeltes Titandioxidpulver enthält, durch die Zunahme des NaF-Gehaltes in dem Plasma eine deutliche Zunahme des pH-Wertes auf der Ausbreitungsschicht hervorgerufen worden ist, und daß diese deutliche pH- Änderung klar bei einem NaF-Gehalt im Bereich von 0 bis 10 mg/ml (Plasma) beobachtet worden ist.
    • Beispiel 2
  • Die Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Klebschicht unter Verwendung der folgenden Zusammensetzung hergestellt wurde. Somit wurde ein integrales, mehrschichtiges, analytisches Element für die quantitative Bestimmung von Glukose erhalten.
  • Gelatine 4g
  • Calciumacetat 1,8 g
  • Polyoxyethylennonylphenylether 0,1 g
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Die Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Klebschicht unter Verwendung der in Beispiel 2 verwendeten Zusammensetzung hergestellt wurde, und daß das feine Titandioxidpulver ohne Oberflächenbehandlung durch ein feines Titandioxidpulver, das auf der Oberfläche mit Al&sub2;O&sub3;.SiO&sub2; (Rutiltyp, Teilchengröße: 0,20 bis 0,35 µm) behandelt worden ist, ersetzt wurde. Somit wurde ein integrales, mehrschichtiges, chemisches, analytisches Element für die quantitative Bestimmung von Glukose zu Vergleichszwecken hergestellt.
  • Die zwei analytischen Elemente, die in den Beispielen hergestellt worden sind, wurden in quadratische Stücke (15 mm x 15 mm) geschnitten und mit Kunststoffeinfassungen, offenbart in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-63452, eingerahmt, um chemische, analytische Objektträger für die quantitative Bestimmung von Glukose zu erhalten. Diese wurden erfindungsgemäße chemische, analytische Objektträger und chemische, analytische Vergleichsobjektträger genannt.
  • 10 µl Humanplasma mit einer verschiedenen NaF-Menge, die in Tabelle 4 aufgeführt ist, wurden auf die Ausbreitungsschicht eines jeden chemischen, analytischen Objektträgers getropft, und der analytische Objektträger wurde dann 6 min lang bei 37ºC in einem luftdicht verschlossenen Behälter inkubiert. Nach Beendigung der Reaktion wurde der pH-Wert auf der Oberfläche der gequollenen Ausbreitungsschicht mittels der Oberflächen-pH-Wert-Meßelektrode (GS-165F) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
  • Unabhängig davon wurden 10 µl desselben Humanplasmas wie oben auf die Ausbreitungsschicht eines jeden chemischen, analytischen Objektträgers getropft, und der analytische Objektträger wurde dann 6 min lang bei 37ºC in einer chemischen, analytischen Vorrichtung inkubiert. Der inkubierte Objektträger wurde der Reflexionsfotometrie unter Verwendung von sichtbarem Licht (zentrale Wellenlänge: 500 nm), das darauf von der PET- Filmseite aus aufgegeben wurde, unterworfen. Anschließend wurde der Glukosegehalt in dem Plasma colorimetrisch bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt. Tabelle 4 NaF-Gehalt in Humanplasma (mg/ml Plasma) (Blindprobe) Erfindungsgemäßer chemischer analytischer Objektträger pH-Wert auf der Ausbreitungsschicht Gemessener Glukosegehalt (mg/dl) Chemischer analytischer Vergleichsobjektträger pH-Wert auf der Ausbreitungsschicht Gemessener Glukosegehalt (mg/dl)
  • Es ist ersichtlich, daß der chemische, analytische Objektträger für die quantitative Bestimmung von Glukose mit einer Lichtabschirmungsschicht, die das erfindungsgemäße, aluminiumfreie, feine Titandioxidpulver enthält, im wesentlichen denselben Glukosegehalt (Meßwert) unabhängig von der Konzentration an NaF im Plasma ergab. Im Gegensatz dazu ist ersichtlich, daß der chemische, analytische Vergleichsobjektträger mit einer Lichtabschirmungsschicht, die ein feines Titandioxidpulver, das auf der Oberfläche mit Al&sub2;O&sub3;.SiO&sub2; behandelt worden ist, durch NaF im Plasma verursachte Interferenz (Störung) aufwies und daß die Interferenz (Störung) bei einem NaF-Gehalt von mehr als 5 mg/ml (Plasma) deutlich war.
    • Beispiel 3
  • Ein transparenter Polyethylenterephthalat (PET)-Film mit einer Gelatineschicht als Unterlage und einer Dicke von 180 µm wurde mit der Indikatorschicht (Trockendicke: ca. 15 µm), die die folgende Zusammensetzung besitzt, unter Verwendung einer wäßrigen Lösung und einer anschließenden Trocknungsbehandlung beschichtet.
  • Peroxidase 15.000 IU
  • Oxidase 15.000 IU
  • 1,7-Dihydroxynaphthalin 5g
  • 4-Aminoantipyrin 5g
  • Gelatine 200 g
  • Polyoxyethylennonylphenylether 2 g
  • Auf der Indikatorschicht war eine Glukoseoxidaseschicht (Trockendicke: ca. 2 µm) mit der folgenden Zusammensetzung unter Verwendung einer wäßrigen Lösung und einer anschließenden Trocknungsbehandlung vorgesehen.
  • Gelatine 4,6 g
  • Glukoseoxidase 4.000 IU
  • 3,3-Dimethylglutarsäure 0,1 g
  • Polyoxyethylennonylphenylether 0,1 g
  • Die Oberfläche der Glukoseoxidaseschicht wurde mit einer sauerstoffdurchlässigen, proteinundurchlässigen Lichtabschirmungsschicht (Trockendicke: ca. 7 µm) mit der folgenden Zusammensetzung unter Verwendung einer wäßrigen Dispersion und einer anschließenden Trocknungsbehandlung beschichtet.
  • Feines Titandioxidpulver ohne Oberflächenbehandlung
  • (Anatastyp, Teilchengröße: 0,15 bis 0,25 µm) 100 g
  • Gelatine 10 g
  • Auf der Lichtabschirmungsschicht war eine Klebschicht (Trockendicke: ca. 2 µm) mit der folgenden Zusammensetzung unter Verwendung einer wäßrigen Lösung und einer anschließenden Trocknungsbehandlung bereitgestellt.
  • Gelatine 10 g
  • Calciumacetat 5g
  • Polyoxyethylennonylphenylether 0,1 g
  • Dann wurde die gesamte Oberfläche der Klebschicht zur Benetzung der Schichten mit Wasser in einer Menge von ca. 30 g/m² beschickt, und ein Breitgewebe aus 100 % Baumwolle (Doppelbreitgewebe mit der Feinheitszahl 100) unter niedrigem Druck daraufgelegt. Die erhaltene laminierte Struktur wurde zur Herstellung eines integralen, mehrschichtigen, chemischen, analytischen Elementes, das für die quantitative Bestimmung von Glukose einsetzbar ist, getrocknet.
  • Das so hergestellte integrale, mehrschichtige, chemische, analytische Element für die quantitative Bestimmung von Glukose wurde zur Messung des Glukosegehaltes in Humanplasma und in Vollblut mit unterschiedlichem NaF-Gehalt in derselben Weise wie in Beispiel 2 eingesetzt. Es wurden die korrekten Werte des Glukosegehaltes (Meßwerte) unabhängig von der Konzentration an NaF in dem Plasma oder in Vollblut wie in Beispiel 1 bestimmt.
    • Beispiel 4
  • Die Verfahrensweise aus Beispiel 2 oder 3 wurde wiederholt, außer daß das feine Titandioxidpulver (Rutiltyp, Teilchengröße: 0,20 bis 0,35 µm) ohne Oberflächenbehandlung eingesetzt wurde. Somit wurden integrale, mehrschichtige, chemische, analytische Elemente für die quantitative Bestimmung von Glukose hergestellt.
  • Das so hergestellte integrale, mehrschichtige, chemische, analytische Element für die quantitative Analyse von Glukose wurde zur Messung des Glukosegehaltes in einem Humanplasma mit unterschiedlichem Naf-Gehalt auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 eingesetzt. Es wurden die korrekten Werte des Glukosegehaltes (Meßwerte) unabhängig von der NaF-Konzentration in dem Plasma wie in Beispiel 2 bestimmt.

Claims (3)

1. Mehrschichtiges chemisches analytisches Element für die Glucoseanalyse, das Glucoseoxidase, Peroxidase und einen Wasserstoffperoxid-Indikator, der eine nachweisbare Änderung in Anwesenheit von Peroxidase und Wasserstoffperoxidase anzeigt, enthält und das eine poröse Ausbreitungsschicht, eine Lichtabschirmungsschicht und eine Reagensschicht auf einem wasserimpermeablen lichtdurchlässigen Träger in der angegebenen Reihenfolge enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirmungsschicht Titandioxid enthält, das mit Aluminiumoxidverbindungen und Siliciumdioxid nicht beschichtet ist.
2. Mehrschichtiges chemisches analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reagensschicht oder eine oder mehrere andere Schichten, die oberhalb der Reagensschicht angeordnet ist bzw. sind, eine Verbindung enthält, die ein Kation aufweist, welches mit Fluoridanion ein kaum wasserlösliches Salz bilden kann.
3. Mehrschichtiges chemisches analytisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kation ein zweiwertiges Calcium- oder Magnesiumkation ist.
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