JP2726726B2 - 血液ガス／カルシウム分析機器用対照液 - Google Patents

血液ガス／カルシウム分析機器用対照液

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 血中の総カルシウムの測定は、日常的な診断のために
臨床の現場において医師によって長年使用されて来た。
過去数年の間、イオン化カルシウム（Ca++，遊離カル
シウムイオン）の測定は、総カルシウムよりもより効果
的に副甲状腺機能亢進症、膵炎、腎疾患、および繰り返
しおこなわれた輸血に由来する低カルシウム症、悪性疾
患およびその他の賞状の予知を提供するとして勧められ
来た。さらに、総カルシウムおよびイオン化カルシウム
の両方を同時に測定することは特定の診断の分類に便利
であるとも考えられている。例えば高カルシウム症が重
度の合併症になる多発性骨ずい腫の臨床例の場合は、患
者のイオン化カルシウム濃度は正常である一方、総カル
シウムは高く上昇する。ゆえに総カルシウムおよびイオ
ン化カルシウムの両方の測定が正確な診断に関する情報
を提供するために必要とされる。
さまざまな機器システムが総カルシウムおよびイオン
化カルシウムの両方の測定のために開発されて来た。最
近では、このような機器は、カルシウムや他の電解質を
測定するためのイオン−選択−電極（ISE）を使用し
た。加えて、電解質分析能力が、pH,pCO2およびpO2の測
定をする電極を備えたオン選択電極の統合を通して装備
されている血中ガス分析機の開発がなされている。さら
にさまざまな他のパラメーター（たとえば総ヘモグロビ
ン、ヘマトクリット、グルコース）の測定能力も装備し
たこのような機器もある。
診断機器システムの正確さおよび信頼性を確認する為
に、対照液体を採用することが通常の実施である。目的
物をこの機器により分析する時、このような対照液体は
実際の患者の正常および異常状態の試料に極めて似てい
るべきである。
血中ガスおよび他の電解質（Na,K,LiおよびClのよう
な）を伴うイオン化カルシウムの両方を測定する機器シ
ステム用に、単一の対照液体が必要である。今日まで
に、血中ガス分析機器の性能管理用に必要なpH,pCO2お
よびpO2の対照値を提供するために、二酸化炭素および
酸素を用いトノモメーターで測定された緩衝水溶液に所
望の電解質の可溶性塩を入れることによって水性溶液中
で達成されて来た。
このような溶液中に可溶性のカルシウム塩を使用する
と、溶液中のカルシウムイオンの満足のいく安定化は極
めて困難である。これは、遊離のカルシウムイオンが陰
イオンと結合し溶液中で沈殿し易い傾向にあるからであ
る。また陰イオンがリン酸、硫酸、炭酸水素塩、有機酸
緩衝液またはこれらの組み合わせが同じ溶液中に存在す
れば、可溶性カルシウム塩は完全にイオン化し、イオン
化カルシウムイオンのわずかな部分だけが結合する。こ
れは、カルシウムの結合を低め、典型的には総カルシウ
ムの15％以下であり、85％以上がイオン型となる。
この性質のカルシウムの品質管理用の溶液は、イオン
化カルシウムの対照値を提供できるが、患者の試料の全
範囲を模擬実験するための総カルシウム値の機能範囲を
提供しない。
本発明の概要 本発明は、血液試料中のpH,pCO2およびpO2、およびIS
E測定のための総およびイオン化カルシウムを分析する
機器システム使用用にパラメーターを測定すること提供
する、オートクレーブ可能で安定性のある均一な液状対
照液体に関する。さらに本発明は、付加する電解質（例
えばNa,K,Cl,Li），他の血液成分（例えばグルコース、
BUN）およびヘモグロビンの比色決定用の染料対照パラ
メーターも含むことができる。
この液状対照は、pHが約7.1から約7.7に緩衝処理され
た水溶液であり所望レベルの二酸化炭素ガスを使用して
連続的な平衡化の後、約20hPa〜約107hPa（約15mmHg〜
約80mmHg）のpCO2を供給するに十分な炭酸水素塩イオ
ン、約67hPa〜約533hPa（約50mmHg〜約400mmHg）のpO2
を供給する酸素ガス、所定範囲におけるイオン化カルシ
ウムおよび総カルシウム濃度を提供するカルシウム塩お
よびカルシウムイオン封鎖剤を含み、必要に応じて血液
中のガス／カルシウム対照物質としての有効なさまざま
な対照パラメーターを提供する他の可溶性成分（例えば
塩、染料および他の可溶性血液成分）から成る。
本発明の詳細な説明 本発明は、pHが約7.1から約7.7に緩衝処理された水溶
液で所望レベルの二酸化炭素ガスを使用して連続的に平
衡化した後、約20hPa〜約107hPa（約15mmHg〜約80mmH
g）のpCO2を供給するに十分な炭酸水素塩イオン、約67h
Pa〜約533hPa（約50mmHg〜約400mmHg）のpO2を供給する
酸素ガスを含み；所定範囲において総カルシウム濃度を
供給するカルシウム源；所定範囲においてイオン化カル
シウム濃度を供給するカルシウム封鎖剤；溶液中のナト
リウム、カリウム、リチウム塩の測定を提供するための
これらの塩の生理的量；必要に応じて総ヘモグロビンお
よび数種のヘモグロビン画分の測定を提供するための吸
光度測定手段；必要に応じて生理的値を提供するための
グルコースを含む；から成るオートクレーブ可能で、安
定な均一水性対照標準である。
本発明の好ましい実施態様は、イオン化カルシウム濃
度が約0.5mMから約1.7mMの間であり、総カルシウム濃度
が、約1.3mMから約3.6mMの間であり、イオン化カルシウ
ム濃度の総カルシウム濃度に対する割合は、約30％から
約60％の間である。正常、アシド−シスまたはアルカロ
−シス状態のそれぞれについて所望のpHを提供するため
に、所望する作業pHに近いpKaを有する緩衝剤を選択す
るべきである。本発明の対照液体において所望するpHを
提供する特に有効な緩衝剤は、37℃でpKaが7.31である
Ｎ−２−ヒドロキシエチルピペラジン−Ｎ′−２−エタ
ンスルホン酸（HEPES）である。他の適当な緩衝剤は、
例えば、37℃にて7.16のpKaを有するＮ−トリス−（ヒ
ドロキシメチル）メチル−２−アミノエタンスルホン酸
（TES）;37℃で7.01のpKaを有する３−（Ｎ−モルホリ
ノ）プロパンスルホン酸（MOPS）;37℃で7.77のpKaを有
するトリス−（ヒドロキシメチル）アミノメタン（TRI
S）;37℃で7.79のpKaを有するＮ−トリス−（ヒドロキ
シメチル）メチルグリシン（TRICINE）；および37℃で
8.04のpKaを有するN,N−ビス（２−ヒドロキシエチル）
グリシン（BICINE）である。ナトリウム塩誘導体を含む
これらのおよび他の適当な緩衝剤は、グッド等（Good e
t al.）Biochemistry 104,300-310（1980）およびファ
ーガソン等（Ferguson et al.）Analytical Biochemist
ry 104,300-310（1980），に記載されその内容は参考
によりここに編入される。
所望のpCO2レベルは、所望のレベルの二酸化炭酸ガス
を使用して連続的に平衡化された後、例えばNaHCO3のよ
うな炭酸水素塩イオンを水性水溶液に添加して、pCO2が
約20hPa〜約107hPa（約15mmHg〜約80mmHg）に達せら
れ、一部提供される。約67hPa〜約533hPa（約50mmHg〜
約400mmHg）である所望のpO2レベルは、酸素ガスをその
溶液またはその水性溶液を含む容器の頭部に加えること
により促進される。
ISE電解質機器の試験用の生理的電解質レベルを提供
するために、所望される電解質のさまざまな塩を対照標
準液体に溶解することが必要である。典型的な電解質分
析機器は、溶液中に存在する塩化物、ナトリウム、カリ
ウム、リチウムおよびカルシウムのレベルを測定する。
それゆえに、Cl,Na,K,LiおよびCaの生理的範囲の電解質
値を有する対照を、例えば,NaCl,KCl,LiClおよびCaCl2
のような塩化物、ナトリウム、カリウム、リチウムおよ
びカルシウム塩を適切量を加えて作成できる。
初期の対照標準は、特に二酸化炭素ガスを使用してト
ノメーター的に平衡化した時、総カルシウムを機能範囲
で含む溶液のイオン化カルシウム（Ca++）を維持するこ
とが難しかった。これは溶解した溶液中のイオン化カル
シウムと、溶解した二酸化炭素の相互作用が炭酸カルシ
ウムの形成を導き、溶液中で沈殿することによる。この
効果は、血清中では血清中のアルブミンが錯化リガンド
として作用し、可逆的に解離できるカルシウム錯体を形
成するので、一般的には起こらない。この錯体は、緩衝
剤として作用し、カルシウムイオン濃度を特定範囲内に
維持する。
不幸にも、人工の対照標準中のアルブミンの存在は、
満足のゆかない性質の標準を製造する。アルブミンは生
物的生産物なので、それを含む溶液は冷蔵しても腐敗し
や易い。加えてアルブミンを低温滅菌することができて
も、もし約２℃から約８℃の範囲以上の温度で保存する
と変性する。さらにアルブミンを含む溶液は、一般的に
オートクレーブ中での殺菌に耐えることができない。こ
のような処理は、アルブミンを変性させ、溶液を使用不
能にする。アルブミンを含有する対照標準によりしめさ
れる冷蔵保存の必要性、有効期限の制限およびオートク
レーブを通しての滅菌の不可能性は、それらの使用にお
いて出費と不便の両方を追加する。
本発明においてアルブミンの不利を避けるカルシウム
の錯塩形成は、さまざまなキレートまたは金属イオン封
鎖剤のうちの任意のカルシウム錯塩形成剤により提供さ
れる。代表的なカルシウム錯化剤は、例えばアルファ−
アミノ酸、アルファ−ヒドロキシ酸、ジカルボン酸、ポ
リカルボン酸のような有機酸およびそれらの誘導体であ
る。加えて、硫酸、リン酸およびポリリン酸のような数
種の無機酸を溶液中の遊離カルシウムイオン濃度を安定
化するために使用できる。
ここで記載したタイプの対照標準は高度に安定であ
る。例えば、それらは少なくても２年間、室温で通常の
取り扱いおよび保存をしてもその性質を維持する。この
ように対照標準を冷蔵する必要は無くなった。加えてこ
こで記載したタイプの対照標準は、オートクレーブ内で
の滅菌に耐え、それによりアルブミン含有対照標準に追
加される利点を提供する。
このようなキレートまたは金属イオン封鎖剤は、溶液
中に存在する時、カルシウムイオンと錯体をつくるリガ
ンドを形成する。溶液中にリガンドが存在する時、与え
られた量のカルシウムイオンが結合し、それによって可
逆的に解離する錯体が形成され、そして過剰量の総カル
シウムイオンの存在下、pH緩衝液の水素イオンと類似の
様式で、所望の濃度で遊離のカルシウムイオンは緩衝処
理される。カルシウム緩衝系の正しい選択は、生理的範
囲に限定されることなくその範囲を含み、実質的にはど
のような所望の範囲内でも比較的安定な遊離カルシウム
イオン濃度の維持に役立つ。例えば、有機酸カルシウム
結合リガンドの中で、エチレン−ジアミン四酢酸（EDT
A）のようにたいへん強力なカルシウム結合容量を有す
るものもある。このカルシウム結合容量は、カルシウム
イオン錯塩形成定数（complexing constant）（log
KCa）にて定量でき、EDTAの場合は25℃でＩ＝0.15であ
る時、約10.6である（Ｉは溶液のイオン強度を表す）。
このように、溶液中のカルシウムイオンのほとんどがED
TAに強く結合し、溶液中の遊離のカルシウムイオン濃度
をISE機器では測定できないくらい低くする。
対照的に、低いカルシウム錯塩形成定数をもつリガン
ドが、生理的機能範囲値に近いカルシウムイオン濃度の
標準値を提供するためには、溶液中に大量に存在するこ
とが必要である。さもなければ、大変少量のCa++がリガ
ンドに結合し、それによって大量のCa++が溶液中のCO2
と結合し、溶液を個々の容器に細分した時、溶液のCa++
値は大きな変動を引き起こすであろう。低く過ぎて効果
が無いカルシウム錯塩形成定数を持つ１つの金属イオン
封鎖剤の例は、log KCaが25℃、Ｉ＝0.15の時、約1.6で
あるグルタミン酸である。
それゆえに本発明利用の目的は、生理的温度およびpH
範囲において、カルシウム錯塩形成定数を約1.5から約
８の間で好ましくは約２から約６の間で有するカルシウ
ム錯塩リガンドであるべきである。
カルシウムイオン用の錯塩リガンドの多様性は、広い
範囲の錯塩形成定数を与えるさまざまな基本構造の中に
見いだされるであろう。しかしこれらの化合物のほとん
どがアルファ−アミノ酸、アルファ−ヒドロキシ酸、ジ
カルボン酸およびポリカルボン酸のような数種の基本構
造を持つ誘導体である。以下に化合物群を図式的に示
す。これらの中でもエチレン−ジアミン四酢酸の誘導体
がたいへん高いlog K(Ca)値を有するが；中央のアルキ
レン基が２つのメチレンよりも大きく伸びている化合物
または酢酸分子が他の酸に置換されている化合物は、lo
g K(Ca)の値を適当な使用のために減少される。
本発明の好ましい実施態様は、金属イオン封鎖剤がカ
ルシウムイオンと共に溶液中で使用され、総カルシウム
に対するイオン化カルシウムの濃度の割合が約30％から
約60％の間にあり、総カルシウムの濃度が約1.3mMと約
3.6mMの間の範囲で存在するところの、イオン化カルシ
ウムを約0.5mMと約1.7mMの間の機能範囲に近い濃度で提
供する。加えてpH/血液ガス機器用の対照標準に使用さ
れる時、上述の金属イオン封鎖剤は、標準のpH/血液ガ
スの性質を変えない。しかし特別な場合、共通酸素計測
定法用にヘモグロビン成分を模倣するための特定の染料
を含有する対照標準の中で、多くのカルシウム封鎖剤の
１つと特定の染料との間の反応は、約37℃以上の温度で
１から10週間の期間保存した後の対照標準のpO2を減じ
ることもある。この問題は、ポリカルボン酸の１つのよ
うな、染料とは反応しないカルシウム錯化剤を選ぶこと
で回避される。標準のpH/血液ガスおよびISE電解質機器
への使用を制限することにより染料の必要性を除くこと
で、択一的に、この問題を回避できる。本発明の最も好
ましい態様は、カルシウム封鎖剤がクエン酸、（HOOCCH
2C(OH)(COOH)CH2COOH）から成ることである。クエン酸
が好ましいのは、カルシウムとの適当な錯塩形成定数を
有し（25℃,I＝0.15の時KCa＝3.22）、染料と反応して
対照標準のpO2を減少させないからである。このよう
に、クエン酸をカルシウム封鎖剤として含有する対照標
準は、pH/血液ガス分析、ISE電解質分析（遊離カルシウ
ムイオンを含む）および共通酸素計分析に有効である。
加えて、クエン酸は、経費がかからず、すぐに入手で
き、保存および取り扱いが容易で安全であるため好まし
い。
共通酸素計測定法用の多目的対照標準として、必要に
応じて使用される場合についてこれから述べる。典型的
な共通酸素測定計では、全血液試料が機器に吸引され、
希釈剤と混合され、溶血され、キュベット内で一定温度
にされる。マイクロコンピューターが存在する全ヘモグ
ロビン濃度を計算し、100ml当たりの全血液g/dL THbの
グラムが表される。典型的な共通酸素測定計では、オキ
シヘモグロビン（O2Hb），カルボキシヘモグロビン（CO
Hb），メトヘモグロビン（MetHb）および還元型ヘモグ
ロビンの百分率も測定する。ヘモグロビンのこれらの種
類のそれぞれが500-650nm範囲内の異なる波長の光を吸
収するであろう。 本発明の対照標準は、染料などの
吸光度測定手段を含有し、これは、異種ヘモグロビンの
所定濃度とほぼ同じ割合と波長で、500-650nm範囲内の
光を吸収できる。共通酸素測定計にこの対照液体を使用
することにより、いずれにせよ共通酸素測定計が正確に
機能し、機器は再測定されることが必要であると定めら
れる。
この吸光度測定手段は、異種ヘモグロビンのように光
を厳密に吸収する必要はない。重要なことは、対照液体
中の吸光度測定手段により吸収された光が問題とされて
いる特定ヘモグロビンの特別な吸収レベルとの相関性を
もつことができるように決定できる関連性である。
好ましい態様において、本発明の対照液体は、酸性赤
色染料（Acid Red Dye ＃27;CI 16185），酸性黄色染料
（Acid Yellow Dye ＃23;CI 19140）および酸性青色染
料（Acid Blue Dye ＃9;CI 42090）の組み合わせを含
む。またポンソ−3R染料（CI 16155）および酸性青色染
料（Acid Blue Dye（CI 42090）の組み合わせをも含
む。
この青色染料は、その最大吸光度がメトヘモグロビン
と同じ630nmであるために使用される。
赤色染料は、オキシヘモグロビン同様の560nmおよび5
35nm波長、カルボキシヘモグロビンと同様の570nm波長
および還元型ヘモグロビンと同様の550nm波長の吸光度
レベルを示すという事実により選択された。対照液体中
のこれらの染料濃度を変化させることにより、対照液体
は、ヘモグロビン異分画および総ヘモグロビンのさまざ
まなレベルを含有する血液試料を模倣できる。
本発明の好ましい態様において、酸性染料の塩の組み
合わせと同じくNaOH,NaCl,NaN3およびNaHCO3の添加も、
ISE電解質機器使用用に、生理的Na濃度を提供するため
に使用される。対照液体の密度は、1.01から1.03に合わ
せられ、溶液の粘度は、２から4mPa・ｓ（２〜４センチ
ポイズ）に合わせられ、この密度および粘度は、ウシ血
清アルブミンのような70g/Lの天然ポリマー、またはポ
リエチレングリコール（PEG）8000、ポリビニルピロリ
ドン（PVP）40、ポリビニルアルコール（PVA）およびFi
coll 400のような合成ポリマーの１つを添加することに
より血液の密度および粘度と同様である。（Ficool 400
は、シュークロースとエピククロロヒドリンを共重合し
て製造された合成高ポリマーであり、スゥーデン、ウプ
サラのファルマシア ファイン ケミカルズABで製造さ
れた。Ficool 400のポリマーは、約400,000の分子量を
示す。） 通常の取り扱いおよび保存において、室温で２年以上
その性質を保持できる安定な製品であることを確実にす
るために、ホルムアルデヒドのような保存剤が溶液に加
えられる。本溶液は、もし溶液が溶液の粘度を上昇させ
るポリマーを含有していなければ、膜による濾過または
オートクレーブ内での高温滅菌のいずれかが択一的に可
能である。
好ましい組成を以下こ示す。以下の試薬の濃度を変化
させることにより、多数の対照標準が製造できる。そし
てこれらの対照標準は、異なるレベルのpH,pCO2，pO2；
異なる濃度の塩化物、ナトリウム、カリウム、リチウム
およびカルシウムイオンそして総カルシウム；総ヘモグ
ロビン分画の異なる模倣物を含有するであろう。例え
ば、以下に掲載する組成は、塩素、カルシウム、ナトリ
ウムおよびカルシウム塩を電解質として含有するが、そ
の他の組成では、すでに記述した電解質組成のいくつか
またはすべてを含むことができるであろう。
組成Ｉ化合物 濃度 HEPESおよび／またはTRIS,MOPS 20-100 mM NaCl 40-100 KCl 2-8 LiCl 0.3-3 NaOH 0-60 CaCl2 1.3-3.6 クエン酸 1.0-2.5 NaHCO3 18-26 酸性赤色染料（Acid Rad Dye ＃27）（CI 16185） 2-5 酸性黄色染料（Acid Yellow Dye ＃23）（CI 19140） 3-7 酸性青色染料（Acid Blue Dye ＃９）（CI 42090） 0.015-0.08 ポリマー（PVA,Ficool 400,PEG 8000,PVP 40またはウシ
血清アルブミン） 0-50 g/l この好ましい組成からさまざまな量の試薬を使用し
て、３つのレベルの多目的対照標準が作成される、すな
わちレベルＩ対照、レベルII対照およびレベルIII対照
である。
レベルII多目的対照標準は、pHが約7.4、pCO2が約53.
3hPa（約40mmHg）およびpO2が約133hPa（約100mmHg）で
ある正常血液を模倣する。レベルII多目的対照標準は、
血液中の約14g/100mlの総ヘモグロビン濃度を模倣する
に十分な濃度の染料を含有する。この総ヘモグロビンの
読みは、赤色染料、黄色染料および青色染料を溶液に入
れて対照標準に400から650nmの間の波長の光スペクトル
を吸収する能力を与えることにより作られる。この黄色
染料は、対照に血液の外観を与えるために使用されるが
決定的な範囲においての光は吸収しない。好ましい染料
の濃度は、約3.5mMの酸性赤色染料＃27（CI 16185），
約5mMの酸性黄色染料＃23（CI 19140）および約0.04mM
の酸性青色染料＃９（CI 42090）である。溶液中のこの
染料濃度は、対照標準に血液の外観を与え、コーニング
2500共通酸素計測機で測定した時、100ml水溶液当たり
約14グラム、IL282共通酸素計測機による時9g/100mlお
よびABL-30血液ガス分析機において26g/100mlの総ヘモ
グロビンの読みを与える。レベルII多目的対照標準は、
濃度約140mMのナトリウムイオン、濃度約5mMのカリウム
イオン、濃度約1.1mMのリチウムイオン、濃度約1.1mMの
イオン化カルシウムおよび濃度約2.5mMの総カルシウム
を含む。
レベルＩ多目的対照標準は、約7.10から7.20の低pH、
約80hPa〜約93hPa（約60mmHg〜約70mmHg）の高pCO2、お
よび約67hPa〜約87hPa（約50mmHg〜約65mmHg）の低pO2
を有する血液を模倣する。（この対照標準は、このよう
にアシドーシスを模倣する。）レベルＩの対照標準は、
約115mMから約125mMの低濃度Naイオン、約2.5mMから約
3,5mMの低濃度Ｋイオン、約0.3mMから約0.6mMの低濃度L
iイオン、約1.5から約1.7mMの高濃度イオン化カルシウ
ムおよび約3.3mMから約3.6mMの高濃度総カルシウムを含
有する。
レベルＩ多目的対照標準は、すべての染料を低濃度含
有し、コーニング2500共通酸素測定計で読む時、9g/100
mlの血中総ヘモグロビンを模倣する。レベルＩの好まし
い対照標準は、約2mMの酸性赤色染料＃27（CI 1618
5）、約3mMの酸性黄色染料＃23（CI 19140），および約
0.015mMの酸性青色染料＃９（CI 42090）を含む。
レベルIII多目的対照標準は、約7.6の高pH、約29hPa
（約22mmHg）の低pCO2、および約200hPa（約150mmHg）
の高pO2を有する血液試料を模倣する。（この対照は、
このようにアルカローシスを模倣する。）このレベルII
I多目的対照標準は、溶液中18g/100mlの高総ヘモグロビ
ンを模倣するために十分な濃度の染料を含む。この総ヘ
モグロビンの読みは、すべての染料を高濃度で有する、
好ましくは約5Mの酸性赤色染料＃27（CI 16185），約7m
Mの酸性黄色染料＃23（CI 19149），約0.08mMの酸性青
色染料＃９（CI 42090）を有することにより作られる。
レベルIIIの対照標準は、約160mMの高濃度のナトリウム
イオンおよび濃度約7mMのカイウムイオン、濃度約2.6mM
のリチウムイオン、濃度約0.6mMのイオン化カルシウ
ム、および濃度約1.7mMの総カルシウムも含む。
所望するpCO2値は、炭酸水素塩イオン、例えばNaHCO3
を水性溶液に添加することにより一分提供される。その
後CO2ガスをpCO2が約20hPa〜約107hPa（約15mmHg〜約80
mmHg）に達するまで、作成する対照レベルに応じて、水
性溶液に加える。
約67hPa〜約213hPa（約50mmHg〜約160mmHg）の所望す
るpO2レベルは、どの対照レベルを作成するかによる
が、酸素ガスをその溶液および水性溶液を含む容器の頭
部に加えることにより達成される。二酸化炭素ガスを加
えることは、前述の所望するpCO2レベルの維持を同様に
容易にすることができる。
最終的な対照標準液体は、所望のガスが平衡に保たれ
るように密閉されるか、または気密な容器、例えばガラ
スバイアルまたはアンプルにに保持される。容器の頭部
は、前述のpCO2状態の供給を容易にするために、適当な
ガスで満たされる。例えば、アシドーシス血液ガス制御
には、6.5％酸素、5.9％二酸化炭素、87.6％窒素の混合
物が用いられる。正常血液ガス制御には、約4.1％二酸
化炭素、11.8％酸素、および84.1％窒素の混合物が用い
られる。アルカローシス血液ガス制御には、約2.3％２
酸化炭素、18」酸素および79.7％窒素の混合物が用いら
れる。前述の説明例中の頭部の窒素の一分または全部を
置換するものとして他の任意の不活性ガスが使用可能で
あると考えられる。
発明のもう１つの態様は、以下の組成を有することが
できる： 組成II化合物 濃度 HEPES 20-100mM NaCl 40-100 KCl 2-8 LiCl 0.3-3 CaCl2 0.3-3.6 Ｎ−ヒドロキシエチルイミノジ酢酸 1.0-2.5 この態様では組成Ｉのクエン酸は、Ｎ−ヒドロキシエ
チルイミノジ酢酸に置き換えられた。しかし、いかなる
前述の金属イオン封鎖剤も、クエン酸を変更するために
上述の組成に置換できることが指摘されなければならな
い。
組成Ｉで使用された染料は、組成IIには加えられてい
なかった。この組成IIは、ヘモグロビン対照値を持たな
い。この組成は、pH/血液ガスおよび電解質を測定する
機器に達する。
さらにその上もう１つの好まし態様として、金属イオ
ン封鎖剤は、酒石酸、ニトリロ酢酸（NTA）、Ｎ−（２
−アセトアミド）イミノ−二酢酸（ADA），およびN,N−
ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシンから成る群から
選ばれた。これらの金属イオン封鎖剤は、溶液中のイオ
ン化カルシウムの濃度が約0.5mMから約1.7mMの範囲に、
また総カルシウム濃度が約1.3mMから約3,6mMの範囲に維
持される量で使用される。しかし、これら好ましい金属
イオン封鎖剤の一方、本発明がそれらに限定されること
を意図してはいないことが指摘されなければならない。
むしろ、本発明はカルシウム錯化リガンドの表に記載さ
れた金属イオン封鎖剤の種類を包含することを意図す
る。
以下の特別で詳細な実施例は、本発明をさらに説明す
るものであるが、これらの実施例が各々の実施例に見ら
れる特別な詳説に限定されることを意図してはいない。
実施例1: 血液ガス対照液体は、好ましくは、３種類のレベルの
pH、pCO2およびpO2値を示し、３種類のレベルの電解質
値を示し、３種類のレベルのヘモグロビン値を示し、か
つ溶血した血液の視覚的外観を呈するように配合され
る。
これらの３種類の配合物は次の通りであった： 対応する緩衝溶液に３種類の異なるレベルの染料を加
えた。
緩衝化染料溶液はその後25℃に熱制御した容器内に別
々に入れた。次に、適当な血液ガスアナライザーで測定
してpH、pCO2およびpO2が平衡値に達するまで、適当な
混合ガスを各溶液に５〜7l/分の速度で吹き入れた。使
用した混合ガスの組成は次の通りであった： 平衡に達した後、ガスを吹き入れた溶液は2.6mlずつ
に分割し、3mlハラスアンプル（アンプルは溶液を平衡
にする際に使用したものと同一の混合ガスを用いてパー
ジしておいた）に充填した。この充填アンプルをヒート
シールした。
対照液体はヘモグロビン溶液の外観を呈し、次の表の
ような対応ヘモグロビン値を示した： また、配合液体は、次の異なるイオン選択性電極計測
器で測定して、３種類のレベルの電解質濃度を示した： アンプルに充填した配合液体は血液ガスアナライザー
のための対応するpH、pCO2およびpO2値を有する。
これらの値は37℃で測定した。
配合液体を含むアンプルは長期貯蔵寿命のために1bar
（15psi）で30分加熱滅菌することができる。
実施例2: 先に配合物IIと記載した組成を有する対照標準液を調
製した。これらの対照溶液は約25℃の温度を維持するよ
うに熱制御された容器内に入れた。前の実施例で記載し
たように、血液ガスアナライザーで測定してpH、pCO2お
よびpO2が平衡値に達するまで、適当な混合ガスを約５
〜7l/分の速度で各溶液に吹き入れた。
平衡に達した後、ガスを吹き入れた溶液は1.7mlのサ
ンプルに分割し、2mlガラスアンプル（アンプルは溶液
を平衡にする際に使用したものと同一の混合ガスを用い
てパージしておいた）に充填した。その後、熱源を使っ
て充填アンプルをシールした。
得られた対照標準液はその後pH/血液ガスと電解質の
両方の計測において使用するのに適していた。
均等物 当分野で習熟した者は、ここに記載した本発明の実施
態様に匹敵する多くの均等物を認識し、日常的な実験方
法を使ってそれらを確かめることができるだろう。この
ような均等物は以下の請求の範囲に包括されるものであ
る。
例えば、当分野で通常の知識を有する者は、ヘモグロ
ビンのように光を吸収しうる他の染料の組合わせが使用
され得ることを理解するであろう。本発明は例示した染
料の組合わせに限定されない。

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】血液分析計測システムにおいて使用するた
    めの、オートクレーブ滅菌可能な、安定した均質対照標
    準液であって、該対照標準液のpHを約7.1〜約7.7の範囲
    に維持するに足る量の緩衝剤を含有し、さらに約20hPa
    〜約107hPaのpCO2を与えるに足る炭酸水素イオン、約67
    hPa〜約533hPaのpO2を維持するに足る気体酸素、全カル
    シウム濃度を所定の範囲に維持するに足るカルシウム
    源、およびイオン化カルシウム濃度を所定の範囲に維持
    するに足る、カルシウムと錯塩を形成する金属イオン封
    鎖剤を含有する水溶液からなる、上記の対照標準液。
  2. 【請求項２】イオン化カルシウム濃度が約0.5mM〜約1.7
    mMの範囲であり、全カルシウム濃度が約1.3mM〜約3.6mM
    の範囲である、請求項１記載の対照標準液。
  3. 【請求項３】イオン化カルシウム濃度と全カルシウム濃
    度の比率が約30％〜約60％の範囲である、請求項２記載
    の対照標準液。
  4. 【請求項４】カルシウム以外の電解質の塩をさらに含
    む、請求項１記載の対照標準液。
  5. 【請求項５】所定濃度のナトリウムイオン、カリウムイ
    オン、リチウムイオンまたはそれらの混合物を含む、請
    求項４記載の対照標準液。
  6. 【請求項６】イオン化カルシウムと錯塩を形成する金属
    イオン封鎖剤がα−アミノ酸、α−ヒドロキシ酸、ジカ
    ルボン酸、ポリカルボン酸またはそれらの誘導体であ
    る、請求項１記載の対照標準液。
  7. 【請求項７】所定のレベルのヘモグロビンおよびヘモグ
    ロビン画分に相当する対照テストを与えるための吸光度
    手段をさらに含む、請求項１記載の対照標準液。
  8. 【請求項８】イオン化カルシウムと錯塩を形成する金属
    イオン封鎖剤がクエン酸である、請求項７記載の対照標
    準液。
  9. 【請求項９】吸光度手段が酸性赤色染料＃27（CI 1618
    5）、酸性黄色染料＃23（CI 19140）、酸性青色染料＃
    ９（CI 42090）、ポンソー（Ponceau）3R赤色染料（CI
    16155）またはそれらの組み合わせである、請求項７記
    載の対照標準液。
  10. 【請求項１０】pHが約7.10〜約7.20の範囲であり、pCO2
    が約80hPa〜約93hPaの範囲であり、pO2が約67hPa〜約87
    hPaの範囲であり、イオン化カルシウム濃度が約1.5mM〜
    約1.7mMの範囲であり、全カルシウム濃度が約3.3mM〜約
    3.6mMの範囲であり、そしてイオン化カルシウムと全カ
    ルシウムの濃度の比率が約30％〜約60％の範囲である、
    請求項１記載の対照標準液。
  11. 【請求項１１】全ヘモグロビン含有量が低い血液を模す
    るための吸光度手段をさらに含む、請求項10記載の対照
    標準液。
  12. 【請求項１２】pHが約7.35〜約7.45の範囲であり、pCO2
    が約47hPa〜約60hPaの範囲であり、pO2が約127hPa〜約1
    47hPaの範囲であり、イオン化カルシウム濃度が約1.1mM
    であり、そして全カルシウム濃度が約2.5mMである、請
    求項１記載の対照標準液。
  13. 【請求項１３】全ヘモグロビン含有量が正常である血液
    を模するための吸光度手段をさらに含む、請求項12記載
    の対照標準液。
  14. 【請求項１４】pHが約7.55〜約7.65の範囲であり、pCO2
    が約20hPa〜約33hPaの範囲であり、pO2が約187hPa〜約2
    13hPaの範囲であり、イオン化カルシウム濃度が約0.6mM
    であり、そして全カルシウム濃度が約1.7mMである、請
    求項１記載の対照標準液。
  15. 【請求項１５】全ヘモグロビン含有量が高い血液を模す
    るための吸光度手段をさらに含む、請求項14記載の対照
    標準液。
  16. 【請求項１６】血液分析計測システムにおいて使用する
    ための、オートクレーブ滅菌可能な、安定した均質対照
    標準液であって、該対照標準液のpHを約7.1〜約7.7の範
    囲に維持するに足る量の緩衝剤を含有し、さらに約20hP
    a〜約107hPapCO2を与えるに足る炭酸水素イオン、約67h
    Pa〜約533hPaのpO2を維持するに足る気体酸素、約1.3mM
    〜約3.6mMの範囲の全カルシウム濃度を与えるに足るカ
    ルシウム塩、約0.5mM〜約1.7mMの範囲のイオン化カルシ
    ウム濃度を与え且つイオン化カルシウムと全カルシウム
    の濃度比率は約30％〜約60％の範囲にするクエン酸カル
    シウムイオン封鎖剤溶液、生理学的ナトリウム、カリウ
    ムおよびリチウム電解質濃度の範囲の電解質濃度を与え
    るに足るナトリウム、カリウムおよびリチウムの塩、並
    びに所定レベルのヘモグロビンおよびヘモグロビン画分
    に相当し且つ酸性赤色染料＃27（CI 16185）、ポンソー
    （Ponceau）3R赤色染料（CI 16155）、酸性黄色染料＃2
    3（CI 19140）および酸性青色染料＃９（CI 42090）よ
    りなる群から選択される染料である吸光度手段を含有す
    る水溶液からなる対照標準液。
  17. 【請求項１７】血液分析計測システムにおいて使用する
    ための、オートクレーブ滅菌可能な、安定した均質対照
    標準液であって、該対照標準液のpHを約7.1〜約7.7の範
    囲に維持するに足る量の緩衝剤を含有し、さらに約20hP
    a〜約107hPaのpCO2を与えるに足る炭酸水素イオン、約6
    7hPa〜約533hPaのpO2を維持するに足る気体酸素、約1.3
    mM〜約3.6mMの範囲の全カルシウム濃度を与えるに足る
    カルシウム塩、約0.5mM〜約1.7mMの範囲のイオン化カル
    シウム濃度を与え且つイオン化カルシウムと全カルシウ
    ムの濃度比率は約30％〜約60％の範囲にするＮ−ヒドロ
    キシエチルイミノ二酢酸カルシウムイオン封鎖剤溶液、
    および生理学的ナトリウム、カリウムおよびリチウム電
    解質濃度の範囲の電解質濃度を与えるに足るナトリウ
    ム、カリウムおよびリチウムの塩を含有する水溶液から
    なる対照標準液。
  18. 【請求項１８】対照標準液のpHを所定範囲の値に維持す
    るに足る量の緩衝剤、pCO2を所定範囲の値に維持するに
    足る量の炭酸水素イオン、およびpO2を所定範囲の値に
    維持するに足る量の気体酸素を含有する水溶液からなる
    血液分析計測システムにおいて使用するための対照標準
    液であって、その改良点が全カルシウム濃度を所定の範
    囲に維持するに足る量のカルシウム、およびイオン化カ
    ルシウム濃度を所定の範囲に維持するに足る量の、カル
    シウムと錯塩を形成するカルシウムイオン封鎖剤を含有
    する点にあり、該対照標準液はオートクレーブ滅菌可能
    であり、安定しており、且つ均質であることを特徴とす
    る、対照標準液。
  19. 【請求項１９】カルシウムイオン封鎖剤が約２〜約６の
    範囲のカルシウム錯塩形成定数（pKCa）を有する組成で
    ある、請求項18記載の対照標準液。
  20. 【請求項２０】カルシウムイオン封鎖剤がＮ−ヒドロキ
    シエチルイミノ二酢酸である、請求項19記載の対照標準
    液。
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