JPH05142191A - イオン選択性電極 - Google Patents
イオン選択性電極Info
- Publication number
- JPH05142191A JPH05142191A JP3301524A JP30152491A JPH05142191A JP H05142191 A JPH05142191 A JP H05142191A JP 3301524 A JP3301524 A JP 3301524A JP 30152491 A JP30152491 A JP 30152491A JP H05142191 A JPH05142191 A JP H05142191A
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- JP
- Japan
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- ion
- electrode
- internal solution
- conductive polymer
- selective electrode
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】
【化２０】
【化２１】
高分子物質を支持膜とするイオン感応膜と、上記感応膜
を設けた容器と内部溶液とこの容器内に配置された内部
電極を備えたイオン選択性電極において、上記内部溶液
が高分子イオン伝導体（Ｉ）及び導電性高分子（II）で
あることを特徴とするイオン選択性電極。 【効果】内部溶液の劣化に基づく電極性能の低下が起こ
りにくい長期安定性にすぐれたイオン選択性電極が得ら
れる。
を設けた容器と内部溶液とこの容器内に配置された内部
電極を備えたイオン選択性電極において、上記内部溶液
が高分子イオン伝導体（Ｉ）及び導電性高分子（II）で
あることを特徴とするイオン選択性電極。 【効果】内部溶液の劣化に基づく電極性能の低下が起こ
りにくい長期安定性にすぐれたイオン選択性電極が得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体液中のイオン分析
に使用する上で好適なイオン選択性電極に関する。
に使用する上で好適なイオン選択性電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のイオン選択性電極においては、イ
オン感応膜と内部電極との導電をとるための内部溶液と
して電解質溶液が用いられている。
オン感応膜と内部電極との導電をとるための内部溶液と
して電解質溶液が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、イオン選択性電
極は血液中や尿などの生体液に含まれるイオン、例えば
塩素イオン，ナトリウムイオンなどの定量に応用されて
いる。これは、生体液中の特定のイオン濃度が生体の代
謝反応と密接な関係にあることに基づいており、該イオ
ン濃度を測定することにより、高血圧症状，腎疾患，神
経障害等の種々の診断を行なうものである。
極は血液中や尿などの生体液に含まれるイオン、例えば
塩素イオン，ナトリウムイオンなどの定量に応用されて
いる。これは、生体液中の特定のイオン濃度が生体の代
謝反応と密接な関係にあることに基づいており、該イオ
ン濃度を測定することにより、高血圧症状，腎疾患，神
経障害等の種々の診断を行なうものである。
【０００４】一般に、イオン選択性電極は図１に示すよ
うに電極容器１には内部溶液２を満たし、この内部溶液
２に銀／塩化銀の内部電極３を浸し、電極容器１の中央
には生体液の流路５に沿ってイオン感応膜４を固定して
ある。一般に、内部溶液には支持電解質を含む寒天ゲル
が用いられる。しかし、上記従来技術を用いたイオン電
極では寒天ゲル内部に含まれる水分子が電極外部へ滲み
だすという欠点を有するため、長期間にわたる安定性が
十分ではないという問題が存在する。
うに電極容器１には内部溶液２を満たし、この内部溶液
２に銀／塩化銀の内部電極３を浸し、電極容器１の中央
には生体液の流路５に沿ってイオン感応膜４を固定して
ある。一般に、内部溶液には支持電解質を含む寒天ゲル
が用いられる。しかし、上記従来技術を用いたイオン電
極では寒天ゲル内部に含まれる水分子が電極外部へ滲み
だすという欠点を有するため、長期間にわたる安定性が
十分ではないという問題が存在する。
【０００５】発明の目的は、実用的に使用する上で長期
的に電極性能が維持されるイオン選択性電極を提供する
ことにある。
的に電極性能が維持されるイオン選択性電極を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、イオン感応
膜と内部電極と内部溶液とこれらを収容する容器から構
成されるイオン選択性電極において、内部溶液に導電性
高分子を含む高分子イオン導電体を用いることにより達
成される。
膜と内部電極と内部溶液とこれらを収容する容器から構
成されるイオン選択性電極において、内部溶液に導電性
高分子を含む高分子イオン導電体を用いることにより達
成される。
【０００７】本発明の内部溶液の主構成成分の一つは高
分子イオン導電体である。上記の高分子イオン導電体と
しては特に限定されず公知のものを用いうる。本発明に
おいて一般に好適に使用される高分子イオン導電体を一
般式で示せば次のとおりである。
分子イオン導電体である。上記の高分子イオン導電体と
しては特に限定されず公知のものを用いうる。本発明に
おいて一般に好適に使用される高分子イオン導電体を一
般式で示せば次のとおりである。
【０００８】 ポリアルキルオキサイド
【０００９】
【化１】
【００１０】ｎは１〜４の整数であり、ｍは１０〜１０
０００までの値をとる。ここで、ｎが２または３の時そ
れぞれポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサ
イドとなる。
０００までの値をとる。ここで、ｎが２または３の時そ
れぞれポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサ
イドとなる。
【００１１】 オキシド鎖をもつ高分子
【００１２】
【化２】
【００１３】但し、Ｒは水素原子またはアルキル基であ
り、ｎは１〜４の整数であり、ｍは１０〜１００００の
値をとる。
り、ｎは１〜４の整数であり、ｍは１０〜１００００の
値をとる。
【００１４】上記一般式化１及び化２中、Ｒで示される
アルキル基としては、その炭素数は限定されずいかなる
ものでも使用できるが、一般には炭素数１〜４のものが
好適である。
アルキル基としては、その炭素数は限定されずいかなる
ものでも使用できるが、一般には炭素数１〜４のものが
好適である。
【００１５】本発明における内部溶液の主構成成分の一
つは導電性高分子である。上記の導電性高分子としては
特に限定されず公知のものを用いうる。本発明において
一般に好適に使用される導電性高分子を一般式で示せば
次のとおりである。
つは導電性高分子である。上記の導電性高分子としては
特に限定されず公知のものを用いうる。本発明において
一般に好適に使用される導電性高分子を一般式で示せば
次のとおりである。
【００１６】 ポリアセチレン系導電性高分子
【００１７】
【化３】
【００１８】
【化４】
【００１９】
【化５】
【００２０】 ポリフェニレン系導電性高分子
【００２１】
【化６】
【００２２】
【化７】
【００２３】
【化８】
【００２４】
【化９】
【００２５】但し、ＸはＳ，Ｏ，Ｓｅ である。
【００２６】 複素環ポリマー
【００２７】
【化１０】
【００２８】但し、ＸはＮＨ，Ｓ，Ｏ，Ｓｅ，Ｔｅであ
る。
る。
【００２９】 イオン性ポリマー
【００３０】
【化１１】
【００３１】
【化１２】
【００３２】 ラダーポリマー
【００３３】
【化１３】
【００３４】
【化１４】
【００３５】
【作用】本発明における内部溶液は導電性高分子を含む
高分子イオン導電体を用いている。導電性高分子は共役
二重結合を有し、しかも分子自身ドーピングイオンを有
するため優れた導電性を示す。高分子イオン導電体はド
ーピングイオンに基づく優れた導電性を示す。また、両
物質とも水溶性で加工性にも優れており、従来の寒天ゲ
ルのように水分子を含んでいないため水分子の蒸発によ
る電極性能の低下が起こりにくい。
高分子イオン導電体を用いている。導電性高分子は共役
二重結合を有し、しかも分子自身ドーピングイオンを有
するため優れた導電性を示す。高分子イオン導電体はド
ーピングイオンに基づく優れた導電性を示す。また、両
物質とも水溶性で加工性にも優れており、従来の寒天ゲ
ルのように水分子を含んでいないため水分子の蒸発によ
る電極性能の低下が起こりにくい。
【００３６】本発明のイオン選択性電極は、公知の構造
を有するものが特に制限なく採用される。一般には、試
料溶液に浸漬するイオン感応膜で構成された容器内に内
部電極、及び内部溶液を内蔵した構造が好適である。例
えば、代表的な形態としては前記の図１に示した構造が
ある。即ち、図１のイオン選択性電極は電極容器１に内
部溶液２を満たし、この内部溶液２に銀／塩化銀の内部
電極３を浸し、電極容器１の中央には生体液の流路５に
沿ってイオン感応膜４を固定してある。
を有するものが特に制限なく採用される。一般には、試
料溶液に浸漬するイオン感応膜で構成された容器内に内
部電極、及び内部溶液を内蔵した構造が好適である。例
えば、代表的な形態としては前記の図１に示した構造が
ある。即ち、図１のイオン選択性電極は電極容器１に内
部溶液２を満たし、この内部溶液２に銀／塩化銀の内部
電極３を浸し、電極容器１の中央には生体液の流路５に
沿ってイオン感応膜４を固定してある。
【００３７】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００３８】第１の実施例においては、導電性高分子と
してポリ（３−プロピルスルホン酸、１，６−ヘプタジ
イン）化１５、高分子イオン伝導体としてポリエチレン
オキサイドを用いて内部溶液とした。
してポリ（３−プロピルスルホン酸、１，６−ヘプタジ
イン）化１５、高分子イオン伝導体としてポリエチレン
オキサイドを用いて内部溶液とした。
【００３９】
【化１５】
【００４０】上記導電性高分子を４０重量％、ポリエチ
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。イオン
感応膜４には高分子支持膜型塩素イオン感応膜を用い
た。
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。イオン
感応膜４には高分子支持膜型塩素イオン感応膜を用い
た。
【００４１】導電性高分子は加工性の点から、含有量は
２０〜５０重量％が適切である。また、ポリエチレンオ
キサイドは重合度が４００以下であると液体となり、10
00以上になると固体状になるので重合度は４００〜１０
００が好ましい。
２０〜５０重量％が適切である。また、ポリエチレンオ
キサイドは重合度が４００以下であると液体となり、10
00以上になると固体状になるので重合度は４００〜１０
００が好ましい。
【００４２】第２の実施例においては、導電性高分子と
してポリ（３−プロピルスルホン酸フェニレンビニレ
ン）化１６、高分子イオン伝導体としてポリエチレンオ
キサイドを用いて内部溶液とした。イオン感応膜４には
高分子支持膜型塩素イオン感応膜を用いた。
してポリ（３−プロピルスルホン酸フェニレンビニレ
ン）化１６、高分子イオン伝導体としてポリエチレンオ
キサイドを用いて内部溶液とした。イオン感応膜４には
高分子支持膜型塩素イオン感応膜を用いた。
【００４３】
【化１６】
【００４４】上記導電性高分子を４０重量％、ポリエチ
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
【００４５】第３の実施例においては、導電性高分子と
してポリ（３−プロピルスルホン酸チオフェン）化１
７、高分子イオン伝導体としてポリエチレンオキサイド
を用いて内部溶液とした。イオン感応膜４には高分子支
持膜型塩素イオン感応膜を用いた。
してポリ（３−プロピルスルホン酸チオフェン）化１
７、高分子イオン伝導体としてポリエチレンオキサイド
を用いて内部溶液とした。イオン感応膜４には高分子支
持膜型塩素イオン感応膜を用いた。
【００４６】
【化１７】
【００４７】上記導電性高分子を４０重量％、ポリエチ
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
【００４８】第４の実施例においては、導電性高分子と
してポリ（３−プロピルスルホン酸アニリン）化１８、
高分子イオン伝導体としてポリエチレンオキサイドを用
いて内部溶液とした。イオン感応膜４には高分子支持膜
型塩素イオン感応膜を用いた。
してポリ（３−プロピルスルホン酸アニリン）化１８、
高分子イオン伝導体としてポリエチレンオキサイドを用
いて内部溶液とした。イオン感応膜４には高分子支持膜
型塩素イオン感応膜を用いた。
【００４９】
【化１８】
【００５０】上記導電性高分子を４０重量％、ポリエチ
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
【００５１】第５の実施例においては、導電性高分子と
してポリ（プロピルスルホン酸アセン）化１９、高分子
イオン伝導体としてポリエチレンオキサイドを用いて内
部溶液とした。イオン感応膜４には高分子支持膜型塩素
イオン感応膜を用いた。
してポリ（プロピルスルホン酸アセン）化１９、高分子
イオン伝導体としてポリエチレンオキサイドを用いて内
部溶液とした。イオン感応膜４には高分子支持膜型塩素
イオン感応膜を用いた。
【００５２】
【化１９】
【００５３】ただし、ＸはＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈであ
る。
る。
【００５４】上記導電性高分子を４０重量％、ポリエチ
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
レンオキサイドを６０重量％となるように秤量し、撹拌
しながら混合することで内部溶液２を調製した。
【００５５】次に、本発明に基づく実施例の効果につい
て説明する。
て説明する。
【００５６】ここで、本発明との対応のために従来例を
示す。従来例は寒天３重量％，支持電解質２重量％，水
９５重量％の構成である。
示す。従来例は寒天３重量％，支持電解質２重量％，水
９５重量％の構成である。
【００５７】図２は本発明の第１，第２，第３の実施例
のイオン選択性電極と上述の従来例について、１０mmol
及び１００mmol の塩化ナトリウム水溶液測定において
の応答波形を調べた結果を示す。図２において（ａ）,
（ｂ）,（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ本発明に基づく第
１の実施例，第２の実施例，第３の実施例及び従来例の
結果を示している。従来例に基づくイオン選択性電極は
ノイズが多いのに対し、本発明に基づく実施例によるイ
オン選択性電極の応答波形はノイズがほとんど見られ
ず、イオン感応膜と内部電極との間の導電が確実におこ
なわれていることを示している。
のイオン選択性電極と上述の従来例について、１０mmol
及び１００mmol の塩化ナトリウム水溶液測定において
の応答波形を調べた結果を示す。図２において（ａ）,
（ｂ）,（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ本発明に基づく第
１の実施例，第２の実施例，第３の実施例及び従来例の
結果を示している。従来例に基づくイオン選択性電極は
ノイズが多いのに対し、本発明に基づく実施例によるイ
オン選択性電極の応答波形はノイズがほとんど見られ
ず、イオン感応膜と内部電極との間の導電が確実におこ
なわれていることを示している。
【００５８】図３は本発明の第１，第２，第３の実施例
のイオン選択性電極と上述の従来例について、１０mmol
の塩化ナトリウム水溶液測定においてスロープ感度の
経日変化を調べた結果を示す。図３において（ａ）,
（ｂ）,（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ本発明に基づく第
１の実施例，第２の実施例，第３の実施例及び従来例の
結果を示している。従来例に基づくイオン選択性電極は
スロープ感度が不安定で比較的短時間で感度が低下する
のに対し、本発明に基づく実施例によるイオン選択性電
極のスロープ感度は従来例に比べて安定で長期間にわた
り高い値を保った。このように、本発明に基づくイオン
選択性電極は従来例に比較して電極性能が長期間持続す
るという特徴を有するため、実用的なイオン選択性電極
が得られる。
のイオン選択性電極と上述の従来例について、１０mmol
の塩化ナトリウム水溶液測定においてスロープ感度の
経日変化を調べた結果を示す。図３において（ａ）,
（ｂ）,（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ本発明に基づく第
１の実施例，第２の実施例，第３の実施例及び従来例の
結果を示している。従来例に基づくイオン選択性電極は
スロープ感度が不安定で比較的短時間で感度が低下する
のに対し、本発明に基づく実施例によるイオン選択性電
極のスロープ感度は従来例に比べて安定で長期間にわた
り高い値を保った。このように、本発明に基づくイオン
選択性電極は従来例に比較して電極性能が長期間持続す
るという特徴を有するため、実用的なイオン選択性電極
が得られる。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、イオン電極としての特
性である正確性が向上するため、長期間の使用が可能と
なり、高い信頼性が得られる効果がある。
性である正確性が向上するため、長期間の使用が可能と
なり、高い信頼性が得られる効果がある。
【図１】本発明を適用したイオン電極の構成断面図であ
る。
る。
【図２】本発明による実施例のイオン選択性電極と従来
例について、１０mmol 及び１００mmol の塩化ナトリウ
ム水溶液測定においてのアナログ信号波形を調べた結果
を示した図である。
例について、１０mmol 及び１００mmol の塩化ナトリウ
ム水溶液測定においてのアナログ信号波形を調べた結果
を示した図である。
【図３】本発明による実施例のイオン選択性電極と従来
例について、スロープ感度の経日変化を示した図であ
る。
例について、スロープ感度の経日変化を示した図であ
る。
１…電極収容容器、２…内部溶液、３…内部電極、４…
感応膜、５…試料流路。
感応膜、５…試料流路。
Claims (4)
- 【請求項１】高分子物質を支持膜とするイオン感応膜
と、上記感応膜を設けた容器と内部溶液とこの容器内に
配置された内部電極を備えたイオン選択性電極におい
て、上記内部溶液が高分子イオン導電体であることを特
徴とするイオン選択性電極。 - 【請求項２】請求項１記載のイオン選択性電極におい
て、上記内部溶液中に導電性高分子を分散させたことを
特徴とするイオン選択性電極。 - 【請求項３】請求項２記載のイオン選択性電極におい
て、その内部溶液中に上記高分子イオン導電体を５０〜
８０重量％、上記導電性高分子を２０〜５０重量％含有
することを特徴とするイオン選択性電極。 - 【請求項４】請求項３記載のイオン選択性電極におい
て、その内部溶液である高分子イオン導電体の重合度が
１０〜１００００であることを特徴とするイオン選択性
電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301524A JPH05142191A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | イオン選択性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301524A JPH05142191A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | イオン選択性電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142191A true JPH05142191A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=17897971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3301524A Pending JPH05142191A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | イオン選択性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05142191A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631130A2 (en) * | 1993-06-25 | 1994-12-28 | Hitachi, Ltd. | Solid-state ion sensor |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP3301524A patent/JPH05142191A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631130A2 (en) * | 1993-06-25 | 1994-12-28 | Hitachi, Ltd. | Solid-state ion sensor |
| EP0631130A3 (en) * | 1993-06-25 | 1996-12-11 | Hitachi Ltd | Solid-state ion sensor. |
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