JP2000506737A - 酵素電極に使用するためのバリヤー層フィルムの製造方法およびそれによって製造されたフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 酵素含有積層膜に使用する薄層バリヤー層フィルムの形成のための方法およびその方法によって膜が形成されることが開示されている。バリヤー層は、改良されたアセトアミノフェン排除を示し、酢酸セルロース／酢酸酪酸セルロース混合物を含む。薄層バリヤー膜は、複数の溶媒を含んだ溶液によって形成され、約１０２°Ｆ〜１１４°Ｆの臨界温度で硬化され、もっとも好ましくは、１０６°Ｆ〜１１４°Ｆの下、流動する熱風のオーブンを通り抜けながら硬化される。代わりに、膜は、室温または停滞オーブンで、室温〜約１７５℃（３５０°Ｆ）の温度で、約１０分〜１時間の時間にわたって硬化されることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 酵素電極に使用するためのバリヤー層フィルムの製造方法および それによって製造されたフィルム 発明の分野 本発明は、酵素含有積層膜の構成要素として有用なバリヤー層フィルムの形成 のために改良された方法に関する。 発明の背景 ポーラログラフセルシステムは、多くの所望の分析物の検出および濃度測定を 提供し、特に医療分野において幅広く好評を受けている。酵素は、一般に上記の ようなシステムにおいて使用され、特に分析物自体にはポーラログラフ的活性が ないが、形成された反応産物または分析物との酵素反応によって消費される反応 物にポーラログラフ的活性があるという情況において使用される。 例えば、医療での応用に、一つの一般的な手順として、患者の血中グルコース の測定がある。典型的には、患者から血液検体を採取し、以下の反応に従って生 成されたＨ₂Ｏ₂の検出にポーラログラフ検出器を備えたグルコースオキシダーゼ 電極を用い、グルコースの濃度をインライン分析する。 グルコースオキシダーゼ 上記反応に従って生成された過酸化水素は、ポーラログラフ検出器によって測 定可能であり、適正な較正および計算により、上記反応において形成されたＨ₂ Ｏ₂によって、検体中のグルコースの含有量を精確に測定することができる。 上記の測定に一般的に使用されるポーラログラフセルシステムは、セルの作用 電極から分析物検体を隔離する酵素含有積層膜を含む。これらの形式の膜は、米 国特許第３９７９２７４号明細書および第４０７３７１３号明細書（Ｎｅｗｍａ ｎ）に開示され、両特許とも参考によりこの明細書に組み込まれている。かかる 膜において、酢酸セルロース、シリコーンゴム、またはメタクリル酸メチルから なるバリヤー層と呼ばれる最内層の薄膜が、ポーラログラフセルの作用電極に隣 接して設置されている。グルコースオキシダーゼ酵素がこのバリヤー層と外側の ポリカーボネート支持層との間に挿入されている。外側の支持層は、典型的に、 厚さが約５μｍであり、分析物が含まれている検体に接触している。 グルコースの分析測定において、グルコースおよび酸素は、外側の支持層を通 って浸透し、酵素の存在下で反応する。生成された過酸化水素が、内側のバリヤ ー層を通って浸透し、そこでポーラログラフ的に検出される。支持層はグルコー ス、酸素、およびその他の分子を通過させるが、タンパク質、赤血球、および他 の高分子のような分子量の高い物質を通過させない。 バリヤー層は、過酸化水素が作用電極に接近することを許容すると同時に、分 子量が約２５０以上のような大きい分子量を有するもの、アスコルビン酸および 尿酸より大きい物質の通過を妨げる。 上述のようなポーラログラフィクシステムにおいては、分析された血液検体に おけるアセトアミノフェン［Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）アセトアミド］が 、ポーラログラフ的に検出可能であることが１つの問題になっている。全血また は稀釈した血液検体のグルコースの濃度を調べさせようとする場合に、これが不 正確な読取り値の原因となる。 血漿グルコース濃度がアセトアミノフェン中毒の強さの評価に使われている要 素の一つであるため、グルコース測定におけるアセトアミノフェンの干渉の問題 は、特に重大である。アセトアミノフェン中毒の疑いがある場合は、低い血漿グ ルコースの症状発現は、重度肝臓ダメージの症状を示すものであり、患者の命を 救うために多量の測定の必要性を示す。しかしながら、アセトアミノフェン干渉 を受けやすいグルコース膜は、血漿グルコースが低いでさえ、明らかに高められ たグルコース読取り値を与えることになり、完全に診断を混乱させる。 従って、この分野において、バリヤー層として酵素含有積層膜に組み込まれる 改良されたフィルムの製造する方法を提供することが必要とされる。 実用的に考えると、バリヤー層の構造が、Ｈ₂Ｏ₂の作用電極への通過移動を実 質的に妨げられないと同時に、アセトアミノフェンの移動を抑制することを示す 。上述のタイプのポーラログラフィクシステムにおいては、酵素反応を経由して 生成されたほとんどのＨ₂Ｏ₂が電極に到達でき、それによって電流が容易に検出 できる結果になることが望まれる。機器の感度を犠牲にしてアセトアミノフェン の移動を抑制するバリヤー膜は、大きな利点を有しないものである。 従って、本発明の目的は、所望の機器感度のレベルを維持しながらアセトアミ ノフェンの電極への移動を効果的に抑制するバリヤー層を製造するための方法を 提供することである。 さらに、オキシ尿素、ヨー化カリウムおよびイソニアジドも、治療上使用され 、血液検体に含まれる可能性のある薬剤である。これらも血液中のアセトアミノ フェンの存在において付与されたものと同様、偽性（ｆａｌｓｅ）のグルコース 読取り値の原因となる。従って、本発明の更なる目的は、例えば、Ｈ₂Ｏ₂のよう な所望の電気的に検知可能な物質を実質的に妨げられることなく通過させること ができ、それによって受容し得る電気的感度を得ながら、オキシ尿素、ヨー化カ リウムおよびイソニアジドの電極への移動をも抑制するバリヤー膜を提供するこ とである。 先行技術 酵素含有積層膜に組み込むための酢酸セルロース、シリコーンゴムまたはメタ クリル酸メチルバリヤーフィルム層は、前述したニューマン特許において示され ている。該特許に示された好ましいバリヤーフィルムは、「水キャスティング」 技術によって作成された酢酸セルロースからなる同種のフィルムである。この技 術によれば、酢酸セルロースがシクロヘキサノンに溶かされ、結果溶液が静止の 水槽に流し落とされる。酢酸セルロースは、水面上で凝固し、剥すことが可能な ポリエチレンのようなキャリアシートによって水面から取り出される。２ミクロ ン未満の厚さを有する好適な酢酸セルロースフィルムがこの方法によって生産さ れ得る。 カナダ特許第１３０７８２６号にはバリヤー膜が、シリコーンゴム、メタクリ ル酸メチルまたは酢酸酪酸セルロース、あるいは酢酸セルロースのようなその他 の多孔性で透水性の材料からなってもよいことが開示されている。バリヤー層は 酢酸セルロースからなっていることが好ましい。この特許において報告されてい るように、これらの内側の膜は、２〜１０ミクロンの厚さを有し、マイクロフイ ルムアプリケーターを使って、ガラス板の表面に展開され、アセトン／シクロヘ キサノン溶液から作成される。 フィルムが空気乾燥によって完全硬化されると、フィルムをガラス板から剥が すことが困難でまたは不可能である。多量の水を注いで、フィルムから溶媒を引 き抜き、ガラス板からフィルムを剥がすことができるけれども、多くの粗雑な孔 を有する不均質なフィルムが生成される。水のフィルムへの侵入は、ゲルの形態 で凝固される転相工程に帰結し、それによっていたるところに一定しない孔の形 状および不均一な孔の分布を示す不均一な構造を生ずる。 樹脂と溶媒との多くの組合せは、全く水キャスティングできない。それができ る組合せでさえ、水面上での展開において不安定で予測できない。フィルムの厚 さ及び孔の外形は、キャスティングドープが水面上で展開される方法に非常に強 く依存するため、再現できる結果を予測できない。特にシクロヘキサノン以外の ものを溶媒とする溶液は、水面上での展開が非常に悪い。 熱風乾燥によって硬化した厚いＣＡ／ＣＡＢフィルムは、グルコースに対して 反応が遅く、感度が低い。それらの過酸化水素の透過性は低すぎる。 ＹＳＩ型２３Ａアナライザーに関連して、いくつかのアセトアミノフェン干渉 問題が経験されてきた。これらの問題の解決を助けるために、約６ミクロンの平 均厚さを有する厚い酢酸セルロース／酢酸酪酸セルロース（ＣＡ／ＣＡＢ）膜が 、ニューマン特許において開示されたタイプの積層酵素膜構造に使用された。こ れらの厚いＣＡ／ＣＡＢ膜は、ナイフブレードキャスティング技術によって製造 される。ナイフブレードキャスティング技術においては、ドクターズブレード（ ｄｏｃｔｏｒ’ｓ ｂｌａｄｅ）が、注型溶液の上に適当に間隔を開けており、 注型溶液は、所望の重合体基材の上に重層される。該注型溶液は、本発明におい て使用されたもの（すなわち、ＣＡ／ＣＡＢ重合体は、ニトロメタン、およびγ −ブチロラクトンを含んだ溶液によってキャステングされたもの）と同じであっ た。この溶液からキャステングされたフィルムは、約１５０℃（３００°Ｆ）の 高温で焼成することにより硬化された。 これらのフィルムは、バリヤー層としてニューマンタイプ膜に組み込まれたと きに、アセトアミノフェンの存在により生ずる偽性の読取り値に対する十分な防 護の提供に役立つが、機器の遅い応答時間に帰結する。しかしながら、２３Ａ型 計測器においては、これらの膜の性能は受容し得るものである。 より速く、全自動システムへの変遷が、１９８９年にＹＳＩ型２３００シリー ズアナライザーの導入を導いた。これらのアナライザーは、素速い測定に重点を 置き、および全自動で、プログラム可能な測定時間間隔、測定セル洗浄の時問サ イクルを含む。上述した厚いＣＡ／ＣＡＢ膜は、プラトー電流を得るための所要 時間が長すぎ（すなわち、測定時間が長すぎる）、かつ検体測定のために機器に よって割当てられる洗浄時間サイクルの範囲内で適正な膜の洗浄を完了すること ができないため、２３００シリーズアナライザーとともに使用することを容認で きないことがわかった。 ２３００シリーズアナライザーにおける厚いＣＡ／ＣＡＢ膜の性能が悪いため 、ニューマン特許において開示された薄い水キャステングＣＡフィルムが、その 後２３００システムにおける積層膜を構成するバリヤー層として使用された。こ れらのバリヤー層は、十分な測定時間を提供し、かつ割り当てられる時間内で十 分に流すことができるけれども、それらは、アセトアミノフェン干渉の低減には 役に立たなかった。 本願で請求される方法およびその方法によってバリヤー層フィルムが製造され ることが開示されてはじめて、アセトアミノフェン排除バリヤー層が２３００シ リーズアナライザーのための積層膜構造において首尾よく使用することができた 。本発明によるＣＡ／ＣＡＢバリヤー層の使用は、効果的にアセトアミノフェン 干渉を抑制するばかりでなく、素速い測定時間をも提供し、かつ機器の洗浄サイ クル要求の範囲内に適切に流すことができる。 従って、先行技術の努力にもかかわらず、約２μｍ以下の薄いバリヤーフィル ムであって、そのフィルムは、重要な機器の感度をあまり下げることなく、検体 中のアセトアミノフェンに起因する偽性のポラログラフィック検出器の読取り値 を防ぐように機能するバリヤーフィルムを製造する方法が依然として必要とされ る。オキシ尿素、塩化カリウムおよびイソニアジド干渉を抑制するのにも役立つ バリヤーフィルムの形成のための方法を提供することが更に必要である。発明の概要 これらの目的およびその他の目的は、本願の方法およびこれにより製造された バリヤーフィルムによって達成される。 バリヤーフィルムは、複数成分の非水溶媒系から溶媒キャステングされた薄い （すなわち、２ミクロン以下の）酢酸セルロース（ＣＡ）／酢酸酪酸セルロース （ＣＡＢ）フィルムである。フィルムは、従来のメイヤー−ロッド（Ｍａｙｅｒ −ｒｏｄ）コーティング機を使って製造してもよい。注型溶液の硬化温度は、入 念に制御される。 少なくとも２つの溶媒がＣＡ／ＣＡＢ混合物を溶解するために使用される。ニ トロメタン、ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノンなどのような揮発性溶媒 が、液体可塑剤と組み合わせて使用される。ＣＡ，ＣＡＢおよび溶媒を含んでい るキャスティング溶液は、例えば、ミネソタ州ミネアポリスのラミテック社（Ｌ ａｍｉｔｅｃ，Ｉｎｃ．）から入手した装置を使う従来のメイヤー−ロッドコー ティング技術を介して、好適なキャリヤーシートの上に所望の厚さに展開される 。 ＣＡ／ＣＡＢ溶液は所望の厚さ（すなわち、硬化後厚さが２ミクロン以下のフ ィルムを得るための十分な量）でキャリヤーシートに塗布された後に、硬化のた めにオーブンに進められる。オーブンにおける硬化段階の温度は、約１０２°Ｆ 〜１１４°Ｆの範囲で厳密に制御される。硬化されたフィルムが、約０．５〜１ ．５または０．５〜１０分間オーブンにおかれる。フィルムは、巻き取りロール に進められる。 本発明の他の実施形態において、ＣＡ／ＣＡＢを含む所望の非水溶媒系は、最 終的に硬化したフィルムの厚さが約２ミクロン以下となる厚さで、ＰＥＴのよう な所望の基材の上に展開される。溶媒を含有する前駆溶液は、その後室温〜約３ ５０°Ｆ以下の温度で硬化される。 本発明は、添付図面および下記の詳細な説明とともにさらに説明される。 図面の簡単な説明 図１は、酵素含有積層膜の拡大断面図である。 図２は、図１に示されたような積層膜のバリヤー層を製造するために使用され る本発明による一コーティング工程の概略図である。 図３は、本発明によって形成されたバリヤー層を有する積層酵素含有膜を組み 込んでいるポログラフィックセルの概略断面図である。 図４は、バリヤー層を製造するための他の工程によるバリヤー層の硬化温度に 対する相対干渉抑制効果について示した図である。 図５は、他の工程によるバリヤー層の硬化温度に対する電気的感度をグラフに より示した図である。 図６は、図５に示された時間より長い硬化時間にわたって収集されたデータに 関する図５に示されたものと同様の図である。 図７は、電気的感度および他の工程の室温でのバリヤーフィルム硬化の干渉抑 制効果と室温での硬化時間との比較を示した図である。 発明の詳細な説明 図１を参照すると、酵素含有積層膜２８の拡大断面図が示されている。膜２８ は、オハイオ州イエロースプリング市のイエロースプリングインストウルメント 社より入手できる、例えば、１５００型、２７００型、または２３００型スタッ トアナライザー（ｓｔａｔ ａｎａｌｙｚｅｒ）のような市販の分析装置ととも に使用するように適合されている。 バリヤー層３２は、同種の酢酸セルロース／酢酸酪酸セルロースのポリマー混 合物からなり、厚さが２ミクロン以下で、好ましくは、１〜２ミクロンである。 酵素３４はバリヤー層３２と支持層３０との間に介在させられている。酵素３４ は典型的にグルタルアルデヒドを使用することによって、その場で層３２，３０ との間に架橋されるが、いくつかの接着剤または架橋促進剤の任意の一つが使用 されてもよい。また、付加的な接着剤または架橋剤を添加することなく、酵素自 体を接着剤として使用することができることを言及しておく。 支持層３０は、図示のように、カリフオニアのプリサントンのヌクレポアフィ ルトレーションプロダクツから、「Ｎｕｃｌｅｏｐｏｒｅ」という商品名で市販 されているもののようなポリカーボネート層からなる。他の受容し得るフィルム は、カリフォニア州のリバーモアのポアテクス社から購入してもよい。これらの フィルムは、通常約５〜７ミクロンの範囲の厚さを有する。 支持層３０は、図示したように単一の層からなる。しかしながら、支持層３０ は、実際、例えば、ウシ血清アルブミンまたは他の好適な接着剤が層の間に挿入 された複合構造を与えるために多層構造であってもよいことが理解されるべきで ある。この方法では、例えば、ある特定の種類の化学物質の酵素３４への移動を 制限または促進するために、層の孔サイズおよび個々の層の厚さを調節すること ができる。 支持層３０が、分析物検体に近接して設置され、従って、バリヤー層３２が、 そのため、電解質溶液中の作用電極（典型的には白金）に近接することを特筆し ておく。補助電極も電解液中に配置されている。従って、電極と電解液とが積層 膜によって分析物溶液から隔離されているポーラログラフィックセルが提供され る。 本明細書を通して使用されているように、酵素３４はグルコースオキシダーゼ 酵素として記載される。特定の所望の分析物および選択される反応に応じて酵素 を変えることが可能であることは、当業者には理解されるであろう。例えば、血 液検体中の乳酸量の測定を希望する分析状況において、乳酸オキシダーゼが酵素 ３４として使用されることになる。他の候補の分析物および対応する酸化還元酵 素の代表例を以下に記す。 分析物 酸化還元酵素 ラクトース ガラクトースオキシダーゼ （インベルターゼ スクロース （ムタロターゼ （グルコースオキシダーゼ アルコール アルコールオキシダーセ ガラクトース ガラクトースオキシダーゼ 膜３２は、好ましくは酢酸セルロース／酢酸酪酸セルロースすなわちセルロー スエステル類の混合物からなる。バリヤー層３２の形成に使用される酢酸セルロ ース：酢酸酪酸セルロースの比率（重量）は、１．５〜２０：１の範囲にわたっ て広範囲に変化する。上記の指標に基づき、膜２８のバリヤー層を形成するのに 使用されるフィルムをキャステングするために酢酸セルロース／酢酸酪酸セルロ ース（ＣＡ／ＣＡＢ）の４：１（重量）混合物を利用することが好ましい。 必要な比率の酢酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロースは、２つの溶媒系で溶 解される。第１の溶媒は、低い沸点を示す高揮発性の有機溶媒である。現在では 、ニトロメタン、ジメチルホルムアミド、およびシクロヘキサノンがこの種の高 揮発性有機溶媒の代表例として挙げられる。それらのすべてが、大気雰囲気下に おいて、２００℃未満の沸点を有する。現在、高揮発性有機溶媒として、ニトロ メタンを使用するのが好ましい。 揮発性溶媒の使用に加えて、液体の有機可塑剤が注型溶液の第２の成分として 使われる。ＣＡ／ＣＡＢ混合物もこの可塑剤に対し可溶である。この可塑剤は、 約２００℃以上の高沸点を有することを特徴とし、かつＣＡとＣＡＢとは相溶性 を有しなければならない（すなわち、均一なＣＡ／ＣＡＢフィルムの形成に導く ）。代表的な液体有機可塑剤には、フタレート、ホスフェート、ラクトンおよび 脂肪族二塩基酸、樟脳その他のエステル類が含まれる。特に好ましくは、γ-ブ チロラクトンおよびバレロラクトンを含むラクトンである。γ-ブチロラクトン が現在好ましいとされている。 ブチロラクトンおよびバレロラクトンの意外な特性は、このように小さな分子 なのに高沸点を有することである。 出願人は特定の作用理論に限定することを希望するわけではないが、高揮発性 溶媒は速やかに注型溶液を離れる一方、可塑剤が非常にゆっくり溶液を離れ、最 終的に、それが離れることによって、層に孔を画定すると考えている。好ましく は、可塑剤は、揮発性有機溶媒より約８０°Ｆ高い沸点を有する。高揮発性有機 溶媒が最初に溶液を離れるので、注型後に認め得るほどに流れまたは垂れないよ うにフィルムの粘度が十分に速く増加する。可塑剤は、注型したフィルムがその 後に可塑剤溶媒が蒸発するときに孔が画定されるフィルム内に孔を有する構造的 な一貫性を確実に維持することを助ける。 第１および第２溶媒は、セルロースエステルへの広い範囲での添加に用いるこ とができる。揮発性有機溶媒：可塑剤の容積比は、例えば、約０．５〜１．５の 溶媒：可塑剤の比で変化することができ、現在では、約１：１が好ましい。 揮発性有機溶媒および可塑剤は、基本的に高い分子量の不純物がないものでな ければならない。なぜなら、このような不純物は、フィルムが乾燥する際に濃縮 され、開始溶媒におけるそれらの割合が所定の割合を逸脱しフィルムに影響を及 ぼすからである。 可塑剤分子の形状も孔の形状に影響することがある。直鎖分子は、可塑剤が非 常に不規則かつ曲がりくねった孔を通って逃げることを可能にする「匍匐（ｒｅ ｐｔａｔｉｎｇ）」（すなわち、ヘビのような動作）によりフィルムを通過する ということが現在知られている。一方、γ-ブチロラクトンのような実質的に球 状の分子は、逃げるための一定の直径を有する。このことは、より球形の可塑剤 分子の方が、フィルムから離れる際により良好に定められた孔を生じることにな るということを示唆している。 前述の溶媒および可塑剤に加え、注型溶液の粘度を精確に調整するために、必 要に応じて溶剤または稀釈剤を加えてもよい。例えば、イソプロパノール、メチ ルエチルケトン、および酢酸エチルが代表例として挙げられる。溶剤は、添加し た可塑剤の重量に基づき、約０．５〜１．５：１の重量比で加えることができる 。現在では、可塑剤の重量部に対して、０．８８重量部の割合の量で存在する溶 剤として、イソプロパノールを使用することが好ましい。 （セルロースエステル＋溶媒および可塑剤の合計重量）に対する（セルロース エステル）の１０〜４０重量％の溶液を作るのに十分な量だけセルロースエステ ル類に高揮発性有機溶媒および可塑剤に加えた。 使用された酢酸酪酸セルロース（ＣＡＢ）は、酢酸セルロースエステル類と酪 酸エステル類との混合物からなっている。市販されているＣＡＢは、ブチリルの 含有量１７，２７，３８および５０％によって等級分けされている。現在、２８ 〜３１％のアセチル基および約１６％のブチリル基を有するＣＡＢ製品が好まし い。この製品はイーストマンコダック社（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）から入 手可能である。 酢酸セルロースの成分は、高い分子量および純度の高いのものであるべきであ る。現在、この成分は、イーストマンコダック社（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ ）から市販されているフィルム等級の酢酸セルロースである。 ここで、図２を見ると、ラミテック社から市販されているメイヤー−ロッドコ ーティング機が示されている。このタイプの機械は、酢酸セルロース／酢酸酪酸 セルロースフィルムを製造するための現在の方法における使用に好適である。 供給ロール１０２には、好ましくはＰＥＴによって形成されたキャリヤーフィ ルム１２４の巻き取り枠が設けられている。ＰＥＴは、シリコーン剥離剤ととも にフィルムが形成される側に被覆される。このシステムは、巻き取りローラ１２ ２によって駆動される。 キャリヤーフィルム１２４は、張力調整ローラー１０４，１０６，１０８の周 囲をまわり、樹脂転送ローラ２００とガイドローラ２０２，２０４，２０６との 間のニップに供給されかつ通過する。従来の技術によれば、バス１２６に貯留さ れている注型溶液が転送ローラ２００に塗布され、その後、キャリヤーフィルム の下部の表面に移される。メイヤー−ロッド１１０，１１２はドクターブレード として機能し、２ミクロン以下の硬化フィルムを提供するために必要とされる所 望の厚さにコーティングの深さを制限する。メイヤー−ロッド１１０，１１２に は、所望の厚さのためキャリヤーフィルムの上に展開するのに役立つ回転ウォー ムフライトを有するウォームフライトがそれそれ含まれる。 本願の好適な方法によれば、このように被覆されたキャリヤーフィルムは、ガ イドローラ１１６，１１８によって前進させられ、オーブン１２８を通過する。 オーブンにおいて、被覆されたシート１２４が、硬化のために加熱される。揮発 性物質は、フード１３０を経由して排出される。オーブンにおいて、被覆された キャリヤーフィルム１２４の滞留時間は、約０．５〜１０分、好ましくは、約４ 〜５分の間で変更することができる。重要なことは、この時間が実質上前駆注型 溶液からすべての高揮発性有機溶媒および可塑剤を除去するのに十分なものでな ければならないことである。 被覆されたキャリヤーフィルム１２４は、約１５インチ／ｍｉｎの速度で、オ ーブン内のコーティングの平均滞留時間にすると約４〜６分、好ましくは約５分 でオーブンを通過する。熱風は、上部オーブンハーフに形成され、それぞれ約１ １．５インチ×１／８インチの寸法を有する５つの連続した天井のエアスリット （図示せず）から被覆されたフィルム上で循環される。各スリットから吹き出さ れる空気の線速度は、約１０００フィート／ｍｉｎである。それによつて各スリ ットは、約１０立方フィート／ｍｉｎの温風がオーブン内に入って通過させる。 従って、約５分の好ましい滞留時間に基づくと、各スリットは約５０立方フィー ト／ｍｉｎの温風を被覆されたフィルム上に通過させることになる。エアスリッ トの数（５）をかけると、好適な滞留時問の間に、約２５０立方フィートの温風 がオーブンを通して循環されることになる。オーブン滞留時間０．５〜１０分に 基づくと、被覆されたフィルムは、約２５〜５００立方フィートの循環温風を受 けることができることになる。 本発明の好ましい実施形態によれば、１０２°Ｆ〜１１４°Ｆ、もっとも好ま しくは約１０６°〜１１４°Ｆ温度でフィルムを硬化することが臨界的であるこ とがわかった。キャステング酢酸セルロース／酢酸酪酸セルロースフィルムが、 図２に示されたタイプのコンベヤーオーブンにおいて低い温度で生成された場合 、それにより生成されたバリヤー層３２は、ニューマンにより開示されたタイプ のポラログラフィグルコース測定セルにおいて使用された場合には、検体分析物 にアセトアミノフェンが存在することによって、受容できない「偽」のグルコー ス読取り値を示す。 図２に示されたコーティング機を使用する好適な方法において、注型溶液が所 望の範囲を超えて硬化された場合には、アセトアミノフェンの排除には十分であ るが、膜が受容できないＨ₂Ｏ₂の電流感度を示す。 図２に示されたメイヤー−ロッドコーティング機を使用する上述の工程は、現 在、商習慣上好まれるけれども、予備データは、フィルムがニューマンタイプ積 層膜にバリヤー層として使用されるとき、アセトアミノフェン干渉の抑制におい てのみならず、オキシ尿素、ヨー化カリウムおよびイソニアジド干渉の抑制にお いても、非水ＣＡ／ＣＡＢフィルム溶液を硬化するための他の方法が改善をもた らすということを示唆している。イソニアジドは、一般に処方される抗結核に有 用な抗生物質である。オキシ尿素は、頭部および頸部にあるガンの治療に特に有 効な抗ガン剤である。一方、ヨー化カリウムは、呼吸困難の軽減を助けるのに使 用される周知の去痰薬である。これらのすべての成分は、稀釈または未稀釈の血 液検体に存在する場合に、ニューマンタイプグルコースオキシダーゼ含有積層膜 が組み込まれるポラログラフィック機器において、「偽」のグルコース読取り値 を提供し得る。 他の方法によれば、上述の非水ＣＡ／ＣＡＢ溶媒液は、最終的に２ミクロン以 下の厚さの薄いフィルムになるように、約室温〜約１７５℃(約３５０°Ｆ）の 温度で硬化される。室温硬化が望まれる場合には、溶媒液は、約４０分以上の時 間で硬化されなければならない。そうしなければ、バリヤー層として使用される ときに、不十分な硬化溶液は改善された干渉抑制が示されない。 室温硬化に代わるものとして、溶媒溶液で被覆された基材は、約３０℃（８６ °Ｆ）〜約１７５℃（３５０°Ｆ）の温度で、約１０分〜１時間の期間にわたっ て、約２５立方フィート未満の空気気流を通過させる静止型の停滞オーブン内に 配置されてもよい。停滞オーブン温度は、８０℃（１７６°Ｆ）〜約１５０℃（ ３０２°Ｆ）が好ましい。停滞オーブンという用語は、前駆ＣＡ／ＣＡＢ溶液を 硬化段階の間に、オーブン内に相対的に静止した位置に維持して、該前駆溶液が オーブンを通過して移動されずまたは搬送されないオーブンを意味している。 下記の特定の実施例を参照してこの発明をさらに説明する。それらの実施例は 、単に例証として考慮されるものであり、本発明の範囲を制限するものとして考 慮されるものではない。実施例１ （ａ） ブチロラクトン溶液における酢酸酪酸セルロース １ガロンのテフロン加工のカン（ｃａｎ）において、２５０グラムの酢酸酪酸 セルロース粉末（イーストマン コダック）を１０００グラムのブチロラクトン で混合した。ヒーターブランケットをカンの周辺に配置した。攪拌モーターブレ ードを底部に接触しないように、カンの中に配置した。カンをその後アルミ箔お よび攪拌ブレードを収容するための割ふたによって覆った。混合物を３５℃に加 熱し、４日間攪拌した。 （ｂ） ブチロラクトンにおける酢酸セルロース 粉末形態の酢酸セルロース（イーストマン コダック）を上述の（ａ）の酢酸 酪酸セルロースに置き換えたのを除き、上記（ａ）に示された手順に従った。 （ｃ） 上述の（ｂ）でつくった２２７．６グラムの酢酸セルロース入りのブ チロラクトンを大きなステンレスへらを使ってステンレスビーカーに入れた。上 述の（ａ）で調製した５６．９グラムの酢酸酪酸セルロース入りのブチロラクト ンをこのビーカーに加えた。７５．０グラムの追加量のブチロラクトンを加える とともに、その後３４０．５グラムのニトロメタンを加えた。 これの結果混合物を、その後排気フードの下で、均一に混ざる（約１０分）ま で手で攪拌した。その後混合物を連続的に攪拌しながら、３００グラムの２−プ ロパノールをビーカーに加えた。実施例２ 酢酸セルロース／酢酸酪酸セルロース液ＣＡ／ＣＡＢを実施例１に従って調製 した。これらの溶液を、それそれ図２に示されたメイヤー−ロッドコーティング 機の槽に供給した。酢酸酪酸セルロース液から膜を製造するために使用されるす べての処理条件を、オーブン１２８（図２）における硬化温度を除き、一定に持 続した。膜の硬化温度を、表に詳細に記述する。これらのフィルムを製造した後 に、それらを、支持層としてポリカーボンネート膜を用いた積層グルコースオキ シダーゼ含有膜の構成成分として使用した。グルタルアルデヒドを、ＣＡ／ＣＡ Ｂ層とポリカーボネート層との間に挟まれた酵素の固定に使用した。 ＣＡ／ＣＡＢバリヤー層は、２μｍ未満の厚さである。 グルコース測定およびアセトアミノフェンの存在による「偽」のグルコース測 定を、ＣＡ／ＣＡＢ含有積層膜を使用した分析検体のグルコース濃度を測定する ために、標準モードで作動するＹＳＩ２３００型ｓｔａｔ Ｐｌｕｓ^TM アナラ イザーにおいて記録した。標準モードにおいては、電流の測定は、電極間の電位 差が＋０．７ｖに維持される白金電極と補助電極とを含む回路を通じて流れる電 流に対して行った。グルコース含有検体を、緩衝液：分析検体の容積比で２０： １に稀釈されたポーラログラフィックセル（および白金電極に近接した酵素含有 積層膜）に与えた。グルコースが分析検体に存在するとき、計測器はポーラログ ラフィック試験システムの作用陽極に存在するＨ₂Ｏ₂の量から得られた電流を測 定する。用いられたこのタイプのポーラログラフィックセルは、概して、上述の ニューマン米国特許に示されている。 下記の結果は、１．８ｇ／ｌのグルコース含有の既知の検体、およびグルコー スはないが１００ｍｇ／ｄｌのアセトアミノフェンが存在する検体の電流を測定 するために設定された試験によって得られた。グルコースはないが、アセトアミ ノフェンが存在する検体の試験が行われたこれらの場合には、表示された結果を 「見かけのグルコース読取り値」の語で示した。このことは、発生した電流がグ ルコース較正用スタンダードと比較され、その結果、アナライザーにより誤って 検出されたグルコース存在値の単位（ｍｇ／ｄｌ）で示すことを意味する。 表 Ｉ．膜−ＣＡ／ＣＡＢ−１０６°Ｆにて硬化 膜 膜 膜 全部^* １ ２ ３ １．８ｇ／ｌのグルコース に対する計測器の感度 ナノアンペア （平均値） 13.76 12.96 12.7 13.23 （標準偏差） 1.07 0.32 1.1 0.75 見かけのグルコース読取り値 １００ｍｇ／ｄｌの アセトアミノフェンに対する応答 （ｍｇ／ｄｌで示す） （平均値） ０ 1.5 ０ 0.5 （標準偏差） ０ 0.51 ０ 0.8 ＩＩ．膜−ＣＡ／ＣＡＢ−１００°Ｆにて硬化 膜 膜 膜 全部^* １ ２ ３ １．８ｇ／ｌのグルコース に対する計測器の感度 ナノアンペア （平均値） 19.4 17.86 15.56 17.6 （標準偏差） 1.15 1.21 1.76 1.9 見かけのグルコース読取り値 １００ｍｇ／ｄｌの アセトアミノフェンに対する応答 （ｍｇ／ｄｌで示す） （平均値） 2.79 2.43 3.11 2.75 （標準偏差） 0.61 0.04 0.14 0.28 ＩＩＩ．膜−ＣＡ／ＣＡＢ−１１５°Ｆにて硬化 膜 膜 膜 全部^* １ ２ ３ １．８ｇ／ｌのグルコース に対する計測器の感度 ナノアンペア （平均値） 9.17 7.14 8.77 8.16 （標準偏差） 1.34 0.71 0.61 0.95 見かけのグルコース読取り値 １００ｍｇ／ｄｌの アセトアミノフェンに対する応答 （ｍｇ／ｄｌで示す） （平均値） ０ ０ ０ ０ （標準偏差） ０ ０ ０ ０ ^* データ点ごと、膜バッチごとにＮ＝１２測定考察 −実施例２ 計測器は、分析物の任意の与えられた濃度に対し、最大の電流感度を示すこと が望ましい。従って、この特徴だけを考えれば、膜ＩＩは、平均値が１７．６ｎ Ａであるため、もっとも良い結果を示している。しかしながら、グルコースが検 体に存在しない（しかし、１００ｍｇ／ｄｌのアセトアミノフェンが存在する） 場合に、これらの膜は、グルコース読取り値の平均値が２．７５ｍｇ／ｄｌで、 もっとも悪い「偽」のグルコース読取り値をも示している。これらの「偽」のグ ルコース読取り値は明らかに許容されない。 １１５°Ｆにて硬化されたバッチＩＩＩの膜は、許容されないほど低い測定感 度の値（すなわち、平均値８．１６ｎＡ）を犠牲にして、非常によい「偽」のグ ルコース読取り値を示している。 バッチＩの膜は、高い感度（すなわち、１３．２３ｎＡ）を示したが、「偽」 のグルコース読取り値（すなわち、０．５ｍｇ／ｄｌ）において、有意な妥協点 が示されなかった。 しかし、出願人は、特定の作用理論には拘束されないが、１００°Ｆで硬化さ れたバッチＩＩの膜が、グルコースに対する膜の電気的感度を高くする一方、ア セトアミノフェンの作用電極への容易な接近をも許容する比較的に大きい孔サイ ズを膜の中に形成したと考える。１１５°Ｆの温度で硬化されたバッチＩＩＩの 膜は、計測器の感度を許容できないほど妨げる狭小な孔を明らかに形成した。実施例３ 実施例１，２に示された手順に従って製造されたＣＡ／ＣＡＢバリヤー層を含 有する積層膜を、上述のニューマン特許に記載された水キャスティング方法に従 って製造されたＣＡのみのバリヤー層を含有する積層膜と対比した。アセトアミ ノフェン含有分析検体における偽性のグルコース測定値について、膜の性能を評 価するための試験が行われた。水キャスティング法に従って、バリヤー層に使用 される酢酸セルロースが、シクロヘキサノン／水の溶液内に沈殿された。 もう１回、必要なフィルムが製造された後に、これらのフィルムを、支持層と してのポリカーボネート層を含む積層膜を製造した。グルコースオキシダーゼを 酵素として利用し、ＣＡまたはＣＡ／ＣＡＢバリヤー層とポリカーボネート支持 層との間にグルタルアルデヒドを用いて接着した。 これらの積層膜は、ＹＳＩ２３００型Ｓｔａｔ Ｐｌａｓアナライザーを使用 し、実施例２に示された手順に従って試験された。 結果を下表に示す。 バッチＡ−ＣＡ／ＣＡＢ含有積層膜。２３００型Ｓｔａｔ Ｐｌａｓアナライザ ーの標準モードで試験した。較正値は１．８ｇ／ｌグルコースである。データ点 ごと、膜バッチごとにＮ＝３測定 膜番号 ^*全部 感度 １ ２ ３ ｎＡ 14.1 15.1 12.1 14 15 12.7 14.4 16 12.5 （平均値） 14.16 15.36 12.43 13.98 （標準偏差） 0.21 0.55 0.31 1.31 見かけのグルコース ０ ０ ０ ｍｇ／ｄｌによる 0.01 ０ ０ １００ｍｇ／ｄｌの アセトアミノフェンに対する応答 ０ ０ ０ （平均値） 0.003 ０ ０ 0.001 （標準偏差） 0.005 ０ ０ 0.0003 バツチＢ−ＣＡ（水キヤスティング技術）含有積層膜。２３００型Ｓｔａｔ Ｐ ｌａｓアナライザーの標準モードで試験した。較正値は１．８ｇ／ｌグルコース である。データ点ごと、膜バッチごとにＮ＝３測定 膜番号 ^*全部 感度 １ ２ ３ ｎＡ 21.6 17.9 21.72 20.9 18.01 21.7 22.9 18.28 22.4 （平均値） 21.8 18.06 21.94 20.6 （標準偏差） 1.01 0.19 0.39 1.98 見かけのグルコース 222 146 167 ｍｇ／ｄｌによる 225 152 168 １００ｍｇ／ｄｌの アセトアミノフェン対する応答 226 155 167 （平均値） 224 151 167 180.88 （標準偏差） ２ ４ 0.5 033.4^* データ点ごと、膜バッチごとにＮ＝９測定考察 −実施例３ 水キャスティング技術によって製造されたＣＡバリヤー層含有積層膜は、アセ トアミノフェンの存在の下で、高い「偽」のグルコース読取り値を犠牲にして電 気的感度を高くしている。 本発明は、ニューマン特許に開示されているタイプの酵素含有積層膜において バリヤー層として使用するのに適した薄いフィルム層を提供することが明らかで ある。これらのバリヤー層は、分析物溶液に存在するアセトアミノフェンに起因 し得る干渉を最小限にするのみならず、膜の感度を大きく損なわずにこの目的を 達成できる。 上述の方法によって形成されたＣＡ／ＣＡＢバリヤー層は、図１に示されたタ イプの積層膜に組み込まれたとき、電位差が０．７ボルトで平衡するタイプのポ ーラログラフィックセルにおいて、１．８ｇ／ｌ分析物溶液（緩衝液：分析物が ２０：１の比率で稀釈された）に対して約１０〜１５ナノアンペアの許容し得る 電流レベルを提供した。非常に驚くことに、これらの膜は、アセトアミノフェン 排除の改善が図られている。すなわち、土述のポーラログラフィックセルにおい て、１００ｍｇ／ｄｌのアセトアミノフェンの検体液の存在の下で、約０〜２． ０ｍｇ／ｄｌだけの「偽」グルコース読取り値を提供する。もっとも好ましくは 、それらはこれらのシステムにおいて、約０．５ｍｇ／ｄｌの「偽」グルコース 読取り値を示している。 使用される揮発性有機溶媒および可塑剤の選択は、簡単ではない。これらの成 分は下記の性質を備えなければならない。すなわち、 −−非常に薄く引き伸ばされるときに迅速に平らにならなければならず、かつ −−連続の湿ったフィルムにおいて、ピンホール、フィッシュアイ、オレンジ ピール（ｐｅｅｌ）、またはその他任意のタイプのかたまりまたは亀裂を生じる ことなく、均一に広がるために十分にウェブ裏材（ｗｅｂ ｂａｋｉｎｇ）を濡 らさなければならない。これは、ウェブ裏材が特にそれ自身の光沢およびなめら かさによって選択されるからその見かけより丈夫である。不溶性のポリエステル フィルムにより一面をコーティングされた中実のシリコーン放出層を使うため、 多くの溶剤は、均一に引き伸ばされるより、むしろこのようなウェブの上に玉に なる。実際に、たとえフィルムが非常に薄くても、シリコーンに固着されるもの がほとんどないことにより、硬化したＣＡ／ＣＡＢフィルムを剥離することがで きる。多くの一般に使用される溶剤は、シリコーンフィルム上で良好に伸びない 。実施例４ アセトアミノフェン、オキシ尿素、ヨー化カリウムおよびイソニアジドの干渉 を効果的に抑制するバリヤーフィルムを作成するための上述の択一的な方法の幅 広い用途を例証するために、グルコース測定および偽性のグルコース測定が実施 例２に記述されたようなＹＳＩ ２３００型 Ｓｔａｔ Ｐｌｕｓ^TM アナライ ザーに記録される。すべての場合において、上述のニューマン特許によって特定 されたタイプの積層膜構造は、薄い（すなわち、２ミクロン以下）ＣＡ／ＣＡＢ バリヤーフィルム（上述の実施例１の非水溶媒系に従って製造されたもの）を含 むように作られる。それそれの場合において、使用される酵素は、約３００オン グストロームの平均孔径を有し、約６×１０⁸個／ｃｍ²の孔密度を有する５ミク ロンの厚いポリカーボネートからなる外側の支持層を備えたグルコースオキシダ ーゼである。 ＰＥＴ基材は、図２に示された装置と同様の装置を使用することにより、実施 例１の非水溶媒系ＣＡ／ＣＡＢによってコーティングされた。図示されたオーブ ン１２８を通過する代わりに、このようにコーティングされた基材は、室温また は停滞オーブンのいずれかで、次の表に示された時間および温度条件の下で硬化 される。 それぞれの場合において、偽性のまたは見かけのグルコース読取り値は干渉物 質として作用する特定量のヨー化カリウム、オキシ尿素、イソニアジドおよびア セトアミノフェンを含有する試験検体について得られる。これに関連して、ベー スライン効率が、図２に概略的に示されかつ実施例２に記載された硬化装置によ って硬化されたＣＡ／ＣＡＢ膜を用いて確立された（平均相対複合干渉として考 慮する）。平均相対複合干渉の値が１以下であることは、実施例２に従って作成 され、かつ図２に概略的に示されたオーブンまたはコンベアシステムを用いて、 １０６°Ｆで、５分間硬化させたＣＡ／ＣＡＢバリヤー膜と比較して、干渉抑制 の改善を示している。さらに、積層膜はまた、特定量のＨ₂Ｏ₂を含む検体（ポー ラログラフィック的または電気的検出可能な物質）およびグルコースを含む検体 に関しても試験された。後者に挙げた試験は、ニューマンタイプ積層膜における ＣＡ／ＣＡＢ含有のバリヤー層の使用が電極において生成される許容される電気 的感度のレベルに帰結することを保証するために用いられた。 これらの試験より得られた結果を次の表に示した。 実施例５ 実施例１の詳細に説明された非水溶媒化合物によって製造されたＣＡ／ＣＡＢ 膜に関して、追加の一連の試験を行った。ここで、実施例４と同様、前駆溶媒化 合物でコーティングされた基材は、図２の符号１２８で示されたようなオーブン を通して移送されない。その代わりとして、これらを室温（約２２℃７２°Ｆ） で特定の時問にわたって硬化した。再び、他の実施例と同じく、そのように製造 されたＣＡ／ＣＡＢフィルム試料を、上述のグルコースオキシダーゼ含有のニュ ーマンタイプ積層膜に組み込み、上述の２３００型 Ｓｔａｔ Ｐｌｕｓアナラ イザーで試験した。結果を下表に示す。 実施例４および５の考察 硬化温度の変化を、結果フィルムが効果的な干渉抑制を示すように、ＣＡ／Ｃ ＡＢフィルムの硬化に使用することが可能であることは明らかである。室温で硬 化される場合には、硬化時間が約４０分以上で効果的な干渉抑制が開始する。こ れに対し、停滞オーブンで硬化された場合、効果的な干渉抑制は、例えば、１０ 分または３０分後に達成され得る。停滞オーブンにおいて、干渉抑制効果は、硬 化温度の増加に伴って増加する。 ここで、図４に示された図を注目する。図４には、相対複合干渉は、Ｘ軸に沿 って示される停滞オーブンにおいて到達された硬化温度に対し、Ｙ軸で示される 。１０分と３０分の硬化時間のプロットの両方とも示されている。抑制能力の明 らかな向上は、オーブンにおける硬化温度が８０℃（１７６°Ｆ）以上のときに 示される。この範囲の中では、８０℃（１７６°Ｆ）〜約１５０℃（３０２°Ｆ ）の温度での硬化が特に好ましい。 電気的感度（ポーラログラフィック電極において感知されたナノアンペアによ る）は、図４に図示された試験に対しそれほど変化していないことが、図５およ び図６によって実証された。電気的感度を犠牲にした干渉抑制を高めるのでは、 商品価値がほとんどないために重要なことである。１．８ｇ／Ｌグルコース含有 溶液の試験において、重要なのは、上記の１０ナノアンペアを超える電流が、約 １５０℃（３０２°Ｆ）未満のすべての硬化時間に対して検出されたことである 。この温度を超えると、電気的感度は停滞オーブンにおいて約１５０℃以上の硬 化温度で低下し始める。 しかしながら、室温硬化試験は、４０分以上の硬化時間は干渉抑制を高めるた めに使用することができることを示した。図７には、４０分未満の硬化時間で硬 化した平均相対複合干渉がベースライン（すなわち、１以上）以上であることが 示されている。 従って、実施例１に記載されているＣＡ／ＣＡＢ非水溶媒液が、オキシ尿素、 ヨー化カリウムおよびイソニアジドに起因する干渉または偽性読取り値を抑制す るために、酵素含有積層膜に使用されるバリヤーフィルム構成成分の製造に使用 できることが明らかである。図３に概略的に示されたものに関連して、バリヤー 層３２が調製され、上述のコンベアーオーブン（図２）または停滞オーブン−室 温法に従って硬化された。外側の支持層３０が、１つ以上の上で明示された干渉 物質が含まれる水性の検体２００に接触したとき、Ｈ₂Ｏ₂のような電気的検出可 能な物質２０２は、電極２０４によって所望の電気的測定に供することを実質的 に妨げられずにバリヤー層３２を通過することが許容される。しかしながら、干 渉物質は通路のような通過が妨げられる。 現在のフィルムの製造方法およびその方法によって製造されたフィルムは、酵 素含有積層膜構造におけるそのようなフィルムの使用に向けられるけれども、こ の説明に従って製造された膜も、酵素を含有しない構造及び方法において利用す ることができる。たとえば、これらの膜は、いかなる媒介酵素もなしに電気化学 的に活性的なＨ₂Ｏ₂、ヒドロキシルアミン、ヒドラジンおよびその他の重要化合 物の検出および測定に使用することができる。そのような非酵素膜においては、 酵素膜におけると同様に特異性が非常に望ましく、およびここで開示された、改 良バリヤーフィルムおよびその製造方法は、速度または感度を本質的に損なわず に、特異性をかなり増加させるものである。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年９月２２日（１９９８．９．２２） 【補正内容】 特許請求の範囲 １． 酵素含有積層膜構造における改良されたアセトアミノフェン排除バリヤー 層として有用な薄いフィルムの製造方法であって、 ａ）セルロースエステルプラスチック材料と溶媒とを含む前駆溶液を調製する 段階と： ｂ）基材の上に前記前駆溶液を展開する段階と； ｃ）前記セルロースエステルプラスチック材料の薄いフィルムを形成し、かつ 前記フィルムが、アセトアミノフェンの通過移動を抑制すると同時に、過酸化水 素の通過を許容するような孔の形状を形成するために、約１０２°Ｆ〜約１１４ °Ｆの温度で、実質的にすべての前記溶媒を前記前駆溶液から除去するのに十分 な時間にわたって硬化する段階とを含むことを特徴とする製造方法。 ２． 前記段階（ｂ）が、硬化後に２ミクロン以下の厚さのフィルムを形成する 深さまで前記溶液を前記基材の上に展開することを含むことを特徴とする請求項 １記載の方法。３ ． 酵素含有積層膜構造におけるバリヤー層として有用なセルロースエステル フィルムの製造方法であって、 酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、２００℃未満の沸点を有する高揮発性 有機溶媒、および２００℃以上の沸点を有する液体有機可塑剤の溶液を形成し； 基材の上に前記溶液の薄層をコーティングし； 前記薄層を、約１０２°〜１１４°Ｆの温度で、前記溶液から実質的にすべて の前記揮発性有機溶媒および前記液体有機可塑剤を除去することを可能にし、か つ結果として、２ミクロン以下の厚さを有する薄層を生ずるのに十分な時問にわ たって加熱し； その後、前記基材から前記薄層を剥がすことを含むことを特徴とする製造方法 。４ ． 酵素含有積層膜構造における改良されたアセトアミノフェン排除バリヤー 層として有用なセルロースエステルフィルムの製造方法であって、 酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、２００℃未満の沸点を有する高揮発性 有機溶媒、および２００℃以上の沸点を有する液体有機可塑剤の前駆溶液を形成 し； 基材の上に前記前駆溶液の薄層をコーティングし； 前記薄層を、約１０２°〜１１４°Ｆの温度で、前記フィルムがアセトアミノ フェンの通過移動を抑制すると同時に過酸化水素の通過を許容するような孔の形 状を有するフィルムを形成するために、前記前駆溶液から実質的にすべての前記 揮発性有機溶媒および前記液体有機可塑剤を除去することを可能にするのに十分 な時間にわたって加熱し； その後、前記基材から前記薄層を剥かすことを含み；前記コーティングが、前 記基材の上に、前記加熱の後に２ミクロン以下の厚さのフィルムを提供するため に十分な深さまで前記前駆溶液を展開することを含むことを特徴とする製造方法 。５ ． 酵素含有積層膜構造における改良されたアセトアミノフェン排除バリヤー 層として有用なセルロースエステルフィルムの製造方法であって、 酢酸セルロースと、酢酸酪酸セルロースと、ニトロメタン、ジメチルホルムア ミド、シクロヘキサノンからなる群から選択される高揮発性有機溶媒と、γブチ ロラクトン、バレロラクトンからなる群から選択される液体有機可塑剤とからな る前駆溶液であって、前記酢酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロースが、前記溶 液の重量に基づいて１０〜４０重量％の量で存在する溶液を形成し； 前記前駆溶液に溶剤を添加し；その後、基材の上に前記溶液の薄層を展開し； 前記フィルムが、アセトアミノフェンの通過移動を抑制すると同時に過酸化水 素の通過を許容するような孔の形状を有するフィルムを形成するために、前駆溶 液の薄層を、１０２〜１１４°Ｆの温度で、約０．５〜１．５分の時間にわたっ て硬化し；その後、前記フィルムを前記基材から剥がすことを含み、前記基材の 上に前記硬化後に２ミクロン以下の厚さのフィルムを提供するために十分な深さ まで前記前駆溶液を前記展開することを含むことを特徴とする製造方法。６ ． 請求項１の方法に従って製造される薄いフィルム。７ ． 請求項３の方法に従って製造される薄いフィルム。８ ． 請求項４の方法に従って製造される薄いフィルム。９ ． 請求項５の方法に従って製造される薄いフィルム。１０． 酵素含有積層膜における干渉排除バリヤー層として有用な薄いフィルム の製造方法において、その改良が、 （ａ）セルロースエステルプラスチック材料と溶媒とを含む前駆溶液を調製す る段階と； （ｂ）基材の土に前記前駆溶渣を展開する段階と； （ｃ）前記セルロースエステルプラスチック材料の薄いフィルムを形成し、か つ前記フィルムか、アセトアミノフェン、オキシ尿素、イソニアジドおよびヨー 化カリウムからなる群から選択される干渉化合物の通過移動を抑制すると同時に 過酸化水素の通過を許容するような孔の形状を形成するために、約室温〜約１７ ５℃の温度で、実質的にすべての前記溶媒を前記前駆溶液から除去するのに十分 な時間にわたって硬化する段階とを含むことを特徴とする改良された製造方法。 １１． 前記前駆溶液が、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、２００℃未満 の沸点を有する高揮発性有機溶媒、および２００℃以上の沸点を有する液体有機 可塑剤を含むことを特徴とする請求項１０記載の改良された製造方法。 １２．前記酢酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロースが、前記溶液の重量に基づ いて、重量で１０〜４０重量％の量で存在することを特徴とする請求項１１記載 の改良された製造方法。 １３． 前駆溶液が、酢酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロースを約０．５〜２ ０：１の割合で含むことを特徴とする請求項１１記載の改良された製造方法。 １４． 前記高揮発性有機溶媒が２００℃未満の沸点を有し、かつ前記液体有機 可塑剤が２００℃以上の沸点を有することを特徴とする請求項１１記載の改良さ れた製造方法。 １５． 前記液体有機可塑剤が、フタル酸塩類、りん酸塩類、ラクトン類、脂肪 族二塩基酸エステルおよび樟脳からなる群から選択されることを特徴とする請求 項１１記載の改良された製造方法。 １６． 前記段階（ｃ）が、一定の空気流量が維持された状態に、約３９℃〜４ ６℃の温度で、前記前駆溶液を加熱することを含むことを特徴とする請求項１０ 記載の改良された製造方法。 １７． 前記段階（ｃ）が、約８０℃〜１５０℃の温度に維持された滞留オーブ ン内において前記前駆溶液を加熱することを含むことを特徴とする請求項１０記 載の改良された製造方法。 １８． 電極、分析物含有溶液および前記電極と前記分析物含有溶液との間に挿 入される積層された酵素含有膜を有し、前記分析物含有溶液が前記酵素に接触し 、前記電極で検出するために前記積層膜を通過する電気的測定可能な反応産物を 生じるタイプのポーラログラフィック測定システムにおいて、 （ａ）前記酵素含有積層膜の干渉排除層であって、 （ｉ）セルロースエステルプラスチック材料と溶媒とを含む前駆溶液を調製 する段階と； （ｉｉ）基材の上に前記前駆溶液を展開する段階と； （ｉｉｉ）約室温〜約１７５℃で、約２ミクロン以下の厚さのセルロースエ ステルプラスチック材料の薄いフィルムを形成するために前駆溶液から実質的に すべての前記溶媒を除去するための十分な時間にわたって、前記の前駆溶液を硬 化する段階とにより製造される干渉排除層を提供し； （ｂ）前記干渉排除層を前記電極に近接して配置し； （ｃ）分析物と、アセトアミノフェン、オキシ尿素、イソニアジドおよびヨー 化カリウムの群から選択される干渉化合物とを含む分析物溶液を提供し； （ｄ）前記積層膜を前記分析物溶液に接触させ； （ｅ）前記干渉化合物の前記干渉排除層を通した移動を抑制すると同時に、電 気的測定可能物質が前記電極での検出のために前記積層膜を通過することを許容 することを含むことを特徴とする改良された方法。１９． 前記前駆溶液が、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、２００℃未満 の沸点を有する高揮発性有機溶媒、および２００℃以上の沸点を有する液体有機 可塑剤を含むことを特徴とする請求項１８記載の改良された製造方法。 ２０． 前記段階（ａ）（ｉｉｉ）が、一定の空気流量が維持された状態で、約 ３９℃〜４６℃の温度で、前記前駆溶液を加熱することを含むことを特徴とする 請求項１８記載の改良された製造方法。 ２１． 前記段階（ａ）（iｉｉ）か、約８０℃〜１５０℃の温度に維持された 滞留オーブン内において前記前駆溶液を加熱することを含むことを特徴とする請 求項１８記載の改良された製造方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 酵素含有積層膜構造における改良されたアセトアミノフェン排除バリヤー 層として有用な薄いフィルムの製造方法であって、 ａ）セルロースエステルプラスチック材料と溶媒とを含む前駆溶液を調製する 段階と； ｂ）基材の上に前記前駆溶液を展開する段階と； ｃ）前記セルロースエステルプラスチック材料の薄いフィルムを形成し、かつ 前記フィルムが、アセトアミノフェンの通過移動を抑制すると同時に、過酸化水 素の通過を許容するような孔の形状を形成するために、約１０２°Ｆ〜約１１４ °Ｆの温度で、実質的にすべての前記溶媒を前記前駆溶液から除去するのに十分 な時間にわたって硬化する段階とを含むことを特徴とする製造方法。 ２． 前記段階（ｂ）が、硬化後に２ミクロン以下の厚さのフィルムを形成する 深さまで前記溶液を前記基材の上に展開することを含むことを特徴とする請求項 １記載の方法。 ３． 前記段階（ａ）が、酢酸酪酸セルロースに対する酢酸セルロースの重量比 が約１．５〜２０：１となるように、酢酸セルロースを酢酸酪酸セルロースに混 合することを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 ４． 前記段階（ａ）において、前記酢酸セルロースは、酢酸酪酸セルロースに 基づいて、重量で約４：１の量で存在することを特徴とする請求項３記載の方法 。 ５． 前記溶媒は高揮発有機溶媒であることを特徴とする請求項１記載の方法。 ６． 前記高揮発有機溶媒が、２００℃未満の沸点を有することを特徴とする請 求項５記載の方法。 ７． 前記高揮発有機溶媒が、ニトロメタン、ジメチルホルムアミドおよびシク ロヘキサノンからなる群の要素であることを特徴とする請求項６記載の方法。 ８． 前記高揮発有機溶媒が、ニトロメタンを含むことを特徴とする請求項７記 載の方法。 ９． 前記溶媒が、約２００℃以上の沸点を有する液体有機可塑剤をも含むこと を特徴とする請求項６記載の方法。 １０． 前記液体有機可塑剤が、フタル酸塩類、りん酸塩類、ラクトン類、脂肪 族二塩基酸エステルおよび樟脳からなる群から選択される要素であることを特徴 とする請求項９記載の方法。 １１． 前記液体有機可塑剤が、ラクトンを含むことを特徴とする請求項１０記 載の方法。 １２． 前記ラクトンが、ブチロラクトンまたはバレロラクトンであることを特 徴とする請求項１１記載の方法。 １３． 前記ラクトンが、γブチロラクトンであることを特徴とする請求項１２ 記載の方法。 １４． 前記段階（ｃ）が、前記溶液を約０．５〜１０分間にわたって硬化する ことを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 １５． 前記硬化が、約１０６°Ｆの温度で行われることを特徴とする請求項１ ４記載の方法。 １６． 段階（ａ）において前記形成された溶液に溶剤を添加することをさらに 含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 １７． 酵素含有積層膜構造におけるバリヤー層として有用なセルロースエステ ルフィルムの製造方法であって、 酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、２００℃未満の沸点を有する高揮発性 有機溶媒、および２００℃以上の沸点を有する液体有機可塑剤の溶液を形成し； 基材の上に前記溶液の薄層をコーティングし； 前記薄層を、約１０２°〜１１４°Ｆの温度で、前記溶液から実質的にすべて の前記揮発性有機溶媒および前記液体有機可塑剤を除去することを可能にし、か つ結果として、２ミクロン以下の厚さを有する薄層を生ずるのに十分な時間にわ たって加熱し： その後、前記基材から前記薄層を剥がすことを含むことを特徴とする製造方法 。 １８． 酵素含有積層膜構造における改良されたアセトアミノフェン排除バリヤ ー層として有用なセルロースエステルフィルムの製造方法であって、 酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、２００℃未満の沸点を有する高揮発性 有機溶媒、および２００℃以上の沸点を有する液体有機可塑剤の前駆溶液を形成 し； 基材の上に前記前駆溶液の薄層をコーティングし； 前記薄層を、約１０２°〜１１４°Ｆの温度で、前記フィルムがアセトアミノ フェンの通過移動を抑制すると同時に過酸化水素の通過を許容するような孔の形 状を有するフィルムを形成するために、前記前駆溶液から実質的にすべての前記 揮発性有機溶媒および前記液体有機可塑剤を除去することを可能にするのに十分 な時間にわたって加熱し： その後、前記基材から前記薄層を剥がすことを含み；前記コーティングが、前 記基材の上に、前記加熱の後に２ミクロン以下の厚さのフィルムを提供するため に十分な深さまで前記前駆溶液を展開することを含むことを特徴とする製造方法 。 １９． 酵素含有積層膜構造における改良されたアセトアミノフェン排除バリヤ ー層として有用なセルロースエステルフィルムの製造方法であって、 酢酸セルロースと、酢酸酪酸セルロースと、ニトロメタン、ジメチルホルムア ミド、シクロヘキサノンからなる群から選択される高揮発性有機溶媒と、γブチ ロラクトン、バレロラクトンからなる群から選択される液体有機可塑剤とからな る前駆溶液であって、前記酢酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロースが、前記溶 液の重量に基づいて１０〜４０重量％の量で存在する溶液を形成し； 前記前駆溶液に溶剤を添加し；その後、基材の上に前記溶液の薄層を展開し； 前記フィルムが、アセトアミノフェンの通過移動を抑制すると同時に過酸化水 素の通過を許容するような孔の形状を有するフィルムを形成するために、前駆溶 液の薄層を、１０２°Ｆ〜１１４°Ｆの温度で、約０．５〜１．５分の時間にわ たって硬化し；その後、前記フィルムを前記基材から剥がすことを含み、前記基 材の上に前記硬化後に２ミクロン以下の厚さのフィルムを提供するために十分な 深さまで前記前駆溶液を前記展開することを含むことを特徴とする製造方法。 ２０． 請求項１の方法に従って製造される薄いフィルム。 ２１． 請求項１７の方法に従って製造される薄いフィルム。 ２２． 請求項１８の方法に従って製造される薄いフィルム。 ２３． 請求項１９の方法に従って製造される薄いフィルム。 ２４． アセトアミノフェン、オキシ尿素、イソニアジドおよびヨー化カリウム からなる群から選択される干渉化合物の通過移動を抑制するための酵素含有積層 膜における改良された干渉排除バリヤー層として有用な薄いフィルムの製造方法 であって、 （ａ）セルロースエステルプラスチック材料と溶媒とを含む前駆溶液を調製す る段階と； （ｂ）基材の上に前記前駆溶液を展開する段階と； （ｃ）前記セルロースエステルプラスチック材料の薄いフィルムを形成し、か つ前記フィルムが、前記干渉の通過移動を抑制すると同時に、過酸化水素の通過 を許容するような孔の形状を形成するために、約室温〜約１７５℃（３５０°Ｆ ）の温度で、実質的にすべての前記溶媒を前記前駆溶液から除去するのに十分な 時間にわたって硬化する段階とを含むことを特徴とする製造方法。 ２５． 前記段階（ｃ）が、約３０℃（８６°Ｆ）〜約１７５°Ｃ（３５０°Ｆ ）の温度に維持されたオーブン内において前記前駆溶液を加熱することを含むこ とを特徴とする請求項２４記載の方法。 ２６． 前記段階（ｃ）が、約８０℃（１７６°Ｆ）〜約１５０℃（３２０°Ｆ ）の温度に維持されたオーブン内において前記前駆溶液を加熱することを含むこ とを特徴とする請求項２５記載の方法。 ２７． 前記段階（ｃ）が、室温で約４０分以上の時間にわたって前記前駆溶液 を硬化することを特徴とする請求項２４記載の方法。 ２８． 前記段階（ｃ）の間に前駆溶液が、実質的に静止していることを特徴と する請求項２５記載の方法。 ２９． 前記段階（ａ）が、酢酸酪酸セルロースに対する酢酸セルロースの重量 比が約０．５〜２０：１となるように、酢酸セルロースを酢酸酪酸セルロースに 混合することを特徴とする請求項２５記載の方法。 ３０． 前記段階（ａ）において、前記酢酸セルロースは、酢酸酪酸セルロース に基づいて、重量で約４：１の量で存在することを特徴とする請求項２８記載の 方法。 ３１． 前記溶媒は、高揮発有機溶媒であることを特徴とする請求項２５記載の 方法。 ３２． 前記高揮発有機溶媒が、２００℃未満の沸点を有することを特徴とする 請求項３１記載の方法。 ３３． 前記高揮発有機溶媒が、ニトロメタン、ジメチルホルムアミドおよびシ クロヘキサノンからなる群の要素であることを特徴とする請求項３２記載の方法 。 ３４． 前記高揮発有機溶媒が、ニトロメタンを含むことを特徴とする請求項３ ３記載の方法。 ３５． 前記溶媒が、約２００℃以上の沸点を有する液体有機可塑剤をも含むこ とを特徴とする請求項３２記載の方法。 ３６． 前記液体有機可塑剤が、フタル酸塩類、りん酸塩類、ラクトン類、脂肪 族二塩基酸エステルおよび樟脳からなる群から選択される要素であることを特徴 とする請求項３５記載の方法。 ３７． 前記液体有機可塑剤が、ラクトンを含むことを特徴とする請求項３６記 載の方法。 ３８． 前記ラクトンが、ブチロラクトンまたはバレロラクトンであることを特 徴とする請求項３７記載の方法。 ３９． 前記ラクトンが、γブチロラクトンであることを特徴とする請求項３８ 記載の方法。 ４０． 前記段階（ｃ）が、前記溶液を約１０分〜１時間にわたって硬化するこ とを含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。 ４１． 電極、分析物含有溶液および前記電極と前記分析物含有溶液との間に挿 入される積層された酵素含有膜を有し、前記分析物含有溶液が前記酵素に接触し 、前記電極で検出するために前記積層膜を通過する電気的測定可能な反応産物を 生じるタイプのポーラログラフィック測定システムにおいて、 （ａ）前記酵素含有積層膜の干渉排除層であって、 （ｉ）セルロースエステルプラスチック材料と溶媒とを含む前駆溶液を調製 する段階と； （ｉｉ）基材の上に前記前駆溶液を展開する段階と； （ｉｉｉ）約室温〜約１７５℃（３５０°Ｆ）で、約２ミクロン以下の厚さ のセルロースエステルプラスチック材料の薄いフィルムを形成するために前駆溶 液から実質的にすべての前記溶媒を除去するための時間にわたって、前記の前駆 溶液を硬化する段階とにより製造される干渉排除層を提供し； （ｂ）前記干渉排除層を前記電極に近接して配置し； （ｃ）分析物と、アセトアミノフェン、オキシ尿素、イソニアジドおよびヨー 化カリウムの群から選択される干渉化合物とを含む分析物溶液を提供し； （ｄ）前記積層膜を前記分析物溶液に接触させ； （ｅ）前記干渉化合物の前記干渉排除層を通した移動を抑制すると同時に、電 気的測定可能物質が前記電極での検出のために前記積層膜を通過することを許容 することを含むことを特徴とする方法。 ４２． 前記干渉化合物が、オキシ尿素を含むことを特徴とする請求項４１記載 の方法。 ４３． 前記干渉化合物が、イソニアジドを含むことを特徴とする請求項４１記 載の方法。 ４４． 前記干渉化合物が、ヨー化カリウムを含むことを特徴とする請求項４１ 記載の方法。 ４５． 前記展開段階（ｉｉ）が、前記硬化後に２ミクロン未満の厚さの薄いフ ィルムを提供するために十分な厚さの前記前駆溶液を前記基材の上に展開するこ とを特徴とする請求項４２から４４のいずれかに記載の方法。 ４６． 前記硬化段階が、前記前駆溶液を室温で約４０分以上の時間にわたって 硬化することを含むことを特徴とする請求項４５記載の方法。 ４７． 前記硬化段階が、約３０℃（８６°Ｆ）〜約１７５℃（３５０°Ｆ）の 温度に維持されたオーブン内において前記前駆溶液を加熱することを含むことを 特徴とする請求項４５記載の方法。 ４８． 前記硬化段階が、約８０℃（１７６°Ｆ）〜約１５Ｏ０℃（３０２°Ｆ ）の温度に維持されたオーブン内において前記前駆溶液を加熱することを含むこ とを特徴とする請求項４５記載の方法。 ４９． 前記硬化の際に、オーブン内に置かれる間は前記前駆溶液が実質的に静 止していることを特徴とする請求項４８記載の方法。 ５０． 前記硬化段階が、前記前駆溶液を約１時間未満の時間にわたって加熱す ることを含むことを特徴とする請求項４９記載の方法。