JPH08134024A - Anion selective electrode - Google Patents

Anion selective electrode

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JPH08134024A
JPH08134024A JP6278799A JP27879994A JPH08134024A JP H08134024 A JPH08134024 A JP H08134024A JP 6278799 A JP6278799 A JP 6278799A JP 27879994 A JP27879994 A JP 27879994A JP H08134024 A JPH08134024 A JP H08134024A
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JP
Japan
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anion
sensitive
selective
selective electrode
plasticizer
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JP6278799A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Ozawa
理 小沢
Kotaro Yamashita
浩太郎 山下
Yoshio Watanabe
▲吉▼雄 渡辺
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide an anion selective electrode excellent in selectivities to bulky anions and having a high accuracy in measuring actual specimens. CONSTITUTION: This anion selective electrode is provided with a sensitive membrane containing at least an aliphatic alcohol as a plasticizer and a quanternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt of the fomula (X<-> is an anion; A is N or P; at least one of R1 to R4 is an α,α-disubstituted type or an α,α,α-trisubstituted-type substituting group having 2 or 3 alkyl substituting groups on an α-carbon next to N or P) as a sensitive material in a supporting membrane consisting of a high molecular substance. As the plasticizer, two kinds of linear aliphatic alcohols having different carbon numbers each other (preferably n-tetradecylalcohol and n-tridecylalcohol) or further adding thereto an organic compound having a larger dielectric constant than those of the aliphatic alcohols (preferably orthonitorphenyl octyl ether) are preferable.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は陰イオン選択性電極に係
り、特に、生体液中の塩素イオン等の単原子陰イオンの
測定に使用するに好適な高分子支持膜形の陰イオン選択
性電極に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anion-selective electrode, and more particularly, to a polymer-supported membrane-type anion-selective electrode suitable for measurement of monatomic anions such as chloride ions in biological fluids. Regarding electrodes.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、生体液中の塩素イオン等の分析に
使用される陰イオン選択性電極としては、塩化銀と硫化
銀とからなる固体膜形電極、あるいはポリ塩化ビニルの
ような高分子支持膜中に感応物質として第4級アンモニ
ウム塩等を担持させた高分子支持膜形電極などが用いら
れてきた。前者の電極は臭素イオンなどのハロゲンイオ
ンや硫化物イオンなどによる妨害が大きいという問題が
ある。一方、後者の電極は生体液中の陰イオンの分析に
広く使用されている。例えば、特開平3−41352号公報に
記載されている方法によれば、感応物質としてメチルト
リオクタデシルアンモニウム塩等の、炭素数17以上の
アルキル基を3個と、炭素数9以下のアルキル基を1個
とを有する第4級アンモニウム塩を用いると共に、可塑
剤として脂肪族アルコールを含有させることにより、選
択性の改善を図っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as anion-selective electrodes used for analysis of chlorine ions in biological fluids, solid membrane electrodes made of silver chloride and silver sulfide, or polymers such as polyvinyl chloride are used. A polymer-supported membrane type electrode in which a quaternary ammonium salt or the like is carried as a sensitive substance in the support membrane has been used. The former electrode has a problem that it is largely disturbed by halogen ions such as bromine ions and sulfide ions. On the other hand, the latter electrode is widely used for the analysis of anions in biological fluids. For example, according to the method described in JP-A-3-41352, three alkyl groups having 17 or more carbon atoms and an alkyl group having 9 or less carbon atoms, such as methyltrioctadecyl ammonium salt, are used as sensitive substances. The selectivity is improved by using a quaternary ammonium salt having one and an aliphatic alcohol as a plasticizer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術によ
る陰イオン選択性電極は、生体液、特に血液中の塩素イ
オンを測定する上で、嵩高い陰イオンに対する選択性が
不十分であり、測定精度がやや低いという問題があっ
た。
However, the anion-selective electrode according to the prior art has insufficient selectivity for a bulky anion in measuring chloride ion in a biological fluid, particularly blood, and thus the measurement is difficult. There was a problem that the accuracy was a little low.

【0004】本発明の目的は、嵩高い陰イオンに対する
選択性に優れ、実試料測定時の精度が高い陰イオン選択
性電極を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an anion-selective electrode which is excellent in selectivity for bulky anions and has high accuracy in actual sample measurement.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は前記高分子物質からなる支持膜中に陰イオ
ン感応物質として第4級アンモニウム塩又は第4級ホス
ホニウム塩を含有し、可塑剤として脂肪族アルコールを
含有する感応膜を備えた陰イオン選択性電極において、
前記感応物質が一般式化2で表され、R1,R2,R
3,R4の4つの置換基のうち少なくとも1つが、窒素
又は燐に隣接するα炭素上に2つまたは3つのアルキル
置換基を有するα,α−2置換型またはα,α,α−3
置換型の置換基である化合物を前記感応物質として含有
させ、あるいはさらに前記脂肪族アルコールよりも高い
誘電率を有する有機化合物も可塑剤として含有させ、そ
れらの組成を最適化することにより達成される。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a support film made of the above-mentioned polymeric substance containing a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt as an anion-sensitive substance, In an anion-selective electrode provided with a sensitive membrane containing an aliphatic alcohol as an agent,
The sensitizer is represented by the general formula 2, R1, R2, R
Α, α-2 substituted or α, α, α-3 in which at least one of the four substituents of 3, R4 has two or three alkyl substituents on the α carbon adjacent to nitrogen or phosphorus
It is achieved by containing a compound which is a substitution type substituent as the sensitizer, or by further containing an organic compound having a higher dielectric constant than the aliphatic alcohol as a plasticizer and optimizing the composition thereof. .

【0006】[0006]

【化2】 Embedded image

【0007】[0007]

【作用】高分子支持膜形陰イオン選択性電極の感応物質
として、一般式化2におけるR1,R2,R3,R4の
4つの置換基のうち少なくとも1つが、窒素又は燐に隣
接するα炭素上に2つまたは3つのアルキル置換基を有
するα,α−2置換型またはα,α,α−3置換型の置
換基である化合物を用いると、この窒素又は燐原子に隣
接して非常に嵩高いアルキル基が結合しているため、こ
の感応物質の反応中心である窒素又は燐原子周囲の立体
障害が非常に大きくなる。従って、各種の嵩高い妨害イ
オンはこの感応物質と相互作用しにくくなるため、この
感応物質を用いる陰イオン選択性電極は各種のかさ高い
陰イオンに対する選択性が高くなり、測定精度を改善で
きる。
As a sensitizer of a polymer-supported membrane type anion-selective electrode, at least one of the four substituents R1, R2, R3 and R4 in the general formula 2 is on the α-carbon adjacent to nitrogen or phosphorus. When a compound which is an α, α-2 substituted type or an α, α, α-3 substituted type substituent having two or three alkyl substituents is used, a very bulky compound is formed adjacent to the nitrogen or phosphorus atom. Due to the high alkyl groups attached, the steric hindrance around the nitrogen or phosphorus atom, which is the reaction center of this sensitizer, becomes very large. Therefore, various bulky interfering ions are less likely to interact with this sensitive substance, so that the anion-selective electrode using this sensitive substance has high selectivity for various bulky anions and can improve the measurement accuracy.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明が適用される陰イオン選択性電
極の断面図の一例である。電極筒1には10mmol/L
の塩化ナトリウムを含む内部液2が収納されており、内
部液2内にAg/AgClから成る内部電極3が浸漬さ
れている。電極筒1の端部にはイオン感応膜4が形成さ
れている。イオン感応膜4はポリ塩化ビニルのような高
分子物質を含み、陰イオン感応物質と可塑剤が適当な重
量濃度となる様に分散されている。
1 is an example of a cross-sectional view of an anion-selective electrode to which the present invention is applied. 10 mmol / L for electrode cylinder 1
The internal liquid 2 containing sodium chloride is stored therein, and the internal electrode 3 made of Ag / AgCl is immersed in the internal liquid 2. An ion sensitive film 4 is formed at the end of the electrode cylinder 1. The ion-sensitive film 4 contains a polymer substance such as polyvinyl chloride, and an anion-sensitive substance and a plasticizer are dispersed so that the weight concentration is appropriate.

【0009】本発明では陰イオン感応物質として、一般
式におけるR1,R2,R3,R4の4つの置換基のう
ち少なくとも1つが、窒素又は燐に隣接するα炭素上に
2つまたは3つの置換基を有するα,α−2置換または
α,α,α−3置換基である化合物が用いられる。この
様な化合物は、iso−プロピル−トリ(オクタデシル)ア
ンモニウム塩,(1−メチルプロピル)−トリ(ヘキサ
デシル)アンモニウム塩,(1−エチルプロピル)−ト
リ(ペンタデシル)アンモニウム塩,(1−メチルプチ
ル)−トリ(テトラデシル)アンモニウム塩,(1−エ
チルブチル)−トリ(トリデシル)アンモニウム塩,
(1−プロピルブチル)−トリ(ドデシル)ホスホニウム
塩,tert−ブチル−トリ(ヘキサデシル)アンモニウム
塩,(1,1−ジメチルプロピル)−トリ(ペンタデシ
ル)アンモニウム塩,(1−メチル−1−エチルプロピ
ル)−トリ(テトラデシル)アンモニウム塩,(1,1
−ジエチルプロピル)−トリ(トリデシル)アンモニウ
ム塩,(1,1−ジメチルブチル)−トリ(ドデシル)
アンモニウム塩,(1−メチル−1−エチルブチル)−
トリ(ウンデシル)アンモニウム塩,(1,1−ジエチ
ルブチル)−トリ(デシル)ホスホニウム塩等、炭素数
が1ないし10のα,α−2置換またはα,α,α−3
置換アルキル基1個と炭素数が10ないし24個のアル
キル基3個とを有する第4級オニウム塩が好ましく用い
られる。
In the present invention, as the anion-sensitive substance, at least one of the four substituents R1, R2, R3, and R4 in the general formula has two or three substituents on the α carbon adjacent to nitrogen or phosphorus. Compounds having α, α-2 substituted or α, α, α-3 substituents with are used. Such compounds include iso-propyl-tri (octadecyl) ammonium salt, (1-methylpropyl) -tri (hexadecyl) ammonium salt, (1-ethylpropyl) -tri (pentadecyl) ammonium salt, (1-methylputyl). -Tri (tetradecyl) ammonium salt, (1-ethylbutyl) -tri (tridecyl) ammonium salt,
(1-Propylbutyl) -tri (dodecyl) phosphonium salt, tert-butyl-tri (hexadecyl) ammonium salt, (1,1-dimethylpropyl) -tri (pentadecyl) ammonium salt, (1-methyl-1-ethylpropyl) ) -Tri (tetradecyl) ammonium salt, (1,1
-Diethylpropyl) -tri (tridecyl) ammonium salt, (1,1-dimethylbutyl) -tri (dodecyl)
Ammonium salt, (1-methyl-1-ethylbutyl)-
Tri (undecyl) ammonium salt, (1,1-diethylbutyl) -tri (decyl) phosphonium salt and the like, α, α-2 substituted or α, α, α-3 having 1 to 10 carbon atoms.
A quaternary onium salt having one substituted alkyl group and three alkyl groups having 10 to 24 carbon atoms is preferably used.

【0010】また、本発明では可塑剤として脂肪族アル
コールが少なくとも1種用いられる。この様な化合物
は、n−テトラデシルアルコール,n−トリデシルアル
コール,n−ドデシルアルコール,n−ペンタデシルア
ルコール,n−ヘキサデシルアルコール等、直鎖の脂肪
族アルコールが好ましく用いられる。
Further, in the present invention, at least one aliphatic alcohol is used as a plasticizer. As such compounds, linear aliphatic alcohols such as n-tetradecyl alcohol, n-tridecyl alcohol, n-dodecyl alcohol, n-pentadecyl alcohol and n-hexadecyl alcohol are preferably used.

【0011】〈実施例1〉本発明の第1の実施例は塩素
イオンを目的イオンとし、感応物質としてiso −プロピ
ル−トリ(ヘキサデシル)アンモニウムクロライドを用
いて塩素イオン選択性電極を得た。感応物質を15wt
%,可塑剤としてn−テトラデシルアルコールを30w
t%,o−ニトロフェニルオクチルエーテルを10wt
%,高分子物質としてポリ塩化ビニルを45wt%とな
る様に秤量し、溶剤(テトラヒドロフラン)を加えて混
合し、必要に応じて加熱して溶解後、この溶剤を蒸発除
去してイオン感応膜4を製作した。これを図1の電極筒
1の大きさに応じて適当な大きさに打ち抜いて電極筒1
の端部に接着した。
Example 1 In the first example of the present invention, a chloride ion-selective electrode was obtained by using chloride ions as the target ions and iso-propyl-tri (hexadecyl) ammonium chloride as the sensitive substance. 15wt of sensitive material
%, N-tetradecyl alcohol as a plasticizer 30 w
t%, 10 wt% of o-nitrophenyl octyl ether
%, Polyvinyl chloride as a polymer substance is weighed so as to be 45 wt%, a solvent (tetrahydrofuran) is added and mixed, and if necessary heated and dissolved, the solvent is removed by evaporation to remove the ion sensitive film 4 Was produced. This is punched out into an appropriate size according to the size of the electrode cylinder 1 in FIG.
Glued to the edges.

【0012】感応膜中に分散される感応物質の含有量は
応答性,選択性及び膜インピーダンスなどの点から、5
ないし30wt%が適正である。また、本発明に基づく
他の第4級アンモニウム塩を感応物質とする場合にも、
上述の理由からその含有量は合計で5ないし30wt%
が好ましい。
The content of the sensitive substance dispersed in the sensitive film is 5 in terms of responsiveness, selectivity, membrane impedance and the like.
To 30 wt% is appropriate. Further, when another quaternary ammonium salt based on the present invention is used as a sensitive substance,
For the above reasons, the total content is 5 to 30 wt%
Is preferred.

【0013】上述の実施例では脂肪族アルコールの可塑
剤としてn−テトラデシルアルコールを用いたが、これ
に限るものではない。使用する感応物質の溶解性や解離
性が低い場合は、n−テトラデシルアルコールとn−ト
リデシルアルコールの組合せの様に、炭素数が10ない
し40の脂肪族アルコールのうちで炭素数が1異なるか
もしくは融点の差が13℃以内である2種の脂肪族アル
コールの組合せが好結果をもたらす。塩素イオン選択性
電極としての応答性及び選択性などの点から、脂肪族ア
ルコールの感応膜内での含有量は合計で15ないし50
wt%が適切である。
Although n-tetradecyl alcohol was used as the plasticizer for the aliphatic alcohol in the above-mentioned examples, the invention is not limited to this. When the sensitizer used has a low solubility or dissociation property, the number of carbon atoms differs by 1 among the aliphatic alcohols having 10 to 40 carbon atoms, such as a combination of n-tetradecyl alcohol and n-tridecyl alcohol. Alternatively, a combination of two aliphatic alcohols with melting point differences within 13 ° C. gives good results. From the viewpoint of responsiveness and selectivity as a chloride ion-selective electrode, the content of the aliphatic alcohol in the sensitive film is 15 to 50 in total.
wt% is suitable.

【0014】脂肪族アルコールより高誘電率の有機化合
物は、o−ニトロフェニルオクチルエーテルのみなら
ず、ニトロベンゼン及びその誘導体(o,m,p−ニト
ロトルエンなど)やアセトフェノン及びその誘導体など
も使用することができ、その感応膜内での含有量は0な
いし15wt%が適切である。
As the organic compound having a higher dielectric constant than the aliphatic alcohol, not only o-nitrophenyl octyl ether but also nitrobenzene and its derivatives (o, m, p-nitrotoluene, etc.) and acetophenone and its derivatives can be used. The content in the sensitive film is preferably 0 to 15 wt%.

【0015】感応物質あるいは可塑剤を担持させる高分
子物質として、本実施例ではポリ塩化ビニルを用いた
が、その他の物質としてポリカーボネイト,シリコンゴ
ム,エポキシ樹脂,ポリウレタンなども使用可能であ
る。ところで、感応膜中の高分子物質の含有量が他の組
成物の関係から35wt%以下となると、感応膜の機械
的強度が極めて弱くなる。一方、高分子物質の含有量が
60wt%以上となると膜インピーダンスが高くなり、
安定した電極性能を得ることが難しくなる。従って、高
分子物質の含有量は35ないし60wt%が好ましい。
Polyvinyl chloride was used in this embodiment as the polymer substance carrying the sensitive substance or the plasticizer, but other substances such as polycarbonate, silicone rubber, epoxy resin, polyurethane and the like can be used. By the way, when the content of the polymer substance in the sensitive film is 35 wt% or less due to the relationship with other compositions, the mechanical strength of the sensitive film becomes extremely weak. On the other hand, when the content of the polymer substance is 60 wt% or more, the membrane impedance increases,
It becomes difficult to obtain stable electrode performance. Therefore, the content of the polymer substance is preferably 35 to 60 wt%.

【0016】〈実施例2〉本発明の第2の実施例では、
感応物質としてiso −プロピル−トリ(オクタデシル)
アンモニウムクロライドを用いて塩素イオン選択性電極
を得た。前記感応物質をそれぞれ15wt%,可塑剤と
してn−テトラデシルアルコールを28wt%,n−ト
リデシルアルコールを2wt%,o−ニトロフェニルオ
クチルエーテルを10wt%,高分子物質としてポリ塩
化ビニルを45wt%用いた。感応膜の製造方法などは
第1の実施例と同様である。
<Embodiment 2> In the second embodiment of the present invention,
Iso-propyl-tri (octadecyl) as a sensitive substance
A chloride-selective electrode was obtained using ammonium chloride. 15 wt% each of the above-mentioned sensitive materials, 28 wt% of n-tetradecyl alcohol as a plasticizer, 2 wt% of n-tridecyl alcohol, 10 wt% of o-nitrophenyl octyl ether, and 45 wt% of polyvinyl chloride as a polymer substance. I was there. The method of manufacturing the sensitive film and the like are the same as those in the first embodiment.

【0017】本実施例では感応物質として、窒素に隣接
するα炭素上に置換基を有さない3本のアルキル基の長
さが、第1の実施例で用いたものよりも、やや長いもの
を用いた。この様な溶解性のやや低い感応物質を用いる
場合には、第2の可塑剤としてn−テトラデシルアルコ
ールより炭素数が1小さいn−トリデシルアルコールを
2wt%程度添加することにより、感応物質の感応膜へ
の溶解性が高まり、安定性が高まる。
In this example, as the sensitizer, the length of the three alkyl groups having no substituents on the α-carbon adjacent to the nitrogen was slightly longer than that used in the first example. Was used. When using a sensitive substance having such a slightly low solubility, by adding about 2 wt% of n-tridecyl alcohol having 1 carbon number smaller than that of n-tetradecyl alcohol as a second plasticizer, Solubility in the sensitive membrane is enhanced, and stability is enhanced.

【0018】〈実施例3〉本発明の第3の実施例では、
感応物質としてtert−ブチル−トリ(ヘキサデシル)ア
ンモニウムクロライドを用いて塩素イオン選択性電極を
得た。感応物質をそれぞれ15wt%,可塑剤としてn
−テトラデシルアルコールを25wt%,n−トリデシ
ルアルコールを5wt%,o−ニトロフェニルオクチル
エーテルを10wt%,高分子物質としてポリ塩化ビニ
ルを45wt%用いた。感応膜の製造方法などは第1の
実施例と同様である。
<Embodiment 3> In the third embodiment of the present invention,
Chloride-selective electrodes were obtained using tert-butyl-tri (hexadecyl) ammonium chloride as the sensitive material. 15wt% of each sensitive material, n as plasticizer
25% by weight of tetradecyl alcohol, 5% by weight of n-tridecyl alcohol, 10% by weight of o-nitrophenyl octyl ether, and 45% by weight of polyvinyl chloride as a polymer substance. The method of manufacturing the sensitive film and the like are the same as those in the first embodiment.

【0019】本実施例では感応物質として、窒素に隣接
するα炭素上に3つの置換基を有するα,α,α−3置
換基を備えた、立体障害のかなり大きな化合物を用い
た。この様な溶解性のやや低い感応物質を用いる場合に
は、第2の実施例同様、n−トリデシルアルコールを添
加することにより、感応物質の感応膜への溶解性が高ま
り、安定性が高まる。
In this example, as the sensitizer, a compound having an α, α, α-3 substituent having three substituents on the α carbon adjacent to the nitrogen and having considerably large steric hindrance was used. When such a sensitive substance having a slightly low solubility is used, as in the second embodiment, by adding n-tridecyl alcohol, the solubility of the sensitive substance in the sensitive film is enhanced and the stability is enhanced. .

【0020】〈実施例4〉次に、本発明の第4の実施例
による塩素イオン選択性電界効果トランジスタを図2を
用いて説明する。図2は本発明が適用される塩素イオン
選択性電界効果トランジスタの断面図の一例である。n
形のソース5およびドレイン6をSi基板7上に形成
し、その上をSiO2 膜8およびSi34絶縁膜9で被
覆する。次に本発明の第1の実施例における感応膜と同
じ組成の膜成分をTHFに溶解後、直接Si34膜の上
に滴下してTHFを蒸発させ、イオン感応膜4を形成し
た。このようにして、陰イオン選択性電界効果トランジ
スタが形成される。
<Embodiment 4> Next, a chloride ion selective field effect transistor according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of a chloride ion selective field effect transistor to which the present invention is applied. n
The source 5 and the drain 6 of the shape are formed on the Si substrate 7, and the SiO 2 film 8 and the Si 3 N 4 insulating film 9 are covered thereover. Next, a film component having the same composition as that of the sensitive film in the first example of the present invention was dissolved in THF, and then dropped directly onto the Si 3 N 4 film to evaporate THF to form the ion sensitive film 4. In this way, an anion-selective field effect transistor is formed.

【0021】本実施例では第1の実施例における感応膜
と同じ組成を用いたが、もちろん本発明による他の組成
によるイオン感応膜を用いてもよい。
In this embodiment, the same composition as that of the sensitive film in the first embodiment is used, but it goes without saying that an ion sensitive film having another composition according to the present invention may be used.

【0022】〈実施例5〉次に、本発明の第5の実施例
による生化学成分分析装置を図3を用いて説明する。図
3は本発明が適用される生化学成分分析装置の構成概略
図の一例である。この生化学成分分析装置は、本発明の
第1の実施例に示された陰イオン選択性電極10,参照
電極11がフローセル12内に保持され、送液装置13
および弁14,15,サンプリング機構16,計測制御
装置17,参照電極液18,内部標準溶液19,外部標
準溶液20,測定試料溶液21、および他種の電極22
などから構成される。
<Embodiment 5> Next, a biochemical component analyzer according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an example of a schematic configuration diagram of a biochemical component analyzer to which the present invention is applied. In this biochemical component analyzer, the anion-selective electrode 10 and the reference electrode 11 shown in the first embodiment of the present invention are held in a flow cell 12, and a liquid delivery device 13 is provided.
And valves 14 and 15, sampling mechanism 16, measurement control device 17, reference electrode solution 18, internal standard solution 19, external standard solution 20, measurement sample solution 21, and electrode 22 of another kind.
Etc.

【0023】送液装置13,弁14,15の働きによ
り、参照電極液18がフローセル12内の参照電極11
へ、また試料溶液として内部標準溶液19が陰イオン選
択性電極10へと送られ、フローセル内で合流し、液絡
が形成される。すると参照電極11と陰イオン選択性電
極10との間に内部標準溶液19中の目的イオンの活量
に応じた起電力が発生するので、それを計測する。
By the functions of the liquid feeding device 13 and the valves 14 and 15, the reference electrode liquid 18 causes the reference electrode liquid 18 in the flow cell 12 to flow.
, And the internal standard solution 19 as a sample solution is sent to the anion-selective electrode 10 and merges in the flow cell to form a liquid junction. Then, an electromotive force corresponding to the activity of the target ion in the internal standard solution 19 is generated between the reference electrode 11 and the anion-selective electrode 10, and this is measured.

【0024】次にサンプリング機構を動作させて試料溶
液として外部標準溶液20もしくは測定試料溶液21を
同様の手順で測定する。外部標準溶液20の測定値を用
いて作成した検量線に基づき、測定試料溶液21に含ま
れる目的イオンの活量を算出し、表示および印字などの
出力を行う。以上の計測及び制御は測定者の指示に基づ
き、計測制御装置17によって自動的に遂行される。
Next, the sampling mechanism is operated to measure the external standard solution 20 or the measurement sample solution 21 as a sample solution by the same procedure. Based on the calibration curve created using the measured values of the external standard solution 20, the activity of the target ions contained in the measurement sample solution 21 is calculated, and output such as display and printing is performed. The above measurement and control are automatically performed by the measurement control device 17 based on the instruction of the measurer.

【0025】本実施例では本発明による第1の実施例に
よる塩素イオン選択性電極を構成部品として用いたが、
もちろん本発明による他の陰イオン選択性電極や陰イオ
ン選択性電界効果トランジスタを用いても同様の生化学
成分分析装置が形成できる。
In this embodiment, the chloride ion-selective electrode according to the first embodiment of the present invention was used as a component.
Of course, a similar biochemical component analyzer can be formed by using another anion-selective electrode or anion-selective field effect transistor according to the present invention.

【0026】次に、上記各実施例の効果について説明す
る。
Next, the effect of each of the above embodiments will be described.

【0027】ここで、本発明との対比のために従来例を
示す。この従来例は、特開平3−41352 号公報におい
て、第1の実施例として記載されているものを引用し
た。これは感応物質としてメチルトリオクタデシルアン
モニウム塩を15wt%,可塑剤としてn−テトラデシ
ルアルコール30wt%とo−ニトロフェニルオクチル
エーテルを10wt%感応膜内に含有する。すなわち、
この従来例は感応物質として用いる第4級アンモニウム
塩の窒素に結合した全ての置換基で、窒素に隣接するα
炭素上に複数のアルキル置換基を持たず、反応中心であ
る窒素原子周囲の立体障害が小さい点で、本発明と異な
る。
Here, a conventional example is shown for comparison with the present invention. As this conventional example, the one described as the first embodiment in Japanese Patent Laid-Open No. 41352/1993 is cited. This contains 15 wt% of methyltrioctadecyl ammonium salt as a sensitive substance, 30 wt% of n-tetradecyl alcohol and 10 wt% of o-nitrophenyl octyl ether as a plasticizer in the sensitive film. That is,
In this conventional example, all of the substituents bonded to the nitrogen of the quaternary ammonium salt used as a sensitizer are α adjacent to the nitrogen.
The present invention differs from the present invention in that it does not have a plurality of alkyl substituents on carbon and has little steric hindrance around the nitrogen atom which is the reaction center.

【0028】図4に、本発明の第1ないし第3の実施例
の塩素イオン選択性電極と、上述の従来例について、塩
素イオンを基準とした場合の各種陰イオンに対する選択
係数を測定した結果を対数で示した。図において、aは
従来例、b,c,dはそれぞれ本発明に基づく第1ない
し第3の実施例による結果である。図4から明らかなよ
うに、本発明に基づく塩素イオン選択性電極は、従来例
と比較して硫酸イオンや重炭酸イオン等の嵩高い陰イオ
ンに対する選択性において優れている。
FIG. 4 shows the results of measuring the selection coefficients for various anions with reference to chlorine ions, for the chloride ion selective electrodes of the first to third embodiments of the present invention and the above-mentioned conventional example. Was shown logarithmically. In the figure, a is the result of the conventional example, and b, c and d are the results of the first to third embodiments based on the present invention. As is clear from FIG. 4, the chloride ion-selective electrode according to the present invention is superior in selectivity to bulky anions such as sulfate ion and bicarbonate ion as compared with the conventional example.

【0029】〈実施例6〉図5に、第6の実施例に基づ
く生化学成分分析装置により、18種の市販管理血清中
の塩素イオン濃度を測定し、基準法である電量滴定法
(クーロメトリ法)に基づくクロライドカウンタによる
測定値との相関性を調べた結果を示す。図5から明らか
なように、本発明に基づく生化学成分分析装置は、基準
法に基づく装置との相関性が優れ、測定誤差が小さい、
即ち正確性が高いことがわかる。また従来例、即ち、特
開平3−41352号公報と比較すると、回帰直線からの乖離
やSyxが小さく、測定精度が改善されていることがわか
る。
Example 6 In FIG. 5, the chlorine ion concentration in 18 kinds of commercially available controlled serum was measured by the biochemical component analyzer based on the sixth example, and the coulometric titration method (coulometry) which is a standard method was measured. 2) shows the result of examining the correlation with the measured value by a chloride counter based on the method). As is clear from FIG. 5, the biochemical component analyzer based on the present invention has excellent correlation with the device based on the standard method and has a small measurement error.
That is, it is understood that the accuracy is high. Further, as compared with the conventional example, that is, JP-A-3-41352, it can be seen that the deviation from the regression line and Syx are small and the measurement accuracy is improved.

【0030】この様に、本発明に基づく陰イオン選択性
電極は、従来例と比較して嵩高い妨害イオンに対する選
択性に優れ、その結果血清試料測定時の正確性が高い。
As described above, the anion-selective electrode according to the present invention is superior in selectivity to bulky interfering ions as compared with the conventional example, and as a result, accuracy in measuring a serum sample is high.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、高分子物質からなる支
持膜中に陰イオン感応物質として第4級アンモニウム塩
又は第4級ホスホニウム塩を含有し、可塑剤として脂肪
族アルコールを含有する感応膜を備えた陰イオン選択性
電極において、前記感応物質が前記一般式化2で表さ
れ、R1,R2,R3,R4の4つの置換基のうち少な
くとも1つが、窒素又は燐に隣接するα炭素上に2つま
たは3つのアルキル置換基を有するα,α−2置換型ま
たはα,α,α−3置換型の置換基である化合物を感応
物質として含有させ、あるいはさらに脂肪族アルコール
よりも高い誘電率を有する有機化合物も可塑剤として含
有させ、それらの組成を最適化することにより、嵩高い
陰イオンに対する選択性に優れ、実試料測定時の精度が
高い陰イオン選択性電極を提供できる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, a sensitizer containing a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt as an anion-sensitive substance and a fatty alcohol as a plasticizer in a support film made of a polymer substance. In the anion-selective electrode provided with a membrane, the sensitizer is represented by the general formula 2, and at least one of the four substituents R1, R2, R3, and R4 is an α-carbon adjacent to nitrogen or phosphorus. A compound which is an α, α-2 substituted type or an α, α, α-3 substituted type substituent having 2 or 3 alkyl substituents above is contained as a sensitizer, or higher than an aliphatic alcohol An anion-selective electrode with excellent selectivity for bulky anions and high accuracy when measuring actual samples by including an organic compound having a dielectric constant as a plasticizer and optimizing the composition of them. It can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づく陰イオン選択性電極の断面図。1 is a cross-sectional view of an anion selective electrode according to the present invention.

【図2】本発明に基づく陰イオン選択性電界効果トラン
ジスタの断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an anion selective field effect transistor according to the present invention.

【図3】本発明第4の実施例に基づく陰イオン濃度を測
定する生化学成分分析装置の説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a biochemical component analyzer for measuring anion concentration according to a fourth embodiment of the present invention.

【図4】本発明に基づく塩素イオン選択性電極および従
来例による塩素イオン選択性電極の各種妨害陰イオンに
対する選択係数(の対数)を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing selectivity coefficients (logarithms) for various interfering anions of a chloride ion selective electrode according to the present invention and a chloride ion selective electrode according to a conventional example.

【図5】本発明の第1の実施例に基づく塩素イオン選択
性電極を本発明第4の実施例に基づく生化学成分分析装
置に用いて市販管理血清を測定したときの電量滴定法と
の相関を示す特性図。
FIG. 5 shows a coulometric titration method when a commercially available control serum is measured using the chloride ion-selective electrode according to the first embodiment of the present invention in the biochemical component analyzer according to the fourth embodiment of the present invention. The characteristic view which shows correlation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電極筒、2…内部液、3…内部電極、4…イオン感
応膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrode cylinder, 2 ... Internal liquid, 3 ... Internal electrode, 4 ... Ion sensitive membrane.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】陰イオン選択性の感応物質において、該感
応物質の分子構造が一般式化1で表される第4級アンモ
ニウム塩又は第4級ホスホニウム塩であり、R1,R
2,R3,R4の4つの置換基のうち少なくとも1つ
が、窒素又は燐に隣接するα炭素上に2つまたは3つの
アルキル置換基を有するα,α−2置換型またはα,
α,α−3置換型の置換基であることを特徴とする感応
物質。 【化1】
1. An anion-selective sensitive substance, wherein the sensitive substance has a molecular structure of a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt represented by the general formula 1, wherein R1 and R
At least one of the four substituents of R2, R3, R4 has two or three alkyl substituents on the alpha carbon adjacent to the nitrogen or phosphorus alpha, alpha-2 substituted or alpha,
A sensitive substance which is an α, α-3 substitution type substituent. Embedded image
【請求項2】請求項1において、前記感応物質の分子構
造が化1で表され、R1,R2,R3,R4の4つの置
換基のうち、R1が、窒素又は燐に隣接するα炭素上に
2つまたは3つのアルキル置換基を有するα,α−2置
換型またはα,α,α−3置換型の置換基であり,R
2,R3,R4が、炭素数10〜24の直鎖アルキル基
である感応物質。
2. The molecular structure of the sensitizer according to claim 1, wherein the molecular structure of the sensitizer is represented by Chemical Formula 1, and R1 is one of four substituents R1, R2, R3, and R4 on the α-carbon adjacent to nitrogen or phosphorus. An α, α-2 substituted or α, α, α-3 substituted substituent having two or three alkyl substituents on R,
A sensitive substance in which 2, R3 and R4 are linear alkyl groups having 10 to 24 carbon atoms.
【請求項3】高分子物質からなる支持膜中に感応物質と
して第4級アンモニウム塩又は第4級ホスホニウム塩を
含有し、可塑剤として少なくとも脂肪族アルコールを含
有する感応膜を備えた陰イオン選択性電極において、請
求項1ないし請求項2に記載の感応物質を含有すること
を特徴とする陰イオン選択性電極。
3. Anion selection having a sensitive membrane containing a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt as a sensitive material in a support membrane made of a polymeric material and at least an aliphatic alcohol as a plasticizer. An anion-selective electrode comprising the sensitive material according to claim 1 or 2 in a positive electrode.
【請求項4】請求項3において、前記可塑剤として炭素
数が互いに異なる2種の直鎖脂肪族アルコール、好まし
くはn−テトラデシルアルコールとn−トリデシルアル
コールとを前記感応膜中に含有する陰イオン選択性電
極。
4. The sensitive film according to claim 3, wherein the plasticizer contains two kinds of linear aliphatic alcohols having different carbon numbers, preferably n-tetradecyl alcohol and n-tridecyl alcohol. Anion selective electrode.
【請求項5】請求項3または4において、前記可塑剤と
して、誘電率が前記脂肪族アルコールより大きい有機化
合物、好ましくはオルトニトロフェニルオクチルエーテ
ルを、前記脂肪族アルコールに加えて前記感応膜中に含
有する陰イオン選択性電極。
5. The plasticizer according to claim 3, wherein an organic compound having a dielectric constant larger than that of the aliphatic alcohol, preferably orthonitrophenyl octyl ether, is added to the aliphatic alcohol in the sensitive film. Anion-selective electrode containing.
【請求項6】請求項3,4または5において、前記支持
膜中に前記陰イオン感応物質を5〜30重量%,前記可
塑剤として2種の脂肪族アルコールをそれぞれ15〜4
0重量%および0〜10重量%,前記高誘電率の有機化
合物を0〜15重量%,高分子物質を35〜60重量%
含有する陰イオン選択性電極。
6. The support film according to claim 3, 4 or 5, wherein the anion-sensitive substance is contained in the support film in an amount of 5 to 30% by weight, and two kinds of aliphatic alcohols are used as the plasticizer in an amount of 15 to 4 respectively.
0 wt% and 0 to 10 wt%, 0 to 15 wt% of the high dielectric constant organic compound, 35 to 60 wt% of polymeric substance
Anion-selective electrode containing.
【請求項7】請求項1ないし請求項2に記載の感応物質
を含有する感応膜を備えた陰イオン選択性電界効果トラ
ンジスタ。
7. An anion-selective field-effect transistor comprising a sensitive film containing the sensitive material according to claim 1.
【請求項8】請求項1ないし請求項2に記載の感応物質
を含有する感応膜を備えた陰イオン選択性電極または陰
イオン選択性電界効果トランジスタのような陰イオンセ
ンサを備えた生化学成分分析装置。
8. A biochemical component equipped with an anion-selective electrode or an anion sensor such as an anion-selective field-effect transistor equipped with a sensitive film containing the sensitive substance according to claim 1. Analysis equipment.
【請求項9】請求項1ないし請求項2に記載の感応物質
を含有する感応膜を備えた陰イオン選択性電極または陰
イオン選択性電界効果トランジスタのような陰イオンセ
ンサを用いて、陰イオン濃度を測定する陰イオン濃度の
測定方法。
9. Anions using an anion-selective electrode or an anion-selective field-effect transistor such as an anion-selective field-effect transistor equipped with a sensitive film containing the sensitive substance according to claim 1. Anion concentration measuring method for measuring concentration.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015010835A (en) * 2013-06-26 2015-01-19 栗田工業株式会社 Device and method for measuring calcium hardness
EP3527975A1 (en) 2018-02-15 2019-08-21 ARKRAY, Inc. Ion-selective electrode with ion-selective membrane comprising a material with a dielectric constant of 10 or more and corresponding test piece

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