JPH01180453A - 化学分析テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ 本発明は化学分析フィルム、特にテープ状のフィルムを
用いて液体試料、特に血液、血清、尿等の生物体液試料
の中に存在する特定の成分を定量するための化学分析装
置および方法に関する。

［従来技術とその欠点］ 体液中に存在する各種代謝成分、例えばグルコース、と
リルビン、尿素窒素、尿酸、コレステロール、乳酸脱水
素酵素、クレアチンキナーゼ、ＧＯＴ、ＧＰＴ等の定量
分析は、臨床医学上重要で、疾患の診断、治療経過の追
跡、予後の判定などに不可欠である。血液等を試料とす
る臨床化学検査では、微量の液体試料で、精度の高い検
査を行うことができることが望ましい、従来、溶液試薬
を用いる湿式法が広く用いられているが、迅速性に欠け
る。

微量の液体試料で、精度の高い検査を迅速に行うことが
できる分析手段として、乾式多層フィルムを利用した化
学分析スライドが開発された。化学分析スライドは層構
造により種々のタイプがあるが、その−例を示すと、上
面中央に血液等の液体試料が滴下される点着用開口、下
面中央に測光用開口をもつプラスチック製のスライド枠
の中に、乾式多層フィルムが収納されているもので、乾
式多層フィルムは、透明支持体、試薬層、反射層、展開
層から構成されている。透明支持体は、例えば下塗り処
理を施した薄いプラスチックフィルムである。透明支持
体の上に塗布された試薬層には、液体試料中に含まれる
被検成分と反応し、その成分量に応じた光学濃度に発色
する試薬が含まれる。

反射層は、試薬層に入射した光が展開層に達するのを防
ぎ、展開層に点着した液体試料が測光されないようにす
る。展開層は、点着された液体試料を均一に、液の量に
ほぼ比例する面積に広げる。

このような化学分析スライドを用いて定量分析するには
、液体試料例えば全血を点着用開口から展開層の表面に
一定量滴下する。展開層で展開された血液は、反射層を
通って試薬層に達し、ここで試薬と反応し、発色する。

点着後、化学分析スライドを適当な時間、一定温度に保
って発色反応を充分に進行させた後、測光用開口から照
明光を試薬層に照射し、特定波長域で反射光量を測定し
て反射濃度を求め、予め求めておいた検量線に基づいて
定量分析を行う。

このような化学分析スライドは、必要に応じて目的成分
毎に作られた化学分析スライドを使用して分析を行うこ
とができるが、経済的には不利な面がある。

第一に製造工程の手間の問題である。化学分析フィルム
を量産するには大面積のフィルムを製造して小さい寸法
のフィルムチップに加工する方法がとられ、フィルムチ
ップをフレームに固定して化学分析スライドとして完成
される。この化学分析スライドの製造工程には多大の手
間を要する。

特にフィルムチップを精密な寸度に切断し、これをフレ
ームの正確な位置に固定し、フレームの部品を組み合わ
せる過程での手間が多大である。自動機械を用いれば人
手は少なくてすむが、設備費とその保守の人手を要する
。第二に、フレームの材料とその加工の費用が大きい。

このようなスライドの形式をとらず、長尺の分析フィル
ムのテープを用いれば、検査単位ごとにフィルムチップ
を収容したスライドを製作する手間と費用を省くことが
できる。

化学分析テープについては分析装置との組み合わせで、
米国特許３，２８０，４１３号、同３，５２６，４８０
号等に記載されている。また特公昭５３−２１６７７号
でも言及している。しかし米国特許３，２６０゜４１３
号や同３，５２６，４８０号の記載のものは、特公昭５
３−２１６７７号・でも述べているように、２個以上の
テープを互いに接触させて一時的に複合構造体を形成し
、その後分離するものであり、分析装置の構造が複雑で
ある。特公昭５３−２１６７７号では当該発明による分
析テープが、複雑な装置を要しない利点を有し、異種の
分析テープを同時又は連続に用いる可能性を述べてい□
る。

しかし、特公昭５３−２１６７７号に記載された一体化
多層分析テープは、長い連続テープの形にして、容器に
収納、あるいは連続分析装置に装着するためにロール状
に巻いた際、非繊維質多孔質媒体で構成された試料展延
層（液体展開層）がしばしばひび割れを生じた。

特開昭５５−１６４３５６号に記載された繊維質多孔質
媒体から成る試料展延層（液体展開層）をもつ多層分析
フィルムでは、液体展開層のひび割れは生じにくいが、
液体展開層と試薬層の間に第２の多孔質層、例えば多孔
質のろ過層を設けた場合には、多孔質層が製造過程ある
いは分析のための取り扱い過程でしばしばひび割れを生
じ、その部分は液体試料の分析（２使用できなくなった
。

例えば液体展開層と試薬層の間に多孔質のろ過層を有す
る多層化学分析フィルムを、製造工程で含水量を制御す
るために減圧乾燥することがあり、その際にろ過層その
他の層がひび割れを生ずる。

［発明の解決すべき課題１ 本発明は液体中の特定成分を定量する化学分析テープ、
特に長尺のテープにおいて、分析テープの製造過程また
は分析の操作の過程で、フィルムを構成する層、特に多
孔質層のひびわれを解消することを課題とする。

［技術的課題の解決手段］ 水不浸透性支持体と多孔質の液体展開層とを少なくとも
有し、液体試料中に存在する特定の成分を定量するため
の長尺の連続テープ状化学分析フィルム（分析テープ）
において、分析テープの長さ方向に実質的に一定の間隔
に、支持体以外の少なくとも一つの層を分析テープの幅
方向に横断する切り込みを設けることによって解決され
た。

［発明の具体的構成］ 本発明において支持体から最も遠い一つの層だけに切り
込みをもうけてもよいが、２層以上にわたる切り込みを
つけてもよい、支持体以外の全ての層を分析テープの幅
方向に横断する切り込みを設けることが好ましい。

切り込みの適当な深さは、支持体やその他の層の剛性に
より、またテープの幅によっても変化する。ポリエチレ
ンテレフタレートから成る厚さ０．２ないし０　、３１
１Ｉｍ程度の支持体を有する幅５ＩＩＩＩ１１ないし１
５ｍｍの分析テープの場合、通常０．５１以下である。

本発明の分析装置に用いる分析テープは、例えば特開昭
５５−１６４，３５６号、特開昭５９−１０２．３８８
号、特開昭６０−２２２，７６９号等に記載されたもの
が好適である。

水不浸透性・光透過性支持体を用いる場合、本発明に用
いる分析フィルムは例えば次のような層構成を有する。

（１）支持体上に試薬組成物を含む液体展開層を有する
もの。

（２）支持体上に試薬層と液体展開層を、この順に有す
るもの。

（３）支持体上に試薬層、ろ過層、液体展開層を、この
順に有するもの。

（４）支持体上に検出層、試薬層、液体展開層をこの順
に有するもの。

（５）支持体上に検出層、試薬層、ろ過層、液体展開層
をこの順に有するもの。

（７〉支持体上に試薬層、光反射層、液体展開層をこの
順に有するもの。

（８）支持体上に試薬層、光反射層、ろ過層、液体展開
層をこの順に有するもの。

（９）支持体上に検出層、試薬層、光反射層、液体展開
層をこの順に有するもの。

（１０）支持体上に検出層、試薬層、光反射層、ろ過層
、液体展開層をこの順に有するもの。

（１１）支持体上に検出層、光反射層、試薬層、液体展
開層をこの順に有するもの。

（１２）支持体上に検出層、光反射層、試薬層、ろ過層
、液体展開層をこの順に有するもの。

（１３）支持体上に第２試薬層、妨害除去層、第１試薬
層、液体展開層をこの順に有するもの。

（１４）支持体上に第２試薬層、妨害除去層、第１試薬
層、ろ過層、液体展開層をこの順に有するもの。

支持体と液体展開層（以下、展開層と言う）、試薬層ま
たは検出層との間に吸水層を設けてもよい、上記（１）
　？ｚｔ＋Ｌ　（１２）において、試薬層と展開層の間
に妨害除去層を設けてもよい、上記（１３）ないしく１
４）において支持体と第２試薬層の間に検出層を有して
もよく、第２試薬層と検出層との間に光反射層等を有し
てもよい、また第２試薬層、妨害除去層、第１試薬層、
ろ過層、展開層のいずれかの間に光反射層を設けてもよ
い。検出層は一般に、被検成分の存在下で生成した色素
等が拡散し、光透過性支持体を通して光学的に検出され
得る層で、親水性ポリマーにより構成することができる
。吸水層は一般に、被検成分の存在下で生成する色素が
実質的に拡散しない層で、膨潤しやすい親水性ポリマー
により構成することができる。

血球ろ過層は例えば米国特許３，９９２，１５８号＝特
公昭５３−２１６７７号、特開昭６２−１３８，７５６
．同一１３８，７５７゜同一１３８，７５８　、に記載
されている。妨害物除去層は例えば米国特許４，３０３
，４０８号＝特開昭５６−１２２，９５６号に記載され
ている。光反射層は例えば米国特許４．０４２，３３５
号＝特公昭５８−１８６２８号等に記載されている。第
１の試薬層と第２の試薬層の間に設ける妨害除去層は例
えば米国特許４，０６６．４０３号＝特公昭５８−１９
０６２号に記載されている。

展ｒＭ層は付与（点着）された単位面積当たりほぼ均一
な量の試料液を、隣接する水浸透性層に対して供給する
ものが好ましい。本発明の分析テープの展開層としては
、特開昭５５−１６４，３５６号（米国特許第４，２９
２，２７２号）に記載された織物や、特開昭６０−２２
２７６９号に記載されたＩＩＡ物のような繊維材料から
成るものが好ましい、織物等には特開昭５７−６６３５
９号に記載されたようなグロー放電処理を施してもよい
、展開層には、展開面積、展開速度等を調節するため、
特開昭６０−２２２７７０号、特願昭６１−１２２８７
５号、６１−１２２８７６号、６１−１４３７５４号等
に記載したような親水性高分子あるいは界面活性剤を含
有してもよい。

展開層を接着し積層するための接着層を、試薬層、光反
射層、ｒ過層、吸水層、検出層等の層の上に設けてもよ
い、接着層は一般に、水で膨潤したときに多孔性層を接
着することができるような親水性ポリマー、例えばゼラ
チン、ゼラチン誘導体、ポリアクリルアミド、澱粉等か
らなる。

本発明に用いる分析フィルムは光反射層を有してもよい
く例えば、試薬層と検出層との間、または試薬層と展開
層との間）、光反射層は、検出層、試薬層等に生じた検
出可能な変化（色変化、発色等）を光透過性を有する支
持体側から反射測光する際に、展開層に点着供給された
被検液の色、特に試料が全血である場合のヘモグロビン
の赤色、ビリルビンの黄色等を遮蔽するとともに光反射
層または背景層として機能する。光反射層は、親水性ポ
リマーをバインダーとして、酸化チタン、硫酸バリウム
等の光反射性微粒子が分散された水浸透性の層であるこ
とが好ましい。

本発明に用いられる分析フィルムの試薬層等には、光学
的に検出し得る物質、例えば染料を生成し得る組成物を
含む、ロイコ色素の酸化によって染料を生成する組成物
（例えば米国特許４，０８９，７４７号、特開昭５９−
１９３３５２号等に記載されたようなアリールイミダゾ
ールロイコ色素）、酸化されたときに他の化合物とカッ
プリングによって染料を生成する化合物を含む組成物（
例えば、４−アミノアンチピリン顕と、フェノール類ま
たはナフトール類）、還元型補酵素と電子伝達剤の存在
下で染料を生成することのできる化合物から成るもの等
を、用いることができる。また、酵素活性を測定する分
析フィルムの場合に、例えばｐ−ニトロフェノールのよ
うな有色物質を遊離しうる自己顕色性基質を、試薬層や
展開層に含むことができる。

本発明の分析テープの試薬層は、親水性ポリマーを結合
剤とする実質的に均一の層でもよく、また多孔質層でも
よい、試薬組成物は、総てを試薬層に含んでもよいが、
一部を別の多孔性層または無孔性層に含有させてもよい
０例えば被検成分と試薬との反応により中間体を生成す
る組成物を第１の試薬層に、中間体と反応して染料等を
生成し得る組成物（指示薬）を試薬層と支持体との間に
ある第２の試薬層に含んでもよい゛、試薬層としてろ紙
、不織布のような繊維質多孔性層を用いてもよいが、非
繊維多孔性層を用いることもできる。

特公昭５３−２１６７７号、米国特許１．４２１．３４
１号等に記載されたセルロースエステル類、例えば、セ
ルロースアセテート、セルロースアセテート／ブチレー
ト、硝酸セルロースからなるプラッシュ・ポリ。

マーの層が好ましい、６−ナイロン、６．６−ナイロン
等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等の微
多孔性膜でもよい、特開昭８２−２７００６号に記載さ
れたポリスルホンから成る微孔性膜でもよい、その他特
公昭５３−２１６７７号、特開昭５５−９０８５９号等
に記載された、ポリマー小粒子、ガラス粒子、けい藻土
等が親水性または非吸水性ポリマーで結合された連続空
隙をもつ多孔性層、特開昭５７−１０１．７６０号、同
５７−１０１，７６１号に記載されたポリマー粒子構造
物も利用できる。

本発明は、光不透過性または不透明の支持体を有する乾
式化学分析テープにも適用できる。

本発明の分析テープは通常、ロールを形成するよう、巻
き心またはリールに巻かれる。しかし、ドラム状の容器
の中に巻き心なしで巻かれてもよい。巻き心、リール等
は、木、金属、熱可塑性高分子、熱硬化性樹脂等、常用
される材料を単独または組み合わせて構成できる。ロー
ルの径は３０ｍｅｎ以上とするのが好ましい０分析テー
プの厚さが０．５ｍａ＋以上である場合、または非繊維
多孔質層を有する場合には、ロール径は４０ＩｌｌＩＩ
１以上とするのが好ましい。

テープのロールの巻き終わり（外周側）に、分析テープ
以外のリーダーを付けることが望ましい。

その長さはロール径の少なくとも３．２倍とするのが好
ましい０分析テープのロールの巻き終わり（内周側）に
も、分析テープ以外のガイドテープを付けてもよい。

テープが、試料液を点着したときにフィルム面の全方向
にほぼ一様に液の展開が行なわれるだけ−の幅をもつ場
合、液量と展開面積の比例関係がよく成立するので好ま
しい。しかし分析の経済上はテープの巾は狭い方がよい
、なぜなら、化学分析テープ上で分析に有効に使用され
る部分（領域）は、試料液が展開し、発色等の検出し得
る変化の生ずる部分（領域）のみで、それ以外の部分は
無駄になるからである。自由展開領域の半径より細い巾
のテープを用いた場合には、テープの巾方向で液の展開
が制限されるが、化学分析テープの巾をＷＩＩＩｍ、展
開層の厚さをｈ　ａｍ、空隙率をＰとするとき、テープ
の面に点着する液体試料の体積Ｓ（μｌ）が １八（πｈ　ＰＷ”）＜　Ｓ　＜’／２（πｈｐｗ２）
であれば液量と展開面積の比例関係は比較的よく成立す
る。

［実施例］ 下記のようにしてクレアチニン定量分析用多層分析フィ
ルムを作製した。

透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（
厚さ１８０μｍ）の上に下記の被覆量となるよう指示薬
層を塗布、乾燥後、ポリプロピレン製メンブランフィル
タ−（平均孔径０．２μｍ、空隙率７５％、厚さ１７０
μ輸）を均一に圧着して空気バリアー層を設けた。

指ｊぢ１贋−被覆量（ＩＩｌ１２当たり）ブロムフェノ
ールブルー　　　３４Ｏｎ＋ｇポリ酢酸ビニル・アクリ
ル酸エチル 共重合体ラテックス　　　８．５ｇ Ｎ−ポリオキシエチレン−Ｎ− オクタンスルホンアミド （エトキシ平均重合度１６）　　１００ｍｇ次いで空気
バリアー層の上に、反応層、中間層および内因性アンモ
ニア捕捉層を、各々下記のような被覆量となるよう順次
水溶液から塗布、乾燥して設けた。

【緻ｉ　　　　　　　　　　被覆量（１ｍ’当り）アル
カリ処理ゼラチン　　　　１１．７ｇ四ホウ酸ナトリウ
ム　　　　　　１．７ｇｐ−ノニルフェノキシポリグリ
シドール（グリシドール単位平均１０）　　　０．３ｇ
クレアチニンイミノヒドロラーゼ （ＥＣ３，５，４，２１）　　　　　７５０ｕｎｉｔ（
塗布液のＰＨを９．５とする） アンモニア　　　　　　　　被覆量（１ｍ”当り）アル
カリ処理ゼラチン　　　　１６．６ｇｐ−ノニルフェノ
キシポリグリシドール（グリシドール単位平均１０）　
　　０．２ｇ四ホウ酸ナトリウム　　　　　　０．７５
ｇ（塗布液のｐＨ９，０） 乾燥厚さ７．５μｍ アンモニア　　　　　被覆量（１＋＊２当り）アルカリ
処理ゼラチン　　　　　７．５ｇ四ホウ酸ナトリウム　
　　　　　１．３５　ｇｐ−ノニルフェノキシポリグリ
シドール（グリシドール単位平均１０）０．１７ｇα−
ケトゲルタール酸　　　　　２．５ｇＮＡＤＰＨ１，６
ｇ グルタミン酸デヒｉロゲナーゼ （ＥＣ１，４，１，４＞　　　７００００ｕｎｉｔ（塗
布液のｐＨ８，０＞ 内因性アンモニア捕捉層を０．２％ｐ−ノニルフェノキ
シポリグリシドール水溶液でほぼ均一に湿潤させ、直ち
に、グロー放電処理した絹布（ゲージ数４０、ＮａＯＨ
にて２５％減量処理したもの）を密着させつつ、加圧ロ
ーラー間を通過させて、両者を均一にラミネートした。

さらにこの積層物に、展開性を改良する目的で下記の被
覆量となるよう、水性組成物を含浸塗布し、乾燥してク
レアチニン定量分析用多層分析要素を調製した。

メチルセルロース （２％水溶液の２０℃での粘度５０　ｃｐｓ）００ｍｇ ヒドロキシプロピルメチルセルロース （メトキシ基２８〜３０％、 ヒドロキシプロポキシ基７〜１２％含有；２％水溶液の
２０℃での粘度５０ｃｐｓ）８００輪ｇ 二酸化チタン微粒子　　　　　　　１０．７ｇ（ルチル
型、粒径０．２５〜０．４０μ輸）ノニルフェノキシポ
リエトキシエタノール（エトキシ単位重合度４０）　　
　　　　２．Ｏｇｐ−ノニルフェノキシポリグリシドー
ル（グリシドール単位平均１０）　　　２２０ｍｇこの
分析フィルムを幅５ＩＩ１１長さ１ｍに裁断し、１０Ｉ
＠Ｉｌｌ、３０ｍｍ、１００ｍｍ間隔でそれぞれ支持体
以外の全層を幅方向に横断する切り込みを入れた。切り
込みを入れないものも用意し、それぞれ直径６０１の巻
き芯に、展開層が外側になるように巻いた。

ロールの状態で４８時間、２ｍｍＨｇで真空乾燥した後
フィルム面を観察した。その結果を、切り込みの間隔と
対比して第１表に示した。

第１表 第１表の結果から本発明による切り込みを設けた分析テ
ープが、真空乾燥工程を経てもひび割れを起こさないこ
とが明らかである。

展開層が内側になるように巻いた場合も、結果は第１表
と同様であった。

出願人　　富士写真フィルム株式会社 手続補正書

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水不浸透性支持体と少なくとも一つの水浸透性層
   を有し、該水浸透性層の少なくとも一つは多孔質の液体
   展開層である、液体試料中に存在する特定の成分を定量
   するための長尺の連続テープ状化学分析フィルム（以下
   、分析テープと言う）であって、分析テープの長さ方向
   に実質的に一定の間隔に、支持体以外の少なくとも一つ
   の層を分析テープの幅方向に横断する切り込みを設けた
   ことを特徴とする化学分析テープ。
2. （２）支持体以外の全ての層を分析テープの幅方向に横
   断する切り込みを設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲（１）の化学分析テープ。
3. （３）分析テープが透明水不浸透性支持体と多孔質の液
   体展開層との間に第２の多孔質層を有する特許請求の範
   囲（１）の化学分析テープ。
4. （４）液体展開層が繊維質多孔質層である特許請求の範
   囲（１）の化学分析テープ。