JPS61290353A - イオンセンサ用標準液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は特定のイオン濃度を選択的に測定する事が出来
るイオン選択性電極を具備してなるイオンセンサ用の標
準液に係り、特に測定試料用の希釈液や、保存液の改良
に関するものである。

更に詳しくは、イオン選択性電極の性能を安定にしかも
長寿命に保つためのイオンセンサ用標準液に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

イオン選択性電雁は被検液に浸した時の電位を測定する
だけで広い濃度範囲でのイオン濃度の定量が可能である
事から、その測定操作の簡便さおよび電極部の小型化が
可能で小量のサンプルでの測定ができるという事から広
い分野で使用されている。

特に最近では臨床検査の場で用いられるようになり、例
えば血液や尿中のＮａ＋、　Ｋ”　、　Ｃｔ−などの各
種イオンの定量に用いられつつある。

又、被検液中の数種類のイオンのそれぞれの濃度を連続
的に同時に測定する方法として、被検液の流通路に複数
のイオン選択性電極を並設し、各各の電極からの電気信
号を解析する、所謂、フローセル方式が便利であること
が知られている。更には、最近上記イオン選択性電極と
比較電極とを小型化し一体的にフローセル方式で結合せ
しめた流通型イオンセンサ体が開発され、小型かつ多機
能でしかも微量の試料でも分析できるという利点から広
く用いられつつある。

ところで上記のような一つのイオンセンサ体の中に比較
電極をも含む流通型イオンセンサ体はもちろんのこと、
従来型の単独のイオン選択性電極にあっても比較電極の
液絡部およびイオン選択性電極のイオン感応部は応答性
および性能の立上りの点から湿潤状態に保たれる事が望
ましく、しかもそれに用いる溶液は被検液の主成分と同
様の組成である方が、イオン選択性電極の特性の立上り
により優れた結果を得ていた。上記溶液としては、最近
では多項目のイオン濃度を同時分析するために目的とす
るイオンはもちろんのこと、測定に影響を与えないもの
が標準液として選定され、トリス（ヒドロキシメチル）
アミノメタンとホウ酸とから成る水素イオン濃度＆０〜
＆３の組成のものが広く一般に用いられ、イオンセンサ
用標準液としても用いられている。

しかしながら、特Ｉこイオン感応部がハロゲン化銀から
なる陰イオン選択性電極を具備したイオンセンサにあっ
ては前記従来の標準液組成の溶液をイオンセンサの保存
液や希釈液等の標準液として用いると、陰イオン選択性
電極のイオン感応部であるハロゲン化銀が除々に溶出し
感応低下や応答時間遅延等の性能低下を生じたり、実測
定を行なわずに保管しているだけで寿命となる事もあっ
た。

本発明は以上の様な欠点を鑑みて提案されたものである
。

〔発明の目的〕

本発明は、イオン感応部がハロゲン化銀からなる陰イオ
ン選択性電極の特性および寿命を充分に発揮、維持する
ためのイオンセンサ用の標準液を提供する事を目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、イオン感応部がハロゲン化銀からなる陰イオン選択
性電極を具備したイオンセンサの較正液、保存液及び布
釈液の水素イオン濃度（ｐＨ）を６．８〜７．６の範囲
とする事によりイオンセンサの特性が充分に生されるこ
とを見い出し本発明を完成した。

即ち本発明はイオン感応部がハロゲン化銀からなる陰イ
オン選択性電極を具備したイオンセンサの標準液におい
て、該標準液のｐＨを６．８〜７．６の範囲とするもの
であり、該標準液の成分としては被検液中の複数のイオ
ン濃度、例えばすｌ−ＩＪウムイオン、カリウムイオン
、カルシウムイオン、塩素イオン濃度などを同時に測定
するときに測定の目的イオンを含まず影響を与えない組
成として好ましいトリス（ヒドロキシメチル）アミノメ
タンとホウ酸とを含有して成るものである。特に前記標
準液のｐＨとしては６６８未満および７．６を超えると
血清や尿等の生体液を試料とした場合、試料中成分の活
性変化や成分の変質を生じる為上述のイオン棟の濃度測
定に誤差を生じる事があるので、ｐＨを６．８〜７．６
とする必要がある。更にはｐＨが７．６を超えると上記
試料成分の変質のみならずハロゲン化銀よりなる陰イオ
ン選択性電極のイオン感応部が溶出し易くなるために陰
イオン選択性電極の寿命を充分に維持できない事になる
ので、ｐＨを７．６以下とする必要がある。

なお本発明における標準液とは、測定時に被測定試料を
希釈する希釈液又は非測定時にイオン選択性電極を最適
状態に保つ為に該電極表面と接触させておく保存液を含
むものである。

上記希釈液としては、電解質を含む試料を希釈する為、
トリス（１ドロキシメチル）アミノメタンとホウ酸とで
構成する事が好ましいが、保存液としては、トリス（ヒ
ドロキシメチル）アミノメタンとホウ酸と、さらに１０
−’ｒｎｏｔ／ｌ〜ｌ　Ｑ−１ｒｎｏｔ／ｚ程度の濃度
範囲の塩化すＩ−ＩＪウム、塩化カリウム等の電解質を
含有させる事が好ましい。

また、本発明に用いる陰イオン選択性電極としては塩イ
オン、臭素イオン、ヨウ素イオンセンサ寺が挙げられる
。これらのうち例えば塩素イオン選択性電極としてはイ
オン感応部が塩化銀でなるもの、又は塩化銀と硫化銀と
の混合物からなるもの；臭素イオン選択性電極およびヨ
ウ素イオン選択性電極としてはそれぞれ臭化銀およびヨ
ウ化銀であるもの、又は臭化銀と硫化銀、ヨウ化銀と硫
化銀の混合物からなるものなどが代−表的なものとして
挙げられる。

〔発明の効果〕

本発明の標準液は、イオン感応部がハロゲン化銀よりな
る陰イオン選択性電極の標準液を最適組成とすることで
応答時間の遅延、感度低下等の性能低下を防止するもの
であり、陰イオン選択性電極の本来の性能、寿命を発揮
、維持するものである。又、陰イオン選択性電極の保管
時等における性能低下が防止できる。更には生化学自動
分析装置などの多量検体を短時間で処理する装置におい
ては、本発明に係る希釈液であれば隘イオン選択性電極
の寿命が向上する為、電極の交換の手間も減り、又、多
項目化されたイオンセンサの場合陰イオン選択性電極の
劣化のみによって正常な機能を有する他の電極をも含め
て廃棄するきいう無駄も減りその工業的価値は極めて犬
である。

〔発明の実施例〕

実施例１゜ 第１図は本発明標準液に適用して最も効果のある被覆線
型のイオン選択性！極の一態様の断面を示す断面図であ
る。直径約１ｍｍの銀縁（１つにその先端部約１０ｓａ
＋を残して塩化ビニルからなるチューブ（２つで被覆し
た後、外端部を塩化処理（電気分解）して塩化銀層（３
１）を形成し、イオン感応部としてのハロゲン化銀を備
えた塩素イオン選択性電極を用意した。このようにして
作製した塩素イオン選択性電極を、トリス（ヒドロキシ
メチル）アミノメタンとホウ酸とから成り水素イオン濃
度（ｐＨ）　　が種々異なる６種類の溶液（温度３７℃
）を作り、この中に長時間浸漬し、塩素イオン選択性電
極の電極電位の経時変化をしらべた。その結果を第２図
の特性図に示す。電極電位の変化は、塩素イオン選択性
電極のイオン感応部である塩化銀が前記溶液中へ溶解し
その塩化銀のベースとなる銀が露出する事によって起る
ものであって塩素イオン選択性電極の寿命としてとらえ
ることができることからこれによって測定した。なお図
中に示した電極電位は塩素イオン濃度が１ｏ　　ｍｏｔ
７ｔの測定電位を示すものである。

尚、測定時の比較電極には飽和カロメル電極（ＴＯＡ　
ＨＣ−２０５Ｃ）　を用いた。

第２図に示す結果から明らかな如く、本発明に係る溶液
（曲線ａ　：　ｐＨ＝７．６　、曲線ｂ　：　Ｉ）Ｈ＝
７．０　、曲線ｃ　：　ｐＨ＝６．８　）で夫々示して
あり、塩素イオン選択性電極の電位は長時間正常な機能
を示すところの電位を維持出来た。これに対して従来広
く用いられている水素イオン濃度８．３（図中曲線ｅ）
および８．０（図中曲Ｍｆ）の溶液の場合、電位変化が
速い、即ち塩素イオン選択性電極の寿命が短い４＠が判
る。尚、長時間正常な電位を示す溶液の１つである水素
イオン濃度６．５（図中曲線ｄ）の溶液においては、電
極の経時変化は少ないが血清等の蛋白質等を含む被検試
料の希釈液として用いた場合希釈された被検試料が本来
の水素イオン濃度からはずれる為に試料中に蛋白等の有
機成分が析出・沈殿して正常な測定値が得られ難い事や
、自動分析装置等に適用された場合液流路に設けられた
電磁弁の閉塞の発生が生じたり沈殿物の処理が困難であ
る等の不都合を生じるのでイオンセンサ用標準液として
の採用は困難である。

次に本発明標準液をイオン濃度分析装置に用いた例につ
いて詳細に説明する。第３図はイオン濃度分析装置の各
構成要素の位置関係を示す模式図である。第３図におい
て被検液である血清（１）はポンプ（２）によって所定
量である５０μｔがサンプルカップ（３）へ送られる。

次いで本発明に係る標準液（４）がポンプ（５）によっ
て所定量の４５０μｔがサンプルカップ（３）へ送られ
、サンプルカップ内において血清と標準液（４）とが混
合され血清成分が１／１０に希釈されたサンプル液（６
）が調製される。次いでサンプル液（６）はポンプ（７
）の作用によって流通型の多項目イオンセンサ（８）へ
送られ、サンプル液中のイオン濃度測定を終えて廃液タ
ンク（９）へ排出される。

その後、次の被検試料である血清を測定する為に、本発
明ｌこ係る標準液（４）のみをサンプルカップ（３）に
注入し洗浄を行なう。以上の様な一連の操作を血清１検
体当りの測定サイクルとし、連続測定を行ない流通型多
項目イオンセンサ（８）の寿命を評価する事で本発明に
係る標準液の効果を検討した。

前記寿命評価方法としては血清１０００検体毎に血清（
１）に代えてイオン濃度の異なる２種類の較正溶液をセ
ットして血清の測定と同様な操作を行ない塩素イオン選
択性電極の感度変化を追跡した。

本発明に係る標準液はトリス（ヒドロキシメチル）アミ
ノメタンとホウ酸とからなる水素イオン濃度７．５の溶
液を用い、又、その比較例として水素イオン濃度８．３
の比較溶液、即ち従来から広く使用されている溶液を用
いて評価を行った。

尚、本流通型多項目イオンセンサ（８）は、ナトリウム
イオン選択性電極（８ａ）、カリウムイオン選択性電極
（８ｂ）、塩素イオン選択性電極（８Ｃ）および基準電
極（８ｄ）を積層一体化したものであり、ナトリウムイ
オン選択性電極およびカリウムイオン選択性電極のイオ
ン感応部はそれぞれビス−１２−クラウン−４−エーテ
ルおよびパリノマイシンをポリ塩化ビニル中に分散させ
た膜；塩素イオン選択性電極のイオン感応部は銀の表面
を電気分解して得た塩化銀の膜；で構成されている。多
項目イオンセンサ（８）内に導ひかれたサンプル液（６
）のイオン濃度は、各々の電極（ｇａ、１３ｂ、１３ｃ
　）と基準電極（８ｄ）間の電位差から求められる。各
々の電位差はリード線群αＣを介して増幅・演算器ａυ
によって処理された後、表示器ａ２各々のイオン濃度と
して示される。

第４図にその結果を示す。本発明に係る標準液（水素イ
オン濃度７．５）を用いれば曲線Ａで示すように２５万
検体まで大きな感度変化はないことが判かった。これに
対し従来から広く使用されている比較例（水素イオン濃
度８．３）の希釈液では曲線Ｂで示すように９０００検
体ぐらいから感度が大きく低下した。即ち、本発明に係
る標準液を用いればイオン感応部が塩化銀でなる塩素イ
オン選択性電極の寿命を従来より大幅に向上できる事が
判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる被覆ａ壓塩素イオン選図 抗性電極の一例を示す断面図、第２′７第４図は各々本
発明の標準液と比較例の標準液とを用いて塩素イオン選
択性電極の寿命テストをした結果を示す特性図、第３図
は本発明の標準液を用いて測定したイオン濃度分析装置
の模式図である。 １′・・・銀線　２＋・・・塩化ビニルチューブ、３１
・・・塩化銀層、１・・・血清、２，５．７・・・ポン
プ、３川サンプルカツプ、４・・・標準液、６・・・サ
ンプル液、８・・・流通型多項目イオンセンサ、９・・
・廃液タンク、１０・・・リード線群、１１・・・増幅
演算器、１２・・・表示器。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 ４ト負鴫閘（Ｈつ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオン感応部としてハロゲン化銀を備えたイオン
   選択性電極を具備してなるイオンセンサ用の標準液にお
   いて、この液内の水素イオン濃度が６．８〜７．６に規
   制されていることを特徴とするイオンセンサ用標準液。
2. （２）トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンとホウ
   酸とを含有している事を特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のイオンセンサ用標準液。