JPH04177164A

JPH04177164A - イオン濃度測定器具

Info

Publication number: JPH04177164A
Application number: JP30475090A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; 宏鈴木; Nobuko Suzuki; 鈴木　伸子
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-06-24

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、被検液中のイオン濃度を測定するイオン濃度
測定器具に関する。

〈従来の技術〉溶液の比重の測定は、食品工業や醗酵工業あるいは臨床
検査の分野で多（行なわれている。

例えば、臨床検査の分野では、尿比重の測定による腎臓
病の診断等が行なわれている。

尿比重は、尿中の溶質量を示すもので、その値は、尿中
のイオン濃度および浸透圧と良好な相関性を示すことが
知られている。　通常、健常人の尿比重は、１．０１６
〜１．０２２であるが、その値が該範囲よりも小さい場
合には、屈筋症、急性腎不全、腎孟炎等の疑いがあり、
一方、大きい場合には、ネフローゼ症候群、種々の水分
喪失等が考えられる。

このような尿比重は、従来、比重瓶、比重計（浮秤）等
を使用するか、あるいは尿比重と相関性がある尿屈折計
または浸透圧計を用いて測定されていた。

しかしながら、比重瓶、比重計等を用いるこれらの方法
では、高価な測定器具を必要とすること、破損し難い器
具を使用しなければならないこと、さらには複雑な操作
を必要とすること等の多くの問題を有していた。

このような問題を解決するために、以下のような技術が
開示されている。

ｌ）　液体の比重もしくはオスモラリティーの関数であ
る検知可能な応答をなすことができる物質を封入し、浸
透による圧に対して壊れやすくかつ半透明性の高分子膜
の壁を有する少なくとも有効数のマイクロカプセルから
なり、該マイクロカプセルがカプセル内外に一定の浸透
圧勾配が生じた時に、膜壁を介して封入された内容物を
放圧し、検知可能な応答を生じることよりなる供試液体
の比重もしくはオスモラリティーの測定用組成物および
該組成物を用いてなる測定器具（特公昭６０−４６３７
４号）。

２）　弱酸性もしくは弱塩基性の多価高分子電解質およ
び該電解質と試験対象の試料との間のイオン交換に対し
て検知可能な応答を生起せしめることができるｐＨ支持
物質とからなる液体試料のイオン強度測定用組成物（特
公昭６２−１２８５８号）。

３）　水溶液のイオン強度に対応する吸水量を示す湿潤
性物質と、該吸水量の変動幅に対応する溶解度を示すこ
とにより透明度の変化を生じる吸水指示物質を含む試験
層および該試験層の光学的バックグランドとなる支持体
よりなる水溶液試料の比重試験用具（特開昭６２−９５
４６２号）。

しかしながら、上記１）、２）および３）を使用する方
法は、いずれも高価な装置、設備、薬品を必要とするた
め、コスト高となり、また、測定作業も煩雑で、時間が
かかり、しかも、十分な精度が得られないという問題が
ある。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明の目的は、被検液中のイオン濃度を簡易な操作で
、迅速に、精度良く測定しつるイオン濃度測定器具を提
供することにある。

〈課題を解決するための手段〉このような目的は、下記（１）〜（１７）の本発明によ
り達成される。

（１）着色または呈色物質がイオン結合されたイオン交
換体を担持する試薬層と、該試薬層に隣接して設けられ
た転写Ｍとを有することを特徴とするイオン濃度測定器
具。

（２）前記イオン交換体は、イオン交換樹脂である上記
（１）に記載のイオン濃度測定器具。

（３）前記イオン交換体は、粒状物である上記（１）ま
たは（２）に記載のイオン濃度測定器具。

（４）前記イオン交換体の平均粒径は、５〜２００押で
ある上記（３）に記載のイオン濃度測定器具。

（５）前記着色または呈色物質は、被検液に対する溶解
性または分散性に優れたものである上記（１）〜（４）
のいずれかに記載のイオン濃度測定器具。

（６）前記着色または呈色物質は、被検液中のイオン濃
度に対する溶解度の安定性に優れるものである上記（１
）〜（４）のいずれかに記載のイオン濃度測定器具。

（７）前記着色または呈色物質は、アゾ色素、アントラ
キノン系色素、トリフェニルメタン系色素、オキサジン
系色素およびチアジン系色素よりなる群から選ばれた少
なくとも一種である上記（１）〜（６）のいずれかに記
載のイオン濃度測定器具。

（８）前記着色または呈色物質は、タートラジン、アシ
ッドブルー９２、アシッドブルー４５、アシッドブルー
１２９、ベーシックブルー３、ベーシックレッド２９、
ベーシックフクシンおよびメチレンブルーよりなる群が
ら選ばれた少な（とも一種である上記（１）〜（７）の
いずれかに記載のイオン濃度測定器具。

（９）前記着色または呈色物質の担持量は、試薬層１ｍ
”当り、５００〜１０００ｍｇテある上記（１）〜（８
）のいずれかに記載のイオン濃度測定器具。

（１０）前記転写層は、前記試薬層上に被検液を一様に
展開する機能を有する上記（１）〜（９）″のいずれか
に記載のイオン濃度測定器具。

（１１）前記転写層ば、吸水性を有する物質で構成され
ている上記（１）〜（１０）のいずれかに記載のイオン
濃度測定器具。

（１２）前記転写層に、界面活性剤が付与されている上
記（１）〜（１１）のいずれかに記載のイオン濃度測定
器具。

（１３）前記転写層は、前記試薬層からの光を遮断する
性質を有するものである上記（１）〜（１２）のいずれ
かに記載のイオン濃度測定器具。

（１４）前記試薬層および／または前記転写層を支持す
る支持体を有する上記（１）〜（１３）のいずれかに記
載のイオン濃度測定器具。

（１５）前記支持体上に、接着層、前記試薬層および前
記転写層がこの順に積層された上記（１４）に記載のイ
オン濃度測定器具。

（１６）前記接着層上に前記試薬層が部分的に配置され
、試薬層が配置されていない部分において前記接着層に
前記転写層が接着されている上記（１５）に記載のイオ
ン濃度測定器具。

（１７）尿の比重または浸透圧を測定するための上記（
１）〜（１６）のいずれかに記載のイオン濃度測定器具
。

く作　用〉このような構成の本発明によれば、試薬層に被検液を供
給し、着色または呈色物質がイオン結合されたイオン交
換体と被検液とを接触させると、被検液中に存在する電
解質と着色または呈色物質とがイオン交換される。　こ
れにより、被検液中に存在する電解質の量に対応する量
の着色または呈色物質がイオン交換体より離脱し、この
離脱した着色または呈色物質が転写層に移行しするので
、この転写層の呈色強度を測定することにより被検液中
の電解質量、すなわちイオン濃度を求めることができる
。

この場合、着色または呈色物質は、被検液に対する溶解
性または分散性に優れるものであるか、あるいは被検液
中のイオン濃度に対する溶解度の変化が少ない（特に、
溶解度がほぼ一定である）性質を有するものであれば、
被検液中のイオン濃度にかかわらず、イオン交換体より
離脱した着色または呈色物質が、試薬層に残存すること
なく、そのほぼ全量が被検液中に溶解または分散して転
写層に移行し、その呈色強度を測定することにより、被
検液中のイオン濃度を正確に求めることができる。

また、尿に代表される被検液の比重および浸透圧は、被
検液中のイオン濃度（溶質の量）と相関するので、前述
のようにして測定した被検液中のイオン濃度からこれら
を求めることができる。

〈発明の構成〉以下、本発明のイオン濃度測定器具を添付図面に示す好
適実施例に基いて詳細に説明する。

第１図は、本発明のイオン濃度測定器具の構成例を示す
断面側面図である。　同図に示すように、イオン濃度測
定器具１は、支持体２上に、接着層３、試薬層４および
転写層５がこの順に積層されたものである。

支持体２は、例えば厚さが２０−〜１ｍ＋ｎ程度の板状
をなしている。

支持体２の具体的な構成材料としては、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、セルロースエステル（セルロ
ースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロ
ースアセテートプロピオネート等）、ビスフェノールＡ
のポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ
塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニ
ルアルコール等の各種樹脂、またはガラス等が挙げられ
る。　また、支持体２は、上記のうち、２種以上の材料
によるシートを積層したものでもよい。

支持体２側から測光を行なう場合には、支持体２は、光
透過性を有する材料、好ましくは透明な材料で構成され
る。

支持体２上には、後述する試薬層４を支持体２に固定す
るための接着層３が設けられている。

この接着層３としては、両面粘着テープや各種接着剤等
が挙げられる。　このうち、接着剤としては、でんぷん
系、たんばく系、天然ゴム系の天然高分子接着剤や、シ
リコーンゴム系、クロロブレン系の合成エラストマー等
が使用可能である。

接着層３の厚さは特に限定されず、０．１〜０．５ｍｍ
程度とすればよい。

試薬層４には、着色または呈色物質がイオン結合された
イオン交換体４１が担持されている。　図示の例では、
イオン交換体４１は接着層３の接着力により支持、固定
されている。

イオン交換体４１としては、イオン交換樹脂、炭質イオ
ン交換体のような有機イオン交換体や、ゼオライト、モ
ンモリロン石のような無機イオン交換体が挙げられるが
、このなかでも、特にイオン交換樹脂を用いるのが好ま
しい。

本発明で使用されるイオン交換樹脂としては、例えば、
次のようなものが挙げられる。

■　商品名：ベーカーボンドＡＢＸ（山善■製） ■　商品名：　Ｑ　Ａ　Ｅ　−５ｅｐｈａｄｅｘＡ　−
２５（ファルマシア社製） ■　商品名：アンバーライトＩＲＡ−４００（オルガノ
■製） ■　商品名：アンバーライトＩＲＡ−９４（オルガノ■
製） ■　商品名：アンバーライトＣＧ４００（オルガノ■製
） ■　商品名：アンバーライトＩＲ−１２０（オルガノ■
製） ■　商品名：アンバーライトＩＲＣ−５０（オルガノ■
製） ■　商品名：アンバーライトＩＲＡ−２００Ｃ（オルガ
ノ株製） ■　商品名：ダイアイオン５Ｋ１０２（三菱化成■製）上記■〜■は、陰イオン交換樹脂、上記■〜■は陽イオ
ン交換樹脂である。

イオン交換樹脂の素材は特に限定されず、スチレン系、
アクリル系、セルロース系、シリカ系のもの等が挙げら
れる。

このようなイオン交換樹脂に代表されるイオン交換体は
、陰イオン交換基を有するもの、陽イオン交換基を有す
るもの、それらの双方を有するもの（両性イオン交換体
）のいずれでもよく、単官能基、多官能基のいずれを持
つものでもよい。　このようなイオン交換体の持つイオ
ン交換基により、尿中の陰イオン（例えば、Ｃ１−、Ｓ
Ｏ４”−、ＰＯ４Ｆ−、ＣＯ，−１）および／または陽
イオン（例えば、Ｎａ”″、Ｋ゛、ＮＨ，°、Ｃａ”、
Ｍｇ”）とのイオン交換を行うことができる。

陰イオン交換基としては、ジメチルアミノ基、トリメチ
ルアンモニウム基、β−ヒドロキシエチルジメチルアン
モニウム基等のアミン類が挙げられる。

陽イオン交換基としては、スルホン酸基、カルボン酸基
、リン酸基、ホスホン酸基、ヒ酸基、セレン酸基等が挙
げられる。

また、イオン交換体の形態としては、粒子状（粉末、ビ
ーズ）、鱗片状、繊維状、破砕物等が挙げられるが、こ
のなかでも、特に、図示のような粒子状のものや破砕物
が好ましい。

イオン交換体４１が粒子状の場合、その平均粒径は、５
〜２００−程度、特に、２０〜１００μ程度とするのが
好ましい。

なお、粒子状のイオン交換体４１を用いる場合、試薬層
４は、図示のように、粒子１個分の厚さとすれば足りる
が、それ以上であってもよい。

このようなイオン交換体４１のイオン交換基には、着色
または呈色物質がイオン結合されている。

ここで、着色または呈色物質とは、発色済の色素、発色
前の色素、それ自体では発色しないが所定の物質と反応
して発色しまたは発色させる物質（以下、着色物質とい
う）等を含む概念である。

この着色または呈色物質は、溶媒または分散媒（特に、
水）に対する溶解性または分散性に優れるもの、すなわ
ち溶媒または分散媒に対する着色または呈色物質の溶解
量または分散量の絶対量が比較的大きいもの（例えば、
標準尿中のイオン濃度における溶解量が、５　ｇ／ｄ９
以上）が好ましい。

また、着色または呈色物質の溶解度は、一般に、溶液中
のイオン濃度が増加するのに伴って、減少する傾向にあ
るが、着色または呈色物質の溶解量の絶対量が比較的小
さいものであっても、溶液中のイオン濃度の変化に対し
、溶解度の安定性に優れる性質（溶解度の減少率０〜４
０％程度）、特に、溶解度がほぼ一定である性質を有す
るものであるのが好ましい。

これにより、被検液を含む溶液中のイオン濃度にかかわ
らず、イオン交換体より離脱した着色または呈色物質が
、浮上または沈殿を生じることなくそのほぼ全量が溶液
中に溶解し、その溶液の呈色強度を測定することにより
被検液中のイオン濃度を求めることができる。

このような水溶性の着色または呈色物質としては、例え
ばスルホン駿基、水酸基、カルボン酸基、アミノ基のよ
うな水溶性基を有しているものが多く、具体的には、次
のようなものが挙げられる。

イオン交換体の陰イオン交換基に結合されるものとして
は、陰イオン基として、分子内に１つ以上の陰イオン基
、例えばスルホ基、カルボキシ基等を有する酸性色素が
好ましく、例えば、タートラジン（Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄ
ｅｘ　Ｎｏ、１９１４（１）、アシッドブルー９２　（
Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、１３３９０）、アシッ
ドレッド９７　（Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、２２
８９０）、アシッドレッドｌ　（Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄｅ
ｘ　Ｎｏ、１８０５０）、アリザリｓ　ｏ　−Ｇ　Ｇ　
（Ｃｏ１ｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、　１４０２５）等の
各種アゾ色素や、アシッドブルー４５（Ｃｏ１ｏｒ　Ｉ
ｎｄｅｘ　Ｎｏ、　６３０１０）　、アシッドブルー１
２９　（Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、６２０５８）
　、リアクティブブルー３　Ｇ　（Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄ
ｅｘ　Ｎｏ、６１２１１）　、アシッドブルー２５　（
Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、６２０５５）、アシッ
ドブルー４０　（Ｃｏｆｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、６２
１２５）等のアントラキノン系色素が挙げられ、このな
かでもタートラジン、アシッドブルー９２、アシッドブ
ルー４５、アシッドブルー１２９が好ましく、特にター
トラジンが最も好ましい。

また、イオン交換体の陽イオン交換基に結合されるもの
としては、塩基性色素、例えば、ベーシックレッド２９
　（Ｃｏｆｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、１１４６０）等の
各種アゾ色素や、ベーシックブルー３（Ｃｏ１ｏｒ　Ｉ
ｎｄｅｘ　Ｎｏ。５１００４）等のオキサジン系色素、
メチレンブルー等のチアジン系色素、さらには、ベーシ
ックフクシン（Ｃｏｌｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ。

４２５１０１、クリスタルバイオレット（Ｃｏｌｏｒ　
ＩｎｄｅｘＮｏ、４２５５５　）等のトリフェニルメタ
ン系色素が挙げられ、このなかでも、ベーシックレッド
２９、ベーシックブルー３、メチレンブルー、ベーシッ
クフクシンが特に好ましい。

また、着色または呈色物質として水溶性色素前駆体を使
用する場合には、それ自体では呈色しないので、顕色剤
を添加して発色させてから検出を行なう必要がある。　
このような色素前駆体としては、例えば（１）フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、
ハイドロキノン、サリチル酸、ｍ−。

ｐ−ヒドロキシサリチル酸、０−１ｐ−クロロフェノー
ル、ｏ、ｐ−ブロモフェノール、フロログリシツール等
のフェノール化合物や（２）アニリン、Ｎ、Ｎ−ジメチ
ルアニリン、Ｎ、Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ−スルホプ
ロピルアニリン、Ｎ−メチル−Ｎ−スルホプロルアニリ
ン、Ｎ−エチル−Ｎ−スルホプロピルトルイジン、Ｎ−
メチル−Ｎ−スルホプロピルアニリン、Ｎ−エチル−Ｎ
−スルホプロピルヒドロキシアニリン等のアニリン化合
物等がある。

また、顕色剤としては、（Ａ）４−アミノアンチピリン、３−メチル−２−ベン
ゾチアゾリノン等の酸化縮合呈色型化合物（呈色反応時
に、フェリシアン化カリ等の酸化剤を必要とする。）（Ｂ）ファーストレッドＢソルト、ファーストレッドＡ
Ｌソルト、ファーストレッドＩＴＲソルト、ファースト
レッドバイオレットＬＢソルト、ファーストバイオレッ
トＢソルト、ファーストブルーＢソルト、ファーストブ
ルーＢＢソルト、ファーストブルーＲＲソルト等のジア
ゾカップリング化合物等がある。

この場合、（Ａ）および（Ｂ）のいずれの顕色剤も、前
記（１）および（２）の色素前駆体に対し使用可能であ
る。

このような着色または呈色物質をイオン交換体にイオン
結合する方法は、例えば、イオン交換体と着色または呈
色物質を含む液とを混合、撹拌し、その後、洗浄、乾燥
することにより行うことができる。

着色または呈色物質の試薬層中の担持量は、被検液中の
電解質が、イオン交換体に結合されている着色または呈
色物質とイオン交換されるのに十分な量とされ、具体的
には、試薬層１ｍ”当り、１０〜５０ｇ程度、特に、２
０〜４０ｇとするのが好ましい。

試薬層４の厚さは特に限定されないが、１００〜５００
−程度、特に、２００〜４００−程度とするのが好まし
い。

なお、試薬層４中には、結合剤（バインダー）が含まれ
ていてもよい。

この結合剤としては、ゼラチン、ポリビニルアルコール
、ポリビニルピロリドン、アガロース、ポリビニルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム、ポリウレタン、ポリビニル
プロピオネート等が挙げられる。

転写層５は、試薬層４においてイオン交換体４１から離
脱した着色または呈色物質を転写するものである。

この転写層５は、好ましくは吸水性を有する物質で構成
され、試薬層４上に被検液を一様に展開する機能を有す
るものであるのが好ましい。　これにより、被検液は迅
速かつ均一に転写層５および試薬層４に吸収され、また
、イオン交換体４１から離脱した着色または呈色物質も
迅速かつ均一に転写層５に転写されるので、測定時間が
短くなるとともに呈色ムラが防止される。

また、転写層５は、試薬層４からの光を遮断する性質を
有するもの、例えば、白色をなしているものであるのが
好ましい。　これにより、転写層５の色濃度を測定する
際に、試薬層４からの着色光を排除することができ、正
確な測定を行なうことができる。

このような転写層５の構成材料としては、非繊維性また
は繊維性の多孔質材が好適である。

非繊維性多孔質材としては、濾紙やメンブランフィルタ
−が代表的であり、その他、珪藻土、微結晶材料等の多
孔体を結合剤中に分散した分散物、ガラスや樹脂の微小
球形ビーズを互いに点接着させた多孔質の集合体等が挙
げられる。

また、繊維性多孔質材としては、織物または編物、不織
布、短繊維の集合体等が挙げられる。

繊維の素材としては、木綿、絹、ウール等の天然繊維、
または、ガラス繊維や、ナイロン、ポリエステル、テト
ロン等の各種樹脂繊維等が挙げられ、これらのうちの任
意を組み合せることもできる。

このような転写層５には、界面活性剤（湿潤剤）が付与
されているのが好ましい。　これにより、被検液が均一
に湿潤（浸透）し、かつ着色または呈色物質が均一に転
写され、呈色ムラの発生や、呈色時間の遅れが防止され
る。

使用する界面活性剤としては、例えば、ポリビニルピロ
リドン、コール酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム
、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウ
ム等のアルキル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ジオクチ
ルスルホコハク酸ナトリウム、ジブチルスルホコハク酸
ナトリウム、ジー２−エチルへキシルスルホコハク酸ナ
トリウム（Ａｅｒｏｓｏｌ−ＯＴ）等のジアルキルスル
ホコハク酸、アミドスルホネート、リシノール酸エステ
ルの硫酸エステルナトリウム、α−スルホ脂肪酸アルキ
ルエステル塩、モノラジウムα−スルホノ脂肪酸エステ
ル、ソジウムジアルキルホスフエート、ポリオキシエチ
レンアルキルフェノール、ポリオキシエチレンーポリオ
キシブロビレンーポリオキシエチレングリコール、ポリ
オキシエチレン−９，１０−オクタデカンジオール、ポ
リオキシエチレン−９，１０−ジヒドロキシステアロニ
トリル、直鎖二級アルコールのエチレンオキサイド付加
物等が挙げられる。

転写層５の厚さは特に限定されないが、１００〜１００
０−程度、特に、２００〜５００−程度とするのが好ま
しい。

このような転写層５は、試薬層４上に載置されているだ
けでもよいが、試薬層４に対し固定的に設！されている
のが好ましい。　試薬層３が前記結合剤を含むものであ
る場合、転写層５を未乾状態の試薬層３上に重ね、試薬
層３中の結合剤により両層４．５を接着することができ
る。

また、第２図に示すように、接着層３上に試薬層４を部
分的に配置し、この試薬層４が配置されていない部分、
すなわち、接着層３の露出部分３１において、転写層５
を接着し固定する。

この場合、試薬層４は、接着層３上に均一に分布するよ
うに配置するのが好ましい、　これにより、転写層５の
呈色ムラが防止される。

また、接着層３の面積に対する試薬層４の総面積は、７
０〜９０％程度、特に８０〜９０％程度とするのが好ま
しい。　７０％未満であると着色または呈色物質の担持
量によっては転写層５の呈色強度が弱くなることがあり
、また９０％を超えると転写層５の接着強度が低下する
からである。

第２図に示すイオン濃度測定器具ｌの製造方法としては
、例えば次のようなものが挙げられる。

まず、接着層３上に比較的口の粗い（例えば、０．１〜
０．３ｍｌ１程度）メツシュを貼り、このメツシュの目
の中にイオン交換体４１を入れて接着層３に接着固定す
る。

次に、メツシュを接着層３から剥すと、メツシュがあっ
た部分が接着層３の露出部分３１となるので、転写層５
を重ね、この露出部分３１において転写層５を接着層３
に接着して固定する。

また、第３図および第４図に示すように支持体２、試薬
層４および転写層５をホルダーまたはマウントと呼ばれ
る保持部材６により挟持、固定してもよい。

第３図に示すように、保持部材６は、互いに嵌合しつる
第１保持部材片７および第２保持部材片８で構成される
。

そして、第１保持部材片７上には、支持体２、試薬層４
および転写層５がこの順に載置される。

第２保持部材片８のほぼ中央部には、開口８１が形成さ
れ、両保持部材片７および８を嵌合した状態で、開口８
１の周囲に形成された挟持部８２が転写層５の周縁部を
押圧し、支持体２、試薬層４および転写層５を固定する
。

なお、開口８１は、被検液を転写層５上へ供給するため
の空間として設けられたものである。

また、第４図に示す構成では、支持体２、転写層５およ
び試薬層４の順に積層されるとともに、第１保持部材片
７にも同様の開ロア１が形成されている。

この場合、両保持部材片７および８を嵌合した状態で、
両保持部材片７および８の挟持部７２および８２同士が
支持体２、転写層５および試薬層４を挟持、固定する。

なお、第１保持部材片７の開ロア１は、分析器により支
持体２側から投光、受光を行って転写層５の呈色強度を
測定するための窓として設けられたものである。　従っ
て、この場合の支持体２は、透明のものであるのが好ま
しい。

また、試薬層４中のイオン交換体４１の飛散を防止する
ために、試薬層４中に前記バインダーを含め、イオン交
換体を転写層５に接着するか、または、試薬層４上にイ
オン交換体４１の粒径より小さい目のメツシュ（図示せ
ず）等を設置してもよい。

これらの開ロア１および８１の形状としては、円形、だ
円形、正多角形等が挙げられる。

第１および第２保持部材片７．８の構成材料は特に限定
されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の各種樹脂、
アルミナ等のセラミックス、あるいはアルミニウム、ス
テンレス等の金属等が挙げられる。

以上、本発明のイオン濃度測定器具を図示の構成例につ
いて説明してか、本発明はこれに限定されない。　すな
わち、本発明では、基本的に、試薬層４と、該試薬層４
に隣接して設けられた転写層５とを有していればよく、
支持体２や接着層３は、必要に応じ省略してもよい。

また、層構成や各層の積層順序も任意のものが可能であ
り、例えば、光反射層、保護層、被検液量調整層（余分
な被検液を吸収する層）その他種々の目的で設けられた
層があってもよい。

以下、本発明のイオン濃度測定器具１の使用方法につい
て説明する。

イオン濃度測定器具１の転写層５上に例えば尿のような
被検液を供給する（第４図の構成の場合には、被検液を
試薬層４上に供給する）。

これにより、被検液は、転写層５内に浸透し、さらに、
隣接する試薬層４に到達し、試薬層４内に浸透する。

なお、被検液の供給量が少ない場合（例えば１〜３ｕｊ
程度）には、被検液が転写層５上に展開された後、試薬
層５に到達する。

試薬層４においては、被検液中の電解質、例えば、Ｎａ
”　、　Ｋ”、ＮＨ４”、Ｃａ”、Ｍｇ２＋、Ｃ１−１
ｓｏ、”　、　ｐｏ、”−、ｃｏ、−等が着色または呈
色物質とイオン交換される。　このイオン交換により、
イオン交換体４１から着色または呈色物質が離脱し、被
検液に溶解または分散する。

被検液に溶解または分散した着色または呈色物質は、転
写層５へ移行（拡散）し、転写層５のぼぼ全域に拡散、
転写される。

着色または呈色物質が発色済の色素である場合には、転
写層５は呈色する。　また、着色または呈色物質が発色
前の色素または着色物質である場合には、転写層５に所
定の薬品を添加して発色させることにより、転写層５は
呈色する。

転写層５に移行した着色または呈色物質の量は、被検液
中に存在していた電解質の量にほぼ比例しているため、
転写層５の呈色強度を測定することにより、被検液中の
電解質量、すなわちイオン濃度を測定することができる
。

なお、転写層５の呈色強度の測定は、肉眼の観察による
比色法を適用してもよいが、より正確な測定結果を得る
ために、例えば吸光光度計のような分析器を用いて光学
的に測定するのが好ましい。

被検液、特に尿の比重および浸透圧は、尿中のイオン濃
度を測定することにより求めることができる。　すなわ
ち、尿の比重および浸透圧は、尿中の溶質の量と相関す
るが、この溶質のうちの電解質は、ぼぼ一定の割合（５
０〜７０％）で存在するので、前述のようにして測定し
た尿中のイオン濃度から尿の比重および浸透圧を求める
ことができる。

なお、本発明では、被検液中に非電解質が存在する場合
、この非電解質を分解して電解質を得、この電解質と、
被検液中に本来存在していた電解質との合計−電解質量
を測定することもできる。

例えば、尿中の非電解質である溶質は、その大半が尿素
であるが、この尿素を例えばウレアーゼによりアンモニ
アと二酸化炭素に分解し、このアンモニウムイオンと、
本来存在していたナトリウムイオン、カリウムイオン、
カルシウムイオン、マグネシウムイオン等との合計量を
測定する。　これにより、尿中に本来存在していた電解
質量のみを測定するのに比べ、より正確な尿の比重およ
び浸透圧を求めることができる。

なお、本発明における被検液は、尿に限定されず、例え
ば、血液、血漿、血清、リンパ液、髄液等の体液、また
は、その他の液体でもよい。

〈実施例〉以下、本発明のイオン濃度測定器具の具体的実施例につ
いて説明する。

（実施例１）次のようにしてイオン濃度測定器具を製造した。

平均粒径８０−の粉末状の強塩基性陰イオン交換樹脂（
ファルマシア社製商品名：ＱＡＥ−ＳｅｐｈａｄｅｘＡ
　−２５）に、０．２％のタートラジン水溶液を加え、
十分に撹拌した後、水洗、減圧乾燥して、タートラジン
がイオン結合されたイオン交換樹脂粉末を得た。

厚さ０．２ｍｍの両面粘着テープの一方の面に、比較的
口の粗いナイロンメツシュ（ＮＥＣ工業社製ＴＢ６０、
オープニング２７３μ）を貼り、その上から前記イオン
交換樹脂粉末を散布し、次いでナイロンメツシュを剥し
た。　この状態で、第２図に示すように、両面粘着テー
プにイオン交換樹脂粉末が部分的に接着、固定された試
薬層（厚さ３００−）が形成された。

なお、両面粘着テープの面積に対するイオン交換樹脂粉
末が接着されている部分の面積の割合は、８０％程度で
あった。

その後、試薬層上に、厚さ３００μの転写層（セーレン
■社製分割糸編布Ｔ−１０００）を重ねて圧力を加え、
両面粘着テープのイオン交換樹脂粉末が接着されていな
い露出部分において転写層を両面粘着テープに接着、固
定した。

かくして得られた試薬層および転写層を固定した両面粘
着テープを５ｍｍＸ５ｍｍのサイズに裁断し、これを他
方の面にて厚さ０．３＋ａｍのスチレン製フィルムより
なる支持体に貼着し、本発明のイオン濃度測定器具を得
た。

次に、検量線を得るための被検液として、塩化ナトリウ
ムの濃度が既知（それぞれ１．２．３．４および５ｗｔ
％）の塩化ナトリウム水溶液を用意し、これらの液のナ
トリウムイオン濃度および比重を次のようにして測定し
た。

イオン濃度測定器具の転写層上に被検液５０ｕｊを滴下
し、１分経過後、呈色した転写層の波長４２０ｎｍにお
ける反射吸光度を測定した。

なお、反射吸光度の測定は、天場電子社製反射型分光光
度計ＭＣＰＤ−２００を用いて行った。

被検液の塩化ナトリウム濃度および比重と、反射吸光度
（対数変換値）との関係を第５図のグラフに示す。

同図に示すように、被検液のイオン濃度および比重に応
じて吸光度が変化する検量線が得られた。

このようにして得られた検量線を用いて、イオン濃度が
未知の被検液である尿のイオン濃度および比重（または
浸透圧）を求めた。

８種の尿サンプルを採取し、これらについて前記と同様
にして呈色および吸光度測定を行い、第５図に示す検量
線を用いて各尿サンプルのイオン濃度および比重（また
は浸透圧）を求めた。

これにより求められた各尿サンプルの比重と、尿屈折計
（和光紬薬■製ユリペットＩＩＤ）により測定して得ら
れた各尿サンプルの比重とを比較したところ、その誤差
は、５％以内であり、極めて高精度の測定ができた。

（実施例２）イオン交換樹脂として、平均粒径８０−の粉末状の強塩
基性陰イオン交換樹脂（オルガノ■製部品名：アンバー
ライトＣＧ４００）を５ｇ用いた以外は実施例１と同様
のイオン濃度測定器具を製造し、同様にして、被検液の
イオン濃度および比重を測定したところ、第５図のグラ
フに示す検量線が得られた。

この検量線を用いて、各尿サンプルのイオン濃度および
比重（または浸透圧）を求めたところ、精度の良い測定
結果（誤差５％以内）が得られた。

（実施例３）イオン交換樹脂として、平均粒径８０−の粉末状の塩基
性陰イオン交換樹脂（オルガノ■製商品名：アンバーラ
イトＩ　ＲＡ−９４）を５ｇ用いた以外は実施例１と同
様のイオン濃度測定器具を製造し、同様にして、被検液
のイオン濃度および比重を測定したところ、第５図のグ
ラフに示す検量線が得られた。

（実施例４）イオン交換樹脂に着色または呈色物質を付与するにあた
り、タートラジン水溶液に代えて、０．２％アシッドブ
ルー９２水溶液を用いた以外は実施例１と同様のイオン
濃度測定器具を製造し、同様にして、被検液のイオン濃
度および比重を測定したところ、第６図のグラフに示す
ものとほぼ同様の検量線が得られた（実施例１〜３に比
べ感度はやや低減）。

（実施例５）イオン交換樹脂に着色または呈色物質を付与するにあた
り、タートラジン水溶液に代えて、０．２％アシッドブ
ルー４５分散液を用いた以外は実施例１と同様のイオン
濃度測定器具を製造し、同様にして、被検液のイオン濃
度および比重を測定したところ、第６図のグラフに示す
ものとほぼ同様の検量線が得られた（実施例１〜３に比
べ感度はやや低減）。

（実施例６）イオン交換樹脂に着色または呈色物質を付与するにあた
り、タートラジン水溶液に代えて、０．２％アシッドブ
ルー１２９水溶液を用いた以外は実施例１と同様のイオ
ン濃度測定器具を製造し、同様にして、被検液のイオン
濃度および比重を測定したところ、第６図のグラフに示
すものとほぼ同様の検量線が得られた（実施例１〜３に
比べ感度はやや低減）。

（実施例７）イオン交換樹脂として、平均粒径８０μの粉末状の酸性
陽イオン交換樹脂（オルガノ■製部品名：アンバーライ
トＩＲ−１２０）を５ｇ用い、かつ、このイオン交換樹
脂に着色または呈色物質を付与するにあたり、０．２％
ベーシックブルー３水溶液を用いた以外は実施例１と同
様のイオン濃度測定器具を製造し、同様にして、被検液
のイオン濃度および比重を測定したところ、第７図のグ
ラフに示すものとほぼ同様の検量線が得られた（実施例
１〜３に比べ感度はやや低減）。

（実施例８）イオン交換樹脂として、平均粒径８０ｐＢの粉末状の酸
性陽イオン交換樹脂（オルガノ■製部品名：アンバーラ
イトＩＲＣ−５０）を５ｇ用い、かつ、このイオン交換
樹脂に着色または呈色物質を付与するにあたり、０．２
％ベーシックレッド２９水溶液を用いた以外は実施例１
と同様のイオン濃度測定器具を製造し、同様にして、被
検液のイオン濃度および比重を測定したところ、第７図
のグラフに示すものとほぼ同様の検量線が得られた（実
施例１に比べ感度はやや低減）。

（実施例９）支持体、試薬層および転写層をこの順に重ね、第３図に
示す構造のポリプロピレン製ホルダー（開口径５　ｍｍ
）で挟持、固定した以外は実施例１と同様のイオン濃度
測定器具を製造し、同様にして、被検液のイオン濃度お
よび比重を測定したところ、実施例１とほぼ同様の検量
線が得られた。

（実施例１０）尿素水溶液５■１にウレアーゼ５００ｕを添加し、尿素
をアンモニアと二酸化炭素に分解し、実施例７と同様の
イオン濃度測定器具を用いて、被検液のイオン濃度およ
び比重（または浸透圧）を測定したところ、第８図に示
す検量線が得られた。

〈発明の効果〉本発明のイオン濃度測定器具によれば、従来のように高
価な装置や設備を必要とせず、被検液中のイオン濃度を
簡易な操作で、迅速に、精度良く測定することができる
。　その結果、尿のイオン濃度、比重または浸透圧を測
定するにあたり、その操作性および測定精度の向上が図
れ、臨床検査における各種疾病の診断に貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のイオン濃度測定器具の構成例を示す
断面側面図である。第２図は、本発明のイオン濃度測定器具の構成例を示す
分解斜視図である。第３図および第４図は、それぞれ、本発明のイオン濃度
測定器具の他の構成例を示す断面側面図である。第５図、第６図および第７図は、それぞれ、被検液の塩
化ナトリウム濃度および比重と、吸光度との関係を示す
グラフである。第８図は、被検液の尿素濃度および比重と、吸光度との
関係を示すグラフである。符号の説明ｌ・・・イオン濃度測定器具２・・・支持体３・・・接着層３１・・・露出部分４・・・試薬層４１・・・イオン交換体５・・・転写層６・・・保持部材７・・・第１保持部材片８・・・第２保持部材片７１．８１・・・開口ア２．８２・・・挟持部特許出願人　テ　ル　七　株　式　会　社代　　理　　
人　　弁理士　　　石　　井　　陽　　−同　　　　　
弁理士　　　増　　１）　達　　哉ＦＩＧ、＋ｈＦＩＧ、２ＦＩＧ・３Ｆ　Ｉ　Ｇ、４Ｆ　　Ｉ　　Ｇ、５ＮＯＣＩ末壬変じ′Ｃ！Ｎａｃｌ；震度（Ｗ↑％） μｓ光度

Claims

【特許請求の範囲】

（１）着色または呈色物質がイオン結合されたイオン交
換体を担持する試薬層と、該試薬層に隣接して設けられ
た転写層とを有することを特徴とするイオン濃度測定器
具。
（２）前記イオン交換体は、イオン交換樹脂である請求
項１に記載のイオン濃度測定器具。
（３）前記イオン交換体は、粒状物である請求項１また
は２に記載のイオン濃度測定器具。
（４）前記イオン交換体の平均粒径は、５〜２００μｍ
である請求項３に記載のイオン濃度測定器具。
（５）前記着色または呈色物質は、被検液に対する溶解
性または分散性に優れたものである請求項１〜４のいず
れかに記載のイオン濃度測定器具。
（６）前記着色または呈色物質は、被検液中のイオン濃
度に対する溶解度の安定性に優れるものである請求項１
〜４のいずれかに記載のイオン濃度測定器具。
（７）前記着色または呈色物質は、アゾ色素、アントラ
キノン系色素、トリフェニルメタン系色素、オキサジン
系色素およびチアジン系色素よりなる群から選ばれた少
なくとも一種である請求項１〜６のいずれかに記載のイ
オン濃度測定器具。
（８）前記着色または呈色物質は、タートラジン、アシ
ッドブルー９２、アシッドブルー４５、アシッドブルー
１２９、ベーシックブルー３、ベーシックレッド２９、
ベーシックフクシンおよびメチレンブルーよりなる群か
ら選ばれた少なくとも一種である請求項１〜７のいずれ
かに記載のイオン濃度測定器具。
（９）前記着色または呈色物質の担持量は、試薬層１ｍ
＾２当り、５００〜１０００ｍｇである請求項１〜８の
いずれかに記載のイオン濃度測定器具。
（１０）前記転写層は、前記試薬層上に被検液を一様に
展開する機能を有する請求項１〜９のいずれかに記載の
イオン濃度測定器具。
（１１）前記転写層は、吸水性を有する物質で構成され
ている請求項１〜１０のいずれかに記載のイオン濃度測
定器具。
（１２）前記転写層に、界面活性剤が付与されている請
求項１〜１１のいずれかに記載のイオン濃度測定器具。
（１３）前記転写層は、前記試薬層からの光を遮断する
性質を有するものである請求項１〜１２のいずれかに記
載のイオン濃度測定器具。
（１４）前記試薬層および／または前記転写層を支持す
る支持体を有する請求項１〜１３のいずれかに記載のイ
オン濃度測定器具。
（１５）前記支持体上に、接着層、前記試薬層および前
記転写層がこの順に積層された請求項１４に記載のイオ
ン濃度測定器具。
（１６）前記接着層上に前記試薬層が部分的に配置され
、試薬層が配置されていない部分において前記接着層に
前記転写層が接着されている請求項１５に記載のイオン
濃度測定器具。
（１７）尿の比重または浸透圧を測定するための請求項
１〜１６のいずれかに記載のイオン濃度測定器具。