JPH1096710A - イオン濃度測定方法 - Google Patents
イオン濃度測定方法Info
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- JPH1096710A JPH1096710A JP8253588A JP25358896A JPH1096710A JP H1096710 A JPH1096710 A JP H1096710A JP 8253588 A JP8253588 A JP 8253588A JP 25358896 A JP25358896 A JP 25358896A JP H1096710 A JPH1096710 A JP H1096710A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/49—Systems involving the determination of the current at a single specific value, or small range of values, of applied voltage for producing selective measurement of one or more particular ionic species
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/333—Ion-selective electrodes or membranes
- G01N27/3335—Ion-selective electrodes or membranes the membrane containing at least one organic component
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流検出型イオン選択性電極のイオノフォア
の濃度を高く設定することなく、従来の濃度（数ミリモ
ル／リットル〜数十ミリモル／リットル程度）に保持し
たまま、被検試料液中の被検イオンを広い濃度範囲、特
に高い濃度においても迅速かつ正確に測定する方法を提
供すること。 【解決手段】 電流検出型イオン選択性電極を用いて被
検イオンの濃度を測定する方法であって、被検試料液内
で、該電極と対極との間に該被検イオンの限界電流電位
の最小値未満の電位を１つ以上印加する工程を包含す
る、方法。
の濃度を高く設定することなく、従来の濃度（数ミリモ
ル／リットル〜数十ミリモル／リットル程度）に保持し
たまま、被検試料液中の被検イオンを広い濃度範囲、特
に高い濃度においても迅速かつ正確に測定する方法を提
供すること。 【解決手段】 電流検出型イオン選択性電極を用いて被
検イオンの濃度を測定する方法であって、被検試料液内
で、該電極と対極との間に該被検イオンの限界電流電位
の最小値未満の電位を１つ以上印加する工程を包含す
る、方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流検出型イオン
選択性電極を用いて被検イオンの濃度を測定する方法に
関し、より詳細には被検試料液中に含まれる被検イオン
の濃度を広い範囲にわたって迅速かつ正確に測定する方
法に関する。
選択性電極を用いて被検イオンの濃度を測定する方法に
関し、より詳細には被検試料液中に含まれる被検イオン
の濃度を広い範囲にわたって迅速かつ正確に測定する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被検試料液に含まれるナトリウム
イオン、カリウムイオン、塩化物イオンなどの被検イオ
ンの濃度の測定には、例えば、炎光光度法および電量滴
定法が用いられていた。しかし、これらの方法は、測定
に多くの時間を必要とする点、および被検試料液の希釈
などから生じる測定誤差が大きいため高精度の測定結果
が得られない点で問題があった。
イオン、カリウムイオン、塩化物イオンなどの被検イオ
ンの濃度の測定には、例えば、炎光光度法および電量滴
定法が用いられていた。しかし、これらの方法は、測定
に多くの時間を必要とする点、および被検試料液の希釈
などから生じる測定誤差が大きいため高精度の測定結果
が得られない点で問題があった。
【０００３】これらの方法に代わり、近年では、被検試
料液中の被検イオンの濃度を測定するために、電気化学
センサが、工業プロセス分野、医療分野などの幅広い分
野で使用されている。
料液中の被検イオンの濃度を測定するために、電気化学
センサが、工業プロセス分野、医療分野などの幅広い分
野で使用されている。
【０００４】電気化学センサの例としては、電位検出型
イオン選択性電極および電流検出型イオン選択性電極が
挙げられる。
イオン選択性電極および電流検出型イオン選択性電極が
挙げられる。
【０００５】前者の電位検出型イオン選択性電極は、被
検イオンのイオン活量の対数に比例する応答電位を検出
するので、被検イオンの濃度を広い範囲にわたって短時
間で測定し得る。しかし、上記のように応答電位がイオ
ン活量の対数に比例するために、測定誤差が生じやす
い。特に、被検イオンの濃度が比較的高い生体液などを
被検試料液として、より高精度の測定結果が要求される
場合には上記測定誤差は大きな問題となる。さらに実際
の測定では、この電極を用いて得られる応答電位自体も
生体液中の様々な共存物質によって変化する場合があ
る。このように、電位検出型イオン選択性電極は、被検
イオンの濃度をより高い精度で測定する場合に、満足し
得る結果が得られない。
検イオンのイオン活量の対数に比例する応答電位を検出
するので、被検イオンの濃度を広い範囲にわたって短時
間で測定し得る。しかし、上記のように応答電位がイオ
ン活量の対数に比例するために、測定誤差が生じやす
い。特に、被検イオンの濃度が比較的高い生体液などを
被検試料液として、より高精度の測定結果が要求される
場合には上記測定誤差は大きな問題となる。さらに実際
の測定では、この電極を用いて得られる応答電位自体も
生体液中の様々な共存物質によって変化する場合があ
る。このように、電位検出型イオン選択性電極は、被検
イオンの濃度をより高い精度で測定する場合に、満足し
得る結果が得られない。
【０００６】後者の電流検出型イオン選択性電極は、二
つの互いに非混和性の電解質溶液が接する界面（油水界
面）で起こるイオンまたは電子移動反応を、従来のポー
ラログラフィーまたはボルタンメトリーの手段により短
時間で検出する。電流検出型イオン選択性電極では、応
答電流が被検イオンの濃度に直接比例する。従って、被
検イオンの検出可能な濃度範囲は、前者の電位検出型イ
オン選択性電極に比べて狭くなる。しかし、電流検出型
イオン選択性電極は、上記のように応答電流が被検イオ
ンの濃度に直接比例するので、上記電位検出型イオン選
択性電極に比べて測定誤差が生じにくく、被検イオンの
濃度を高精度で測定し得る。
つの互いに非混和性の電解質溶液が接する界面（油水界
面）で起こるイオンまたは電子移動反応を、従来のポー
ラログラフィーまたはボルタンメトリーの手段により短
時間で検出する。電流検出型イオン選択性電極では、応
答電流が被検イオンの濃度に直接比例する。従って、被
検イオンの検出可能な濃度範囲は、前者の電位検出型イ
オン選択性電極に比べて狭くなる。しかし、電流検出型
イオン選択性電極は、上記のように応答電流が被検イオ
ンの濃度に直接比例するので、上記電位検出型イオン選
択性電極に比べて測定誤差が生じにくく、被検イオンの
濃度を高精度で測定し得る。
【０００７】このような電流検出型イオン選択性電極に
関するいくつかの技術が報告されている。例えば、特公
平５−６６５８号公報は、油水界面におけるこのイオン
または電子移動反応を利用したボルタンメトリー用電流
検出型イオン選択性電極を開示している。さらに、特開
平６−２２９９７３号公報は、測定が迅速で、簡便でか
つ廉価なディスポーザブルタイプの電流検出型乾式イオ
ン選択性電極を開示している。
関するいくつかの技術が報告されている。例えば、特公
平５−６６５８号公報は、油水界面におけるこのイオン
または電子移動反応を利用したボルタンメトリー用電流
検出型イオン選択性電極を開示している。さらに、特開
平６−２２９９７３号公報は、測定が迅速で、簡便でか
つ廉価なディスポーザブルタイプの電流検出型乾式イオ
ン選択性電極を開示している。
【０００８】電流検出型イオン選択性電極を用いて、既
知濃度の被検イオンを含有する被検試料液内で、任意の
条件でノーマルパルスボルタンメトリーを行うと、図１
に示されるような電流−電位曲線（ノーマルパルスボル
タモグラム）が得られる。この電流−電位曲線は、印加
する特定の範囲の電位に対して実質的に一定の応答電流
値（Ilim）を示す領域Ｅlimを有する。このときの応答
電流Ｉlimは、一般に「限界電流」と呼ばれ、限界電流
電位Ｅlimの最小値Ｅa以上の電位領域に含まれるいかな
る電位を印加してもＩlimは実質上一定であり、このＩ
limの大きさは被検イオンの濃度に比例することが知ら
れている。さらに、このＥlimの最小値および最大値の
測定方法もまた、当業者に知られている。
知濃度の被検イオンを含有する被検試料液内で、任意の
条件でノーマルパルスボルタンメトリーを行うと、図１
に示されるような電流−電位曲線（ノーマルパルスボル
タモグラム）が得られる。この電流−電位曲線は、印加
する特定の範囲の電位に対して実質的に一定の応答電流
値（Ilim）を示す領域Ｅlimを有する。このときの応答
電流Ｉlimは、一般に「限界電流」と呼ばれ、限界電流
電位Ｅlimの最小値Ｅa以上の電位領域に含まれるいかな
る電位を印加してもＩlimは実質上一定であり、このＩ
limの大きさは被検イオンの濃度に比例することが知ら
れている。さらに、このＥlimの最小値および最大値の
測定方法もまた、当業者に知られている。
【０００９】通常、電流検出型イオン選択性電極を用い
た被検試料液内の被検イオンの濃度の測定は、以下のよ
うにして行われる。
た被検試料液内の被検イオンの濃度の測定は、以下のよ
うにして行われる。
【００１０】まず、上記各電流−電位曲線の領域Ｅlim
における限界電流電位の一点が任意に選択される。次い
で、既知濃度の被検イオンを含む複数の溶液内で、例え
ば、パルスアンペロメトリー法を用いて、この限界電流
電位を電流検出型イオン選択性電極にそれぞれ印加し、
得られる応答電流値を測定する。各応答電流値と対応す
る被検イオンの濃度とから検量線が作成される。
における限界電流電位の一点が任意に選択される。次い
で、既知濃度の被検イオンを含む複数の溶液内で、例え
ば、パルスアンペロメトリー法を用いて、この限界電流
電位を電流検出型イオン選択性電極にそれぞれ印加し、
得られる応答電流値を測定する。各応答電流値と対応す
る被検イオンの濃度とから検量線が作成される。
【００１１】次いで、未知濃度の被検イオンを含有する
被検試料液内で、上記と同様の限界電流電位が印加され
る。このとき得られた応答電流値を上記検量線に適用し
て換算することにより、被検試料液中の被検イオンの濃
度が求められる。
被検試料液内で、上記と同様の限界電流電位が印加され
る。このとき得られた応答電流値を上記検量線に適用し
て換算することにより、被検試料液中の被検イオンの濃
度が求められる。
【００１２】しかし、この測定方法では、ヒト血漿のよ
うな非常に高濃度の被検イオンを含有する被検試料液に
対して、正確な濃度を測定することができない。
うな非常に高濃度の被検イオンを含有する被検試料液に
対して、正確な濃度を測定することができない。
【００１３】ヒト血漿は、正常値で135ミリモル／リッ
トル〜148ミリモル／リットルのナトリウムイオンおよ
び3.5ミリモル／リットル〜5.5ミリモル／リットルのカ
リウムイオンを含有する。さらに異常値ではそれらの値
を上回ることがある。これに対し、山本行隆、布俊晴、
大堺利行、千田貢、分析化学、38、589（1989）は、電
流検出型イオン選択性電極が、パルスボルタモグラムで
得られた各限界電流値の大きさが0.05ミリモル／リット
ル〜0.70ミリモル／リットルの被検イオン濃度範囲内で
のみ比例関係を示すことを記載している。さらに、電流
検出型イオン選択性電極は、上記電位Ｖmでのパルスア
ンペロメトリー法による測定を行った場合では0.0ミリ
モル／リットル〜0.7ミリモル／リットルの被検イオン
濃度範囲内でのみ比例関係を示す。よって、上記方法で
作成される検量線は、非常に高濃度の被検イオンに対す
る応答電流値が飽和して、直線性を失う場合がある。従
って、高濃度の被検イオンを検出することができない。
トル〜148ミリモル／リットルのナトリウムイオンおよ
び3.5ミリモル／リットル〜5.5ミリモル／リットルのカ
リウムイオンを含有する。さらに異常値ではそれらの値
を上回ることがある。これに対し、山本行隆、布俊晴、
大堺利行、千田貢、分析化学、38、589（1989）は、電
流検出型イオン選択性電極が、パルスボルタモグラムで
得られた各限界電流値の大きさが0.05ミリモル／リット
ル〜0.70ミリモル／リットルの被検イオン濃度範囲内で
のみ比例関係を示すことを記載している。さらに、電流
検出型イオン選択性電極は、上記電位Ｖmでのパルスア
ンペロメトリー法による測定を行った場合では0.0ミリ
モル／リットル〜0.7ミリモル／リットルの被検イオン
濃度範囲内でのみ比例関係を示す。よって、上記方法で
作成される検量線は、非常に高濃度の被検イオンに対す
る応答電流値が飽和して、直線性を失う場合がある。従
って、高濃度の被検イオンを検出することができない。
【００１４】山本ら（上記）は、通常２０ミリモル／リ
ットルのイオノフォア濃度を有する電極を用いている
が、被検イオン濃度と応答電流との比例関係が得られる
該被検イオンの濃度の上限は、電流検出型イオン選択性
電極の油相内に含まれるイオノフォア濃度および支持電
解質濃度のそれぞれ１／２０〜１／５０程度までである
ことを予想している。
ットルのイオノフォア濃度を有する電極を用いている
が、被検イオン濃度と応答電流との比例関係が得られる
該被検イオンの濃度の上限は、電流検出型イオン選択性
電極の油相内に含まれるイオノフォア濃度および支持電
解質濃度のそれぞれ１／２０〜１／５０程度までである
ことを予想している。
【００１５】従って、非常に高濃度の被検イオンを測定
するために、一方では、一般に電流検出型イオン選択性
電極の油相内に溶解するイオノフォア濃度を上昇させれ
ばよいと考えられる。そのためには、例えば、ヒト血漿
中のナトリウムイオンを測定する場合においては、３モ
ル／リットル以上のイオノフォア濃度、そしてカリウム
イオンを測定する場合においては、100ミリモル／リッ
トル以上のイオンフォア濃度が必要となる。しかし、M.
D.Osborne、H.H.Girault、Electroanalysis、７、第８
号、714頁(1995)は、イオノフォアの一種であるジベン
ゾ-18-クラウン-6が、1,2-ジクロロエタン（電流検出型
イオン選択性電極の油相の媒体として用いられる）に0.
083モル／リットルまでしか溶解しないことを記載して
いる。このことから、電流検出型イオン選択性電極の油
相内に高濃度のイオノフォアを溶解することができず、
高濃度の被検イオンを測定することが不可能であること
が予想される。さらに、イオノフォアとして用いられる
物質は一般に高価であり、高濃度のイオノフォアを用い
れば、電極の製造コストが高くなるという問題がある。
するために、一方では、一般に電流検出型イオン選択性
電極の油相内に溶解するイオノフォア濃度を上昇させれ
ばよいと考えられる。そのためには、例えば、ヒト血漿
中のナトリウムイオンを測定する場合においては、３モ
ル／リットル以上のイオノフォア濃度、そしてカリウム
イオンを測定する場合においては、100ミリモル／リッ
トル以上のイオンフォア濃度が必要となる。しかし、M.
D.Osborne、H.H.Girault、Electroanalysis、７、第８
号、714頁(1995)は、イオノフォアの一種であるジベン
ゾ-18-クラウン-6が、1,2-ジクロロエタン（電流検出型
イオン選択性電極の油相の媒体として用いられる）に0.
083モル／リットルまでしか溶解しないことを記載して
いる。このことから、電流検出型イオン選択性電極の油
相内に高濃度のイオノフォアを溶解することができず、
高濃度の被検イオンを測定することが不可能であること
が予想される。さらに、イオノフォアとして用いられる
物質は一般に高価であり、高濃度のイオノフォアを用い
れば、電極の製造コストが高くなるという問題がある。
【００１６】他方で、被検試料液を希釈して被検イオン
の濃度を測定すればよいと考えられる。しかし、このよ
うな希釈を伴う操作には時間がかかり、測定誤差が拡大
するという問題がある。
の濃度を測定すればよいと考えられる。しかし、このよ
うな希釈を伴う操作には時間がかかり、測定誤差が拡大
するという問題がある。
【００１７】従って、高濃度の被検イオンを迅速かつ正
確に測定する方法が所望されている。
確に測定する方法が所望されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題の解決を課題とするものであり、その目的とすると
ころは、電流検出型イオン選択性電極のイオノフォアの
濃度を高く設定することなく、従来の濃度（数ミリモル
／リットル〜数十ミリモル／リットル程度）に保持した
まま、被検試料液中の被検イオンを広い濃度範囲、特に
高い濃度においても迅速かつ正確に測定する方法を提供
することである。
問題の解決を課題とするものであり、その目的とすると
ころは、電流検出型イオン選択性電極のイオノフォアの
濃度を高く設定することなく、従来の濃度（数ミリモル
／リットル〜数十ミリモル／リットル程度）に保持した
まま、被検試料液中の被検イオンを広い濃度範囲、特に
高い濃度においても迅速かつ正確に測定する方法を提供
することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、電流検出型イ
オン選択性電極を用いて被検イオンの濃度を測定する方
法であって、被検試料液内で、該電極と対極との間に該
被検イオンの限界電流電位の最小値未満の電位を１つ以
上印加する工程を包含する。そのことにより上記目的が
達成される。
オン選択性電極を用いて被検イオンの濃度を測定する方
法であって、被検試料液内で、該電極と対極との間に該
被検イオンの限界電流電位の最小値未満の電位を１つ以
上印加する工程を包含する。そのことにより上記目的が
達成される。
【００２０】好適な実施態様では、上記被検イオンは、
ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオン、マ
グネシウムイオン、またはカルシウムイオンであり、そ
して前記被検試料液は生体液である。
ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオン、マ
グネシウムイオン、またはカルシウムイオンであり、そ
して前記被検試料液は生体液である。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明のイオン濃度測定方法に用
いられる、電流検出型イオン選択性電極と対極とからな
る２電極系の一例を図２に示す。
いられる、電流検出型イオン選択性電極と対極とからな
る２電極系の一例を図２に示す。
【００２２】電流検出型イオン選択性電極２１は、下方
の端部が親水性半透膜２５で被覆されたガラス管２４内
にイオン感応部２３と電極部２８とを有する。イオン感
応部２３は、親水性半透膜２５側から順に油相部２６お
よび水相部２７を有し、電極部２８の一部が水相部２７
中に浸漬されている。ガラス管２４の上方の端部には、
キャップ２９が設けられており、それにより電極部２８
が固定されている。ガラス管２４にはまた、親水性半透
膜２５の周辺にテフロンチューブ２４ａが設けられてい
る。対極２２は、ガラス管２４の外周において、例え
ば、螺旋状に巻付けられている。
の端部が親水性半透膜２５で被覆されたガラス管２４内
にイオン感応部２３と電極部２８とを有する。イオン感
応部２３は、親水性半透膜２５側から順に油相部２６お
よび水相部２７を有し、電極部２８の一部が水相部２７
中に浸漬されている。ガラス管２４の上方の端部には、
キャップ２９が設けられており、それにより電極部２８
が固定されている。ガラス管２４にはまた、親水性半透
膜２５の周辺にテフロンチューブ２４ａが設けられてい
る。対極２２は、ガラス管２４の外周において、例え
ば、螺旋状に巻付けられている。
【００２３】なお、本発明においては、上記電流検出型
イオン選択性電極および対極、ならびに参照電極からな
る３電極系または４電極系が用いられてもよい。４電極
系の例は、T. Kakutani, T. Osakai, およびM. Senda,
Bull. Chem. Soc. Jpn., 56,991(1983)に記載されてい
る。
イオン選択性電極および対極、ならびに参照電極からな
る３電極系または４電極系が用いられてもよい。４電極
系の例は、T. Kakutani, T. Osakai, およびM. Senda,
Bull. Chem. Soc. Jpn., 56,991(1983)に記載されてい
る。
【００２４】上記電流検出型イオン選択性電極２１にお
いて、電極部２８は、被検イオンに対してイオン選択性
を有するイオン感応部２３で被覆されている。
いて、電極部２８は、被検イオンに対してイオン選択性
を有するイオン感応部２３で被覆されている。
【００２５】電極部およびイオン感応部が水相部（Ｗ）
と油相部（Ｏ）とを含む電流検出型イオン選択性電極の
一例を図３に示す。ここで、油相部（Ｏ）および水相部
（Ｗ）とは、互いに混じり合わない２相、例えば、ニト
ロベンゼン相および水相であり、これらはいずれも液
体、ゲル、または固体状の電解質溶液または固溶体であ
る。図３において、Ｍ／ＭＸは、金属（Ｍ）と金属
（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）とでなる電極部（Ｅｔ）であ
り、一部が水相部（Ｗ）と接している。水相部（Ｗ）
は、上記金属（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）を形成するアニ
オン（Ｘ-）と、水相部（Ｗ）および油相部（Ｏ）の間
を相互に移動し得るカチオン（Ｌ+）とでなる物質を含
有している。油相部（Ｏ）は、カチオン（Ｌ+）を放出
し得る支持電解質およびイオノフォアを含有する。上記
油相部（Ｏ）は、単独の油相でなるか、または塩橋を用
いて他の油相と液絡され得る。
と油相部（Ｏ）とを含む電流検出型イオン選択性電極の
一例を図３に示す。ここで、油相部（Ｏ）および水相部
（Ｗ）とは、互いに混じり合わない２相、例えば、ニト
ロベンゼン相および水相であり、これらはいずれも液
体、ゲル、または固体状の電解質溶液または固溶体であ
る。図３において、Ｍ／ＭＸは、金属（Ｍ）と金属
（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）とでなる電極部（Ｅｔ）であ
り、一部が水相部（Ｗ）と接している。水相部（Ｗ）
は、上記金属（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）を形成するアニ
オン（Ｘ-）と、水相部（Ｗ）および油相部（Ｏ）の間
を相互に移動し得るカチオン（Ｌ+）とでなる物質を含
有している。油相部（Ｏ）は、カチオン（Ｌ+）を放出
し得る支持電解質およびイオノフォアを含有する。上記
油相部（Ｏ）は、単独の油相でなるか、または塩橋を用
いて他の油相と液絡され得る。
【００２６】電極部およびイオン感応部が水相部と油相
部とを含む電流検出型イオン選択性電極の他の一例を図
４に示す。図４に示されるように、水相部（Ｗ）は、上
記金属（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）を形成するアニオン
（Ｘ-）およびアニオン（Ｎ-）を含有する物質を含有
し、油相部（Ｏ）は、アニオン（Ｎ-）を放出する支持
電解質およびイオノフォアを含有し得る。
部とを含む電流検出型イオン選択性電極の他の一例を図
４に示す。図４に示されるように、水相部（Ｗ）は、上
記金属（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）を形成するアニオン
（Ｘ-）およびアニオン（Ｎ-）を含有する物質を含有
し、油相部（Ｏ）は、アニオン（Ｎ-）を放出する支持
電解質およびイオノフォアを含有し得る。
【００２７】電極部およびイオン感応部が油相部を含む
電流検出型イオン選択性電極を図５に示す。図５におい
て、上記Ｍ／ＭＸでなる電極部（Ｅｔ）は一部が油相部
（Ｏ）と接している。このような場合において、油相部
（Ｏ）は、金属（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）を形成するイ
オン（Ｘ-）を形成し得る支持電解質およびイオノフォ
アを含有する。
電流検出型イオン選択性電極を図５に示す。図５におい
て、上記Ｍ／ＭＸでなる電極部（Ｅｔ）は一部が油相部
（Ｏ）と接している。このような場合において、油相部
（Ｏ）は、金属（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）を形成するイ
オン（Ｘ-）を形成し得る支持電解質およびイオノフォ
アを含有する。
【００２８】図３および図４に示されるような電流検出
型イオン選択性電極の電極部を構成するＭ／ＭＸの例と
しては、銀／塩化銀電極、水銀／カロメル電極、水銀／
硫酸水銀電極、および水銀／酸化水銀電極が挙げられ
る。さらに、図５に示されるような電流検出型イオン選
択性電極の電極部を構成するＭ／ＭＸの例としては、銀
／テトラフェニルボレート銀電極が挙げられる。
型イオン選択性電極の電極部を構成するＭ／ＭＸの例と
しては、銀／塩化銀電極、水銀／カロメル電極、水銀／
硫酸水銀電極、および水銀／酸化水銀電極が挙げられ
る。さらに、図５に示されるような電流検出型イオン選
択性電極の電極部を構成するＭ／ＭＸの例としては、銀
／テトラフェニルボレート銀電極が挙げられる。
【００２９】油相部（Ｏ）に含まれる支持電解質には、
疎水性の大きい電解質が用いられ、好適な例としては、
テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラペンチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラヘキシルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラペンチルアンモニウムテトラキス［3,5-ビス（トリ
フルオロメチル）フェニルボレート］などが挙げられ
る。油相部（Ｏ）内に存在する支持電解質の濃度は当業
者に公知であり、必要に応じて変化させ得る。
疎水性の大きい電解質が用いられ、好適な例としては、
テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラペンチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラヘキシルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラペンチルアンモニウムテトラキス［3,5-ビス（トリ
フルオロメチル）フェニルボレート］などが挙げられ
る。油相部（Ｏ）内に存在する支持電解質の濃度は当業
者に公知であり、必要に応じて変化させ得る。
【００３０】油相部（Ｏ）に含まれるイオノフォアは、
測定する被検イオンの種類に応じて選択される。イオノ
フォアの具体的な例としては、ジベンゾ-18-クラウン-
6、ジベンゾ-30-クラウン-10、ビスベンゾ-15-クラウン
-5およびビス-12-クラウン−４のようなビスクラウンエ
ーテル類、ノナクチン、モナクチン、バリノマイシン、
シチアニンＢ、第４級アンモニウム塩などが挙げられ
る。油相部（Ｏ）内に存在するイオノフォアの濃度は、
イオノフォアおよび被検イオンの種類により多少変化し
得るが、従来の濃度（数ミリモル／リットル〜数十ミリ
モル／リットル程度）に保持でき、あえて高濃度に調整
する必要はない。
測定する被検イオンの種類に応じて選択される。イオノ
フォアの具体的な例としては、ジベンゾ-18-クラウン-
6、ジベンゾ-30-クラウン-10、ビスベンゾ-15-クラウン
-5およびビス-12-クラウン−４のようなビスクラウンエ
ーテル類、ノナクチン、モナクチン、バリノマイシン、
シチアニンＢ、第４級アンモニウム塩などが挙げられ
る。油相部（Ｏ）内に存在するイオノフォアの濃度は、
イオノフォアおよび被検イオンの種類により多少変化し
得るが、従来の濃度（数ミリモル／リットル〜数十ミリ
モル／リットル程度）に保持でき、あえて高濃度に調整
する必要はない。
【００３１】油相部（Ｏ）において、支持電解質および
イオノフォアは、好ましくは以下のような媒体に溶解さ
れるが、特にこれらに限定されない：ニトロベンゼン、
１，２−ジクロロエタン、o-ニトロフェニルオクチルエ
ーテル、o-ニトロフェニルフェニルエーテル、2-フルオ
ロ-2-ニトロジフェニルエーテル、フタル酸ジオクチ
ル、アジピン酸ジオクチル、およびセバシン酸ジオクチ
ル。
イオノフォアは、好ましくは以下のような媒体に溶解さ
れるが、特にこれらに限定されない：ニトロベンゼン、
１，２−ジクロロエタン、o-ニトロフェニルオクチルエ
ーテル、o-ニトロフェニルフェニルエーテル、2-フルオ
ロ-2-ニトロジフェニルエーテル、フタル酸ジオクチ
ル、アジピン酸ジオクチル、およびセバシン酸ジオクチ
ル。
【００３２】対極として使用される電極の例としては、
銀／酸化銀電極、銀電極、白金電極、炭素電極などが挙
げられる。対極として使用されるこれらの電極は当業者
に公知であり、必要に応じて適宜選択され得る。
銀／酸化銀電極、銀電極、白金電極、炭素電極などが挙
げられる。対極として使用されるこれらの電極は当業者
に公知であり、必要に応じて適宜選択され得る。
【００３３】さらに、３電極系または４電極系が用いら
れる場合、参照電極として使用される電極の例として
は、銀／塩化銀電極、水銀／カロメル電極、水銀／硫酸
水銀電極、水銀／酸化水銀電極、銀／テトラフェニルボ
レート銀電極が挙げられる。参照電極として使用される
これらの電極もまた当業者に公知であり、必要に応じて
適宜選択され得る。
れる場合、参照電極として使用される電極の例として
は、銀／塩化銀電極、水銀／カロメル電極、水銀／硫酸
水銀電極、水銀／酸化水銀電極、銀／テトラフェニルボ
レート銀電極が挙げられる。参照電極として使用される
これらの電極もまた当業者に公知であり、必要に応じて
適宜選択され得る。
【００３４】次に、電流検出型イオン選択性電極および
対極からなる２電極系を使用する場合の、本発明のイオ
ン濃度測定方法について説明する。
対極からなる２電極系を使用する場合の、本発明のイオ
ン濃度測定方法について説明する。
【００３５】まず、図６に示されるように、電流検出型
イオン選択性電極２１、対極２２、汎用のボルタンメト
リー装置６１、および記録計６２を順次接続する。ボル
タンメトリー装置６１は、サイクリックボルタンメトリ
ー、微分パルスボルタンメトリー、ノーマルパルスボル
タンメトリーなどの種々のボルタンメトリー測定が可能
な装置である。このボルタンメトリー装置６１はまた、
電流検出型イオン選択性電極２１と対極２２との間に、
通常、100ミリ秒程度の短いパルス電位を一定間隔で印
加してその応答電流値を測定し得るパルスアンペロメト
リー測定可能な装置であれば特に限定されない。記録計
６２は、ボルタンメトリー装置６１を制御するマイクロ
コンピューターが搭載されており、装置６１からの出力
信号の記録、表示、および処理を行う。電流検出型イオ
ン選択性電極２１および対極２２のそれぞれ一部が、被
検イオンを含有する被検試料液６４に浸漬される。
イオン選択性電極２１、対極２２、汎用のボルタンメト
リー装置６１、および記録計６２を順次接続する。ボル
タンメトリー装置６１は、サイクリックボルタンメトリ
ー、微分パルスボルタンメトリー、ノーマルパルスボル
タンメトリーなどの種々のボルタンメトリー測定が可能
な装置である。このボルタンメトリー装置６１はまた、
電流検出型イオン選択性電極２１と対極２２との間に、
通常、100ミリ秒程度の短いパルス電位を一定間隔で印
加してその応答電流値を測定し得るパルスアンペロメト
リー測定可能な装置であれば特に限定されない。記録計
６２は、ボルタンメトリー装置６１を制御するマイクロ
コンピューターが搭載されており、装置６１からの出力
信号の記録、表示、および処理を行う。電流検出型イオ
ン選択性電極２１および対極２２のそれぞれ一部が、被
検イオンを含有する被検試料液６４に浸漬される。
【００３６】次いで、この電流検出型イオン選択性電極
と対極との間に、被検イオンの限界電流電位の最小値未
満の、１つ以上の特定の電位が印加される。この印加さ
れる特定の電位は被検イオン濃度およびイオノフォア濃
度（膜処方）により決定される。実質的には、被検イオ
ンに対する検量線が直線性を示す範囲の電位が任意に選
択され得る。
と対極との間に、被検イオンの限界電流電位の最小値未
満の、１つ以上の特定の電位が印加される。この印加さ
れる特定の電位は被検イオン濃度およびイオノフォア濃
度（膜処方）により決定される。実質的には、被検イオ
ンに対する検量線が直線性を示す範囲の電位が任意に選
択され得る。
【００３７】上記電位の印加により生じた応答電流は、
公知の手段を用いて検出される。なお、本発明において
は、電位の印加および得られる応答電流の検出は、好ま
しくは電位ステップ法または電位パルス法のいずれかで
行われ得る。
公知の手段を用いて検出される。なお、本発明において
は、電位の印加および得られる応答電流の検出は、好ま
しくは電位ステップ法または電位パルス法のいずれかで
行われ得る。
【００３８】電位ステップ法とは、被検試料液に、被検
イオンの移動が起こらない初期電位（自然電位）から、
本発明の方法に用いられる１つ以上の特定の電位となる
ように階段状の電位を印加して、所定時間（例えば、10
0ミリ秒）後の応答電流値を検出する方法である。図７
は、初期電位Ｅ1からステップ電位を１回印加する場合
の、印加される電位と、応答電流値を検出（サンプリン
グ）する時点との関係を説明する模式図を示す。図８
は、初期電位Ｅ1からステップ電位を複数回印加する例
として２回の印加を行う場合の、印加される電位と、応
答電流値を検出（サンプリング）する時点との関係を説
明する模式図を示す。ここで、図７および図８から明ら
かなように、電流検出型イオン選択性電極と対極との間
に印加されるステップ電位Ｅ2およびＥ3を各々印加した
後、所定の時間における応答電流がそれぞれ検出（サン
プリング）される。これらのサンプリングされた応答電
流値から、測定対象に応じて当業者に公知の演算方法に
より１個または複数個の応答値を得る。
イオンの移動が起こらない初期電位（自然電位）から、
本発明の方法に用いられる１つ以上の特定の電位となる
ように階段状の電位を印加して、所定時間（例えば、10
0ミリ秒）後の応答電流値を検出する方法である。図７
は、初期電位Ｅ1からステップ電位を１回印加する場合
の、印加される電位と、応答電流値を検出（サンプリン
グ）する時点との関係を説明する模式図を示す。図８
は、初期電位Ｅ1からステップ電位を複数回印加する例
として２回の印加を行う場合の、印加される電位と、応
答電流値を検出（サンプリング）する時点との関係を説
明する模式図を示す。ここで、図７および図８から明ら
かなように、電流検出型イオン選択性電極と対極との間
に印加されるステップ電位Ｅ2およびＥ3を各々印加した
後、所定の時間における応答電流がそれぞれ検出（サン
プリング）される。これらのサンプリングされた応答電
流値から、測定対象に応じて当業者に公知の演算方法に
より１個または複数個の応答値を得る。
【００３９】電位パルス法は、被検試料液に、被検イオ
ンの移動が起こらない初期電位（自然電位）から、本発
明の方法に用いられる１つ以上の特定の電位となるよう
にパルス（例えば、100ミリ秒のパルス幅）を印加し
て、所定時間（例えば、100ミリ秒）後に得られる応答
電流値を検出する方法である。図９は、初期電位Ｅ1か
らパルス電位を１回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図を示す。図１０は、初期電位Ｅ1か
らパルス電位を複数回印加する例として２回の印加を行
う場合の、電位と、応答電流値を検出（サンプリング）
する時点との関係を説明する模式図を示す。ここで、図
９および図１０から明らかなように、電流検出型イオン
選択性電極と対極との間にパルス電位Ｅ2およびＥ3を各
々印加した後、所定の時間における応答電流がそれぞれ
検出（サンプリング）される。これらのサンプリングさ
れた応答電流値から、測定対象に応じて当業者に公知の
演算方法により１個または複数個の応答値を得る。
ンの移動が起こらない初期電位（自然電位）から、本発
明の方法に用いられる１つ以上の特定の電位となるよう
にパルス（例えば、100ミリ秒のパルス幅）を印加し
て、所定時間（例えば、100ミリ秒）後に得られる応答
電流値を検出する方法である。図９は、初期電位Ｅ1か
らパルス電位を１回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図を示す。図１０は、初期電位Ｅ1か
らパルス電位を複数回印加する例として２回の印加を行
う場合の、電位と、応答電流値を検出（サンプリング）
する時点との関係を説明する模式図を示す。ここで、図
９および図１０から明らかなように、電流検出型イオン
選択性電極と対極との間にパルス電位Ｅ2およびＥ3を各
々印加した後、所定の時間における応答電流がそれぞれ
検出（サンプリング）される。これらのサンプリングさ
れた応答電流値から、測定対象に応じて当業者に公知の
演算方法により１個または複数個の応答値を得る。
【００４０】このような電位ステップ法および電位パル
ス法は当業者に公知であり、ステップ電位またはパルス
電位の各印加条件は任意に選択され得る。
ス法は当業者に公知であり、ステップ電位またはパルス
電位の各印加条件は任意に選択され得る。
【００４１】得られた応答電流の値は、あらかじめ作成
しておいた応答電流値と被検イオン濃度との関係を示す
検量線から被検イオンの濃度に換算される。
しておいた応答電流値と被検イオン濃度との関係を示す
検量線から被検イオンの濃度に換算される。
【００４２】このように本発明の方法は、電流検出型イ
オン選択性電極内に高濃度のイオノフォアを含有させる
ことなく、被検試料液内の非常に高濃度の被検イオンを
正確に測定し得る。さらに、測定時に被検試料を希釈す
る必要もないので、測定時間が短縮され、希釈による測
定誤差も生じない。本発明の方法は、被検イオンとし
て、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオ
ン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンなどの被検
イオンの定量に有用である。
オン選択性電極内に高濃度のイオノフォアを含有させる
ことなく、被検試料液内の非常に高濃度の被検イオンを
正確に測定し得る。さらに、測定時に被検試料を希釈す
る必要もないので、測定時間が短縮され、希釈による測
定誤差も生じない。本発明の方法は、被検イオンとし
て、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオ
ン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンなどの被検
イオンの定量に有用である。
【００４３】
【実施例】本発明を以下の実施例でさらに説明する。し
かし、本発明は、特にこれらに限定されない。
かし、本発明は、特にこれらに限定されない。
【００４４】＜実施例１：ナトリウムイオン濃度の測定
＞図２に示される電流検出型イオン選択性電極２１を以
下のようにして作製した。
＞図２に示される電流検出型イオン選択性電極２１を以
下のようにして作製した。
【００４５】まず内径２ｍｍのガラス管２４の一方の端
部に当業者に公知の方法で親水性半透膜２５（膜厚２０
μｍ：三光純薬社製）を貼り付けた。次いで、このガラ
ス管２４に、油相部２６として0.1モル／リットルのテ
トラペンチルアンモニウムテトラフェニルボレート(TPA
TPB)および0.02モル／リットルのビス-12-クラウン-4(B
12C4)を含有するニトロベンゼン溶液８μｌをシリンジ
を用いて注入した。この油相部２６の上に、水相部２７
として0.05モル／リットルの塩化n-テトラペンチルアン
モニウム(TPACl)および0.1モル／リットルのMgSO4を含
有する水溶液１ｍｌを別のシリンジを用いて注入した。
次いで、電極部２８として銀／塩化銀電極を、この水相
部２７内にその一部が浸漬するようにガラス管２４にキ
ャップ２９で固定して電流検出型イオン選択性電極２１
を作製した。さらにガラス管２４の外周部に対極２２と
して銀／塩化銀電極を巻き付けた。
部に当業者に公知の方法で親水性半透膜２５（膜厚２０
μｍ：三光純薬社製）を貼り付けた。次いで、このガラ
ス管２４に、油相部２６として0.1モル／リットルのテ
トラペンチルアンモニウムテトラフェニルボレート(TPA
TPB)および0.02モル／リットルのビス-12-クラウン-4(B
12C4)を含有するニトロベンゼン溶液８μｌをシリンジ
を用いて注入した。この油相部２６の上に、水相部２７
として0.05モル／リットルの塩化n-テトラペンチルアン
モニウム(TPACl)および0.1モル／リットルのMgSO4を含
有する水溶液１ｍｌを別のシリンジを用いて注入した。
次いで、電極部２８として銀／塩化銀電極を、この水相
部２７内にその一部が浸漬するようにガラス管２４にキ
ャップ２９で固定して電流検出型イオン選択性電極２１
を作製した。さらにガラス管２４の外周部に対極２２と
して銀／塩化銀電極を巻き付けた。
【００４６】次いで、図６に示されるように、作製した
電流検出型イオン選択性電極２１、対極２２、ボルタン
メトリー装置６１、および記録計６２を順次接続した。
さらに、0.2モル／リットルのNaClおよび0.01モル／リ
ットルのMgCl2を含有する水溶液（被検試料液）中に電
流検出型イオン選択性電極２１および対極２２のそれぞ
れ一部を浸漬して測定系を作製した。この測定系におけ
る、電流検出型イオン選択性電極と被検試料液との関係
を図１１に示す。図１１において、Ａ−Ａで示される界
面は、油相部であるニトロベンゼン相と被検試料液との
間の親水性半透膜を介した油水界面を示す。
電流検出型イオン選択性電極２１、対極２２、ボルタン
メトリー装置６１、および記録計６２を順次接続した。
さらに、0.2モル／リットルのNaClおよび0.01モル／リ
ットルのMgCl2を含有する水溶液（被検試料液）中に電
流検出型イオン選択性電極２１および対極２２のそれぞ
れ一部を浸漬して測定系を作製した。この測定系におけ
る、電流検出型イオン選択性電極と被検試料液との関係
を図１１に示す。図１１において、Ａ−Ａで示される界
面は、油相部であるニトロベンゼン相と被検試料液との
間の親水性半透膜を介した油水界面を示す。
【００４７】この測定系に、パルス幅が100ミリ秒であ
り、かつ高さが10mVずつ増加するパルス電位を、５秒間
間隔で140mVの初期電位から430mVまで印加するノーマル
パルスボルタンメトリーを行った。同様にして、0.4モ
ル／リットルのNaClおよび0.01モル／リットルのMgCl2
を含有する被検試料液についてのノーマルパルスボルタ
ンメトリーも行った。NaCl濃度で得られた電流−電位曲
線（ノーマルパルスボルタモグラム）から、当業者に公
知の方法を用いて限界電流電位の最小値をそれぞれ求め
た。これらの限界電流値の最小値は、いずれもほぼ370m
Vであった。
り、かつ高さが10mVずつ増加するパルス電位を、５秒間
間隔で140mVの初期電位から430mVまで印加するノーマル
パルスボルタンメトリーを行った。同様にして、0.4モ
ル／リットルのNaClおよび0.01モル／リットルのMgCl2
を含有する被検試料液についてのノーマルパルスボルタ
ンメトリーも行った。NaCl濃度で得られた電流−電位曲
線（ノーマルパルスボルタモグラム）から、当業者に公
知の方法を用いて限界電流電位の最小値をそれぞれ求め
た。これらの限界電流値の最小値は、いずれもほぼ370m
Vであった。
【００４８】次いで、既知濃度のNaClを含有する被検試
料液と電流検出型イオン選択性電極および対極とでなる
複数の測定系に、それぞれ初期電位130mVから、200mV
（上記限界電流電位の最小値未満の電位である）となる
ようにパルス幅100ミリ秒のパルス電位を印加し、100ミ
リ秒後に得られた応答電流値を検出した。これにより得
られた応答電流を、さらにNaClを含まない被検試料液を
測定して得た応答電流（ベース電流）で減算処理し、補
正電流値を得た。得られた補正電流値と、ナトリウムイ
オン濃度との関係を示す検量線を図１２に示す。図１２
に示されるように、検量線は、０ミリモル／リットルか
ら160ミリモル／リットルまでのナトリウムイオン濃度
の広い範囲において充分な直線性を示した。この補正電
流値Ｉとナトリウムイオン濃度Ｃとの関係式は、ナトリ
ウムイオン濃度が０ミリモル／リットルから160ミリモ
ル／リットルの範囲において、Ｉ＝2.254＋0.300Ｃで表
され、相関係数（ｒ）は0.989であった。
料液と電流検出型イオン選択性電極および対極とでなる
複数の測定系に、それぞれ初期電位130mVから、200mV
（上記限界電流電位の最小値未満の電位である）となる
ようにパルス幅100ミリ秒のパルス電位を印加し、100ミ
リ秒後に得られた応答電流値を検出した。これにより得
られた応答電流を、さらにNaClを含まない被検試料液を
測定して得た応答電流（ベース電流）で減算処理し、補
正電流値を得た。得られた補正電流値と、ナトリウムイ
オン濃度との関係を示す検量線を図１２に示す。図１２
に示されるように、検量線は、０ミリモル／リットルか
ら160ミリモル／リットルまでのナトリウムイオン濃度
の広い範囲において充分な直線性を示した。この補正電
流値Ｉとナトリウムイオン濃度Ｃとの関係式は、ナトリ
ウムイオン濃度が０ミリモル／リットルから160ミリモ
ル／リットルの範囲において、Ｉ＝2.254＋0.300Ｃで表
され、相関係数（ｒ）は0.989であった。
【００４９】さらに、この電流検出型イオン選択性電極
を用いて、約140ミリモル／リットルのナトリウムイオ
ンを含有するヒト血漿内で、上記と同様にしてパルス電
位を印加し、応答電流値を測定した。得られた応答電流
値を上記検量線に適用して換算した。換算したナトリウ
ムイオンの濃度は上記濃度と一致した。
を用いて、約140ミリモル／リットルのナトリウムイオ
ンを含有するヒト血漿内で、上記と同様にしてパルス電
位を印加し、応答電流値を測定した。得られた応答電流
値を上記検量線に適用して換算した。換算したナトリウ
ムイオンの濃度は上記濃度と一致した。
【００５０】＜比較例１＞実施例１と同様にして作製し
た電流検出型イオン選択性電極と既知濃度のＮａＣｌを
含有する被検試料液と対極とでなる複数の測定系に、そ
れぞれ初期電位１３０ｍＶから、400mV（上記限界電流
電位の最小値を上回る電位である）となるようにパルス
幅100ミリ秒のパルス電位を印加し、100ミリ秒後に得ら
れた応答電流値を検出した。これにより得られた応答電
流を、さらにNaClを含まない被検試料液を測定して得た
応答電流（ベース電流）で減算処理し、補正電流値を得
た。得られた補正電流の値と、ナトリウムイオン濃度と
の関係を示す検量線を図１３に示す。図１３に示される
ように、検量線は、０ミリモル／リットルから10.7ミリ
モル／リットルまでのナトリウムイオン濃度の狭い範囲
においてのみ充分な直線性を示した。この補正電流値Ｉ
とナトリウムイオン濃度Ｃとの関係式は、ナトリウムイ
オン濃度が０ミリモル／リットルから10.7ミリモル／リ
ットルの範囲において、Ｉ＝3.074＋10.277Ｃで表さ
れ、相関係数（ｒ）は0.998であった。
た電流検出型イオン選択性電極と既知濃度のＮａＣｌを
含有する被検試料液と対極とでなる複数の測定系に、そ
れぞれ初期電位１３０ｍＶから、400mV（上記限界電流
電位の最小値を上回る電位である）となるようにパルス
幅100ミリ秒のパルス電位を印加し、100ミリ秒後に得ら
れた応答電流値を検出した。これにより得られた応答電
流を、さらにNaClを含まない被検試料液を測定して得た
応答電流（ベース電流）で減算処理し、補正電流値を得
た。得られた補正電流の値と、ナトリウムイオン濃度と
の関係を示す検量線を図１３に示す。図１３に示される
ように、検量線は、０ミリモル／リットルから10.7ミリ
モル／リットルまでのナトリウムイオン濃度の狭い範囲
においてのみ充分な直線性を示した。この補正電流値Ｉ
とナトリウムイオン濃度Ｃとの関係式は、ナトリウムイ
オン濃度が０ミリモル／リットルから10.7ミリモル／リ
ットルの範囲において、Ｉ＝3.074＋10.277Ｃで表さ
れ、相関係数（ｒ）は0.998であった。
【００５１】
【発明の効果】本発明よれば、電流検出型イオン選択性
電極内のイオノフォア濃度を高く設定することなく、非
常に高濃度の被検イオンをより迅速かつ正確に測定し得
る。さらに、測定時に、これらの被検イオンを含有する
被検試料液を希釈する必要がないので、希釈により生じ
る測定誤差も回避し得る。本発明の方法は、ヒト血漿、
血清および尿のような生体液中に含まれる非常に高濃度
の被検イオンを定量するのに有用である。
電極内のイオノフォア濃度を高く設定することなく、非
常に高濃度の被検イオンをより迅速かつ正確に測定し得
る。さらに、測定時に、これらの被検イオンを含有する
被検試料液を希釈する必要がないので、希釈により生じ
る測定誤差も回避し得る。本発明の方法は、ヒト血漿、
血清および尿のような生体液中に含まれる非常に高濃度
の被検イオンを定量するのに有用である。
【図１】電流検出型イオン選択性電極を用いて得られ
る、特定濃度の被検イオンにおける電流−電位曲線（ノ
ーマルパルスボルタモグラム）を示す模式図である。
る、特定濃度の被検イオンにおける電流−電位曲線（ノ
ーマルパルスボルタモグラム）を示す模式図である。
【図２】本発明の好適な実施態様の１つである、電流検
出型イオン選択性電極および対極からなる２電極系の一
例を示す正面図（断面図）である。
出型イオン選択性電極および対極からなる２電極系の一
例を示す正面図（断面図）である。
【図３】イオン感応部が水相部と油相部との組合せでな
る場合の、本発明に用いられる電流検出型イオン選択性
電極の一例を表す模式図である。
る場合の、本発明に用いられる電流検出型イオン選択性
電極の一例を表す模式図である。
【図４】イオン感応部が水相部と油相部との組合せでな
る場合の、本発明に用いられる電流検出型イオン選択性
電極の他の例を表す模式図である。
る場合の、本発明に用いられる電流検出型イオン選択性
電極の他の例を表す模式図である。
【図５】イオン感応部が油相部単独でなる場合の、本発
明に用いられる電流検出型イオン選択性電極を表す模式
図である。
明に用いられる電流検出型イオン選択性電極を表す模式
図である。
【図６】本発明において、電流検出型イオン選択電極お
よび対極からなる２電極系を用いて被検試料液中の被検
イオン濃度を測定する場合の測定系の一例を示す模式図
である。
よび対極からなる２電極系を用いて被検試料液中の被検
イオン濃度を測定する場合の測定系の一例を示す模式図
である。
【図７】電流検出型イオン選択性電極と対極との間に、
ステップ電位を１回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図である。
ステップ電位を１回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図である。
【図８】電流検出型イオン選択性電極と対極との間に、
ステップ電位を２回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図である。
ステップ電位を２回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図である。
【図９】電流検出型イオン選択性電極と対極との間に、
パルス電位を１回印加する場合の、印加される電位と、
応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関係を
説明する模式図である。
パルス電位を１回印加する場合の、印加される電位と、
応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関係を
説明する模式図である。
【図１０】電流検出型イオン選択性電極と対極との間
に、パルス電位を２回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図である。
に、パルス電位を２回印加する場合の、印加される電位
と、応答電流値を検出（サンプリング）する時点との関
係を説明する模式図である。
【図１１】実施例１で用いた被検試料液が0.2モル／リ
ットルのNaClを含有する場合の、電流検出型イオン選択
性電極と被検試料液と対極との界面の関係を示す模式図
である。
ットルのNaClを含有する場合の、電流検出型イオン選択
性電極と被検試料液と対極との界面の関係を示す模式図
である。
【図１２】実施例１で得られた、補正電流値とナトリウ
ムイオン濃度との関係を示す検量線である。
ムイオン濃度との関係を示す検量線である。
【図１３】比較例１で得られた、補正電流値とナトリウ
ムイオン濃度との関係を示す検量線である。
ムイオン濃度との関係を示す検量線である。
２１ 電流検出型イオン選択性電極 ２２ 対極 ２３ イオン感応部 ２４ ガラス管 ２５ 親水性半透膜 ２６ 油相部 ２７ 水相部 ２８ 電極部 ２９ キャップ ６１ ボルタンメトリー装置 ６２ 記録計 ６４ 被検試料液
Claims (2)
- 【請求項１】 電流検出型イオン選択性電極を用いて被
検イオンの濃度を測定する方法であって、被検試料液内
で、該電極と対極との間に該被検イオンの限界電流電位
の最小値未満の電位を１つ以上印加する工程を包含す
る、方法。 - 【請求項２】 前記被検イオンが、ナトリウムイオン、
カリウムイオン、塩化物イオン、マグネシウムイオン、
またはカルシウムイオンであり、そして前記被検試料液
が生体液である、請求項１に記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8253588A JPH1096710A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | イオン濃度測定方法 |
| EP97307479A EP0833149A1 (en) | 1996-09-25 | 1997-09-24 | Method for measuring ion concentration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8253588A JPH1096710A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | イオン濃度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096710A true JPH1096710A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17253466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8253588A Withdrawn JPH1096710A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | イオン濃度測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0833149A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1096710A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004077257A (ja) * | 2002-08-15 | 2004-03-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 化学物質の高感度電気化学検出方法、及び化学物質の高感度検出装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6558529B1 (en) | 2000-02-07 | 2003-05-06 | Steris Inc. | Electrochemical sensor for the specific detection of peroxyacetic acid in aqueous solutions using pulse amperometric methods |
| GB0601184D0 (en) * | 2006-01-20 | 2006-03-01 | Intellitect Water Ltd | Sensor drive and signal processing system for electrochemical sensors |
| CN102481014B (zh) | 2009-09-03 | 2013-12-25 | 埃科莱布美国股份有限公司 | 可用于工业用途的电解降解系统和方法 |
| GB201207869D0 (en) * | 2012-05-04 | 2012-06-20 | Accunostics Ltd | Pulsed signal testing of biological fluid |
| WO2017210465A1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | Autotelic Llc | Prussian blue screen-printed electrode for determining cation concentration in physiological samples |
| DE102016217261A1 (de) | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Selektive amperometrische Messung von nichtelektroaktiven Kationen und Einweg-Teststreifen |
| CN113514527B (zh) * | 2021-07-09 | 2022-10-25 | 三诺生物传感股份有限公司 | 一种离子检测方法 |
| CN113588753A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-02 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种离子选择性电极电流检测方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370206A (en) * | 1977-07-06 | 1983-01-25 | Rexnord, Incorporated | Method of operating an electrochemical gas measuring system |
| US4997526A (en) * | 1985-03-19 | 1991-03-05 | Eic Laboratories, Inc. | Assaying for a biologically active component |
| FR2605410B1 (fr) * | 1986-10-17 | 1988-11-25 | Pechiney Aluminium | Procede et dispositif de mesure electrochimique de la concentration en ions oxyde dans un bain a base d'halogenures fondus |
| US4874500A (en) * | 1987-07-15 | 1989-10-17 | Sri International | Microelectrochemical sensor and sensor array |
| US5421967A (en) * | 1993-10-25 | 1995-06-06 | Nalco Chemical Company | Chemically modified electrodes and method of using same in removing metals from a fluid |
| DE4342787C1 (de) * | 1993-12-15 | 1995-07-06 | Thiedig & Co Dr | Verfahren zur quantitativen Bestimmung elektrochemisch reduzierbarer oder oxidierbarer Stoffe, insbesondere von Peroxiessigsäure im Gemisch mit anderen oxidierenden Stoffen |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP8253588A patent/JPH1096710A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-09-24 EP EP97307479A patent/EP0833149A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004077257A (ja) * | 2002-08-15 | 2004-03-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 化学物質の高感度電気化学検出方法、及び化学物質の高感度検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0833149A1 (en) | 1998-04-01 |
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|---|---|---|---|
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