JPH0666790A - 血液ガス分析用較正液及びその較正液による血液ガス分析装置の較正方法 - Google Patents
血液ガス分析用較正液及びその較正液による血液ガス分析装置の較正方法Info
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- JPH0666790A JPH0666790A JP4219167A JP21916792A JPH0666790A JP H0666790 A JPH0666790 A JP H0666790A JP 4219167 A JP4219167 A JP 4219167A JP 21916792 A JP21916792 A JP 21916792A JP H0666790 A JPH0666790 A JP H0666790A
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Abstract
(57)【要約】
３７℃におけるｐＨが６．３〜７．５のグッド緩衝液、
リン酸塩緩衝液、３７℃におけるｐＨが６．８〜７．４
のトリス緩衝液、及び３７℃におけるｐＫａが６．５〜
７．６の水に易溶性のグッド緩衝試薬の水溶液のいずれ
かを第１液、炭酸アルカリ塩溶液を第２液とし、第１液
及び第２液を大気中の酸素濃度と平衡化させる。その後
両液を混合することによって、３７℃におけるｐＨが
６．５〜７．６で、かつ二酸化炭素分圧が１０〜１５０
ｍｍＨｇの範囲内にある血液ガス分析用較正液が得られ
る。この較正液によって血液のｐＨ、二酸化炭素分圧及
び酸素分圧が同時に測定できる。
リン酸塩緩衝液、３７℃におけるｐＨが６．８〜７．４
のトリス緩衝液、及び３７℃におけるｐＫａが６．５〜
７．６の水に易溶性のグッド緩衝試薬の水溶液のいずれ
かを第１液、炭酸アルカリ塩溶液を第２液とし、第１液
及び第２液を大気中の酸素濃度と平衡化させる。その後
両液を混合することによって、３７℃におけるｐＨが
６．５〜７．６で、かつ二酸化炭素分圧が１０〜１５０
ｍｍＨｇの範囲内にある血液ガス分析用較正液が得られ
る。この較正液によって血液のｐＨ、二酸化炭素分圧及
び酸素分圧が同時に測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、血液ガス分析用の較正
液及びその較正液を用いて電極較正を行う血液ガス分析
装置の較正方法に関する。
液及びその較正液を用いて電極較正を行う血液ガス分析
装置の較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】血液ガス分析は、緊急検査における重要
項目であり、そのため迅速性と簡便性の点で優れている
電極法によって測定が行われている。すなわちｐＨ電
極，ＰCO 2 電極（セベリングハウス型電極），ＰO2電極
（クラーク型電極）を一体化した装置に嫌気的に採取し
た血液を注入することによって、数分間以内に血液中の
ｐＨ，二酸化炭素分圧（ＰCO2 ），酸素分圧（ＰO2）が
測定される。さらに現在の最新型装置によれば、これら
の他にナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、クロル
（Ｃｌ）、イオン化カルシウム（Ｃａ++）を測定するこ
ともできる。
項目であり、そのため迅速性と簡便性の点で優れている
電極法によって測定が行われている。すなわちｐＨ電
極，ＰCO 2 電極（セベリングハウス型電極），ＰO2電極
（クラーク型電極）を一体化した装置に嫌気的に採取し
た血液を注入することによって、数分間以内に血液中の
ｐＨ，二酸化炭素分圧（ＰCO2 ），酸素分圧（ＰO2）が
測定される。さらに現在の最新型装置によれば、これら
の他にナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、クロル
（Ｃｌ）、イオン化カルシウム（Ｃａ++）を測定するこ
ともできる。
【０００３】従来、血液ガス分析装置の較正には、ｐＨ
については一般に中性リン酸塩、リン酸塩、３−〔４−
（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジニル〕−１−
プロパンスルホン酸（以下、ＨＥＰＥＳと略記する）、
３−（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸（以下、Ｍ
ＯＰＳと略記する）、トリス（ヒドロキシメチル）アミ
ノメタン（以下、トリスと略記する）などの緩衝液が用
いられ、ＰCO2 及びＰO2についてはそれぞれの較正ガス
が用いられる。ＰCO2 、ＰO2の較正方式には２種類あ
り、一つは標準ガスを水蒸気で飽和した後に電極に送っ
て較正する方式であり、他の一つは空気と高濃度のＣＯ
2 （純ガス）を用いて装置に内蔵された混合器によって
所定濃度の較正ガスを発生させ、それをｐＨ緩衝液にバ
ブリングして飽和させた後に電極に送って較正する方式
である。
については一般に中性リン酸塩、リン酸塩、３−〔４−
（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジニル〕−１−
プロパンスルホン酸（以下、ＨＥＰＥＳと略記する）、
３−（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸（以下、Ｍ
ＯＰＳと略記する）、トリス（ヒドロキシメチル）アミ
ノメタン（以下、トリスと略記する）などの緩衝液が用
いられ、ＰCO2 及びＰO2についてはそれぞれの較正ガス
が用いられる。ＰCO2 、ＰO2の較正方式には２種類あ
り、一つは標準ガスを水蒸気で飽和した後に電極に送っ
て較正する方式であり、他の一つは空気と高濃度のＣＯ
2 （純ガス）を用いて装置に内蔵された混合器によって
所定濃度の較正ガスを発生させ、それをｐＨ緩衝液にバ
ブリングして飽和させた後に電極に送って較正する方式
である。
【０００４】これらの方式はいずれにしても、高圧ガス
ボンベである標準ガスボンベ又はＣＯ2 の純ガスボンベ
が装置に付帯し、装置重量が大きくなるため運搬に不便
であること、装置を移動させた場合やガスボンベを交換
する場合等において、ボンベの接続とその後の調整に時
間と労力を要すること、第１の方式の場合には標準ガス
の値に、製造上及び値決め上の誤差があり、それが比較
的大きいこと（２〜５ｍｍＨｇ）など、血液ガス分析に
おける正確、迅速、簡便という重要な要求に応じられな
い欠点を有している。
ボンベである標準ガスボンベ又はＣＯ2 の純ガスボンベ
が装置に付帯し、装置重量が大きくなるため運搬に不便
であること、装置を移動させた場合やガスボンベを交換
する場合等において、ボンベの接続とその後の調整に時
間と労力を要すること、第１の方式の場合には標準ガス
の値に、製造上及び値決め上の誤差があり、それが比較
的大きいこと（２〜５ｍｍＨｇ）など、血液ガス分析に
おける正確、迅速、簡便という重要な要求に応じられな
い欠点を有している。
【０００５】これらの欠点を避けるために、危険で重い
高圧ガスボンベを用いる代わりに、あらかじめ標準ガス
で飽和された緩衝液をガス不透過性容器に入れ、その液
を用いて較正する方式が提案された。しかしながらこの
方式では、環境温度が高くなると緩衝液中に溶存してい
たガスが気化、分離してガス濃度が変ること、環境温度
が低下しても気化したガスが再び溶解するのに時間がか
かることなどの欠点があり、さらに装置への較正液の供
給経路を気密にしなければならないなど、装置設計上の
難点もある。
高圧ガスボンベを用いる代わりに、あらかじめ標準ガス
で飽和された緩衝液をガス不透過性容器に入れ、その液
を用いて較正する方式が提案された。しかしながらこの
方式では、環境温度が高くなると緩衝液中に溶存してい
たガスが気化、分離してガス濃度が変ること、環境温度
が低下しても気化したガスが再び溶解するのに時間がか
かることなどの欠点があり、さらに装置への較正液の供
給経路を気密にしなければならないなど、装置設計上の
難点もある。
【０００６】また較正液のＣＯ2 分圧が大きいため、ガ
ス不透過性容器に完全なガス不透過性が要求されるが、
血液ガス分析に要求される完全性を満足させるものでは
ない。このようにこの方式は、高圧ガスボンベを用いな
いという利点を有するけれども、正確さ、再現性、信頼
性、較正液のコストの点で劣っている。
ス不透過性容器に完全なガス不透過性が要求されるが、
血液ガス分析に要求される完全性を満足させるものでは
ない。このようにこの方式は、高圧ガスボンベを用いな
いという利点を有するけれども、正確さ、再現性、信頼
性、較正液のコストの点で劣っている。
【０００７】次にＣＯ2 ガスを発生させる方式として、
ケミカルアクチノメトリーがある。これはフェリシュウ
酸カリウムＫ3 Ｆｅ（Ｃ2 Ｏ4 ）3 に近紫外光を照射す
ることにより、光化学反応が進行してＣＯ2 を発生させ
るものである。 〔Ｆｅ（３価）（Ｃ2 Ｏ4 ）3 〕3-−近紫外光→ 〔Ｆｅ（２価）（Ｃ2 Ｏ4 ）2 〕2-＋２ＣＯ2 この方式によりＣＯ2 の溶存量の異なる液が製造でき、
ＣＯ2 ガスの較正が可能となる。しかしながらこの場
合、光源の安定性と光強度の維持が重要であり、それが
一定に保たれないならば較正ガスの誤差が大きくなる。
またそのチェックシステムのために装置が複雑化する
し、フェリシュウ酸カリウムの安定性の確保も防腐剤と
の兼ね合いから未知の問題も残っている。
ケミカルアクチノメトリーがある。これはフェリシュウ
酸カリウムＫ3 Ｆｅ（Ｃ2 Ｏ4 ）3 に近紫外光を照射す
ることにより、光化学反応が進行してＣＯ2 を発生させ
るものである。 〔Ｆｅ（３価）（Ｃ2 Ｏ4 ）3 〕3-−近紫外光→ 〔Ｆｅ（２価）（Ｃ2 Ｏ4 ）2 〕2-＋２ＣＯ2 この方式によりＣＯ2 の溶存量の異なる液が製造でき、
ＣＯ2 ガスの較正が可能となる。しかしながらこの場
合、光源の安定性と光強度の維持が重要であり、それが
一定に保たれないならば較正ガスの誤差が大きくなる。
またそのチェックシステムのために装置が複雑化する
し、フェリシュウ酸カリウムの安定性の確保も防腐剤と
の兼ね合いから未知の問題も残っている。
【０００８】ケミカルアクチメトリーによらずにＣＯ2
ガスを発生させる方法は古くから知られている。例えば
炭酸アルカリ塩に酸を加えればＣＯ2 ガスが発生するこ
とは周知である。しかしながらこの原理では、発生した
ＣＯ2 ガスから例えば４０ｍｍＨｇのような特定のＰ
CO2 を有するガス又は液を得るためには複雑なメカニズ
ムが必要である。さらにこの方法では、ｐＨとＰCO2 が
同時に特定の値になるように調節することができない。
このようなわけで実際の血液ガス分析装置は、必ずガス
ボンベとｐＨ緩衝液とを備えており、ｐＨとガスとはそ
れぞれ別個に較正されるか、ｐＨ緩衝液にガスを飽和さ
せて、較正を行っている。
ガスを発生させる方法は古くから知られている。例えば
炭酸アルカリ塩に酸を加えればＣＯ2 ガスが発生するこ
とは周知である。しかしながらこの原理では、発生した
ＣＯ2 ガスから例えば４０ｍｍＨｇのような特定のＰ
CO2 を有するガス又は液を得るためには複雑なメカニズ
ムが必要である。さらにこの方法では、ｐＨとＰCO2 が
同時に特定の値になるように調節することができない。
このようなわけで実際の血液ガス分析装置は、必ずガス
ボンベとｐＨ緩衝液とを備えており、ｐＨとガスとはそ
れぞれ別個に較正されるか、ｐＨ緩衝液にガスを飽和さ
せて、較正を行っている。
【０００９】もしｐＨとガスの較正が同時に行われれ
ば、高圧ガスボンベを装置に付帯させる必要がなくな
り、きわめて簡便な装置を用いることができるし、ｐＨ
緩衝液にガスを飽和させる工程も不要となる。さらにガ
スで較正する場合、ガスを水蒸気で飽和させる工程も必
要としなくなる。このようにｐＨとガスを一定量含む較
正液が簡便に得られた場合の利点は大であるにもかかわ
らず、前記原理を利用した簡単な方式が発展させられる
ことはなかった。
ば、高圧ガスボンベを装置に付帯させる必要がなくな
り、きわめて簡便な装置を用いることができるし、ｐＨ
緩衝液にガスを飽和させる工程も不要となる。さらにガ
スで較正する場合、ガスを水蒸気で飽和させる工程も必
要としなくなる。このようにｐＨとガスを一定量含む較
正液が簡便に得られた場合の利点は大であるにもかかわ
らず、前記原理を利用した簡単な方式が発展させられる
ことはなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、血液
ガス分析装置の較正に当たって必要な、ｐＨ，Ｐ
CO2 （二酸化炭素分圧）及びＰO2（酸素分圧）を同時に
較正できる較正液を得ることであり、本発明の他の目的
はその較正液を用いて電極の較正を行う血液ガス分析装
置の較正方法を得ることである。
ガス分析装置の較正に当たって必要な、ｐＨ，Ｐ
CO2 （二酸化炭素分圧）及びＰO2（酸素分圧）を同時に
較正できる較正液を得ることであり、本発明の他の目的
はその較正液を用いて電極の較正を行う血液ガス分析装
置の較正方法を得ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そのため本発明によるｐ
Ｈ及びＰCO2 較正液は、３７℃におけるｐＨが６．３〜
７．５のグッド緩衝液、リン酸塩緩衝液、及び３７℃に
おけるｐＨが６．８〜７．４のトリス緩衝液のうちのい
ずれかを第１液とし、これを第２液である炭酸アルカリ
塩溶液と混合して得られる、３７℃におけるｐＨが６．
５〜７．６で、かつＣＯ2 分圧が１０〜１５０ｍｍＨｇ
の範囲内にある較正液である。
Ｈ及びＰCO2 較正液は、３７℃におけるｐＨが６．３〜
７．５のグッド緩衝液、リン酸塩緩衝液、及び３７℃に
おけるｐＨが６．８〜７．４のトリス緩衝液のうちのい
ずれかを第１液とし、これを第２液である炭酸アルカリ
塩溶液と混合して得られる、３７℃におけるｐＨが６．
５〜７．６で、かつＣＯ2 分圧が１０〜１５０ｍｍＨｇ
の範囲内にある較正液である。
【００１２】本発明の他の実施態様によるｐＨ及びＰ
CO2 較正液は、３７℃におけるｐＫａが６．５〜７．６
である水に易溶性のグッド緩衝液用試薬の水溶液を第１
液とし、これを第２液である炭酸アルカリ塩溶液と混合
して得られる、３７℃におけるｐＨが６．５〜７．６
で、かつＣＯ2 分圧が１０〜１５０ｍｍＨｇの範囲内に
ある較正液である。
CO2 較正液は、３７℃におけるｐＫａが６．５〜７．６
である水に易溶性のグッド緩衝液用試薬の水溶液を第１
液とし、これを第２液である炭酸アルカリ塩溶液と混合
して得られる、３７℃におけるｐＨが６．５〜７．６
で、かつＣＯ2 分圧が１０〜１５０ｍｍＨｇの範囲内に
ある較正液である。
【００１３】本発明によるｐＨ，ＰCO2 及びＰO2較正液
は、前記第１液及び第２液を大気中のＯ2 濃度と平衡化
させた後、その両液を混合して得られる、３７℃におけ
るｐＨが６．５〜７．６で、かつＣＯ2 分圧が１０〜１
５０ｍｍＨｇの範囲内にある較正液である。
は、前記第１液及び第２液を大気中のＯ2 濃度と平衡化
させた後、その両液を混合して得られる、３７℃におけ
るｐＨが６．５〜７．６で、かつＣＯ2 分圧が１０〜１
５０ｍｍＨｇの範囲内にある較正液である。
【００１４】また本発明の較正液を用いる血液ガス分析
装置の較正方法は、前記したｐＨ，ＰCO2 及びＰO2較正
液をオンラインで生成させて前記分析装置のイオン電極
を較正する較正方法である。
装置の較正方法は、前記したｐＨ，ＰCO2 及びＰO2較正
液をオンラインで生成させて前記分析装置のイオン電極
を較正する較正方法である。
【００１５】以上の本発明によるｐＨ，ＰCO2 ，ＰO2較
正液の生成において良好な再現性を得るためには、第１
に二種類の液の混合比が一定であること、第２に二種類
の液のｐＨ，ＰCO2 ，ＰO2が一定であることの二つの条
件が満足されなければならない。
正液の生成において良好な再現性を得るためには、第１
に二種類の液の混合比が一定であること、第２に二種類
の液のｐＨ，ＰCO2 ，ＰO2が一定であることの二つの条
件が満足されなければならない。
【００１６】第１の条件は、定流量ポンプ又は定圧送液
方法を用いることによって満たされる。定流量ポンプ
は、高速液体クロマトグラフィー、フローインジェクシ
ョン分析装置等に用いられており、きわめて高精度のも
のが入手できる。本発明の場合、高速クロマトグラフィ
ーにおけるような高圧がかからないので、安価なポンプ
を使用できる。定圧送液方法とは、高圧ボンベ又はコン
プレッサーからの空気を減圧弁で一定圧力とし、その圧
力によって一定流量の液を押し出すもので、これも高精
度が得られる。いずれの方法でも、少なくとも二種類の
溶液の容器からの流出フロー系は一定温度に保たれねば
ならない。定温に保つことにより良好な再現性が得られ
る。
方法を用いることによって満たされる。定流量ポンプ
は、高速液体クロマトグラフィー、フローインジェクシ
ョン分析装置等に用いられており、きわめて高精度のも
のが入手できる。本発明の場合、高速クロマトグラフィ
ーにおけるような高圧がかからないので、安価なポンプ
を使用できる。定圧送液方法とは、高圧ボンベ又はコン
プレッサーからの空気を減圧弁で一定圧力とし、その圧
力によって一定流量の液を押し出すもので、これも高精
度が得られる。いずれの方法でも、少なくとも二種類の
溶液の容器からの流出フロー系は一定温度に保たれねば
ならない。定温に保つことにより良好な再現性が得られ
る。
【００１７】第２の条件については、大気中のＣＯ2 ガ
スを吸収、溶解して液のＰCO2 が徐々に増大し、長期に
わたる再現性が得られなくなるので、ｐＨ，ＰCO2 は一
定に保たれねばならない。またＰO2は、大気と平衡状態
にあるので不変と思われるが、温度変化によって液の酸
素溶解度が変化し、再現性が得られなくなるのでこれら
の変化を防ぐ必要がある。ＣＯ2 ガスの吸収（炭酸アル
カリ塩溶液は特に吸収能が大）を防ぐには炭酸ガス不透
過性容器（アクリルニトリル系熱可塑性樹脂、共重合ポ
リエステル樹脂、ポリフレックス、アルミニウムラミネ
ート等）を用いればよい。なお、炭酸水素アルカリ塩溶
液はＣＯ2 を吸収しない。Ｏ2 ガスについては液の温度
を一定に保てば変化は生じないが、定温保持に代えて酸
素不透過性容器（アルミニウムラミネート、ポリフレッ
クス、アクリルニトリル系熱可塑性樹脂等）を用いるこ
とができる。
スを吸収、溶解して液のＰCO2 が徐々に増大し、長期に
わたる再現性が得られなくなるので、ｐＨ，ＰCO2 は一
定に保たれねばならない。またＰO2は、大気と平衡状態
にあるので不変と思われるが、温度変化によって液の酸
素溶解度が変化し、再現性が得られなくなるのでこれら
の変化を防ぐ必要がある。ＣＯ2 ガスの吸収（炭酸アル
カリ塩溶液は特に吸収能が大）を防ぐには炭酸ガス不透
過性容器（アクリルニトリル系熱可塑性樹脂、共重合ポ
リエステル樹脂、ポリフレックス、アルミニウムラミネ
ート等）を用いればよい。なお、炭酸水素アルカリ塩溶
液はＣＯ2 を吸収しない。Ｏ2 ガスについては液の温度
を一定に保てば変化は生じないが、定温保持に代えて酸
素不透過性容器（アルミニウムラミネート、ポリフレッ
クス、アクリルニトリル系熱可塑性樹脂等）を用いるこ
とができる。
【００１８】
【発明の作用】本発明は、ｐＨが中性付近の緩衝液であ
っても、酸と同様に炭酸アルカリ塩を加えることによっ
て、血液ガス分析の較正に必要な濃度のＣＯ2 ガスを発
生し得ること、炭酸アルカリ塩添加によるｐＨ変化が小
さいため、血液ガス分析用ｐＨ較正液としてのｐＨ範囲
（ｐＨ６．５〜７．６）を保持できること、Ｏ2 ガスに
ついては二種類の溶液をあらかじめ大気中の酸素と平衡
化させ、その濃度点とＰO2電極（クラーク型電極）の電
気的ゼロ点の二点較正を採用することによって、上記の
ｐＨ，ＰCO2 の較正液をそのままＰO2の較正液として使
用できることなどの実験結果を元に、従来困難と思われ
ていた、酸溶液に炭酸アルカリ塩を加えてＣＯ2 ガスを
発生させる方法を血液ガス分析用較正液の製造に応用す
る場合の問題点をすべて解決できた。
っても、酸と同様に炭酸アルカリ塩を加えることによっ
て、血液ガス分析の較正に必要な濃度のＣＯ2 ガスを発
生し得ること、炭酸アルカリ塩添加によるｐＨ変化が小
さいため、血液ガス分析用ｐＨ較正液としてのｐＨ範囲
（ｐＨ６．５〜７．６）を保持できること、Ｏ2 ガスに
ついては二種類の溶液をあらかじめ大気中の酸素と平衡
化させ、その濃度点とＰO2電極（クラーク型電極）の電
気的ゼロ点の二点較正を採用することによって、上記の
ｐＨ，ＰCO2 の較正液をそのままＰO2の較正液として使
用できることなどの実験結果を元に、従来困難と思われ
ていた、酸溶液に炭酸アルカリ塩を加えてＣＯ2 ガスを
発生させる方法を血液ガス分析用較正液の製造に応用す
る場合の問題点をすべて解決できた。
【００１９】本発明における炭酸アルカリ塩は、炭酸水
素アルカリ塩（重炭酸アルカリ塩）及び炭酸アルカリ塩
を含み、前者としてはＮａＨＣＯ3 ，ＫＨＣＯ3 及びＬ
ｉＨＣＯ3 が、後者としてはＮａ2 ＣＯ3 ，Ｋ2 ＣＯ3
及びＬｉ2 ＣＯ3 がある。また本発明におけるグッド試
薬としては、ＨＥＰＥＳ，ＭＯＰＳが代表的であるが、
その他のグッド試薬及びｐＫａについては同仁化学研究
所発行の総合カタログ「DOJINDO Laboratories 第１７
版」に詳しく記載されている。
素アルカリ塩（重炭酸アルカリ塩）及び炭酸アルカリ塩
を含み、前者としてはＮａＨＣＯ3 ，ＫＨＣＯ3 及びＬ
ｉＨＣＯ3 が、後者としてはＮａ2 ＣＯ3 ，Ｋ2 ＣＯ3
及びＬｉ2 ＣＯ3 がある。また本発明におけるグッド試
薬としては、ＨＥＰＥＳ，ＭＯＰＳが代表的であるが、
その他のグッド試薬及びｐＫａについては同仁化学研究
所発行の総合カタログ「DOJINDO Laboratories 第１７
版」に詳しく記載されている。
【００２０】次に本発明による較正液を調製する原理を
説明する。緩衝液における炭酸水素イオンＨＣＯ3 - ，
ＣＯ2 及びｐＨの間には、次のヘンダーソン・ハッセル
バルクの式が成立する。 ｐＨ＝ｐＫ′＋ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／〔ＣＯ2 〕） （１） ここでｐＫ′は炭酸Ｈ2 ＣＯ3 の解離定数で、ｐＫ′＝
６．１である。〔ＨＣＯ3 - 〕は炭酸水素イオン濃度、
〔ＣＯ2 〕は二酸化炭素濃度で、ブンゼン係数をαとす
ると 〔ＣＯ2 〕＝αＰCO2 （２） が成り立つ。ＰCO2 は二酸化炭素分圧である。したがっ
て（１）式は ｐＨ＝６．１＋ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／αＰCO2 ） （３） となる。
説明する。緩衝液における炭酸水素イオンＨＣＯ3 - ，
ＣＯ2 及びｐＨの間には、次のヘンダーソン・ハッセル
バルクの式が成立する。 ｐＨ＝ｐＫ′＋ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／〔ＣＯ2 〕） （１） ここでｐＫ′は炭酸Ｈ2 ＣＯ3 の解離定数で、ｐＫ′＝
６．１である。〔ＨＣＯ3 - 〕は炭酸水素イオン濃度、
〔ＣＯ2 〕は二酸化炭素濃度で、ブンゼン係数をαとす
ると 〔ＣＯ2 〕＝αＰCO2 （２） が成り立つ。ＰCO2 は二酸化炭素分圧である。したがっ
て（１）式は ｐＨ＝６．１＋ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／αＰCO2 ） （３） となる。
【００２１】今、３７℃においてｐＨ＝６．８及びｐＨ
＝７．４の緩衝液を想定すると、ｐＨ＝６．８では ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／αＰCO2 ）＝０．７ （４） ｐＨ＝７．４では ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／αＰCO2 ）＝１．３ （５） したがってｐＨ＝６．８の較正液を本発明によって調製
すると、より少ない炭酸アルカリ塩又は炭酸水素アルカ
リ塩で高い二酸化炭素分圧（ＰCO2 ）が得られ、ｐＨ＝
７．４の較正液では低い二酸化炭素分圧となる。ｐＨ＝
７．４で高い二酸化炭素分圧を得るには、大量の炭酸ア
ルカリ塩を必要とする。以上のことから、本発明による
ｐＨ＝６．８の較正液については高い二酸化炭素分圧と
なり、ｐＨ＝７．４の較正液については低い二酸化炭素
分圧となるのが一般的である。これを逆にするには、ｐ
Ｈ＝７．４の較正液の調製に大量の炭酸アルカリ塩を用
いなければならない。
＝７．４の緩衝液を想定すると、ｐＨ＝６．８では ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／αＰCO2 ）＝０．７ （４） ｐＨ＝７．４では ｌｏｇ（〔ＨＣＯ3 - 〕／αＰCO2 ）＝１．３ （５） したがってｐＨ＝６．８の較正液を本発明によって調製
すると、より少ない炭酸アルカリ塩又は炭酸水素アルカ
リ塩で高い二酸化炭素分圧（ＰCO2 ）が得られ、ｐＨ＝
７．４の較正液では低い二酸化炭素分圧となる。ｐＨ＝
７．４で高い二酸化炭素分圧を得るには、大量の炭酸ア
ルカリ塩を必要とする。以上のことから、本発明による
ｐＨ＝６．８の較正液については高い二酸化炭素分圧と
なり、ｐＨ＝７．４の較正液については低い二酸化炭素
分圧となるのが一般的である。これを逆にするには、ｐ
Ｈ＝７．４の較正液の調製に大量の炭酸アルカリ塩を用
いなければならない。
【００２２】次にｐＨ＝６．８でＰCO2 ＝７５ｍｍＨ
ｇ，ｐＨ＝７．４でＰCO2 ＝４０ｍｍＨｇとなるような
調製法の条件を求めてみる。３７℃におけるブンゼン係
数は０．０３０７ｍＭ・ｍｍＨｇであるから（４）式及
び（５）式にこれを代入すると、ｐＨ＝６．８の較正液
では 〔ＨＣＯ3 - 〕＝１０0.7 ×０．０３０７×７５＝１２ｍＭ ｐＨ＝７．４の較正液では 〔ＨＣＯ3 - 〕＝１０1.3 ×０．０３０７×４０＝２４．５ｍＭ となる。すなわち炭酸水素イオンの残存濃度は、ｐＨ＝
６．８の較正液では１２ｍＭ，ｐＨ＝７．４の較正液で
は２５ｍＭである。
ｇ，ｐＨ＝７．４でＰCO2 ＝４０ｍｍＨｇとなるような
調製法の条件を求めてみる。３７℃におけるブンゼン係
数は０．０３０７ｍＭ・ｍｍＨｇであるから（４）式及
び（５）式にこれを代入すると、ｐＨ＝６．８の較正液
では 〔ＨＣＯ3 - 〕＝１０0.7 ×０．０３０７×７５＝１２ｍＭ ｐＨ＝７．４の較正液では 〔ＨＣＯ3 - 〕＝１０1.3 ×０．０３０７×４０＝２４．５ｍＭ となる。すなわち炭酸水素イオンの残存濃度は、ｐＨ＝
６．８の較正液では１２ｍＭ，ｐＨ＝７．４の較正液で
は２５ｍＭである。
【００２３】ところで本発明による較正液の調製には、
緩衝液を構成する酸と塩基を別個に調合し、フロー系で
混合するのが有利である。今、炭酸アルカリ塩溶液の流
量をａｍｌ／ｍｉｎ、酸の流量をｂｍｌ／ｍｉｎとする
と、ｐＨ＝６．８の較正液では １２×（ａ＋ｂ）／ａｍＭ （６） ｐＨ＝７．４の較正液では ２５×（ａ＋ｂ）／ａｍＭ （７） の炭酸水素イオンが必要である。
緩衝液を構成する酸と塩基を別個に調合し、フロー系で
混合するのが有利である。今、炭酸アルカリ塩溶液の流
量をａｍｌ／ｍｉｎ、酸の流量をｂｍｌ／ｍｉｎとする
と、ｐＨ＝６．８の較正液では １２×（ａ＋ｂ）／ａｍＭ （６） ｐＨ＝７．４の較正液では ２５×（ａ＋ｂ）／ａｍＭ （７） の炭酸水素イオンが必要である。
【００２４】両液の流量が等しいとき、ｐＨ＝６．８で
は２４ｍＭ，ｐＨ＝７．４では５０ｍＭの値が得られ
る。すなわちｐＨ＝６．８の較正液を得るには２４ｍＭ
の、ｐＨ＝７．４の較正液を得るには５０ｍＭの炭酸水
素イオンを用いればよいことになる。上記の計算では、
残存する炭酸水素ナトリウム量を使用しているが、この
中のほんの一部のみがＣＯ2 を発生するのであり、実質
的には用いる炭酸アルカリ塩溶液の濃度と大差がない。
は２４ｍＭ，ｐＨ＝７．４では５０ｍＭの値が得られ
る。すなわちｐＨ＝６．８の較正液を得るには２４ｍＭ
の、ｐＨ＝７．４の較正液を得るには５０ｍＭの炭酸水
素イオンを用いればよいことになる。上記の計算では、
残存する炭酸水素ナトリウム量を使用しているが、この
中のほんの一部のみがＣＯ2 を発生するのであり、実質
的には用いる炭酸アルカリ塩溶液の濃度と大差がない。
【００２５】以上述べたように、所望する較正液のｐＨ
及びＰCO2 と混合比を定めれば、式（３）から用いる炭
酸水素塩のおよその濃度を知ることができる。本発明に
おいては前記のように、ｐＨを６．５〜７．６の範囲
に、ＰCO2 を１０〜１５０ｍｍＨｇの範囲に限定してい
るので、ｐＨ及びＰCO2 が両限界値の場合の炭酸水素塩
の濃度を求めると、 となる。
及びＰCO2 と混合比を定めれば、式（３）から用いる炭
酸水素塩のおよその濃度を知ることができる。本発明に
おいては前記のように、ｐＨを６．５〜７．６の範囲
に、ＰCO2 を１０〜１５０ｍｍＨｇの範囲に限定してい
るので、ｐＨ及びＰCO2 が両限界値の場合の炭酸水素塩
の濃度を求めると、 となる。
【００２６】ここまでに、すでに調製された緩衝液に炭
酸アルカリ塩溶液を加える方法について述べてきた。こ
の方法は緩衝液を一方の溶液として用いるので、等モル
リン酸塩緩衝液（２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 ＋２５ｍＭ
Ｎａ2 ＨＰＯ4 ）を用いてｐＨ＝６．８の較正液を、リ
ン酸塩緩衝液（８．７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 ＋３０．４ｍ
Ｍ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ）を用いてｐＨ＝７．４の較正液を
つくることができる。
酸アルカリ塩溶液を加える方法について述べてきた。こ
の方法は緩衝液を一方の溶液として用いるので、等モル
リン酸塩緩衝液（２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 ＋２５ｍＭ
Ｎａ2 ＨＰＯ4 ）を用いてｐＨ＝６．８の較正液を、リ
ン酸塩緩衝液（８．７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 ＋３０．４ｍ
Ｍ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ）を用いてｐＨ＝７．４の較正液を
つくることができる。
【００２７】グッド緩衝液を用いる場合は、ＨＥＰＥＳ
緩衝液，ＭＯＰＳ緩衝液がもっとも一般的であり、両者
のいずれを用いてもｐＨ＝６．５〜７．６の緩衝能力を
有する較正液が得られるが、ＭＯＰＳを用いた方が低い
ｐＨにおいても緩衝能力が優れている。ｐＨ＝６．８〜
７．４の範囲に限定するならば、ＨＥＰＥＳ，ＭＯＰＳ
以外にＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−ア
ミノメタンスルホン酸（ＢＥＳ）、３−〔Ｎ，Ｎ−ビス
（２−ヒドロキシエチル）アミノ〕２−ヒドロキシプロ
パンスルホン酸（ＤＩＰＳＯ）、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（ＴＥ
Ｓ）の各緩衝液を用いても、一種類の緩衝液によってｐ
Ｈの異なる二種類の較正液が得られる。二種類の緩衝液
によってｐＨの異なる二種類の較正液を得るのであれ
ば、ｐＫ＝６．６〜７．６（３７℃）の含窒素有機スル
ホン酸からなるどのようなグッド緩衝液でも用いること
ができる（前記「DOJINDO Laboratories 第１７版」参
照）。ｐＨ＝７．０〜７．６ならばトリス−ＨＣｌ，ト
リス−ＨＮＯ3 緩衝液も使用できる。
緩衝液，ＭＯＰＳ緩衝液がもっとも一般的であり、両者
のいずれを用いてもｐＨ＝６．５〜７．６の緩衝能力を
有する較正液が得られるが、ＭＯＰＳを用いた方が低い
ｐＨにおいても緩衝能力が優れている。ｐＨ＝６．８〜
７．４の範囲に限定するならば、ＨＥＰＥＳ，ＭＯＰＳ
以外にＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−ア
ミノメタンスルホン酸（ＢＥＳ）、３−〔Ｎ，Ｎ−ビス
（２−ヒドロキシエチル）アミノ〕２−ヒドロキシプロ
パンスルホン酸（ＤＩＰＳＯ）、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（ＴＥ
Ｓ）の各緩衝液を用いても、一種類の緩衝液によってｐ
Ｈの異なる二種類の較正液が得られる。二種類の緩衝液
によってｐＨの異なる二種類の較正液を得るのであれ
ば、ｐＫ＝６．６〜７．６（３７℃）の含窒素有機スル
ホン酸からなるどのようなグッド緩衝液でも用いること
ができる（前記「DOJINDO Laboratories 第１７版」参
照）。ｐＨ＝７．０〜７．６ならばトリス−ＨＣｌ，ト
リス−ＨＮＯ3 緩衝液も使用できる。
【００２８】この方法は、前記のように緩衝液として調
製したものに炭酸アルカリ塩溶液を加えるので、得られ
た較正液のｐＨは、元の緩衝液のｐＨよりもアルカリ側
に傾き、もしｐＨ＝７．４〜７．６における緩衝能力が
低い緩衝液を用いた場合には、得られた較正液のｐＨが
７．６を超えるおそれがある。そのためあらかじめ緩衝
液のｐＨを０．１〜０．３程度低く（例えばｐＨ＝６．
８を得るにはｐＨを６．６程度に）調製しておき、これ
に炭酸アルカリ塩溶液を加えることにより、ｐＨを６．
８又は７．４になるようにするのが有用である。
製したものに炭酸アルカリ塩溶液を加えるので、得られ
た較正液のｐＨは、元の緩衝液のｐＨよりもアルカリ側
に傾き、もしｐＨ＝７．４〜７．６における緩衝能力が
低い緩衝液を用いた場合には、得られた較正液のｐＨが
７．６を超えるおそれがある。そのためあらかじめ緩衝
液のｐＨを０．１〜０．３程度低く（例えばｐＨ＝６．
８を得るにはｐＨを６．６程度に）調製しておき、これ
に炭酸アルカリ塩溶液を加えることにより、ｐＨを６．
８又は７．４になるようにするのが有用である。
【００２９】ここで炭酸水素アルカリ塩と炭酸アルカリ
塩の効果の差異について説明すると、炭酸水素ナトリウ
ムは のように解離する。したがって炭酸アルカリ塩の方が倍
量のアルカリを生成するため、二種類の液を混合した場
合のｐＨの上昇が大きい。すなわち同じ値のＣＯ2 分圧
を得ようとすると、炭酸アルカリ塩を用いた場合の方が
ｐＨが高くなる。逆に、同じｐＨ値を得ようとすると、
炭酸アルカリ塩ではＣＯ2 分圧が炭酸水素アルカリ塩を
用いた場合と比較して低くなる。
塩の効果の差異について説明すると、炭酸水素ナトリウ
ムは のように解離する。したがって炭酸アルカリ塩の方が倍
量のアルカリを生成するため、二種類の液を混合した場
合のｐＨの上昇が大きい。すなわち同じ値のＣＯ2 分圧
を得ようとすると、炭酸アルカリ塩を用いた場合の方が
ｐＨが高くなる。逆に、同じｐＨ値を得ようとすると、
炭酸アルカリ塩ではＣＯ2 分圧が炭酸水素アルカリ塩を
用いた場合と比較して低くなる。
【００３０】血液ガス分析用較正液のｐＨ範囲は狭いの
で、炭酸水素アルカリ塩の方が炭酸アルカリ塩よりも本
発明の目的に適していると云える。さらに本発明では二
種類の液を混合するため、その混合比の精度が調製され
た較正液の再現性に影響を与える。そのため、ｐＨ依存
性の小さい炭酸水素アルカリ塩を用いる方が、再現性の
よい結果が得られる。また炭酸アルカリ塩の方が空気中
のＣＯ2 ガスを吸収しやすく、保存安定性に欠けるとい
う欠点もある。
で、炭酸水素アルカリ塩の方が炭酸アルカリ塩よりも本
発明の目的に適していると云える。さらに本発明では二
種類の液を混合するため、その混合比の精度が調製され
た較正液の再現性に影響を与える。そのため、ｐＨ依存
性の小さい炭酸水素アルカリ塩を用いる方が、再現性の
よい結果が得られる。また炭酸アルカリ塩の方が空気中
のＣＯ2 ガスを吸収しやすく、保存安定性に欠けるとい
う欠点もある。
【００３１】緩衝液のｐＨを低目に調製するためのもっ
とも初歩的な方法は、すでにでき上っている緩衝液にＨ
Ｃｌ等の酸を加える方法である。しかしながら緩衝液は
必ず酸と塩基との混合溶液なので、塩基の相対的量を低
下して調製すればよい。例えばｐＨ＝７．４の等モルリ
ン酸塩緩衝液は、２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 ＋２５ｍＭＮ
ａ2 ＨＰＯ4 混合溶液であるが、これを２８ｍＭ ＫＨ
2 ＰＯ4 ＋２２ｍＭＮａ2 ＨＰＯ4 にすればｐＨ＝６．
６とすることができる。これに炭酸水素ナトリウム（Ｎ
ａＨＣＯ3 ）２５ｍＭを１：１で添加すればｐＨ＝６．
８の較正液が得られる。
とも初歩的な方法は、すでにでき上っている緩衝液にＨ
Ｃｌ等の酸を加える方法である。しかしながら緩衝液は
必ず酸と塩基との混合溶液なので、塩基の相対的量を低
下して調製すればよい。例えばｐＨ＝７．４の等モルリ
ン酸塩緩衝液は、２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 ＋２５ｍＭＮ
ａ2 ＨＰＯ4 混合溶液であるが、これを２８ｍＭ ＫＨ
2 ＰＯ4 ＋２２ｍＭＮａ2 ＨＰＯ4 にすればｐＨ＝６．
６とすることができる。これに炭酸水素ナトリウム（Ｎ
ａＨＣＯ3 ）２５ｍＭを１：１で添加すればｐＨ＝６．
８の較正液が得られる。
【００３２】その他、グッド緩衝液については、ｐＫａ
＝６．５〜７．６のグッド試薬の水溶液を第１液、炭酸
アルカリ塩水溶液を第２液として、両者を混合するだけ
でグッドの緩衝液そのものとＣＯ2 ガスが同時に得られ
る方法もある。
＝６．５〜７．６のグッド試薬の水溶液を第１液、炭酸
アルカリ塩水溶液を第２液として、両者を混合するだけ
でグッドの緩衝液そのものとＣＯ2 ガスが同時に得られ
る方法もある。
【００３３】
【実施例】次に本発明により血液ガス分析用較正液を製
造する方法を、実施例に基いて説明する。
造する方法を、実施例に基いて説明する。
【００３４】実施例１ リン酸系緩衝液を用いて本発明によるｐＨの異なる二種
類の較正液を調製するには、次のように行う。まずｐＨ
＝６．８の較正液は、緩衝液としての４３ｍＭ Ｎａ2
ＨＰＯ4 ＋５７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 と、炭酸アルカリ塩
溶液としての２５ｍＭ ＮａＨＣＯ3を混合することに
よって調製された。次にｐＨ＝７．４の較正液は、緩衝
液としての７５ｍＭ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋２５ｍＭ ＫＨ
2 ＰＯ4 と、炭酸アルカリ塩溶液としての３５ｍＭ Ｎ
ａＨＣＯ3 を混合して調製された。その結果、ｐＨ＝
７．３８４，ＰCO2 ＝３４ｍｍＨｇ，ＰO2＝１７９ｍｍ
Ｈｇが得られた。
類の較正液を調製するには、次のように行う。まずｐＨ
＝６．８の較正液は、緩衝液としての４３ｍＭ Ｎａ2
ＨＰＯ4 ＋５７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 と、炭酸アルカリ塩
溶液としての２５ｍＭ ＮａＨＣＯ3を混合することに
よって調製された。次にｐＨ＝７．４の較正液は、緩衝
液としての７５ｍＭ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋２５ｍＭ ＫＨ
2 ＰＯ4 と、炭酸アルカリ塩溶液としての３５ｍＭ Ｎ
ａＨＣＯ3 を混合して調製された。その結果、ｐＨ＝
７．３８４，ＰCO2 ＝３４ｍｍＨｇ，ＰO2＝１７９ｍｍ
Ｈｇが得られた。
【００３５】緩衝液と炭酸アルカリ塩溶液を混合するた
めに、大量の較正液を調製することができる空圧式装置
が用いられた。この装置は、図１に示されたように、２
本の液体溶液（例えば１０ｌ入り）１及び２，空気圧縮
機３，圧力調整器４及び５，トライアングルミキサー
６，較正液採取袋７から主として構成されており、空気
圧縮機３によって圧縮された空気を後記するように圧力
調整器４，５で適当な圧力に調整して容器１及び２にそ
れぞれ導入し、その空気圧で容器１，２内の液体を容器
外に圧送してトライアングルミキサー６に送り、ここで
混合されて調製された較正液は採取袋７内に採取され
る。採取袋７は空気を内部に含まない扁平な状態でトラ
イアングルミキサーの下流に取付けられる。また、すべ
てのシステムは±０．５℃の恒温室に収容された。
めに、大量の較正液を調製することができる空圧式装置
が用いられた。この装置は、図１に示されたように、２
本の液体溶液（例えば１０ｌ入り）１及び２，空気圧縮
機３，圧力調整器４及び５，トライアングルミキサー
６，較正液採取袋７から主として構成されており、空気
圧縮機３によって圧縮された空気を後記するように圧力
調整器４，５で適当な圧力に調整して容器１及び２にそ
れぞれ導入し、その空気圧で容器１，２内の液体を容器
外に圧送してトライアングルミキサー６に送り、ここで
混合されて調製された較正液は採取袋７内に採取され
る。採取袋７は空気を内部に含まない扁平な状態でトラ
イアングルミキサーの下流に取付けられる。また、すべ
てのシステムは±０．５℃の恒温室に収容された。
【００３６】２個の圧力調整器４，５の出口圧力は、２
本の容器から圧送される二種類の液体（緩衝液及び炭酸
アルカリ塩溶液）のトライアングルミキサーにおける流
速が同一になるように調整される。もし二つの液体の流
速が同一でないと、容器１，２内の液面が低下するにつ
れて両液の混合比が変化するという好ましくない影響が
現われる。
本の容器から圧送される二種類の液体（緩衝液及び炭酸
アルカリ塩溶液）のトライアングルミキサーにおける流
速が同一になるように調整される。もし二つの液体の流
速が同一でないと、容器１，２内の液面が低下するにつ
れて両液の混合比が変化するという好ましくない影響が
現われる。
【００３７】第１液の流速が３５ｍｌ／ｍｉｎ，第２液
の流速も３５ｍｌ／ｍｉｎであれば７０ｍｌ／ｍｉｎの
較正液が調製され、３０分間では約２ｌの較正液が得ら
れるので、この装置は大量生産に適している。この実施
例１では、次の点に留意する必要があった。まず二つの
容器から別々に流出する液流量が等量であることを確認
後、トライアングルミキサーに連結して二つの容器の水
位を追跡したところ、次第に水位差が現われるのが見ら
れた。この原因が追及され、トライアングルミキサー以
降（下流）における背圧の影響によることがわかった。
すなわち二種類の液が合流するため液流量は２倍になる
が、トライアングルミキサー以降の流出管路径が十分大
きくない場合には、管路内の圧力が増大し、トライアン
グルミキサー以前の管路に背圧として影響を与える。も
し二つの容器から出ている２本の管路の径が同一でない
と、それぞれにかかる背圧が異なり、結果として流出量
に差が生じるのである。
の流速も３５ｍｌ／ｍｉｎであれば７０ｍｌ／ｍｉｎの
較正液が調製され、３０分間では約２ｌの較正液が得ら
れるので、この装置は大量生産に適している。この実施
例１では、次の点に留意する必要があった。まず二つの
容器から別々に流出する液流量が等量であることを確認
後、トライアングルミキサーに連結して二つの容器の水
位を追跡したところ、次第に水位差が現われるのが見ら
れた。この原因が追及され、トライアングルミキサー以
降（下流）における背圧の影響によることがわかった。
すなわち二種類の液が合流するため液流量は２倍になる
が、トライアングルミキサー以降の流出管路径が十分大
きくない場合には、管路内の圧力が増大し、トライアン
グルミキサー以前の管路に背圧として影響を与える。も
し二つの容器から出ている２本の管路の径が同一でない
と、それぞれにかかる背圧が異なり、結果として流出量
に差が生じるのである。
【００３８】また、トライアングルミキサーにおける２
本の流入管路からの圧力平衡点が経時的に変化すると、
二つの容器からの流出量も経時的に変動し、一定のｐ
Ｈ，ＰCO2 を得ることができない。上記の点を解決する
には、トライアングルミキサー及びそれ以降の流出管路
径を十分大きくする必要があった。またトライアングル
ミキサー及びそれ以降の流出管路径が小さい場合には、
流速が大となって二種類の液が十分に混合されないまま
に流出するため、ｐＨ及びＰCO2 がばらつくようにな
る。
本の流入管路からの圧力平衡点が経時的に変化すると、
二つの容器からの流出量も経時的に変動し、一定のｐ
Ｈ，ＰCO2 を得ることができない。上記の点を解決する
には、トライアングルミキサー及びそれ以降の流出管路
径を十分大きくする必要があった。またトライアングル
ミキサー及びそれ以降の流出管路径が小さい場合には、
流速が大となって二種類の液が十分に混合されないまま
に流出するため、ｐＨ及びＰCO2 がばらつくようにな
る。
【００３９】トライアングルミキサーを偏心カム方式の
ものとすると較正液の精度がさらに高くなったが、高精
度の較正液を得るには、この他、空気圧縮機の代わりに
ペリスタポンプ（例えばファルマシアのクロマトグラフ
ィーに使用するもの）を用いることができる。
ものとすると較正液の精度がさらに高くなったが、高精
度の較正液を得るには、この他、空気圧縮機の代わりに
ペリスタポンプ（例えばファルマシアのクロマトグラフ
ィーに使用するもの）を用いることができる。
【００４０】実施例２ 二段型ペリスタポンプ（東京理科製ＭＰ−３２）１台を
用いて二種類の液を混合し、血液ガス分析用較正液を発
生させた。ｐＨ＝７．３，ＰCO2 ＝３５ｍｍＨｇの溶液
は、７５ｍＭ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ
4 緩衝液と３５Ｍｍ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合し、ｐＨ
＝６．８，ＰCO2 ＝８１ｍｍＨｇの溶液は、４３ｍＭ
Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋５７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 緩衝液と２５
ｍＭ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合して発生させた。緩衝液
の流量は１４ｍｌ／ｍｉｎ、ＮａＨＣＯ3 溶液の流量は
１１ｍｌ／ｍｉｎとした。上記二種類の較正液のｐＨ，
ＰCO2 ，ＰO2の値の経時的変化を表１及び表２に示す。
用いて二種類の液を混合し、血液ガス分析用較正液を発
生させた。ｐＨ＝７．３，ＰCO2 ＝３５ｍｍＨｇの溶液
は、７５ｍＭ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ
4 緩衝液と３５Ｍｍ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合し、ｐＨ
＝６．８，ＰCO2 ＝８１ｍｍＨｇの溶液は、４３ｍＭ
Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋５７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 緩衝液と２５
ｍＭ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合して発生させた。緩衝液
の流量は１４ｍｌ／ｍｉｎ、ＮａＨＣＯ3 溶液の流量は
１１ｍｌ／ｍｉｎとした。上記二種類の較正液のｐＨ，
ＰCO2 ，ＰO2の値の経時的変化を表１及び表２に示す。
【００４１】 表１、表２からわかるように、ペリスタポンプを用いて
本発明による較正液を発生させた場合、長時間にわたっ
てきわめて良好な再現性が得られた。発生した較正液を
嫌気的にシリンジに採取して血液ガス分析装置に注入し
て得られた結果であり、そのプロセスのばらつきを考慮
に入れると、較正液それ自体の再現性はきわめて良好と
考えられる。なお二種類の液の流量が異なるのは、それ
ぞれの異なる比重による影響を消去するために、比重の
大きな液をより多く流す必要があったためである。なお
トライアングルミキサーの３本の経路の内径はそれぞれ
４ｍｍとした。
本発明による較正液を発生させた場合、長時間にわたっ
てきわめて良好な再現性が得られた。発生した較正液を
嫌気的にシリンジに採取して血液ガス分析装置に注入し
て得られた結果であり、そのプロセスのばらつきを考慮
に入れると、較正液それ自体の再現性はきわめて良好と
考えられる。なお二種類の液の流量が異なるのは、それ
ぞれの異なる比重による影響を消去するために、比重の
大きな液をより多く流す必要があったためである。なお
トライアングルミキサーの３本の経路の内径はそれぞれ
４ｍｍとした。
【００４２】実施例３ 本実施例では、高速液体クロマトグラフィー用ポンプ２
台を用いて、前記実施例１と同様に各容器から第１液及
び第２液をポンプで送液して混合し、調製された較正液
を嫌気的にシリンジに採取後、血液ガス分析装置に導入
した。高速クロマトグラフィー用ポンプの送液量はきわ
めて安定し、しかも容易に送液を変化させることができ
るので有利である。容器以降のフロー系はすべて恒温
（±０．１℃）に保った。
台を用いて、前記実施例１と同様に各容器から第１液及
び第２液をポンプで送液して混合し、調製された較正液
を嫌気的にシリンジに採取後、血液ガス分析装置に導入
した。高速クロマトグラフィー用ポンプの送液量はきわ
めて安定し、しかも容易に送液を変化させることができ
るので有利である。容器以降のフロー系はすべて恒温
（±０．１℃）に保った。
【００４３】グッド緩衝液用試薬の水溶液（第１液）と
して２０ｍＭ ＭＯＰＳを、炭酸アルカリ塩溶液（第２
液）として５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3 を用いて得られた較
正液のｐＨ，ＰCO2 ，ＰO2，ＨＣＯ3 - 濃度を表３に示
す。この例からわかるように、第１液に対する第２液の
混合比を、ポンプ流量を変化させることによって変化さ
せ、ｐＨ＝６．８及びｐＨ＝７．４の二種類の較正液を
得ることができる。
して２０ｍＭ ＭＯＰＳを、炭酸アルカリ塩溶液（第２
液）として５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3 を用いて得られた較
正液のｐＨ，ＰCO2 ，ＰO2，ＨＣＯ3 - 濃度を表３に示
す。この例からわかるように、第１液に対する第２液の
混合比を、ポンプ流量を変化させることによって変化さ
せ、ｐＨ＝６．８及びｐＨ＝７．４の二種類の較正液を
得ることができる。
【００４４】上記と同じ溶液及び混合比を用いて、Ｎ
ａ，Ｋ，Ｃｌの較正液を調製しようとす場合には、２０
ｍＭ ＭＯＰＳ溶液にはＮａＣｌ ７０ｍＭを、５０ｍ
Ｍ ＮａＨＣＯ3 溶液にはＮａＣｌ １３５ｍＭ，ＫＣ
ｌ ６．５ｍＭを加えればよい。この場合のＮａ，Ｋ，
Ｃｌについての値を表４に示す。
ａ，Ｋ，Ｃｌの較正液を調製しようとす場合には、２０
ｍＭ ＭＯＰＳ溶液にはＮａＣｌ ７０ｍＭを、５０ｍ
Ｍ ＮａＨＣＯ3 溶液にはＮａＣｌ １３５ｍＭ，ＫＣ
ｌ ６．５ｍＭを加えればよい。この場合のＮａ，Ｋ，
Ｃｌについての値を表４に示す。
【００４５】本実施例では、生成した液を嫌気的にシリ
ンジに採取して既存の血液ガス分析装置に注入したが、
トライアングルミキサーからの流出管路をｐＨ，
ＰCO2 ，ＰO2の各電極に接続すれば、オンラインで較正
液を生成し、これを電極に送液して装置の較正を行うこ
とができる。
ンジに採取して既存の血液ガス分析装置に注入したが、
トライアングルミキサーからの流出管路をｐＨ，
ＰCO2 ，ＰO2の各電極に接続すれば、オンラインで較正
液を生成し、これを電極に送液して装置の較正を行うこ
とができる。
【００４６】
【００４７】
【発明の効果】本発明の最大の効果は、これまでの記載
からわかるように、高圧ガスボンベが不要ということで
ある。ボンベの交換及び装置の再調整には労力と時間を
要し、しばしば測定を中断しなければならないことがあ
り、また海外での利用を考慮に入れると輸送上の問題が
ある。しかし本発明のように較正液をオンラインで発生
させて血液ガス分析装置の電極を較正する方法によれば
高圧ガスボンベが不要となるので、標準ガスを入手でき
ない、又は高圧ガスボンベの輸送が困難な地域や海外で
の血液ガス分析装置の使用が可能となる。
からわかるように、高圧ガスボンベが不要ということで
ある。ボンベの交換及び装置の再調整には労力と時間を
要し、しばしば測定を中断しなければならないことがあ
り、また海外での利用を考慮に入れると輸送上の問題が
ある。しかし本発明のように較正液をオンラインで発生
させて血液ガス分析装置の電極を較正する方法によれば
高圧ガスボンベが不要となるので、標準ガスを入手でき
ない、又は高圧ガスボンベの輸送が困難な地域や海外で
の血液ガス分析装置の使用が可能となる。
【００４８】さらに本発明によればガスを使用しないた
めに、標準ガスを水蒸気で飽和させる工程を実施する手
段を、血液ガス分析装置に内蔵させる必要がない。従
来、ガスを含んだ較正液の調製は、ガスを緩衝液に飽和
させる方法によっていたが、これには大量の標準ガスと
長い時間が必要であった。しかしながら本発明によれば
高価な標準ガスを使用せず、短時間に大量の較正液を得
ることができる。
めに、標準ガスを水蒸気で飽和させる工程を実施する手
段を、血液ガス分析装置に内蔵させる必要がない。従
来、ガスを含んだ較正液の調製は、ガスを緩衝液に飽和
させる方法によっていたが、これには大量の標準ガスと
長い時間が必要であった。しかしながら本発明によれば
高価な標準ガスを使用せず、短時間に大量の較正液を得
ることができる。
【００４９】また本発明の好ましい実施態様による較正
液は、炭酸水素イオンを含んでいるので、それによって
次のような効果が得られる。本発明では原溶液に電解質
（Ｎａ，Ｋ及びＣｌ、場合によってはＣａ++を含む）を
加えておけば、これらの電解質用較正液を得ることがで
きるが、これまでは血液と同性質の電解質用較正液を調
製することが困難であった。それは、Ｎａ，Ｋ，Ｃｌ，
Ｃａ++を所定濃度含む液の製造は容易であるが、ＨＣＯ
3 - を含み、かつＢ．Ｅ．（base excess ：過剰塩基）
が血液と同じである液とすることができなかったからで
ある。
液は、炭酸水素イオンを含んでいるので、それによって
次のような効果が得られる。本発明では原溶液に電解質
（Ｎａ，Ｋ及びＣｌ、場合によってはＣａ++を含む）を
加えておけば、これらの電解質用較正液を得ることがで
きるが、これまでは血液と同性質の電解質用較正液を調
製することが困難であった。それは、Ｎａ，Ｋ，Ｃｌ，
Ｃａ++を所定濃度含む液の製造は容易であるが、ＨＣＯ
3 - を含み、かつＢ．Ｅ．（base excess ：過剰塩基）
が血液と同じである液とすることができなかったからで
ある。
【００５０】 このことは次のような効果を発揮する。すなわち血液は
ｐＨ＝７．４でＨＣＯ3 - を約２６ｍＭ含んでいるため
イオン電極の参照電極の電位を変化させるが、もし較正
液がＨＣＯ3 - を含んでいなければ、そのような較正液
で較正した装置によっては、血液中の正しいＮａ，Ｋ，
Ｃｌ，Ｃａ++の値を得ることができない。これに対し、
本発明による較正液はＨＣＯ3 - を含ませることができ
るためそのような欠点が除かれ、すぐれた効果があげら
れる。
ｐＨ＝７．４でＨＣＯ3 - を約２６ｍＭ含んでいるため
イオン電極の参照電極の電位を変化させるが、もし較正
液がＨＣＯ3 - を含んでいなければ、そのような較正液
で較正した装置によっては、血液中の正しいＮａ，Ｋ，
Ｃｌ，Ｃａ++の値を得ることができない。これに対し、
本発明による較正液はＨＣＯ3 - を含ませることができ
るためそのような欠点が除かれ、すぐれた効果があげら
れる。
【図１】本発明による血液ガス分析用較正液を大量に調
製するに適した空圧式装置の略図。
製するに適した空圧式装置の略図。
１，２ 緩衝液及び炭酸アルカリ塩溶液の容器 ３ 空気圧縮機 ４，５ 圧力調整器 ６ トライアングルミキサー ７ 較正液採取袋
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】その他、グッド緩衝液については、ｐＫａ
＝６．５〜７．６のグッド試薬の水溶液を第１液、炭酸
アルカリ塩水溶液を第２液として、両者を混合するだけ
でグッドの緩衝液そのものとＣＯ2 ガスが同時に得られ
る方法もある。しかしながらこの方法は、グッド試薬の
水溶液がｐＨ＝４〜５の酸であり、第２液であるアルカ
リ水溶液と混合する際に発生する中和反応熱が大きくて
気泡が生成しやすいこと、ｐＨが比較的大きく変化する
反応であるため反応終了までの時間が長いことから、急
速に大量の較正液を調製する目的には適していない。
＝６．５〜７．６のグッド試薬の水溶液を第１液、炭酸
アルカリ塩水溶液を第２液として、両者を混合するだけ
でグッドの緩衝液そのものとＣＯ2 ガスが同時に得られ
る方法もある。しかしながらこの方法は、グッド試薬の
水溶液がｐＨ＝４〜５の酸であり、第２液であるアルカ
リ水溶液と混合する際に発生する中和反応熱が大きくて
気泡が生成しやすいこと、ｐＨが比較的大きく変化する
反応であるため反応終了までの時間が長いことから、急
速に大量の較正液を調製する目的には適していない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】緩衝液と炭酸アルカリ塩溶液を混合するた
めに、大量の較正液を調製することができる空圧式装置
が用いられた。この装置は、図１に示されたように、２
本の液体溶器（例えば１０ｌ入り）１及び２，空気圧縮
機３，圧力調整器４及び５，トライアングルミキサー
６，較正液採取袋７から主として構成されており、空気
圧縮機３によって圧縮された空気を後記するように圧力
調整器４，５で適当な圧力（フィードバック制御により
一定圧力を保持する）に調整して容器１及び２にそれぞ
れ導入し、その空気圧で容器１，２内の液体を容器外に
圧送してトライアングルミキサー６に送り、ここでは容
器１，２からの流入管とミキサー６の流出管とは分離し
ているので、容器１，２からの流入液が渦流によって混
合された後に流出管へ流出する。このようにして調整さ
れた較正液は採取袋７内に採取される。採取袋７は空気
を内部に含まない扁平な状態でトライアングルミキサー
の下流に取付けられる。また、すべてのシステムは±
０．５℃の恒温室に収容された。本システムの重要な利
点の一つに、容器１，２が一定圧力で加圧されているた
め一定の酸素分圧の液が得られ、ｐＨ、ＰCO2 、ＰO2の
３成分の較正液が得られる点が上げられる。もしそうで
なければ、大気圧の変動とともに液の酸素分圧が変化す
るという不都合を生ずる。
めに、大量の較正液を調製することができる空圧式装置
が用いられた。この装置は、図１に示されたように、２
本の液体溶器（例えば１０ｌ入り）１及び２，空気圧縮
機３，圧力調整器４及び５，トライアングルミキサー
６，較正液採取袋７から主として構成されており、空気
圧縮機３によって圧縮された空気を後記するように圧力
調整器４，５で適当な圧力（フィードバック制御により
一定圧力を保持する）に調整して容器１及び２にそれぞ
れ導入し、その空気圧で容器１，２内の液体を容器外に
圧送してトライアングルミキサー６に送り、ここでは容
器１，２からの流入管とミキサー６の流出管とは分離し
ているので、容器１，２からの流入液が渦流によって混
合された後に流出管へ流出する。このようにして調整さ
れた較正液は採取袋７内に採取される。採取袋７は空気
を内部に含まない扁平な状態でトライアングルミキサー
の下流に取付けられる。また、すべてのシステムは±
０．５℃の恒温室に収容された。本システムの重要な利
点の一つに、容器１，２が一定圧力で加圧されているた
め一定の酸素分圧の液が得られ、ｐＨ、ＰCO2 、ＰO2の
３成分の較正液が得られる点が上げられる。もしそうで
なければ、大気圧の変動とともに液の酸素分圧が変化す
るという不都合を生ずる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】実施例２ 二段型ペリスタポンプ（東京理科製ＭＰ−３２）１台を
用いて二種類の液を混合し、血液ガス分析用較正液を発
生させた。ｐＨ＝７．３，ＰCO2 ＝３５ｍｍＨｇの溶液
は、７５ｍＭ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ
4 緩衝液と３５Ｍｍ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合し、ｐＨ
＝６．８，ＰCO2 ＝８１ｍｍＨｇの溶液は、４３ｍＭ
Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋５７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 緩衝液と２５
ｍＭ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合して発生させた。緩衝液
の流量は１４ｍｌ／ｍｉｎ、ＮａＨＣＯ3 溶液の流量は
１１ｍｌ／ｍｉｎとした。連続的に発生させた上記二種
類の較正液のｐＨ，ＰCO2 ，ＰO2の値の経時的変化を表
１及び表２に示す。
用いて二種類の液を混合し、血液ガス分析用較正液を発
生させた。ｐＨ＝７．３，ＰCO2 ＝３５ｍｍＨｇの溶液
は、７５ｍＭ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋２５ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ
4 緩衝液と３５Ｍｍ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合し、ｐＨ
＝６．８，ＰCO2 ＝８１ｍｍＨｇの溶液は、４３ｍＭ
Ｎａ2 ＨＰＯ4 ＋５７ｍＭ ＫＨ2 ＰＯ4 緩衝液と２５
ｍＭ ＮａＨＣＯ3 溶液を混合して発生させた。緩衝液
の流量は１４ｍｌ／ｍｉｎ、ＮａＨＣＯ3 溶液の流量は
１１ｍｌ／ｍｉｎとした。連続的に発生させた上記二種
類の較正液のｐＨ，ＰCO2 ，ＰO2の値の経時的変化を表
１及び表２に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 27/416 33/50 Ｆ 7055−2Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 ３７℃におけるｐＨが６．３〜７．５の
グッド緩衝液、リン酸塩緩衝液、及び３７℃におけるｐ
Ｈが６．８〜７．４のトリス緩衝液のうちのいずれかを
第１液とし、これを第２液である炭酸アルカリ塩溶液と
混合して得られる、３７℃におけるｐＨが６．５〜７．
６で、かつＣＯ2 分圧が１０〜１５０ｍｍＨｇの範囲内
にある血液ガス分析用ｐＨ及びＣＯ2 分圧較正液。 - 【請求項２】 前記第１液が、３７℃におけるｐＫａが
６．５〜７．６である水に易溶性のグッド緩衝液用試薬
の水溶液である請求項１記載の血液ガス分析用ｐＨ及び
ＣＯ2 分圧較正液。 - 【請求項３】 前記第１液及び第２液が、大気中の酸素
濃度と平衡化された後に、両液を混合して得られる、３
７℃におけるｐＨが６．５〜７．６で、かつＣＯ2 分圧
が１０〜１５０ｍｍＨｇの範囲内にある血液ガス分析用
ｐＨ，ＣＯ2分圧及びＯ2 分圧較正液。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
のｐＨ，ＣＯ2 分圧及びＯ2 分圧用較正液をオンライン
で生成させて血液ガス分析装置に送り、電極の較正を行
う血液ガス分析装置の較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219167A JPH0666790A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 血液ガス分析用較正液及びその較正液による血液ガス分析装置の較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219167A JPH0666790A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 血液ガス分析用較正液及びその較正液による血液ガス分析装置の較正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666790A true JPH0666790A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16731256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4219167A Pending JPH0666790A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 血液ガス分析用較正液及びその較正液による血液ガス分析装置の較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666790A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735829A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-10-17 | 深圳市麦迪聪医疗电子有限公司 | 一种血气分析仪及其使用方法 |
| CN103808628A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-05-21 | 重庆医科大学 | 血培养二氧化碳微量气体检测系统及其检测方法 |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP4219167A patent/JPH0666790A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735829A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-10-17 | 深圳市麦迪聪医疗电子有限公司 | 一种血气分析仪及其使用方法 |
| CN103808628A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-05-21 | 重庆医科大学 | 血培养二氧化碳微量气体检测系统及其检测方法 |
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