JPH0331385B2 - - Google Patents
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Description
発明の分野
本発明は、イオン含有液の電解質の分析に有用
な、既知イオン強度を有する稀釈液に関する。 従来技術 尿試料を電解質について分析する際に分析を複
雑にする共通の問題は試料のイオン強度が広範囲
に及ぶことである。すなわち、イオン強度は患者
の健康状態に応じて約50ｍＭから約400ｍＭまで
変動し得る。このような広範囲では、活量係数及
びイオン選択性電極間における液間電位差が変動
するため、誤差を生じやすい。 従つて、通常は、イオン強度範囲を狭めるため
に、既知のイオン強度を有する希釈液が尿試料に
添加されている。たとえば、尿１部にイオン強度
150ｍＭの稀釈液４を加えると、50〜400ｍＭの全
期範囲は狭められる。混合物の1/5だけが尿であ
るので、尿試料からのイオン強度の寄与は10〜80
ｍＭであろう。稀釈液の150ｍＭの寄与を加える
とイオン強度の範囲は160〜230ｍＭになる。これ
は、はるかに許容可能且つ実行可能な範囲であ
る。 もう１つの共通の問題は、尿のようなある種の
生物学的液体において特に、NH4 +の存在であ
る。これは患者の病状または試料の老化によるも
のである。アンモニウム陽イオンは多くの分析に
関してよく知られた妨害物である。この問題を回
避するためにアンモニウムイオンをアンモニアを
変換するのに充分大きいpKaを有する稀釈液を使
用することは知られている。従つて、アンモニウ
ムイオンが妨害物の可能性があるならば、構造式
（HO−CH2）3C−N+H3Z-（式中、Ｚは酸陰イオン
である）を有するトリス緩衝剤のような稀釈液
は、pKaが9.3またはそれ以下なので望ましくな
いと考えられている。 pKaが充分に高かつたとしても、通常の稀釈液
にはまだ問題がある。最近の進歩により、１対の
使い捨てイオン選択性電極（以下本明細書中にお
いて「ISE′s」と称する）を用いて血清の電位差
測定をするための改良方法が生まれた。これらの
ISE′sはたとえば米国特許第4035381号及び同第
4214968号に記載されている。このようなISE′sは
塩及び親水性ポリマー結合剤の核ポリマー及び該
塩用溶媒中溶液の残渣を含んでなる乾燥した内部
参照電極から成る。ISEの参照電極に接触して、
キヤリアー溶媒中にイオンキヤリアー（すなわ
ち、イオノフオア）及び疎水性結合剤を含んでな
る疎水性のイオン選択性膜がある。このような２
つのISE′sを患者試料及び既知濃度の問題のイオ
ンを含む対照液と共に用いて差の測定がなされ
る。これら及び類似ISE′sを用いて尿のような液
体を分析する場合には、前述したような陽イオン
稀釈液が存在すると妨害物の電位が生じる。いく
つかのISE′s、特にNa+分析用のISE′sのいくつか
は、いくつかの妨害物の検出防止に必ずしも充分
に選択的ではないイオノフオアを用いている。そ
の結果、従来の多くの稀釈液の陽イオンはNa+分
析において妨害物として作用しやすい。妨害は、
検量線（ミリボルト対分析物濃度のlog）の勾配
において、勾配がネルンスト利用勾配（60ミリボ
ルト／デイケイド）に比べて減少するという形で
現われる。勾配の減少は、主として低イオン濃度
において、検量線の直線性が失われることによつ
て惹起される。勾配が55またはそれ以下に減少す
ると、低イオン濃度における誤差は、分析が許容
され得ないほど大きくなる。たとえば、Anal.
Chem.第38巻、1951〜1954ページ（1966年）に記
載されている稀釈液、すなわちジエチルアミン酢
酸塩は、前記ISE′sを用いた液体の分析に使用し
た場合、55未満の勾配を生じる。 発明の概要 本発明の目的は、Na+に対して妨害物として作
用しないと同時にアンモニウムによる妨害を低減
せしめる、たとえば尿電解質の分析に有用な、既
知イオン強度を有する稀釈液を提供することにあ
る。 この目的は、（）pKaが約9.3またはそれ以上
であり且つ（）炭素数１〜５のヒドロキシアル
キル基がアミンの窒素原子に結合しており、該ヒ
ドロキシの酸素−炭素結合が窒素原子から２結合
より遠くには離れていない水溶性プロトン化有機
アミンの酸陰イオン塩から選ばれた化合物を活性
成分とする、イオン含有液のイオン強度範囲を狭
めるための稀釈液を提供することによつて達成さ
れる。 このような稀釈液は尿と混合した場合に特に有
用である。 この稀釈液によれば、水溶液中のイオン電解質
濃度を比較的狭範囲で電位差測定する方法が提供
される。この方法は次の５工程から成る： () 水溶液を、既知濃度の前記プロトン化アミ
ンとこれに付加した酸陰イオンを含む稀釈液と
混合し； () 得られた混合物を、イオン電解質に選択的
な第１の電極と接触させ； () 前記工程（）の間、前または後に、既知
濃度の電解質を含む対照液を第２の電極と接触
させ； () 前記２種の液体を互いにイオン接触させて
該液体間の電気的不均衡を検知させ；そして () 第１の電極と第２の電極の間の電位差を測
定する。 本発明を、米国特許第4053381号または同第
4214968号に記載されたISE′sを用いた尿中Na+の
電位差測定に関して記載する。さらに、本発明の
稀釈液は、前述の電極及び他種の電極、特に陽イ
オンによる妨害に敏感な電極を用いてK+のよう
な他のイオンを電位差測定する場合にも有用であ
る。さらにまた、これらの稀釈液は、イオンを含
有する他の生物学的及び工業的液体、たとえば、
汗及び廃水の分析にも有用である。 本発明は供試のイオン含有液のイオン強度範囲
を狭める稀釈液に関する。このため、希釈剤は主
としてプロトン化化合物を含んでなる。プロトン
化化合物は有機アミン塩である。このアミンは水
溶性であるので、稀釈液は尿のような水性液体の
場合に有用である。 さらに詳細に述べれば、いくつかのプロトン化
された水溶性有機アミンアルコールが稀釈液中で
有用であつて有意な妨害を起こさず、そのアミン
はpKaが9.3またはそれ以上、最も好ましくは少
なくとも9.8であり、アミンの窒素に結合した置
換基は記載した通りである。このようなアミンな
らばいずれも有用である。本明細書中で使用した
「有意には妨害しない」とか「有意な妨害を起こ
さない」とは、妨害がたとえあつたとしても検量
線を描いた時、その検量線の全勾配が約55〜65ミ
リボルト／デイケイド（decade）、すなわち、60
ｍＶ／デイケイドのネルンスト勾配と矛盾しない
範囲から外れることがないことを意味する。 特に好ましいのは下記式（）を有するアミン
塩である： 〔式中、R1はメチル、エチル、プロピル、ｉ−
プロピル、ブチル及びｔ−ブチルのような炭素数
１〜５のアルキルであり；R2はメチレン、エチ
レン、プロピレン、ｉ−プロピレン及びブチレン
のような好ましくは炭素数１〜５のアルキレンで
あり、該ヒドロキシの酸素−炭素結合は窒素原子
から２結合より遠くには離れておらず；ｍは0.1
または２であり；ｎは（３−ｍ）であり；そして
Ｚは酸陰イオン、たとえば、酢酸、塩化物または
硝酸イオンである〕。陽イオン電荷及び酸陰イオ
ンは、溶液の所望のPHに達するまで適当な酸でア
ミンを中和することによつて得られる。アミン
は、PHが10.0またはそれ以上、最も好ましくは
10.3となるように充分な酸を加えた場合にプロト
ン化される。 希釈液の有用な塩としては表に記載したもの
が挙げられる。 表 ２−（ジエチルアミノ）−１−エチルアルコール酢
酸塩； ２−アミノ−１−エチルアルコール酢酸塩； ２−エチルアミノ−１−エチルアルコール酢酸
塩； ２−イソプロピルアミノ−１−エチルアルコール
酢酸塩； １−（ジエチルアミノ）−２−プロピルアルコール
酢酸塩； 及び １−（ジエチルアミノ）−２−メチル−１−プロピ
ルアルコール酢酸塩。 これらのうち特に好ましいのは、２−（ジエチ
ルアミノ）−１−エチルアルコール、２−アミノ
−１−エチルアルコール及び２−エチルアミノ−
１−エチルアルコールである。酸陰イオンが他の
酸から選ばれる以外は前述と同様な塩も有用であ
る。２個またはそれ以上の前述の塩の混合物もま
た有用である。 前にR1及びR2によつて定義した化合物の範囲
に入るアミンアルコールが全て水溶性というわけ
ではないので、それらは全てが有用なのではな
い。たとえば、２−（ジブチルアミノ）−１−エチ
ルアルコールは水溶性ではない。R′の１つが炭
素数がたとえば５の長鎖アルキルである場合、ア
ミンアルコールが水溶性であるためには他の
R′は炭素数が４より充分に少ないように選ばれ
なければならない。 前述のアミンアルコールは公知化合物としても
容易に入手できるし、常法に従つて合成すること
もできる。 稀釈液は補助成分を含むことができる。稀釈液
に特定の固有粘度を与えるために、キヤノン・イ
ンストルメント社（Cannon Instrument Co.）
から入手され得る商標名「キヤノン・マニング・
セミミクロ・ビスコメーターNo.75（Cannon
Manning Semimicro ViscometerNo.75）」のよう
な粘度計で25℃において測定した時に溶液の粘度
が約1.3センチポアズ〜約1.9センチポアズとなる
までポリビニルピロリドンまたはポリビニルアル
コールのような水溶性ポリマーを充分に加えるこ
とができる。Ca2+及びMg2+イオンが少なくとも
PH10.0で析出しないようにそれらと鎖体をつくら
せるために、（エチレンジニトリロ）テトラ酢酸
（以下、「EDTA」と称する）を加えることがで
きる。 稀釈液のアミン塩の濃度は、稀釈液が供試水性
液のイオン範囲を所望の値まで狭めるような濃度
である。塩の実際の量は測定すべき液体及び稀釈
後に検知され得るであろうイオンの範囲に応じて
変動する。最も好ましくは、希釈液の添加後、試
験液のイオン強度の範囲は150ｍＭ〜250ｍＭであ
る。 ある稀釈溶液が満足な濃度を有するかどうか決
定するのに有用な試験は次の通りである：２つの
生理的塩溶液を調製し、一方の全イオン強度を
130ｍＭ、他方の全イオン強度を410ｍＭとする
〔全イオン強度はΣCi×Zi 2（Ciはイオン濃度であ
り、Ziはイオンの電荷である）の合計の1/2に等
しいという関係を利用する〕。希釈溶液４部を２
つの溶液各々１部に加え、こうして得られた２つ
の混合液の全イオン強度をチエツクする。２つの
混合液において全イオン強度が150ｍＭ〜250ｍＭ
の範囲内ならば、稀釈溶液の濃度は満足なもので
ある。 尿の場合、好ましくはあらかじめ決められるア
ミン塩の濃度は稀釈液のイオン強度が150ｍＭと
なるような濃度である。75〜85ｍＭの酢酸でプロ
トン化された２−（ジエチルアミノ）−１−エチル
アルコール（以下、「DEAE」と称する）を用い
る場合、水１あたりDEAEは約0.52モル必要で
ある。然る後に、この稀釈液４部を尿１部に用い
て、ヒト患者の尿イオン強度を150ｍＭ〜250ｍＭ
の範囲に狭める。 前記範囲150ｍＭ〜250ｍＭは、前述したISE′s
のイオン活量係数がその範囲内では比較的一定で
あるために好ましい。この範囲がたとえば濃度
0.42Mの稀釈溶液をもつと多量に加えることによ
つて、または0.52Mより濃い濃度の稀釈溶液をも
つと少量で加えることによつても達成できること
は容易に理解されよう。しかしながら、稀釈液の
塩は0.52Mよりもかなり濃い濃度、たとえば、
1.5Mで加えると、検量線の勾配によつて示され
るような妨害が起こることがわかつている。ま
た、（原濃度が低い）稀釈溶液をあまり多量に加
えると、検出すべき試験液のイオンがISEの検出
限界の下限よりも減少する可能性がある。 試験液が尿以外のものでもある場合、150ｍＭ
〜250ｍＭの範囲を達成するために添加すべき稀
釈液の量は、その試験液のイオン強度の予想限界
を確認し、それに応じて稀釈液を添加することに
よつて容易に決定される。 尿電解質の分析は好ましくは、たとえばNa+に
選択性を有する２つの同一のISE′sを併用し、患
者から得た稀釈尿試料をその一方と接触させ、既
知濃度のNa+を含む対照液をその他方と接触させ
る。より詳細には、このようなISEの有効な例
は、銀層、塩化銀層、脱イオンゼラチン結合剤中
NaCl層ならびにカルボキシル化ポリ塩化ビニル
中メチルモネジ（methyl monesin、Na+イオノ
フオア及びビス（２−エチルヘキシル）セバケー
ト（キヤリアー溶媒）の層を積層して含んでなる
Na+臨床化学スライドである。この分析の間、２
つの液はイオンブリツジ、たとえば、ペーパーブ
リツジの上または中で互いにイオン接触せしめら
れ、電位差計が２つの電極に接触して配置され
て、対照液に比較して患者試料中のイオン分析物
の異なる活性によつて生ずる電気的不均衡が検知
される。たとえば、米国特許第4053381号記載の
手法を参照されたい。 溶媒として水を用いて調製した本発明の稀釈液
は、被験水性試料と混合した場合、前段落に述べ
たISE′sを用いて得られるNa+についての検量線
は、約55〜約65ミリボルト／Na+濃度のデイケイ
ドの勾配を保持する。この検量線は、これらの
ISE′sを用いた電位差測定の実施に本発明の稀釈
液を用いると有意な妨害が起こらないことを決定
的に示している。 本発明によつて妨害が低減されるメカニズムは
完全にはかつていない。しかしながら、ヒドロキ
シル基が窒素原子からあまり遠すぎると、すなわ
ち、窒素原子から２結合よりも遠く離れた炭素原
子に結合していると、稀釈液によつて有意な妨害
が生じる。 実施例 以下の実施例はさらに本発明を説明するもので
ある。 各例において、試験の電極は前述の米国特許第
4214968号に記載されているNa+臨床化学スライ
ドである。これらはイーストマン・コダツク社
（Eastman Kodak Co.）から商標名「コダツ
ク・エクタケム（Kodak EKTACHEM）として
入手可能である。これらのスライドは前述した１
対のISE′sを含む。 例 １ DEAEの使用 脱イオン水数百mlにDEAE0.52モル及び
EDTA2.92ｇを加え、溶解するまで撹拌した。さ
らに水を加えて溶液の容量を約800mlとし、ここ
で、酢酸75〜85ミリモルを加えてPHを10.5に調整
した。次いで、溶液を水で１まで稀釈した。60
ｍＭ及び225ｍＭのNaClを含む２つの試験溶液の
各１部にこの溶液４部を各々加えた。然る後に、
検量線をつくり、勾配値を調べた。 比較例として、DEAEの代わりに以下のアミン
0.52Mを用いる以外は前述と同様にして、同様な
稀釈液を得た：
な、既知イオン強度を有する稀釈液に関する。 従来技術 尿試料を電解質について分析する際に分析を複
雑にする共通の問題は試料のイオン強度が広範囲
に及ぶことである。すなわち、イオン強度は患者
の健康状態に応じて約50ｍＭから約400ｍＭまで
変動し得る。このような広範囲では、活量係数及
びイオン選択性電極間における液間電位差が変動
するため、誤差を生じやすい。 従つて、通常は、イオン強度範囲を狭めるため
に、既知のイオン強度を有する希釈液が尿試料に
添加されている。たとえば、尿１部にイオン強度
150ｍＭの稀釈液４を加えると、50〜400ｍＭの全
期範囲は狭められる。混合物の1/5だけが尿であ
るので、尿試料からのイオン強度の寄与は10〜80
ｍＭであろう。稀釈液の150ｍＭの寄与を加える
とイオン強度の範囲は160〜230ｍＭになる。これ
は、はるかに許容可能且つ実行可能な範囲であ
る。 もう１つの共通の問題は、尿のようなある種の
生物学的液体において特に、NH4 +の存在であ
る。これは患者の病状または試料の老化によるも
のである。アンモニウム陽イオンは多くの分析に
関してよく知られた妨害物である。この問題を回
避するためにアンモニウムイオンをアンモニアを
変換するのに充分大きいpKaを有する稀釈液を使
用することは知られている。従つて、アンモニウ
ムイオンが妨害物の可能性があるならば、構造式
（HO−CH2）3C−N+H3Z-（式中、Ｚは酸陰イオン
である）を有するトリス緩衝剤のような稀釈液
は、pKaが9.3またはそれ以下なので望ましくな
いと考えられている。 pKaが充分に高かつたとしても、通常の稀釈液
にはまだ問題がある。最近の進歩により、１対の
使い捨てイオン選択性電極（以下本明細書中にお
いて「ISE′s」と称する）を用いて血清の電位差
測定をするための改良方法が生まれた。これらの
ISE′sはたとえば米国特許第4035381号及び同第
4214968号に記載されている。このようなISE′sは
塩及び親水性ポリマー結合剤の核ポリマー及び該
塩用溶媒中溶液の残渣を含んでなる乾燥した内部
参照電極から成る。ISEの参照電極に接触して、
キヤリアー溶媒中にイオンキヤリアー（すなわ
ち、イオノフオア）及び疎水性結合剤を含んでな
る疎水性のイオン選択性膜がある。このような２
つのISE′sを患者試料及び既知濃度の問題のイオ
ンを含む対照液と共に用いて差の測定がなされ
る。これら及び類似ISE′sを用いて尿のような液
体を分析する場合には、前述したような陽イオン
稀釈液が存在すると妨害物の電位が生じる。いく
つかのISE′s、特にNa+分析用のISE′sのいくつか
は、いくつかの妨害物の検出防止に必ずしも充分
に選択的ではないイオノフオアを用いている。そ
の結果、従来の多くの稀釈液の陽イオンはNa+分
析において妨害物として作用しやすい。妨害は、
検量線（ミリボルト対分析物濃度のlog）の勾配
において、勾配がネルンスト利用勾配（60ミリボ
ルト／デイケイド）に比べて減少するという形で
現われる。勾配の減少は、主として低イオン濃度
において、検量線の直線性が失われることによつ
て惹起される。勾配が55またはそれ以下に減少す
ると、低イオン濃度における誤差は、分析が許容
され得ないほど大きくなる。たとえば、Anal.
Chem.第38巻、1951〜1954ページ（1966年）に記
載されている稀釈液、すなわちジエチルアミン酢
酸塩は、前記ISE′sを用いた液体の分析に使用し
た場合、55未満の勾配を生じる。 発明の概要 本発明の目的は、Na+に対して妨害物として作
用しないと同時にアンモニウムによる妨害を低減
せしめる、たとえば尿電解質の分析に有用な、既
知イオン強度を有する稀釈液を提供することにあ
る。 この目的は、（）pKaが約9.3またはそれ以上
であり且つ（）炭素数１〜５のヒドロキシアル
キル基がアミンの窒素原子に結合しており、該ヒ
ドロキシの酸素−炭素結合が窒素原子から２結合
より遠くには離れていない水溶性プロトン化有機
アミンの酸陰イオン塩から選ばれた化合物を活性
成分とする、イオン含有液のイオン強度範囲を狭
めるための稀釈液を提供することによつて達成さ
れる。 このような稀釈液は尿と混合した場合に特に有
用である。 この稀釈液によれば、水溶液中のイオン電解質
濃度を比較的狭範囲で電位差測定する方法が提供
される。この方法は次の５工程から成る： () 水溶液を、既知濃度の前記プロトン化アミ
ンとこれに付加した酸陰イオンを含む稀釈液と
混合し； () 得られた混合物を、イオン電解質に選択的
な第１の電極と接触させ； () 前記工程（）の間、前または後に、既知
濃度の電解質を含む対照液を第２の電極と接触
させ； () 前記２種の液体を互いにイオン接触させて
該液体間の電気的不均衡を検知させ；そして () 第１の電極と第２の電極の間の電位差を測
定する。 本発明を、米国特許第4053381号または同第
4214968号に記載されたISE′sを用いた尿中Na+の
電位差測定に関して記載する。さらに、本発明の
稀釈液は、前述の電極及び他種の電極、特に陽イ
オンによる妨害に敏感な電極を用いてK+のよう
な他のイオンを電位差測定する場合にも有用であ
る。さらにまた、これらの稀釈液は、イオンを含
有する他の生物学的及び工業的液体、たとえば、
汗及び廃水の分析にも有用である。 本発明は供試のイオン含有液のイオン強度範囲
を狭める稀釈液に関する。このため、希釈剤は主
としてプロトン化化合物を含んでなる。プロトン
化化合物は有機アミン塩である。このアミンは水
溶性であるので、稀釈液は尿のような水性液体の
場合に有用である。 さらに詳細に述べれば、いくつかのプロトン化
された水溶性有機アミンアルコールが稀釈液中で
有用であつて有意な妨害を起こさず、そのアミン
はpKaが9.3またはそれ以上、最も好ましくは少
なくとも9.8であり、アミンの窒素に結合した置
換基は記載した通りである。このようなアミンな
らばいずれも有用である。本明細書中で使用した
「有意には妨害しない」とか「有意な妨害を起こ
さない」とは、妨害がたとえあつたとしても検量
線を描いた時、その検量線の全勾配が約55〜65ミ
リボルト／デイケイド（decade）、すなわち、60
ｍＶ／デイケイドのネルンスト勾配と矛盾しない
範囲から外れることがないことを意味する。 特に好ましいのは下記式（）を有するアミン
塩である： 〔式中、R1はメチル、エチル、プロピル、ｉ−
プロピル、ブチル及びｔ−ブチルのような炭素数
１〜５のアルキルであり；R2はメチレン、エチ
レン、プロピレン、ｉ−プロピレン及びブチレン
のような好ましくは炭素数１〜５のアルキレンで
あり、該ヒドロキシの酸素−炭素結合は窒素原子
から２結合より遠くには離れておらず；ｍは0.1
または２であり；ｎは（３−ｍ）であり；そして
Ｚは酸陰イオン、たとえば、酢酸、塩化物または
硝酸イオンである〕。陽イオン電荷及び酸陰イオ
ンは、溶液の所望のPHに達するまで適当な酸でア
ミンを中和することによつて得られる。アミン
は、PHが10.0またはそれ以上、最も好ましくは
10.3となるように充分な酸を加えた場合にプロト
ン化される。 希釈液の有用な塩としては表に記載したもの
が挙げられる。 表 ２−（ジエチルアミノ）−１−エチルアルコール酢
酸塩； ２−アミノ−１−エチルアルコール酢酸塩； ２−エチルアミノ−１−エチルアルコール酢酸
塩； ２−イソプロピルアミノ−１−エチルアルコール
酢酸塩； １−（ジエチルアミノ）−２−プロピルアルコール
酢酸塩； 及び １−（ジエチルアミノ）−２−メチル−１−プロピ
ルアルコール酢酸塩。 これらのうち特に好ましいのは、２−（ジエチ
ルアミノ）−１−エチルアルコール、２−アミノ
−１−エチルアルコール及び２−エチルアミノ−
１−エチルアルコールである。酸陰イオンが他の
酸から選ばれる以外は前述と同様な塩も有用であ
る。２個またはそれ以上の前述の塩の混合物もま
た有用である。 前にR1及びR2によつて定義した化合物の範囲
に入るアミンアルコールが全て水溶性というわけ
ではないので、それらは全てが有用なのではな
い。たとえば、２−（ジブチルアミノ）−１−エチ
ルアルコールは水溶性ではない。R′の１つが炭
素数がたとえば５の長鎖アルキルである場合、ア
ミンアルコールが水溶性であるためには他の
R′は炭素数が４より充分に少ないように選ばれ
なければならない。 前述のアミンアルコールは公知化合物としても
容易に入手できるし、常法に従つて合成すること
もできる。 稀釈液は補助成分を含むことができる。稀釈液
に特定の固有粘度を与えるために、キヤノン・イ
ンストルメント社（Cannon Instrument Co.）
から入手され得る商標名「キヤノン・マニング・
セミミクロ・ビスコメーターNo.75（Cannon
Manning Semimicro ViscometerNo.75）」のよう
な粘度計で25℃において測定した時に溶液の粘度
が約1.3センチポアズ〜約1.9センチポアズとなる
までポリビニルピロリドンまたはポリビニルアル
コールのような水溶性ポリマーを充分に加えるこ
とができる。Ca2+及びMg2+イオンが少なくとも
PH10.0で析出しないようにそれらと鎖体をつくら
せるために、（エチレンジニトリロ）テトラ酢酸
（以下、「EDTA」と称する）を加えることがで
きる。 稀釈液のアミン塩の濃度は、稀釈液が供試水性
液のイオン範囲を所望の値まで狭めるような濃度
である。塩の実際の量は測定すべき液体及び稀釈
後に検知され得るであろうイオンの範囲に応じて
変動する。最も好ましくは、希釈液の添加後、試
験液のイオン強度の範囲は150ｍＭ〜250ｍＭであ
る。 ある稀釈溶液が満足な濃度を有するかどうか決
定するのに有用な試験は次の通りである：２つの
生理的塩溶液を調製し、一方の全イオン強度を
130ｍＭ、他方の全イオン強度を410ｍＭとする
〔全イオン強度はΣCi×Zi 2（Ciはイオン濃度であ
り、Ziはイオンの電荷である）の合計の1/2に等
しいという関係を利用する〕。希釈溶液４部を２
つの溶液各々１部に加え、こうして得られた２つ
の混合液の全イオン強度をチエツクする。２つの
混合液において全イオン強度が150ｍＭ〜250ｍＭ
の範囲内ならば、稀釈溶液の濃度は満足なもので
ある。 尿の場合、好ましくはあらかじめ決められるア
ミン塩の濃度は稀釈液のイオン強度が150ｍＭと
なるような濃度である。75〜85ｍＭの酢酸でプロ
トン化された２−（ジエチルアミノ）−１−エチル
アルコール（以下、「DEAE」と称する）を用い
る場合、水１あたりDEAEは約0.52モル必要で
ある。然る後に、この稀釈液４部を尿１部に用い
て、ヒト患者の尿イオン強度を150ｍＭ〜250ｍＭ
の範囲に狭める。 前記範囲150ｍＭ〜250ｍＭは、前述したISE′s
のイオン活量係数がその範囲内では比較的一定で
あるために好ましい。この範囲がたとえば濃度
0.42Mの稀釈溶液をもつと多量に加えることによ
つて、または0.52Mより濃い濃度の稀釈溶液をも
つと少量で加えることによつても達成できること
は容易に理解されよう。しかしながら、稀釈液の
塩は0.52Mよりもかなり濃い濃度、たとえば、
1.5Mで加えると、検量線の勾配によつて示され
るような妨害が起こることがわかつている。ま
た、（原濃度が低い）稀釈溶液をあまり多量に加
えると、検出すべき試験液のイオンがISEの検出
限界の下限よりも減少する可能性がある。 試験液が尿以外のものでもある場合、150ｍＭ
〜250ｍＭの範囲を達成するために添加すべき稀
釈液の量は、その試験液のイオン強度の予想限界
を確認し、それに応じて稀釈液を添加することに
よつて容易に決定される。 尿電解質の分析は好ましくは、たとえばNa+に
選択性を有する２つの同一のISE′sを併用し、患
者から得た稀釈尿試料をその一方と接触させ、既
知濃度のNa+を含む対照液をその他方と接触させ
る。より詳細には、このようなISEの有効な例
は、銀層、塩化銀層、脱イオンゼラチン結合剤中
NaCl層ならびにカルボキシル化ポリ塩化ビニル
中メチルモネジ（methyl monesin、Na+イオノ
フオア及びビス（２−エチルヘキシル）セバケー
ト（キヤリアー溶媒）の層を積層して含んでなる
Na+臨床化学スライドである。この分析の間、２
つの液はイオンブリツジ、たとえば、ペーパーブ
リツジの上または中で互いにイオン接触せしめら
れ、電位差計が２つの電極に接触して配置され
て、対照液に比較して患者試料中のイオン分析物
の異なる活性によつて生ずる電気的不均衡が検知
される。たとえば、米国特許第4053381号記載の
手法を参照されたい。 溶媒として水を用いて調製した本発明の稀釈液
は、被験水性試料と混合した場合、前段落に述べ
たISE′sを用いて得られるNa+についての検量線
は、約55〜約65ミリボルト／Na+濃度のデイケイ
ドの勾配を保持する。この検量線は、これらの
ISE′sを用いた電位差測定の実施に本発明の稀釈
液を用いると有意な妨害が起こらないことを決定
的に示している。 本発明によつて妨害が低減されるメカニズムは
完全にはかつていない。しかしながら、ヒドロキ
シル基が窒素原子からあまり遠すぎると、すなわ
ち、窒素原子から２結合よりも遠く離れた炭素原
子に結合していると、稀釈液によつて有意な妨害
が生じる。 実施例 以下の実施例はさらに本発明を説明するもので
ある。 各例において、試験の電極は前述の米国特許第
4214968号に記載されているNa+臨床化学スライ
ドである。これらはイーストマン・コダツク社
（Eastman Kodak Co.）から商標名「コダツ
ク・エクタケム（Kodak EKTACHEM）として
入手可能である。これらのスライドは前述した１
対のISE′sを含む。 例 １ DEAEの使用 脱イオン水数百mlにDEAE0.52モル及び
EDTA2.92ｇを加え、溶解するまで撹拌した。さ
らに水を加えて溶液の容量を約800mlとし、ここ
で、酢酸75〜85ミリモルを加えてPHを10.5に調整
した。次いで、溶液を水で１まで稀釈した。60
ｍＭ及び225ｍＭのNaClを含む２つの試験溶液の
各１部にこの溶液４部を各々加えた。然る後に、
検量線をつくり、勾配値を調べた。 比較例として、DEAEの代わりに以下のアミン
0.52Mを用いる以外は前述と同様にして、同様な
稀釈液を得た：
【表】
全ての場合に、調整した稀釈液のPHは10.5であ
つた。 表は、予測勾配（すなわち、ネルンスト勾
配）及び前述のようにして調製した稀釈試験溶液
から得られた実測勾配を示している。稀釈試験溶
液を一方のISE対と接触させ、対照液を他方の
ISE対と接触させた。（対照液は2M KClと5.0
ｇ／ポリビニルピロリドンを含んでいた。）
つた。 表は、予測勾配（すなわち、ネルンスト勾
配）及び前述のようにして調製した稀釈試験溶液
から得られた実測勾配を示している。稀釈試験溶
液を一方のISE対と接触させ、対照液を他方の
ISE対と接触させた。（対照液は2M KClと5.0
ｇ／ポリビニルピロリドンを含んでいた。）
【表】
このように、これらのうち、DEAEのみが有意
な妨害を示さなかつた。すなわち、デイケードあ
たり約55ｍＶ〜約65ｍＶの勾配を示した。 例 ２及び３ 他の稀釈液 例１と同様にして酢酸で中和した表のアミン
0.52MをDEAEの代わりに稀釈液中に用いた以外
は例１の手法を繰り返した。稀釈液はさらに８ｍ
ＭのEDTA及び５ｇ／のポリビニルピロリド
ンを含んでいた。比較例４はヒドロキシ基が窒素
原子から２結合より遠く離れたアミンを含んでい
た。
な妨害を示さなかつた。すなわち、デイケードあ
たり約55ｍＶ〜約65ｍＶの勾配を示した。 例 ２及び３ 他の稀釈液 例１と同様にして酢酸で中和した表のアミン
0.52MをDEAEの代わりに稀釈液中に用いた以外
は例１の手法を繰り返した。稀釈液はさらに８ｍ
ＭのEDTA及び５ｇ／のポリビニルピロリド
ンを含んでいた。比較例４はヒドロキシ基が窒素
原子から２結合より遠く離れたアミンを含んでい
た。
【表】
１−プロピ
ルアルコー
ル酢酸塩
ルアルコー
ル酢酸塩
【表】
チルアルコ
ール
比較例４の結果は、ヒドロキシ基の酸素−炭素
結合が窒素原子から２結合より遠くには離れてい
ないことが重要であることを証明した。勾配52.8
は許容され得ない。 例 ４〜８ シミユレートされた尿稀釈液 尿との使用をシミユレートするために以下の塩
の試験液を調製した。
ール
比較例４の結果は、ヒドロキシ基の酸素−炭素
結合が窒素原子から２結合より遠くには離れてい
ないことが重要であることを証明した。勾配52.8
は許容され得ない。 例 ４〜８ シミユレートされた尿稀釈液 尿との使用をシミユレートするために以下の塩
の試験液を調製した。
【表】
試験液２は全イオン強度が低い尿をシミユレー
トし、試験液５は全イオン強度が極めて高い尿を
シミユレートした。これらは例１の手法に従つて
DEAE含有稀釈液で稀釈し、例１と同様にして
Na+について測定した。稀釈工程後、これらの溶
液の全イオンは強度は176ｍＭ（試験液２）〜232
ｍＭ（試験液５）であり、充分に前述の望ましい
範囲内であつた。対照液はDEAE稀釈液中に調製
された2M KClであつた。結果を表に示す。予
測分析物濃度、偏り及び偏り％も合わせて記載す
る。偏りは予測値と測定値との差であり、測定値
の誤差を表わす。
トし、試験液５は全イオン強度が極めて高い尿を
シミユレートした。これらは例１の手法に従つて
DEAE含有稀釈液で稀釈し、例１と同様にして
Na+について測定した。稀釈工程後、これらの溶
液の全イオンは強度は176ｍＭ（試験液２）〜232
ｍＭ（試験液５）であり、充分に前述の望ましい
範囲内であつた。対照液はDEAE稀釈液中に調製
された2M KClであつた。結果を表に示す。予
測分析物濃度、偏り及び偏り％も合わせて記載す
る。偏りは予測値と測定値との差であり、測定値
の誤差を表わす。
【表】
精度（正確度及び精密度）に関する限り、±５
％以内は許容可能とみなされ、これらの全例は稀
釈液によつて満足な性能を示した。これは、極端
なイオン強度値を有する試験液２及び５を含む例
５及び８について特に注目すべきことである。 例 ９ 尿での試験 合成生理的塩溶液の代わりに異なる15人の患者
から得た実際の尿試料を用いて、例４の手法を繰
り返した。例４の手法を行なつた後のNa+濃度
を、コーニング・グラス・ウオークス（Corning
glass Works）の１部門であるコーニング・メデ
イカル・アンド・サイエンテイフイツク
（Corning Medical＆Scientific）製のフレーム光
度計で得られた値と対比して調べた。ISENa+濃
度をフレーム光度計値に対してプロツトすると、
相関は、勾配1.1±0.02（平均偏り−2.5％）及びプ
ロツトからの標準誤差（Sy.x）4.04ｍＭを示し
た。このように、DEAE稀釈液は、前記
Na+ISE′sを用いたNa+分析のために尿を稀釈す
るのに使用した場合、充分な性能を示した。
％以内は許容可能とみなされ、これらの全例は稀
釈液によつて満足な性能を示した。これは、極端
なイオン強度値を有する試験液２及び５を含む例
５及び８について特に注目すべきことである。 例 ９ 尿での試験 合成生理的塩溶液の代わりに異なる15人の患者
から得た実際の尿試料を用いて、例４の手法を繰
り返した。例４の手法を行なつた後のNa+濃度
を、コーニング・グラス・ウオークス（Corning
glass Works）の１部門であるコーニング・メデ
イカル・アンド・サイエンテイフイツク
（Corning Medical＆Scientific）製のフレーム光
度計で得られた値と対比して調べた。ISENa+濃
度をフレーム光度計値に対してプロツトすると、
相関は、勾配1.1±0.02（平均偏り−2.5％）及びプ
ロツトからの標準誤差（Sy.x）4.04ｍＭを示し
た。このように、DEAE稀釈液は、前記
Na+ISE′sを用いたNa+分析のために尿を稀釈す
るのに使用した場合、充分な性能を示した。
Claims (1)
- １ （）pKaが約9.3またはそれ以上であり且
つ（）炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基が
アミンの窒素原子に結合しており、該ヒドロキシ
の酸素−炭素結合が窒素原子から２結合より遠く
には離れていない水溶性プロトン化有機アミンの
酸陰イオン塩から選ばれた化合物を活性成分とし
て含んでなる、イオン含有液のイオン強度範囲を
狭めるための稀釈液。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US389515 | 1982-06-17 | ||
| US06/389,515 US4416735A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Diluent and method for potentiometric assay of liquids |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597256A JPS597256A (ja) | 1984-01-14 |
| JPH0331385B2 true JPH0331385B2 (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=23538577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58107980A Granted JPS597256A (ja) | 1982-06-17 | 1983-06-17 | 液体の電位差測定用稀釈液 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPS597256A (ja) |
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Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1983
- 1983-06-17 JP JP58107980A patent/JPS597256A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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