JP2009513977A - 微小濃度の化学種を測定するセンサ用材料組成物及びセンサの使用方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
以下の試験では、1H−NMR吸収法、ガスクロマトグラフィ・質量分析法(GC/MC)及び高速電子衝撃分光分析(FAB)を用いて、反応生成物を分析した。センサ装置応答は、光ファイバプローブを取り付けたOceanOptics分光光度計を用いて測定した。装置に対して約45°〜約90°の範囲の角度にプローブを配向した。
スキーム1にしたがってh−BPMPの合成を行った。2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−メチルフェノール(スキーム1中のA)を、塩化チオニルのジクロロメタン溶液を用いて塩素化した(収率85%)。生成物、2,6−ビス(クロロメチル)−4−メチルフェノール(スキーム1中のB)をビスピリジンアミンに曝露して、配位子(スキーム1中のC)を生成した(収率70%)。
2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−メチルフェノールのジクロロメタン(DCM)25mLへの懸濁液を、塩化チオニルのDCM50mLへの溶液に添加した。添加後、混合物を10分間かきまぜた。すぐに反応が生じ、すべての固形分が溶解した。琥珀色の溶液を48時間かきまぜた。反応溶液を100gの氷に注ぎ、水層をNaOHでpH=7に中和した。有機材料を分離し、水性層を各50mLのDCMで3回抽出した。合わせた有機層をMSで乾燥し、濾過し、蒸発乾固した。5.2g(85%)の材料Bを琥珀色オイルとして得た。1H−NMRから、約90%の生成物形成が確認された。GCMSは、修正分子イオンピーク(M+)を205m/zに示した。上記反応の粗生成物をそのままつぎの工程に用いた。不安定な生成物をその後24時間以内に使用した。
2,6−ビス(クロロメチル)−4−メチルフェノールを15mLのTHFに溶解し、ついでN2中で、ビス(2−ピリジン)アミン及びトリエチルアミンを5mLのTHFに溶解した溶液で処理した。添加を0℃で1時間行った。最終懸濁液を48時間撹拌し、濾過し、減圧下で濃縮した。残留物を20mLの水で処理し、各30mLのDCMで3回抽出した。有機材料をドライ濾過し、蒸発した。残留物をSiO2中でアセトン溶離液のクロマトグラフィ処理した。1.71g(70%)の材料Cを琥珀色固体として得た。FABは修正分子イオンピーク(M+)を531m/zに示した。1H−NMRは正しい生成物と一致した。
100mLのDowanol中で3つの基本溶液を調製した。A)ZnBr(FW=145.3)、7.7mg、0.053mmol、B)h−BPMP(FW=530)、28mg、0.053mmol、C)PCバイオレット(FW=408.4)、21.5mg、0.053mmol。少量(1.0mL)のA溶液に1.0mLのB溶液を添加し、ついで1.0mLのC溶液を添加した。この混合物に、2−[4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジニル]エタンスルホン酸(HEPES)のDowanol溶液(pH7)を添加し、緑かかった青色の溶液を得た。少量(1.0mL)の溶液を2mLのDowanolで希釈し、pH6.9のDI水を標準として用いて、pH6.9のPO4 -3水溶液に曝露した。曝露時間3分。400〜900nmの範囲でUV−Visスペクトルを記録した。
100mLのDowanol中で3つの基本溶液を調製した。A)ZnBr(FW=145.3)、7.7mg、0.053mmol、B)h−BPMP(FW=530)、28mg、0.053mmol、C)PCバイオレット(FW=408.4)、21.5mg、0.053mmol。少量(0.6mL)のA溶液に0.6mLのB溶液を添加し、ついで0.6mLのC溶液を添加した。この混合物に、20%pMMA/pHEMA(1:3)及び3重量%のジシクロヘキシルアミンのDowanol溶液1.8mLを添加し、緑かかった青色の溶液を得た。2枚の3Mスコッチマジックテープ(登録商標)(フィルム厚さ約12μm)を用いて、5x10cmポリカーボネートシート(厚さ0.5mm)を上記溶液で被覆した。被覆したシートを2時間空気乾燥し、pH6.9のDI水を標準として用いて、pH6.9のPO4 -3水溶液に曝露した。曝露時間3〜5分。OceanOptics分光光度計を用いて、400〜900nmの範囲で、45°〜90°の角度で、背景としての白紙の上にポリカーボネートを用いて、フィルムの読み取りを行った。
p−トルエンスルホン酸(TsOH)、モリブデン酸アンモニウム及びAzureCをDI水に所定濃度で溶解した。1cmの使い捨てキュベット内で、0.05MのTsOH溶液2mLを0.068Mのモリブデン酸アンモニウム溶液0.25mLと混合し、ついでAzureC溶液(10mLの水中に10mg、Aldrich242187)0.1mLと混合した。異なる濃度のリン酸塩の水性サンプル約0.5mLを上記溶液に添加した。400〜900nmの範囲でUV−Visスペクトルを記録した。
p−トルエンスルホン酸(TsOH)、モリブデン酸アンモニウム及びAzureBをDI水に所定濃度で溶解した。1cmの使い捨てキュベット内で、0.05MのTsOH溶液2mLを0.068Mのモリブデン酸アンモニウム溶液0.25mLと混合し、ついでAzureB溶液(10mLの水中に4mg、Aldrich227935)0.1mLと混合した。異なる濃度のリン酸塩の水性サンプル約0.5mLを上記溶液に添加した。400〜900nmの範囲でUV−Visスペクトルを記録した。
p−トルエンスルホン酸(TsOH)、モリブデン酸アンモニウム及びAzureBをDI水に所定濃度で溶解した。1cmの使い捨てキュベット内で、0.5MのTsOH溶液2mLを0.068Mのモリブデン酸アンモニウム溶液0.25mLと混合し、ついでAzureB溶液(10mLの水中に4mg、Aldrich227935)0.1mLと混合した。異なる濃度のリン酸塩の水性サンプル約0.5mLを上記溶液に添加した。400〜900nmの範囲でUV−Visスペクトルを記録した。
p−トルエンスルホン酸(TsOH)をDI水に所定濃度で溶解した。1cmの使い捨てキュベット内で、0.0068Mのモリブデン酸アンモニウム溶液(0.154MのTsOH中)0.1mLを0.178MのBCB溶液(Aldrich858374)(0.166MのTsOH中)0.1mLと混合した。異なる濃度のリン酸塩の水性サンプル約2mLを上記溶液に添加した。400〜900nmの範囲でUV−Visスペクトルを記録した。
2インチのキュベット(光路長2.43cm)にオルトリン酸サンプル(PO4として0〜800ppbのリン酸塩を含有)20mLを入れた。ついで0.914g(0.174mM)のAzureB(1.54mol/kgのTsOH中)及び1.063g(0.068mol/kg)のモリブデン酸アンモニウム(1.54mol/kgのTsOH中)をキュベットに添加した。試薬をサンプルに添加してから3分後にHachDR2000で650nmの吸光度を測定した。
p−トルエンスルホン酸(TsOH)、モリブデン酸アンモニウム及びAzureBをDI水に所定濃度で溶解した。1cmの使い捨てキュベット内で、0.2MのTsOH溶液2mLを0.034Mのモリブデン酸アンモニウム溶液0.25mLと混合し、ついでAzureB溶液(10mLの水中に4mg)0.1mLと混合した。水道水サンプル約0.5mLを上記溶液に添加した。400〜900nmの範囲でUV−Visスペクトルを記録した。ACS品位のリン酸三ナトリウムから調製したリン酸塩標準溶液で、検量線を得た。リン酸塩標準溶液は、HachPhosVer3法で標準化した:
[PO4]/ppm=−2.867・A650+5.915
サンプル中の未知のリン酸塩濃度を求めたところ、1.45ppmであった。この値は、ICPによる分析値1.47ppm及びHach法による分析値1.25ppmと一致した。この水サンプル中の他の汚染物質の測量を、ICP発光分光計で行った。主要種は、Ca62ppm、Mg16ppm、Si5.2ppmであった。
モリブデン酸アンモニウム及びAzureBを脱イオン化水又は1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に所定濃度で溶解した。9.12mMのAzureB溶液0.15mLに0.68Mのモリブデン酸アンモニウム溶液0.05mLを添加し、20%pHEMAのDowanol溶液5g中の0.33gのTsOHを添加した。ポリカーボネートシートを薬剤混合物の薄い層でフローコートし、暗所で数時間乾燥することによって、センサ装置を製造した。最終フィルム厚さは5〜20μmであった。センサ装置を種々の濃度のリン酸塩の水性サンプル約50μLに曝露した。即ち、フィルム表面にスポット適用した。サンプルのスポット適用から2分後に液体サンプルを除去し、一定な空気流で乾燥した。この後、センサ装置をリン酸塩応答について測定した。装置を暗室内で平坦表面上に置いた。センサ装置の応答を、光ファイバプローブ付きの分光光度計を用いて測定した。プローブを装置に対して90°の角度に配向した。白紙上のポリカーボネートを背景として使用した。
マラカイトグリーン(8mg)、TsOH(105mg)及び0.51Mのモリブデン酸アンモニウム溶液0.050mLを20%pHEMA溶液2.5g中で混合した。ポリカーボネートシートを薬剤混合物の薄い層でフローコートし、暗所で数時間乾燥することによって、センサ装置を製造した。最終フィルム厚さは5〜20μmであった。センサ装置を種々の濃度のリン酸塩の水性サンプル約20μLに曝露した。即ち、フィルム表面にスポット適用した。サンプルのスポット適用から2分後に液体サンプルを除去し、一定な空気流で乾燥した。この後、センサ装置をリン酸塩応答について測定した。装置を暗室内で平坦表面上に置いた。センサ装置の応答を、光ファイバプローブ付きの分光光度計を用いて測定した。プローブを装置に対して90°の角度に配向した。白紙上のポリカーボネートを背景として使用した。
ベーシックブルー3(5mg)、TsOH(105mg)及び0.51Mのモリブデン酸アンモニウム溶液0.025mLを20%pHEMA溶液2.5g中で混合した。ポリカーボネートシートを薬剤混合物の薄い層でフローコートし、暗所で数時間乾燥することによって、センサ装置を製造した。最終フィルム厚さは5〜20μmであった。センサ装置を種々の濃度のリン酸塩の水性サンプル約20μLに曝露した。即ち、フィルム表面にスポット適用した。サンプルのスポット適用から2分後に液体サンプルを除去し、一定な空気流で乾燥した。この後、センサ装置をリン酸塩応答について測定した。装置を暗室内で平坦表面上に置いた。センサ装置の応答を、光ファイバプローブ付きの分光光度計を用いて測定した。プローブを装置に対して90°の角度に配向した。白紙上のポリカーボネートを背景として使用した。
20%pHEMAのヒドロキシルエーテル系溶剤への溶液2.5gに、2mgのメチレンブルー、5mgのシュウ酸ナトリウム、10μLの0.64Mの(NH4)6(Mo7O24)・H2O及び105mgのTsOHを添加した。混合物を暗所で21℃にて、すべての固形分が溶解するまで、撹拌した。透明プラスチック表面を薬剤混合物の薄い層でコートし、暗所で数時間乾燥することによって、装置を製造した。最終フィルム厚さは5〜20μmであった。装置を種々の濃度のリン酸塩の水性サンプル約50μLに曝露した。曝露時間は通常120秒であった。ついで水サンプルを除去し、フィルムを一定な空気流で乾燥した。この後、装置をリン酸塩応答について測定した。装置を暗室内で平坦表面上に置いた。センサ装置の応答を、光ファイバプローブ付きの分光光度計を用いて測定した。プローブを装置に対して90°の角度に配向した。
9mgのベーシックブルー3、672mgのTsOH、302mgのポリエチレングリコール400、0.076mLの0.68Mモリブデン酸アンモニウム水溶液及び24mgのシュウ酸ナトリウムを10.0gの20%pHEMA溶液中で混合した。ポリカーボネート基板上に薬剤混合物の薄い層をスクリーン印刷し、70℃で5分間乾燥することによって、センサ装置を製造した。その後センサを暗所で室温及び外気湿度にて11日間保存した。最終フィルム厚さは5〜20μmであった。センサ装置を種々の濃度のリン酸塩の水性サンプル約20μLに曝露した。即ち、フィルム表面にスポット適用した。サンプルのスポット適用から2分後に液体サンプルを除去し、一定な空気流で乾燥した。この後、センサ装置をリン酸塩応答について測定した。装置を暗室内で平坦表面上に置いた。センサ装置の応答を、光ファイバプローブ付きの分光光度計を用いて測定した。プローブを装置に対して75°の角度に配向したが、別の角度でも同様の結果が得られた。ポリカーボネートを背景として使用した。
20%のpHEMA(MW300,000)を1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に溶解した溶液10.0gに、20mgのブロモピロガロールレッド及び40mgのp−トルエンスルホン酸を添加した。1時間撹拌した後、20mgのベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムクロリド(ゼフィラミン)を添加した。さらに1時間撹拌した後、40mgのL−アスコルビン酸を添加し、混合物を室温で、固形分がすべて溶解するまで(少なくとも12時間)、撹拌した。
薬剤混合物の調製:20%のpHEMA(MW300,000)を1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に溶解した溶液10.0gに、50mgのキシリジルブルー1のナトリウム塩及び300mgのテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)を添加した。1時間撹拌した後、ポリエチレンイミン(低分子量Mn約1000、無水)を1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に溶解した40重量%溶液500mgを添加した。さらに1時間撹拌した後、400mgのエチレングリコール−ビス(アミノエチルエーテル)−N,N,N’,N’−四酢酸の四ナトリウム塩(EGTA−Na4)を添加し、混合物を室温で、固形分がすべて溶解するまで(少なくとも12時間)、撹拌した。
薬剤混合物の調製:20%のpHEMA(MW300,000)を1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に溶解した溶液10.0gに、キシリジルブルーIのナトリウム塩50mg及びポリエチレンイミン(低分子量Mn約1000、無水)を1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に溶解した40重量%溶液500mgを添加した。混合物を室温で、固形分がすべて溶解するまで(少なくとも12時間)、撹拌した。
薬剤混合物の調製:20%のpHEMA(MW300,000)を1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に溶解した溶液10.0gに、クロロホスホナゾIII25mg及びp−トルエンスルホン酸200mgを添加した。混合物を室温で1時間撹拌した後、60mgのトリドデシルメチルアンモニウムクロリド(TDMAC)を添加した。混合物を室温で、固形分がすべて溶解するまで(少なくとも12時間)、撹拌した。
薬剤混合物の調製:20%のpHEMA(MW300,000)を1−メトキシ−2−プロパノール(DowanolPM)に溶解した溶液10.0gに、ブリリアントグリーン8mg及びテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)120mgを添加した。混合物を室温で、固形分がすべて溶解するまで(少なくとも12時間)、撹拌した。
(高アルカリ度、高pH水サンプルに耐えるように製造)
本実施例は、第1フィルムを第2緩衝フィルムでオーバーコートすることによって、薬剤(亜硫酸塩)フィルムを緩衝する可能性を具体的に説明する。2層フィルムは、極端な水環境(極めて高いpH(pH12)及び極めて高いアルカリ度(1000mg/Lのモルアルカリ度))における目的被分析物(亜硫酸塩)の測定を可能にする方法を実現する。第1フィルムを第2緩衝フィルムでオーバーコートしないと、センサフィルムは、水サンプルの高pHに応答するが、目的被分析物(亜硫酸塩)に応答しない傾向がある。
本実施例で用いる酸はp−トルエンスルホン酸であり、用いる指示薬はブロモクレゾールグリーン(pKa=4.9、水性相中)である。ポリマー溶液組成を表2に示す。8μLのポリマー溶液をスライドガラスのくぼみに堆積することによって、フィルムを作製した。くぼみ(直径5.4mm、深さ0.32mm)は、ダイ切断、接着剤裏当てポリマーマスク層で形成した。試験中はマスク層を除去しなかった。650nmの平均吸光度を用いて、サンプルの総アルカリ度を定量する。検量線を図35に示す。
一実施形態では、ナフィオンポリマーをセンサ処方に添加した。ナフィオンを添加すると、センサ信号変化を最高試験濃度での残りの吸光度により正規化した場合の、センサフィルムの相対応答が向上した。この濃度の上下では、効果が低下した。指示薬としては、2−[2−[3−[(1,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−1−プロピル−2H−インドール−1−イリデン)エチリデン]−2−フェノキシ−1−シクロヘキセン−1−イル]エテニル]−3,3−ジメチル−1−プロピルインドリウム過塩素酸塩、別名IR768過塩素酸塩が適当である。
20 基板
30 フィルム
40 試験サンプル
50 被分析物特異的試薬
60 pH調節剤
Claims (36)
- サンプル溶液中の化学種の濃度をセンサフィルムで定量測定する方法であって、
サンプル溶液を内蔵式センサフィルムに接触させ、
このサンプル溶液と内蔵式センサフィルムとの接触によって生じる内蔵式センサフィルムの光学的特性の変化を測定し、
光学的特性の変化を濃度に変換する
工程を含む方法。 - 前記センサフィルムが化学種の濃度の測定にフィルム外に補助試薬を必要としない内蔵式であり、光学応答がUV、可視又は近赤外スペクトル範囲に生起し、光学的特性の変化が弾性散乱、非弾性散乱、吸収、光度、発光寿命又は偏光状態の変化からなり、前記変換が検量線を用いて行われる、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、透明プラスチック表面を薬剤混合物の薄い層で被覆し、乾燥することによって製造され、前記センサフィルムの厚さが10〜20μmである、請求項1記載の方法。
- さらに、サンプル溶液中の化学種に曝露されるとその光学的特性を変化する指示薬を含有する化学組成物を有するヒドロゲルセンサフィルムを製造し、該フィルムを所定量のサンプル溶液に曝露する工程を含む、請求項1記載の方法。
- さらに、光学走査装置を用いて、指示薬の極大吸収ピーク(λmax)近くの波長でセンサフィルムの吸光度を測定し、センサフィルムから測定された平均吸光度を用いて、サンプル溶液中の化学種の濃度を定量する工程を含む、請求項4記載の方法。
- ヒドロゲルフィルムに添加される化学組成物が有機塩又は界面活性剤及び酸を含有する、請求項5記載の方法。
- 前記センサが、モリブデン酸塩及び色素を含有する1種以上の被分析物特異的試薬と、1種以上のスルホン酸を含有するpH調整剤とを含有する、請求項5記載の方法。
- 前記指示薬と四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級イミダゾリウム、四級ピリジウム、四級ピロリジニウム又は四級スルホニウムイオンとのイオン対を形成することによって、指示薬がヒドロゲルフィルム中に固定化され、ここで四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級イミダゾリウム、四級ピリジウム、四級ピロリジニウム又は四級スルホニウム塩の濃度が指示薬とイオン対を形成するのに必要な化学量論的量よりも実質的に高い、請求項5記載の方法。
- 四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級イミダゾリウム、四級ピリジウム、四級ピロリジニウム又は四級スルホニウム塩の濃度が、指示薬に対する化学量論的量の約5〜1000倍である、請求項8記載の方法。
- スルホン酸、ホスホン酸、カルボン酸及びフェノールからなる群から選択される酸を用いて、指示薬をヒドロゲルフィルム中でpH調整し、ここで酸の濃度が指示薬とイオン対を形成するのに必要な化学量論的量よりも実質的に高い、請求項5記載の方法。
- 前記センサフィルムが、リン酸センサフィルム、モリブデン酸センサフィルム、マグネシウムセンサフィルム、硬度センサフィルム、カルシウムセンサフィルム、亜硫酸センサフィルム、アルカリ度センサフィルム及び塩素センサフィルムからなる群から選択される、請求項5記載の方法。
- 前記センサフィルムが、ブロモピロガロールレッドの添加によって製造されたモリブデン酸センサフィルム、又はクロロホスホナゾIII、p−トルエンスルホン酸及びベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムクロリド(ゼフィラミン)をpHEMAに添加することによって製造されたカルシウムセンサフィルムである、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、キシリジンブルー1のナトリウム塩、テトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)、ポリエチレンイミン及びエチレングリコール−ビス(アミノエチルエーテル)−N,N,N’,N’−四酢酸の四ナトリウム塩(EGTA−Na4)をpHEMAに添加することによって製造されたマグネシウムセンサフィルムである、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、オキサジン、チアジン、アゾ、トリフェニルメタン、シアニン、カルボシアニン又はイノリン色素の金属塩及びポリアルキレンイミンをpHEMAに添加することによって製造された硬度センサフィルムである、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、オキサジン、チアジン、アゾ、トリフェニルメタン、シアニン、カルボシアニン又はイノリン色素、スルホン酸、ホスホン酸、カルボン酸及び/又はフェノール及び四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級ピリジニウム、四級ピロリジニウム、四級イミダゾリウム又はスルホニウム塩をpHEMA(MW300,000)に添加することによって製造されたモリブデン酸、カルシウム又は亜硫酸センサフィルムである、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、ブリリアントグリーン及びテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)をpHEMAに添加することによって製造された亜硫酸センサフィルムである、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、ナフィオン及びオキサジン、チアジン、アゾ、トリフェニルメタン、シアニン、カルボシアニン又はイノリン色素をpHEMAに添加することによって製造された塩素センサフィルムである、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、金属錯体及び色素を含有する1種以上の被分析物特異的試薬、1種以上のスルホン酸を含有するpH調節剤、及び1種以上の非水溶剤で製造されたリン酸センサフィルムである、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが、オキサジン、チアジン、アゾ、トリフェニルメタン、シアニン、カルボシアニン又はイノリン色素、四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級ピリジニウム、四級ピロリジニウム、四級イミダゾリウム又はスルホニウム塩、及びリン酸金属塩をpHEMA中に含有するフィルムの上に、四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級ピリジニウム、四級ピロリジニウム、四級イミダゾリウム又はスルホニウム塩、及びリン酸金属塩をpHEMA中に含有する第2フィルムを被覆することによって製造された2層センサフィルムである、請求項1記載の方法。
- さらに、ヒドロゲルセンサフィルムの形成時にポリマー添加剤を添加する工程を含み、該添加剤がナフィオンで塩素の測定用のセンサフィルムを形成する、請求項1記載の方法。
- 前記センサフィルムが塩素センサフィルムであり、ナフィオンのようなポリマースーパー酸添加剤を含有し、指示薬が2−[2−[3−[(1,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−1−プロピル−2H−インドール−1−イリデン)エチリデン]−2−フェノキシ−1−シクロヘキセン−1−イル]エテニル]−3,3−ジメチル−1−プロピルインドリウム過塩素酸塩である、請求項1記載の方法。
- サンプル溶液中の化学種の濃度を複数のセンサフィルムで定量測定する方法であって、
サンプル溶液中の化学種に曝露されると紫外、可視又は近赤外スペクトル範囲におけるその光学的特性を変化する複数のヒドロゲルセンサフィルムを製造し、ここでヒドロゲルフィルムに添加される化学組成物がpH指示薬、界面活性剤及び酸を含有し、
複数のセンサフィルムそれぞれの酸濃度を所定のパターンにしたがって変動させ、
複数のセンサフィルムを所定量のサンプル溶液に露呈し、
光学走査装置を用いて、指示薬の極大吸収ピーク近くの波長でセンサフィルムの吸光度を測定し、
センサフィルムから測定された平均吸光度を用いて、サンプル溶液中の化学種の濃度を定量する
工程を含む方法。 - 前記センサフィルムがアルカリ度センサフィルムであり、最低濃度の酸を有するフィルム中の酸の濃度が乾燥pHEMA(ヒドロゲル)に対して約0.8重量%であり、最高濃度の酸を有するフィルム中の酸の濃度が乾燥pHEMAに対して約35重量%である、請求項22記載の方法。
- モリブデン酸塩及び色素を含有する1種以上の被分析物特異的試薬と、
1種以上のスルホン酸を含有するpH調節剤と
を含有する内蔵式センサ。 - 前記色素がアゾ色素、オキサジン色素、チアジン色素、トリフェニルメタン色素及びこれらの組合せからなる群から選択される1種以上を含む、請求項24記載の内蔵式センサ。
- さらに、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリビニルアルコール及びこれらの組合せからなる群から選択される1種以上の添加剤を含む、請求項24記載の内蔵式センサ。
- さらに、シュウ酸、スルホン酸、シュウ酸塩、スルホン酸塩及びこれらの組合せからなる群から選択される1種以上の信号増強剤を含む、請求項24記載の内蔵式センサ。
- 前記信号増強剤及び前記pH調節剤が同一材料から形成された、請求項27記載の内蔵式センサ。
- さらにポリマーマトリックスを含有する、請求項24記載の内蔵式センサ。
- 前記ポリマーマトリックスが、ポリ(ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(グリセリルメタクリレート)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エチレンオキサイド)、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(N−アクリルアミド)、ポリ(N,N−ジメチルアミノプロピル−N’−アクリルアミド)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(アクリル酸)ナトリウム/カリウム、多糖類、ポリ(ビニルピロリドン)及びこれらの共重合体からなる群から選択される1種以上のヒドロゲルを含む、請求項29記載の内蔵式センサ。
- 金属錯体及び色素を含有する1種以上の被分析物特異的試薬と、
1種以上のスルホン酸を含有するpH調節剤と、
1種以上の非水溶剤と
を含有する内蔵式リン酸センサ。 - 前記金属錯体が、亜鉛錯体、銅錯体及びこれらの組合せからなる群から選択される1種以上を含有する、請求項31記載の内蔵式リン酸センサ。
- 前記色素がカテコール色素、トリフェニルメタン色素、チアジン色素、オキサジン色素、アントラセン色素、アゾ色素、フタロシアニン色素及びこれらの組合せからなる群から選択される1種以上を含有する、請求項31記載の内蔵式リン酸センサ。
- さらにポリマーマトリックスを含有する、請求項31記載の内蔵式リン酸センサ。
- 前記ポリマーマトリックスが、ポリ(ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(グリセリルメタクリレート)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エチレンオキサイド)、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(N−アクリルアミド)、ポリ(N,N−ジメチルアミノプロピル−N’−アクリルアミド)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(アクリル酸)ナトリウム/カリウム、多糖類、ポリ(ビニルピロリドン)及びこれらの共重合体からなる群から選択される1種以上のヒドロゲルを含む、請求項34記載の内蔵式リン酸センサ。
- 微小濃度で存在するサンプル中の化学種の濃度の測定に用いるセンサであって、
センサは、四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級イミダゾリウム、四級ピリジウム、四級ピロリジニウム又は四級スルホニウム塩、及び指示薬、色素、顔料または試薬及び/又はこれらの組合せを含有するヒドロゲルセンサフィルムを含み、
前記指示薬、色素、顔料または試薬及び/又はこれらの組合せは、サンプル溶液中の化学種に曝露されると紫外、可視又は近赤外スペクトル範囲におけるその光学的特性を変化し、
前記指示薬は、四級アンモニウム、四級ホスホニウム、四級イミダゾリウム、四級ピリジウム、四級ピロリジニウム又は四級スルホニウム塩とイオン対を形成することによって、ヒドロゲルフィルム中に固定化され、
四級アンモニウム塩の濃度がイオン対形成に必要な化学量論的量よりも実質的に高い、
サンプル中の化学種の濃度の測定に用いるセンサ。
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