JPS62294959A

JPS62294959A - イオン活量測定方法

Info

Publication number: JPS62294959A
Application number: JP61138305A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Tanaka; 田中　靖二; Akiko Tanaka; 晶子田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1987-12-22
Also published as: US5112454A

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は水性液体試料例えば生物の体液中に含まれる電
界質イオンの活量を測定する測定方法に関する。

（従来の技術）従来、例えば体液中に含まれるＮａイオン。

Ｋイオン、ＣＩイオン等のイオーン活邑測定においては
、イオン活量の未知な被検液の起電力の測定の前又は後
で、その起電力の補正の為にイオン活量の既知である参
照液の起電力を１回測定し、この測定値を上記測定され
た被検液の起電力から減算して実起電力を求めている。

そして、この値を基に所定の検量線から特定のイオン含
有間を算出していた。しかしながら、前述したように従
来方法は被検液の起電力測定の前後のいづれかでかつ１
回だけ測定するものであるため、イオン選択性電極の応
答遅れ、さらに上記検量線は温度依存性が高く、温度変
化により大きく特性が変化するために該電極の雰囲気の
温度変化による急激なドリフト等を発生し、測定された
参照液の起電力の信頼性が著しく低下し、求めようとす
る被検液のイオン活量を正確に測定できない。ざらに、
そのような影響を排除するために余分に測定を繰返さな
ければならないという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点）以上詳述した従来方法においては、被検液の起電力測定
の前後のいづれかでかつ１回だけ参照液の起電力の測定
を行うため、使用されるイオン選択性電極の応答遅れ、
該電極の周囲雰囲気の温度変化によるドリフト等により
、測定された参照液の起電力の信頼性が低下し、求めよ
うとする被検液の正確なイオン酒母を測定できない。ざ
らに、そのような影響を排除するために余分に測定を繰
返さなければならないという問題がある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するための本発明の構成は、特定イオ
ンのイオン活量に対応する起電力を生ずる少なくとも一
対のイオン選択性電極により、イオン活量が既知である
参照液とイオン活量が未知の被検液との起電力の差を測
定し、測定された起電力の差から検量線に従って被検液
中のイオン活量を算出することからなるイオン酒母測定
方法において、イオン活量が既知である参照液の起電力
を複数回測定して求めるようにした。

（作　用）上記構成による本発明の作用は、含まれるイオン活量が
既知でおる参照液の起電力を、例えば被検液の起電力の
測定の前あるいは後において複数回測定し、測定された
値の例えば平均値、中央値、各測定点毎に重みづけを行
って得られる代表値等を算出している。このようにして
、基準となる参照液の起電力を正確に求められる。

（実施例）以下本発明のイオン活量測定方法について図面を参照し
て説明する。

第１図は本発明の測定方法を実施するための自動化学分
析装置である。同図において、１出示すものは多数の反
応管２をＸ方向に順次移動させる無端状の反応ラインで
おる。また、３で示すものは試料（例えば血清）を分注
するためのサンプリングノズルを有する試料分注装置、
４で示すものは試薬を分注するための試薬ノズルを有す
る試薬分注装置、５で示すのは試料と試薬とを混合して
反応させた後に測光して比色分析を行うための測光部、
６で示すのは測光後の反応管２を洗浄する洗浄部であり
、いずれも反応ライン１に沿って配置されている。１０
は前記反応ライン１に沿って配設されたサクションノズ
ルを有する電解質分析装置であり、この電解質分析装置
１０は、第２図に示すように反応管２内の液体を吸引す
るサクションノズル１１と、吸排用のサクションポンプ
１２と、サクションノズル１１とサクションポンプ１２
を接続するチューブ１３と、このチューブ１３の中間部
に介在する電極装置１４とから構成されている。サクシ
ョンノズル１１は反応ライン１上を移動する所定の反応
管２内の反応液のみを選択的に吸引するための上下ａ機
構１１ａを備えている。又、電極１４は第３図に示すよ
うにチューブ１３が巻回されたヒートブロック１４Ａと
、チューブ１３内の被検液を通してイオン選択性電極で
電解質測定を行うための電極部１４Ｂと、ヒートブロッ
ク１４Ａと電極部１４Ｂとを収納する保温ケース１４Ｇ
とから成る。尚、第２図において、１５で示すものは吸
引と排出とを切替るための三方コックであり、１６で示
すのは廃液用チューブである。

前記電極部１４Ｂは第３図に示すような＠造を有し、絶
縁材料で形成した中心に細径孔を有するドーナツ板状の
基体１、この基体１の両面及び細径孔の内周面に形成し
た金属層２、及び細径孔の内周面に形成された金属層２
上に形成されたイオン感応層３を有する複数個例えば４
個の電極２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ，２０Ｄと、各電極２
０Ａ。

２０８．２００．２０Ｄの両面に接して配置され、前記
ドーナツ板状の基体の細径孔とほぼ同じ径の細径孔を有
するドーナツ板状の複数個例えば５個の絶縁板５と、前
記４個の電極２ＯＡ、２０８゜２０Ｇ、２０Ｄと５個の
絶縁板５とをそれぞれ細径孔が一致するように交互に配
置したものを軸線上の両側から挾持して一体化するとと
もに、流路接続孔６を有する２個の保持板７とを具備す
る構成となっている。尚、前記電極２ＯＡ、２０Ｂ。

２０Ｃ，２０Ｄはそれぞれ例えばＮａイオン、にイオン
、ＣＩイオン等を検出するイオン選択性電極である。こ
のように本発明に掛るイオン選択性電極は断熱材として
機能するのでイオン検出時の試料液の温度低下を防止し
、一定温度で測定できるという効果を有する。

そして、上記電極には第４図に示すような回路が接続さ
れている。、つまり、電極２ＯＡ、２０Ｂ。

２０Ｇ、２０Ｄより出力される起電力を増幅する増幅回
路１１と、比較電極２ＯＡと他の電極２０Ｂ、２０Ｃ，
２０Ｄとの間の起電力を検知する１２で示す演算部と、
１３で示す表示器である。

この表示器１３は上記演算部で算出されたイオン酒母を
表示するものである。尚、８で示すものは電極と回路と
を接続するリード線である。

以上のように構成された自動化学分析装置によるイオン
酒母の演算処理について以下に説明する。

キャリブレーション後の血清等の被検液サンプル測定時
の起電力は、参照液と被検液（以下単にサンプルともい
う）との起電力差δＦを測定することにより求められる
。この時、基準となる参照液の起電力の測定は例えば第
５図に示すようにサンプルＳＭＰ１の起電力の測定の前
（図中Ｅｎで示す点）と、当該サンプル測定の後（図中
Ｅｎ−ｔで示す点）でそれぞれ測定を行い、以下に示す
演算式により求めている。

尚、この時被検液の測定起電力をＥｓ、その被検液に対
する参照液の被検液測定前の起電力をＥｎ、測定後の起
電力Ｅｎ−ｔとする。上記式中で使用されている定数に
１　、に２は使用されるイオン選択性電極の各応答特性
により例えば実験により適宜設定される数値である。こ
の定数により、サンプル測定前後に測定した参照液の起
電力それぞれＥｎ、Ｅｎ−ｔに重みづけを行って最適な
参照液の起電力を算出するようにしている。具体的には
例えばＣ１イオンであれば、Ｋ１　＝　０．５、Ｋ２　
＝　０．５のように設定する。尚、この場合Ｋｔ　＝　
１．０．　Ｋ２　＝　１．０のように設定すれば、平均
値を求めることになる。尚、図中Ａ、Ｂは後述する参照
液に対応する符号である。このように複数点例えばサン
プル測定の前後において参照液の起電力を測定し、この
測定された起電力を基に上記サンプルの起電力差δＥを
算出しているので、参照液の経時的温度変化による影響
例えば温度上昇によりドカフト等を排除するとともに、
使用されるイオン選択性電極の応答遅れによる測定の誤
差を補正することができる。

上記実施例では、サンプル測定前後において参照液の起
電力の測定を各１回ずつ行った例を示したが、これに限
定されず、例えばサンプル測定の前において２回測定し
、ざらにサンプル測定後において２回測定して、これら
の平均値、中央値を算出するようにしてもよい。このよ
うに複数回参照液の起電力を測定し、この測定結果から
参照液の起電力を算出するので、信頼度の高い測定値を
求めることができる。尚、この場合において上記定数に
１　、に２は測定回数に対応して例えばに３゜Ｋ４と増
加し、その値は適宜設定すればよい。

次に、本装置の作用について説明する。

反応ライン上を順次に移動する反応管２には予め設定し
た入力に従ってサンプルノズル及び試薬ノズルから選択
的に電解質分析用のサンプル、校正液、試薬が分注され
る。すなわち、第６図（ａ）に示す最初の反応管２日に
は試料分注装置３を利用して参照液原液を分注し、ざら
に試薬分注装置４により試薬を分注して希釈する。これ
が電極校正用の参照液になる。つぎの反応管２ｂには被
検液たる例えば血清を試料分注装置３を利用して分注し
、さらに試薬分注装置４により試薬を分注して血清を希
釈する。これが分析対象となる被検液となる。そして、
反応管２Ｇには同様に試料分注装置３及び試料分注装置
４をそれぞれ利用し、参照液原液を分注し試薬で希釈す
る。これが電極洗浄用校正液となる。ざらに、反応管２
ｄには次のサンプルに供される電極校正用の参照液りが
分注されている。以上の分注動作により１被検液用の分
注動作が終了することになる。

前記第２図に示すサクションノズル１１は、このサクシ
ョンノズル１１の下部に反応管２ａ〜２ｄが停止した際
に選択的に上下動機構１１ａにより駆動されて、停止し
ている反応管内の反応液を順次に吸引するようになって
いる。すなわち、第６図（ａ）に示すように、最初に反
応管２ａ内に分注されている電極校正用の校正液Ａ（斜
線で示す）をサクションポンプ１２でサクションノズル
１１から吸引し、次に所定時間例えば１８秒後に、同図
（ｂ）に示すように反応管２ｂ内に分注され希釈されて
いる血清Ｂ（斜線で示す）をサクションノズル１１から
吸引し、その時電極校正用の参照液Ａはヒートブロック
１４Ａで停止して一定温度に加熱される。この参照液は
第５図に示すサンプルＳＭＰ１の測定前の参照液に対応
するものである。ついで、１８秒後に同図（Ｃ）に示す
ように反応管２Ｃ内に分注されている電極洗浄用校正液
Ｃ（斜線で示す）をサクションノズル１１から吸引する
。この時希釈された血清Ｂがヒートブロック１４Ａに移
動して一定温度に加熱されるとともに、電極校正用の参
照液Ａは電極部１４Ｂに移動し、そこで起電力を測定さ
れる。これが前記起電力Ｅｎとなる。ざらについで、１
８秒後に同図（ｄ）に示すようにサクションポンプ１２
の吸引動作により電極洗浄用校正液Ｃがヒートブロック
１４Ａに移動して一定温度に加熱されるとともに、希釈
された血清Ｂが電極部ｉ４Ｂに移動し、そこで電解質の
測定が行われる。そして、１８秒後に同図（ｅ）に示す
ように、サクションポンプ１２の吸引動作により電極洗
浄用校正液Ｃが電極部１４Ｂに移動してその電極部１４
Ｂを洗浄する。

この時電極校正用参照液りがヒートブロック１４Ａに移
動して一定温度に加熱される。そして、次の吸引動作に
より同図（ｆ＞に示すように電極校正用参照液りは電極
部１４Ｂに移動して起電力を測定され（これがＥ　ｎ−
１に対応する）、１被検液の起電力の測定を終了する。

このように本実施例では前述した演算式より２つの参照
液の起電力を算出し、この算出結果からサンプルの起電
力を求めるようにしている。又、上記実施例は一実施例
で　　１あり、該実施例に限定されない。　　　　　　
　　　　１このようにして電極部１４Ｂに流入し、そし
て　　（流出した電極校正用の参照液Ａ及び希釈された
血清Ｂ及び電極洗浄用校正ｅ、Ｃは三方コック１５を介
してサクションポンプ１２により順次に廃液用チューブ
１６に押し出される。尚、サクションノズル１１から電
極部１４Ｂまでのチューブ１３の匿さば、二試料を保持
できるように設定されており、又、以上説明した動作の
すべては図示しないｔＩ！制御部からの制御信号に基づ
いて行われている。

司、本発明は前記一実施例に限定されず、本発明乃要旨
の範囲内で様々に変形実施が可能である。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、測定すう被検液の
イオン活量を正確に求められる測定万人の提供ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する自動化学分析間室の全体
構成図、第２図は電解質分析装置の説月図、第３図は使
用されるイオン選択性電極の−）ＩＳ断面を含む斜視図
、第４図は電極に接続されてハる回路の構成ブロック図
、第５図は電極で得らｌる起電力の波形図、第６図（ａ
）〜（ｆ）はイオン活量の測定動作を説明する動作説明
図である。９・・・イオン選択性電極。１２十弔２図ＭＰ２第５図第６図（ｄ）第　　６　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）特定イオンのイオン活量に対応する起電力を生ず
る少なくとも一対のイオン選択性電極により、イオン活
量が既知である参照液とイオン活量が未知の被検液との
起電力の差を測定し、測定された起電力の差から検量線
に従って被検液中のイオン活量を算出することからなる
イオン活量測定方法において、イオン活量が既知である
参照液の起電力を複数回測定して求めるようにしたこと
を特徴とするイオン活量測定方法。
（２）前記イオン活量が既知である参照液の起電力の測
定は被検液の起電力測定の前後においてそれぞれ少なく
とも１回測定したものである特許請求の範囲第１項記載
のイオン活量測定方法。
（３）前記被検液の起電力差をδＥ、被検液の測定起電
力をＥｓ、その被検液に対する参照液の被検液測定前の
起電力をＥ＿ｎ、測定後の起電力Ｅ＿ｎ＿−＿１、実験
により求められる定数をＫ＿１、Ｋ＿２としたとき、 δＥ＝［Ｅｓ−（Ｋ＿１・Ｅ＿ｎ＋Ｋ＿２・Ｅ＿ｎ＿−
＿１）］／Ｋ＿１＋Ｋ＿２となる演算処理で求められる
ものである特許請求の範囲第１項記載のイオン活量測定
方法。
（４）前記参照液の起電力は複数回測定した起電力の平
均値である特許請求の範囲第１項記載のイオン活量測定
方法。