FI86223C - Jonkaenslig membranelektrod. - Google Patents
Jonkaenslig membranelektrod. Download PDFInfo
- Publication number
- FI86223C FI86223C FI860267A FI860267A FI86223C FI 86223 C FI86223 C FI 86223C FI 860267 A FI860267 A FI 860267A FI 860267 A FI860267 A FI 860267A FI 86223 C FI86223 C FI 86223C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- film
- chloride
- sensitive
- ion
- weight
- Prior art date
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 35
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 32
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 26
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- SBHRWOBHKASWGU-UHFFFAOYSA-M tridodecyl(methyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(CCCCCCCCCCCC)CCCCCCCCCCCC SBHRWOBHKASWGU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 13
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 5
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 4
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- -1 phosphonium halide compound Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- DPZMVZIQRMVBBW-UHFFFAOYSA-N 5-Phenyl-1-pentanol Chemical compound OCCCCCC1=CC=CC=C1 DPZMVZIQRMVBBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N tetradecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCO HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 1,1'-Oxybisoctane Chemical compound CCCCCCCCOCCCCCCCC NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229940072107 ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- USJRLGNYCQWLPF-UHFFFAOYSA-N chlorophosphane Chemical compound ClP USJRLGNYCQWLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- XKBGEWXEAPTVCK-UHFFFAOYSA-M methyltrioctylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCC[N+](C)(CCCCCCCC)CCCCCCCC XKBGEWXEAPTVCK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- REJGOFYVRVIODZ-UHFFFAOYSA-N phosphanium;chloride Chemical group P.Cl REJGOFYVRVIODZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M salicylate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C([O-])=O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960001860 salicylate Drugs 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 230000009834 selective interaction Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005497 tetraalkylphosphonium group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/333—Ion-selective electrodes or membranes
- G01N27/3335—Ion-selective electrodes or membranes the membrane containing at least one organic component
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
1 86223
Ioniherkkä kalvoelektrodi. - Jonkänslig membranelektrod.
Keksinnön kohteena on ioniherkkä, erityisesti kloridiherkkä kalvoelektrodi, jossa on anioniherkkä kalvo, jossa on ainakin yksi sähköaktiivinen komponentti, joka on sijoitettu ilman pehmitintä olevaar. polymeerimatriisiin.
Ioniherkät elektrodit ovat ilmaisimia, jotka reagoivat ioneihin selektiivisesti, jolloin käytetään hyväksi näytteen tai näyte-liuoksen määrätyn ionin edullinen varauksen siirto kalvofaasiin ja siihen yhteydessä oleva sähkökemiallisen potentiaalin muutos. Tällaisia ioniherkkiä elektrodeja käytetään hyvin laajalti ionien mittaamiseen jopa laimentamattomissa kehon nesteissä, koska tällä mittausmenetelmällä on suuria etuja.
Tällaisia ioniherkkiä elektrodeja on kuvattu perusteellisesti ammattikirjallisuudessa. Siten esimerkiksi Karl Cammann'in kirja nimeltä "Das Arbeiten mit ionenselektiven Elektroden", Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York (1973), antaa laajan katsauksen hyvin erilaisiin sovellutuksiin tarkoitettujen mitä erilaisimpien ioniherkkien elektrodien perusteista ja toteutusmuodoista, myös ioniherkkien elektrodien käytöstä ionien analysointiin.
• Myös biologisissa nesteissä tehtävään mittaukseen liittyen : on olemassa laaja ammattikirjallisuus, jota edustavana voidaan tässä mainita Jiri Korytan kirja nimeltä "Medical and biological .***. application of elektrochemical devices", John Wiley and Sons, . New York, (1980).
* * Kun käytännön analyyttisiin sovellutuksiin on jo vuosien ajan ollut käytettävissä suuri määrä kationiherkkiä tällaisia elek- • ♦ · *.*: trodeja, anioniherkkien ilmaisimien kehittäminen ioniselektii- • · · * visten elektrodien muodossa tuottaa yhä edelleen vaikeuksia.
Niiden anionien joukossa, joita analysoidaan mahdollisesti » · ♦ # · • · • · ··· • · « · # • · ·
« · · * I
« « · • · • · • · · 2 86223 rutiininomaisesti biologisissa nesteissä, on kloridilla hallitseva asema. Kloridi on se anioni, joka on voimakkaimmin edustettuna solunulkoisessa nesteessä ja siten myös veriseerumissa pitoisuuden ollessa noin 0,1 mol/1. Yhdessä bikarbo-naatin kanssa, joka määrää tavallisesti kokonais-C02-määrän, se muodostaa vallitsevan osuuden anionitaseesta.
Yritys mitata kloridia veressä, veriseerumissa, veriplasmassa ja virtsassa palaa jo taaksepäin ensimmäisten ylipäänsä esitettyjen ioniherkkien ilmaisimien aikaan. Alunperin tätoän tarkoitukseen oli yritetty käyttää tunnettuja "halogenidikalvoelek-trodeja". Tällaiset elektrodit rakentuvat tunnetulla tavalla kiinteästä hopearungosta ja sen päälle elektrolyyttisesti tuodusta hopeakloridikerroksesta. Sähkökemiallisten lakien mukaan tällainen rakenne on kloridi-ioneille palautuva elektrodi, jonka potentiaali noudattaa Nernst'in yhtälöä. Tällaista elektrodia voidaan todellakin käyttää kloridin mittaamiseen laimeissa liuoksissa yhdessä sopivan referenssielek-trodin kanssa. Kosketuksessa biologisiin nesteisiin syntyy tosin useita ei-toivottuja interferenssejä ja häiriöreak-tioita, jotka johtavat siihen, että ei ainoastaan saada osaksi karkean vääriä mittaustuloksia, vaan että myös elektrodi tulee käyttökelvottomaksi suhteellisen lyhyen ajan kuluttua.
Ns. nestekalvoelektrodit ovat osoittautuneet menestykselliseksi • “ ryhmäksi ioniherkistä elektrodeista erityisesti kloridin mit- tauksessa. Niiden määräävä ja luonteenomainen rakenneosa on ·.**: ioniherkkä kalvo, joka muodostuu pääasiassa sopivan kalvo- matriisin sisällä olevasta sähköaktiivisen komponentin liuok-; sesta, jolloin sähköaktiivinen komponentti on herkkä mitatta- valle ionille. Kun tällaiset sähköaktiiviset komponentit olivat aiemmin absorpoituina huokoisisssa materiaaleissa, kuten . . mahdollisesti pienissä inertistä suodatinmateriaalia olevissa pikku levyissä, Moodyn, Oken ja Thomas'in perustavanluontei- , sista töistä lähtien (kuten on esitetty lähteessä: "A calcium : sensitive elektrode based on a liquid ion exchanger in a • · • · • · # • · • · · * * * ... * « · « » 3 86223
Polyvinyl chloride matrix", Analyst, 95, 910 f (1970)) kalvo-matriisimateriaalina on käytetty pääasiassa PVC:a, jossa on yleisesti korkea pehmitinpitoisuus.
Näiden tunnettujen tosiasioiden pohjalta ei ole ihme, että suuri määrä julkaisuja ja patenttikirjal1isuutta kuvaa kloridin mittaamiseen käytettäviä anioniherkkiä elektrodeja, jotka elektrodit muodostuvat seuraavista peruskomponenteista: 1Jpolymeerin (erityisesti PVC:n) liuoksesta sopivassa liuotti-messa kuten esimerkiksi tetrahydrofuraanissa tai sykloheksa-nonissa 2) sähköaktiivisesta aineesta, joka tekee mahdolliseksi enemmän tai vähemmän selektiivisen vuorovaikutuksen liuoksen kloridi-ionin kanssa 3) pehmittimestä suurena pitoisuutena (eli suurena prosentuaalisena osuutena kalvon painosta), joka antaa kalvolle pehmeän konsistenssin ja vähentää tällaisen muovikalvon sähkövastuksen käyttökelpoisiin arvoihin eli arvoihin muutama sata megaohmia.
Tunnetuisa järjestelyissä sähköaktiivisina komponentteina käytettiin pääasiassa kvarternäärisiä ammoniumyhdisteitä klo- « « \ ridin muodossa tai myös kvarternäärisiä fosfoniumklorideja.
: Tutkimuksista, esimerkiksi K. Hartman'in ja kumppanien tut- kimuksesta: "Chloride-Selektive Liquid-Membrane Electrodes .·**. Based on Lipophilic Methyl-Tri-N-Alkyl-Ammonium Compounds . and their Appliqability to Blood Serum Measurements", joka 111 on esitetty julkaisussa Microcimica Acta, s. 235-246 (1978), ' ’ tiedetään, että on edullista käyttää tällaisia kvarternääri siä yhdisteitä sellaisessa muodossa, että ne saavat suuren *. 1: liukenevuuden rasvaan sopivaa ketjun pituutta olevien sidottu- • · · 1 : jen alkyyliketjujen avulla ja pysyvät sillä tavoin, kalvon eduksi olevan korkean jakokoeffisientin johdosta, siitä • · • · * · • · · • · • · · • · « • · · · · · • · • · • · · 4 86223 huolimatta kalvossa koskettaessaan laimeisiin liuoksiin tai sellaisiin liuoksiin, joissa on samoin tietty pitoisuus rasvaa suosivia aineita, kuten verta ja veriseerumia, eivätkä karkaa näytteeseen.
Kun tunnetuissa aikaisemmissa kloridiherkkien nestekalvo-elektrodien toteutusmuodoissa käytettiin sähköaktiivisena komponenttina tunnettua teollista tuotetta "Aliquat 336", joka on todennäköisesti metyylitrikaprysyy1iammonium-kloridi, on edellä esitetyissä tutkimuksissa käynyt selville yksiselitteisesti, että yhdisteellä metyylitridodesyyliammoniumkloridi on etuja sähköaktiivisena komponenttina. Nämä edut muodostuvat siinä, että tällä yhdisteellä on metyyliryhmän ohella kolmen dodesyyliryhmän vaikutuksesta suuri liukenevuus rasvaan.
Vaikka ammattikirjallisuudessa esitetään vastaisuudessa usein tämä yhdiste, ei esillä olevaan keksintöön katsoen ole välttämätöntä käyttää sähköaktiivisena komponenttina yksinomaan tätä nimenomaista yhdistettä. Jokainen vastaavasti rakennettu kvarternäärinen ammonium- tai fosfoniumhalogenidiyhdiste, jossa on vastaavien sivuryhmien ansiosta riittävä liukenevuus rasvaan käytännössä riittävän suuren kalvon kestoiän saavuttamiseksi, on periaatteessa käyttökelpoinen suunniteltuun tarkoitukseen.
Tunnetut kalvot on siis koostettu pääasiassa niin, että tietty | ·.. prosenttiosuus sähköaktiivista komponenttia on liuotettu sopi- : vaan liuottimeen yiidessä PVC:n ja pehmitinaineen kanssa. Tästä • · · .1· : liuosseoksesta valetaan haihduttamalla liuotinta yleisesti • · · -1 • · .··1. jäykkä, läpinäkyvä kalvo, jolla on määrätty, ennalta annettu • 1 !1. geometria. Tyypilliset toteutusmuodot ammattikirjallisuudessa I" edullisiksi kuvatuista kalvoista sisältävät esim. noin 29 • · · * · · ' ’ painoprosenttia PVC:a, 65 painoprosenttia pehmitintä, kuten esimerkiksi ortonitrofenyylioktyylieetteriä tai dinitrobutyy^:.- • « « *· liftalaattia tai vastaavia, ja suunnilleen 6 %:a kalvon pai- , *.1 1 nosta sähköaktiivista komponenttia, kuten esimerkiksi metyyli- !1.·. tridodesyyliammoniumkloridia.
• · • · · • · • k • · · · • · · * ♦ 1 • · · · | • · · • · • · • · · 5 86223
Tiedot tunnetuista kaivokoostumuksista vaihtelevat eri kirjal-lisuuskohdissa tai patenttijulkaisuissa. Siten esim. US-patenttijulkaisu 4 349 426 antaa metyylitridodesyyliammonium-kloridin pitoisuuden välille 10 ja 20 painoprosenttia, edel-• leen pehmittimen n-tetradesyylialkoholin pitoisuuden välille 20 ja 40 painoprosenttia ja jäljellä olevan pitoisuuden PVC:lie välille 40 ja 60 painoprosenttia. DE-hakemusjulkaisu 30 00 886 esittää kalvokoostumuksen, joka muodostuu 20-24 painoprosentista metyylitridodesyyliammoniumkloridia, 5-15 painoprosentista fenyylialkyylialkoholia pehmittimenä ja 60-79 painoprosentista polyvinyylikloridia liuotettuna tetra-hydrofuraaniin.
Kaikille tähän saakka tunnetuille kalvokoostumuksille on yhteistä seuraava: Kalvo muodostuu, kuten jo edellä on esitetty, vähintään kolmesta peruskomponentista; ne ovat: 1)PVC tai muu sellaisiin tarkoituksiin sopiva tunnettu polymeerimateriaali, kuten esimerkiksi polykarbonaatti, poly-metyyliakrylaatti tai silikonikautsu kalvomateriaalina.
2 )Sähköaktiiv.inen komponentti tetra-alkyyli-ammoniumkloridin tai tetra-alkyylifosfoniumkloridin ryhmästä.
3)Vaihteleva prosenttimäärä sopivaa pehmitintä matriisipoly- • · | 1.. meeria varten, jonka pehmittimen prosenttiosuus on enim- ; mäkseen hyvin korkea.
.2·. Yksinomaan jo edellä esitetyssä K. Hartman'in ja kumppanien julkaisussa esitetään kaksi kalvokoostumusta, jotka ovat hie- 1“ man erilaisia mainittuihin verrattuna. Ne ovat tämä ensimmäi- • · · * » m * 1 nen kalvokoostumus, jossa pehmitintä 5-fenyyli-l-pentanooli käytetään pelkästään 10 painoprosentin mitassa, ja toinen • « · *. 1: sovellutus, jossa luovutaan kokonaan pehmittimestä ja joka
· · I
*.· · koostuu pelkästään 18 painoprosentista metyylitridodesyyli- ammoniumkloridia ja 82 prosentista PVC:a. Jälkimmäinen kalvo- • · ,1··. koostumus esitetään käytössä olevana kalvona, ei kuitenkaan · ”1 edullisena toteutusmuotona.
• · • · « • · · ·«· « · · 1 • ♦ • · 2 · 6 86223 Käytettäessä tämän tyyppisiä ioniherkkiä, erityisesti kloridi-herkkiä, elektrodeja syntyy kosketuksessa biologisiin nesteisiin, erityisesti veriseerumiin ja virtsaan, ongelmia, jotka johtavat mittausarvojen vääristymiin interferenssien vaiku-' tuksesta, jotka aiheutuvat muiden anionien läsnäolosta. Erityisen häiritseviä ovat rasvaa suosivat anionit, kun niitä voi olla kerrassasi huomattavassa määrin, kuten esimerkiksi rodanidin (SCN) muodossa voimakkaiden tupakoitsijoiden virtsassa .
Edellä esitetystä K. Hartman'in ja kumppanien kirjallisuus-kohdasta voidaan saada selektiivisyystaulukoita useille erilaisille anioneille. Sen lisäksi on tärkeää, että sellaiset elektrodit eivät myöskään reagoi sellaisten aineiden anionei-hin, joita annetaan hoitotarkoituksiin. Tässä on mainittava erityisesti bromidi, salisylaatti ja askorbaatti.
Käytettäessä tähän saakka tunnettuja tällaisia kalvoelektro-deja, on myös, erityisesti laimentamattomissä virtsanäytteissä, tullut interferenssejä, joiden todellista laukaisevaa syytä ei tähän mennessä tunneta. Myös laimennetuissa virtsanäytteissä on havaittu tällaisia interferenssejä.
Tässä yhteydessä on myös huomattava, että myös kvarternääris- ten ammonium- ja fosfoniumkloridin yllä esitetystä ryhmästä 1 ’·· olevien erilaista rakennemuotoa olevien kahden tai useamman ' : : sähköaktiivisen komponentin seokset eivät ole johtaneet min- :1 2♦.· käänlaiseen parannukseen. Tiettyjä interferenssejä voidaan • « .3. parantaa sillä tavalla, että ioniherkät nestekalvot on pääl- . lystetty hydrofiilisilla ioneja läpäisevillä suojakalvoilla.
/ - Nämä suojakalvot valmistettiin tällöin esimerkiksi sellofaa nista, kuprofäänistä tai sopivasta seiluloosaesteristä tai tällaisten sellu]oosaesterien seoksesta. Siitä huolimatta • 1 » · « * jokaisessa tapauksessa ei voitu taata tyydyttävää interfe- 1 • 1 · *.1 1 renssitöntä mittausta.
· · I I I • · 0 · • « • · 0 · • · • · « kl· · | tl · · • · 2 • · 3 • k» 7 86223
Lisäksi on otettava huomioon, että yleisesti käytettäessä ioninvaihtajasuoloja, jollaisia ovat esim. mainitut kvarter-nääriset ammoniumkloridit, on olemassa tietty selektiivisyys-jakso häiriöionien suhteen. Pehmitinlisäyksillä, kalvon peittämisillä jne. ei tätä jaksoa voida periaatteessa muuttaa, vaan vain se alue, jonka vakiot ottavat, voi muuttaa yhdessä.
Tämä merkitsee, että kun ionien, joiden selektiivisyysvakiot K ovat suuremmat kuin 1, häiriöioniaktiivisuus vähenee, huo-nenee samalla selektiivisyys niihin häiriöioneihin nähden, joiden selektiivisyysvakiot K ovat pienemmät kuin 1.
Tämän keksinnön tehtävä on kehittää johdanto-osassa mainitunlaista ioniherkkää kalvoelektrodia niin, että selektiivistä suhtautumista ilmaistavan ionin suhteen voidaan parantaa, ilman että tunnettujen toteutusmuotojen mainittuja haittapuolia on pakko ottaa mukaan. Erityisesti tulee saada yksinkertaisella tavalla aikaan kloridiherkkä kalvoelektrodi, jolla on korkea selektiivisyys muihin anioneihin sekä muihin· veren rasvaa suosiviin ioneihin ja muihin kehon nesteissä oleviin interferenssiaineisiin nähden.
Tämä saadaan aikaan tämän keksinnön mukaan siten, että sähkö-aktiivisten komponenttien osuus kalvossa on alueella 50-90 painoprosenttia. Tämä rakenne käyttää hyväkseen sitä täysin yllättävää tosiasiaa, että alussa kuvattujen nestekalvojen . ’·· selektiivistä suhtautumista voidaan parantaa selvästi, jos polymeerimatriisissa luovutaan täysin tunnetussa tekniikan tasossa käytetyistä pehmitinaineista ja nostetaan sen sijaan sähköaktiivisen komponentin pitoisuutta selvästi yli 50 paino- . .·, prosentin osuuksiin.
• · • · · ' ‘ Erityisesti liittyen kalvoelektrodiin, jossa PVC on polymeeri- matriisina ja metyylitridodesyyliammoniumkloridi sähköaktii- • · · visena komponenttina, on keksinnön erityisen edullisen ra- , * · r · kenteen mukaan osoittautunut erityisen edulliseksi, että sähköaktiivisen komponentin osuus kalvossa on alueella 60-80 • · .·**. painoprosenttia.
¥ m • · · ♦ • · * 1 1 • ♦ 1 • 1 · · · · • · • Λ · · 8 86223
Anioniherkän kalvon kehittäminen tämän keksinnön mukaan merkitsee ammattimaa1, lman ennakkokäsityksen voittamista tunnettuihin toteutusmuotoihin nähden ja myös otettaessa huomioon esitetyssä K. Hartman'in ja kumppanien julkaisussa ei-edulli-sena toteutusmuotona esitetty ilman pehmitintä oleva kalvo, jolloin tällä hetkellä on vain horjuvia otaksumia keksinnön mukaisia etuja tulokseksi tuottavan mekanismin teoreettisesta perustelusta.
Keksinnön mukaisten ioniherkkien kalvoelektrodien odottamattomat ominaisuudet tai edut käyvät ilmi alla olevasta Taulukosta 1 vertaamalla joidenkin anionien selektiivisyyttä tai interferenssejä verrattuna kloridiin kolmelle erilaiselle kalvo-koostumukselle .
Nämä kalvokoostumukset ovat: 1) tavanomainen elektrodikalvo, jossa on pehmitin (esim. 27 painoprosenttia metyylitridodesyyliammoniumkloridia (MTDDAC1), 5 painoprosenttia 2-nitroparasymolia ja 5 painoprosenttia 5-fenyyli-l-pentanolia pehmittimenä ja 63 painoprosenttia PVC:a) 2) ilman pehmitintä oleva kalvo, jossa on 80 painoprosenttia PVC:a ja 20 painoprosenttia tridodedyyliammoniumkloridia vastaten esitettyä K. Hartman'in ja kumppanien ilmoitusta • · · • · · • · · : 3)tämän keksinnön mukainen kalvo, jossa on 80 painoprosenttia • · .···. tridodesyyliammoniumkloridia ja 20 painoprosenttia PVC:a.
* · · Π Selektiivisyysvakio on tällöin määritetty kaikissa tapauk- **"·1 sissa merkinnällä FIM (fixed interference method) tunnetun mittausmenetelmän mukaan.
• · • · · ·. ·: · * · · • · · • · · • · · • · · • · • · • · · • · « · « · • · · : 1 • « « • · • · • · · 9 86223
Taulukko 1:
Erilaisten kalvokoostumusten tyypillisiä selektiivisyys-arvoja (ilmoitettu selektiivisyysvakion logaritmina)
Ioni Kalvo 1 Kalvo 2 Kalvo 3
Cl 04 — 3,7 0,6 I 1,77 — 0,32 N03 1,0 1,6 0,56
Br 0,62 1,0 0,19 N02 0,65 0,7 0,51 HC03 -1,17 -1,0 -0,045 Tässä taulukossa 1 esitetyt selektiivisyysarvot viittaavat jo siihen, että on olemassa ioneja, joille keksinnön mukaisesti tehty kaivoelektrodi osoittaa korkeampaa selektiivi-syyttä kuin kloridille. Vastaavissa mittausaineissa voidaan sen vuoksi käyttää keksinnön mukaisesti tehtyä ioniherkkää kalvoelektrodia ehdottomasti myös muiden ionien mittaukseen, siten esim. ionien ClO^, SCN, jodidi, NO^, bromidi mittaamiseen. Tällöin saavutettavissa olevat edut riippuvat mitattavan liuoksen erityisestä koostumuksesta. Fysiologisessa liuoksissa voidaan keksinnön mukaisesti tehdyllä kalvoelek-trodilla mitata ensi sijassa kloridia yksittäisten ionien pitoisuussuhteiden johdosta.
• · • · Tässä yhteydessä on myös vielä viitattava siihen, että kek- : ·.: sinnön mukaisesti tehdyt ioniherkät kalvoelektrodit ovat myös ilman muuta kehiteltävissä hyvin erilaisia tarkoituk- . siä varten edullisiin varattuihin sähköaktiivisiin komponent- teihin. Saatavan kalvon sähköinen vastus on melko alhainen (alueella 0,1-1 megaohmia), mikä helpottaa kalvoelektrodin . . käytännöllistä käyttöä mittausten toteuttamiseen ja johtuu • · · *·1 2 3· todennäköisesti kalvossa olevasta suhteellisen korkeasta säh- · • · ♦ • · · *·1 1 köisen varauksen tiheydestä.
* • · · • » « • · • · • · · • · • · • 1 · • · • · · • · · • · · · · · • · 2 • · 3 10 86223
Keksinnön mukaisen elektrodin edut käyvät edelleen ilmi myös virtsanäytteistä tehtyjen kloridimittausten vertailusta.
Taulukossa 2 on esitetty tulokset viiden virtsanäytteen tutkimuksesta kloridista ja kulloinkin toisaalta tunnetun "kolorimetri"-menetelmän mukaan ja toisaalta tavanomaisella elektrodikalvolla, jossa on pehmitin (kalvo 1 Taulukosta 1). Virtsanäytteet viedään kolorimetriin laimentamattomina; laite suorittaa tarpeellisen laimennuksen automaattisesti. "Kalvolla 1" oli laimentamattoman virtsan mielekäs mittaaminen mahdotonta, koska häiriöionien vaikutuksesta esiintyi voimakasta ajautumista - sen vuoksi näytteitä laimennettiin (2 osaa laimenninta / 1 osa virtsaa).
Taulukko 2: Näyte Kolorimetri Kalvo 1 1 66 m mol/1 347 m mol/1 2 85 " 95 3 99 " 154 4 136 " 309 5 176 ” 228
Menetelmien mittausarvoissa selvästi näkyvät suuret erot tulisivat vielä oleellisesti suuremmiksi laimentamattornista ) 1·· näytteistä tehtävissä mittauksissa.
Taulukossa 3 on esitetty vertailu kolorimetrimittauksen ja ilman pehmitintä olevan elektrodikalvon (kalvo 2 Taulukossa . 1 ; välillä.
• · · *. '1» 1 • · · • · · • 1 ♦ • · · • · • 1 • · · • · • · • · # • · : • · · • ♦ · · 11 86223
Taulukko 3: Näyte Kolorimetri Kalvo 2 1 16 m mol/1 1117 (617) m mol/1 2 4 3 86 3 79 " 119 4 91 130 5 119 400
Myös tässä näyte on jälleen laimennettu suhteessa 2:1 kalvolla 2 tehtävää mittausta varten.
Taulukossa 4 on tehty edellä oleva vertailu lopuksi keksinnön mukaisella elektrodikalvolla (kalvo 3 Taulukossa 1).
Taulukko 4: Näyte Kolorimetri Kalvo 3 1 39 m mol/1 43 m mol/1 2 70" 75" 3 91" 93" 4 170" 169" 5 233 " 241 .. Tästä vertailusta käy suoraan ilmi, että kloridimittaus voi- • · • '1 daan tehdä keksinnön mukaan tehdyllä kalvoelektrodi1la myös laimentamattomasta virtsasta, ilman että - kuten tunnettujen • · *.2; kalvoelektrodien ynteydessä - mittausarvoissa esiintyy mer- :3: kittäviä poikkeamia.
··« • · « ♦ « • · • « · • · ·
• · I
♦ ·· • · ♦ • · · • · · » · · • · • · • 1 · • · • · • · · l I I • « · · · · 2 • · • · 3 • · ·
Claims (2)
1. Ioniherkkä, erityisesti kloridiherkkä kalvoelektrodi, jossa on anioniherkkä kalvo, jossa on ainakin yksi sähköaktiivinen komponentti, joka on sijoitettu ilman pehmitintä olevaan polymeerimatriisiin, tunnettu siitä, että Sähköak-tiivisen komponentin osuus kalvossa on alueella 50-90 painoprosenttia .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalvoelektrodi, jossa PVC on polymeerimatriisinä ja metyylitridodesyyliammoniumkloridi sähköaktiivisena komponenttina, tunnettu siitä, että sähköaktiivisen komponentin osuus kalvossa on alueella 60-80 painoprosenttia. « m • · « • · · • · Φ Λ · • · * 4. t • · • · · • * · • · I • *> > • · * • · · * • · · • * · • · • · • « · Λ m • φ · « ♦ · » » · • · · ··· * I 1 » · • · • 4« i3 86223
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0027685A AT380741B (de) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | Ionensensitive membranelektrode |
| AT27685 | 1985-01-31 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI860267A0 FI860267A0 (fi) | 1986-01-21 |
| FI860267L FI860267L (fi) | 1986-08-01 |
| FI86223B FI86223B (fi) | 1992-04-15 |
| FI86223C true FI86223C (fi) | 1992-07-27 |
Family
ID=3486239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI860267A FI86223C (fi) | 1985-01-31 | 1986-01-21 | Jonkaenslig membranelektrod. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4670127A (fi) |
| EP (1) | EP0189741B1 (fi) |
| JP (1) | JPS61178654A (fi) |
| AT (1) | AT380741B (fi) |
| DE (1) | DE3579912D1 (fi) |
| DK (1) | DK164838C (fi) |
| FI (1) | FI86223C (fi) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63145162U (fi) * | 1987-03-16 | 1988-09-26 | ||
| US4948490A (en) * | 1988-02-19 | 1990-08-14 | Honeywell Inc. | Tetraalkylammonium ion solid electrolytes |
| US5116481A (en) * | 1989-04-07 | 1992-05-26 | Hitachi, Ltd. | Anion-selective, sensitive film, electrode containing the same and the use thereof |
| AT397725B (de) * | 1993-01-27 | 1994-06-27 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Elektrodenanordnung |
| US5421983A (en) * | 1993-11-12 | 1995-06-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Anion selective electrodes containing fumed silica |
| GB2315864A (en) * | 1996-07-31 | 1998-02-11 | Univ Manchester | Detecting volatile organic compounds |
| GB2315863A (en) * | 1996-07-31 | 1998-02-11 | Univ Manchester | Detecting ethanol |
| US6015480A (en) * | 1997-01-16 | 2000-01-18 | Dade Behring Inc. | Chloride ion selective membrane electrode having improved stability and selectivity |
| JP3593247B2 (ja) * | 1997-11-13 | 2004-11-24 | 福岡県 | エタノール濃度の測定方法ならびに該方法に使用する脂質膜およびエタノールセンサ |
| ATA157199A (de) * | 1999-09-13 | 2003-05-15 | Hoffmann La Roche | Chloridsensitive elektrodenmembran |
| JP4520577B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2010-08-04 | 株式会社インテリジェントセンサーテクノロジー | 味検査用分子膜 |
| WO2004053483A2 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Instrumentation Laboratory Company | Multi-analyte reference solutions |
| US20040154933A1 (en) * | 2003-02-11 | 2004-08-12 | Instrumentation Laboratory Company | Polymeric membranes for use in electrochemical sensors |
| US20040256227A1 (en) * | 2003-02-11 | 2004-12-23 | Jungwon Shin | Electrochemical urea sensors and methods of making the same |
| WO2018229581A1 (en) | 2017-06-11 | 2018-12-20 | Kenzen Ag | Chip-based multi-channel electrochemical transducer and method of use thereof |
| TWI768560B (zh) | 2020-11-25 | 2022-06-21 | 五鼎生物技術股份有限公司 | 生化試片 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4168219A (en) * | 1977-04-04 | 1979-09-18 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Electrode for measurement of ionic activity, sensor film therefor and method for manufacture thereof |
| JPS6031257B2 (ja) * | 1979-01-12 | 1985-07-20 | 株式会社日立製作所 | 陰イオン選択性電極 |
| JPS5663246A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-29 | Hitachi Ltd | Anion selective electrode |
| JPS59137851A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Hitachi Ltd | 液膜形陰イオン選択性電極 |
| SU1097928A1 (ru) * | 1983-05-12 | 1984-06-15 | Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.А.А.Жданова | Состав мембраны ионоселективного электрода дл определени активности карбонатных ионов |
-
1985
- 1985-01-31 AT AT0027685A patent/AT380741B/de not_active IP Right Cessation
- 1985-10-29 DE DE8585890270T patent/DE3579912D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-29 EP EP85890270A patent/EP0189741B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-18 US US06/798,959 patent/US4670127A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-01-21 FI FI860267A patent/FI86223C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-01-29 JP JP61019169A patent/JPS61178654A/ja active Granted
- 1986-01-30 DK DK045286A patent/DK164838C/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI860267L (fi) | 1986-08-01 |
| FI86223B (fi) | 1992-04-15 |
| DK164838C (da) | 1993-01-04 |
| EP0189741A3 (en) | 1987-09-23 |
| DK45286A (da) | 1986-08-01 |
| JPS61178654A (ja) | 1986-08-11 |
| FI860267A0 (fi) | 1986-01-21 |
| AT380741B (de) | 1986-06-25 |
| JPH0463341B2 (fi) | 1992-10-09 |
| DE3579912D1 (de) | 1990-10-31 |
| EP0189741A2 (de) | 1986-08-06 |
| EP0189741B1 (de) | 1990-09-26 |
| ATA27685A (de) | 1985-11-15 |
| DK45286D0 (da) | 1986-01-30 |
| US4670127A (en) | 1987-06-02 |
| DK164838B (da) | 1992-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI86223C (fi) | Jonkaenslig membranelektrod. | |
| US6663756B2 (en) | Microchip-type oxygen gas sensor based on differential potentiometry | |
| US4519891A (en) | Liquid film type, anion-selective electrode | |
| Kissa | Determination of fluoride at low concentrations with the ion-selective electrode | |
| Al Attas | Novel PVC membrane selective electrode for the determination of clozapine in pharmaceutical preparations | |
| US3830718A (en) | Ammonia sensor | |
| Cunningham et al. | Ion-selective electrodes for basic drugs | |
| JPH0579141B2 (fi) | ||
| Badr et al. | Highly selective single-use fluoride ion optical sensor based on aluminum (III)-salen complex in thin polymeric film | |
| Ganjali et al. | Highly selective liquid membrane sensor based on 1, 3, 5-Triphenylpyrylium perchlorate for quick monitoring of sulfate ions | |
| US4399002A (en) | Large organic cation-selective electrodes | |
| US4224114A (en) | Method and apparatus for detecting zinc ion activity | |
| Katsu et al. | Ion-selective electrode for procainamide determination in blood serum | |
| Katsu et al. | Determination of free disopyramide in blood serum in situ using a disopyramide-sensitive membrane electrode | |
| Oyama et al. | Ion-selective electrodes based on bilayer film coating | |
| Katsu et al. | Valproate‐Selective Membrane Electrode Based on Gallium (III) Tetraphenylporphyrin | |
| Badawy et al. | Carbon paste-and PVC membrane electrodes as sensitive sensors for the determination of antidiabetic drugs for type 2 diabetic patients | |
| Coşofrţ et al. | A chloroquine membrane electrode with low detection limit | |
| US3729401A (en) | Calcium ion measuring electrode | |
| Katsu et al. | Mexiletine-sensitive membrane electrode for medical application | |
| Ganjali et al. | Highly Selective PVC‐Based Membrane Electrode Based on 2, 6‐Diphenylpyrylium Fluoroborate | |
| Negash et al. | Liquid membrane electrode based on brilliant green-hydrogen phthalate ion pair | |
| JPS6031257B2 (ja) | 陰イオン選択性電極 | |
| US8882988B2 (en) | Potentiometric device and method selective for pioglitazone | |
| Srivastava et al. | Studies with an inorganic ion-exchange membrane exhibiting selectivity for Pb (II) ions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: AVL AG |