JPS632341B2 - - Google Patents

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JPS632341B2
JPS632341B2 JP14462180A JP14462180A JPS632341B2 JP S632341 B2 JPS632341 B2 JP S632341B2 JP 14462180 A JP14462180 A JP 14462180A JP 14462180 A JP14462180 A JP 14462180A JP S632341 B2 JPS632341 B2 JP S632341B2
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JP
Japan
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internal standard
standard solution
protease
section
measured
Prior art date
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Application number
JP14462180A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5767836A (en
Inventor
Kazunobu Tanno
Yoichi Ikeno
Kenji Sugawara
Junji Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication of JPS632341B2 publication Critical patent/JPS632341B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/38Cleaning of electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生体成分中の物質を高分子膜電極を
使用して測定する際に、較正のために使用する内
部標準液に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an internal standard solution used for calibration when measuring substances in biological components using a polymer membrane electrode.

近年、医学の進歩につれて、科学的診断を下す
ために、血液、尿などを分析することは、常識と
なつている。これらの分析手段としては、化学分
析ばかりでなく、炎光分析などの物理的手段も用
いられるようになつてきた。なかでも種々の高分
子膜電極を用いる方法は、電極を検体に浸すだけ
で測定が行なわれるので操作が簡単であり、急速
に発展しつつある。
In recent years, as medical science has progressed, it has become common knowledge to analyze blood, urine, etc. in order to make a scientific diagnosis. As these analytical means, not only chemical analysis but also physical means such as flame analysis have come to be used. Among these methods, methods using various polymer membrane electrodes are easy to operate because measurements are performed simply by dipping the electrodes into the sample, and are rapidly developing.

しかし、血液や尿などの生体成分は、種々の蛋
白質を含有しているため、これらが電極膜に付着
し、測定を繰返しているうちに感度が低下して、
ついに測定不能となる。
However, since biological components such as blood and urine contain various proteins, these adhere to the electrode membrane and the sensitivity decreases as measurements are repeated.
Eventually it becomes impossible to measure.

そこで、検体の測定の間に、電極を洗浄するこ
とが考えられるが、単なる水洗では、電極に付着
した蛋白質を除去することができない。また、界
面活性剤を含んだ洗剤で洗浄することが考えられ
るが、界面活性剤が電極の高分子膜に作用して、
その特性を変化させたり、通常の洗剤に含まれて
いる硫酸ナトリウムが、ナトリウムイオン、カリ
ウムイオンを測定する場合、その測定値に影響を
与え好ましくない。
Therefore, it is considered to wash the electrodes between specimen measurements, but mere washing with water cannot remove proteins attached to the electrodes. Also, cleaning with a detergent containing a surfactant may be considered, but the surfactant acts on the polymer membrane of the electrode.
Sodium sulfate, which changes its properties and is contained in ordinary detergents, is undesirable because it affects the measured values when measuring sodium ions and potassium ions.

本発明は、これらの問題点を解決するものであ
る。
The present invention solves these problems.

すなわち、本発明は、生体成分中の物質を高分
子膜電極を使用して測定する際に、較正のために
用いる内部標準液であつて、水、測定物質と同一
の物質およびプロテアーゼを含有してなる内部標
準液に関する。
That is, the present invention provides an internal standard solution used for calibration when measuring substances in biological components using a polymer membrane electrode, which contains water, the same substance as the substance to be measured, and protease. Regarding the internal standard solution.

生体成分中の物質を高分子膜電極を使用して測
定するには、まず、測定物質を所定濃度で溶解す
る標準液を2個以上用意し、これに上記電極を浸
漬し、電位差を測定して、電位差と濃度の相関関
係を調べる。すなわち、検量線を設定する。この
後、生体成分(検体)または多くの場合その一定
倍率の希釈液に電極を浸漬して電位差を測定し、
これを上記検量線により照合して測定物質の濃度
を決定する。すなわち、測定物質の上記生体成分
中の濃度を測定する。この後、電極は較正のため
に、内部標準液に浸漬され、電位の誤差を修正す
る。つぎに、上記と同様に検体の測定と較正が繰
返される。この場合、必要に応じ、検体の測定の
前後で電極は洗浄される。
To measure a substance in a biological component using a polymer membrane electrode, first prepare two or more standard solutions that dissolve the substance to be measured at a predetermined concentration, immerse the electrode in this solution, and measure the potential difference. to investigate the correlation between potential difference and concentration. That is, a calibration curve is set. After this, the electrode is immersed in a biological component (specimen) or in many cases a diluted solution of a certain dilution, and the potential difference is measured.
This is compared with the above calibration curve to determine the concentration of the substance to be measured. That is, the concentration of the substance to be measured in the biological component is measured. After this, the electrodes are immersed in an internal standard solution for calibration to correct potential errors. Next, the sample measurement and calibration are repeated in the same manner as above. In this case, the electrodes are cleaned before and after measuring the specimen, if necessary.

本発明において、生体成分とは、血液、血清、
血しよう、尿などである。これらは、このまま、
または希釈液により希釈してから測定に供され
る。希釈液としては、生体成分の測定物質の濃度
測定に悪影響に及ぼさないものが使用される。好
ましくは、緩衝液例えば、トリスヒドロキシメチ
ルアミノメタンおよびホウ酸を含む水溶液などが
使用される。
In the present invention, biological components include blood, serum,
Blood sputum, urine, etc. These are as they are,
Alternatively, it is diluted with a diluent and then subjected to measurement. As the diluent, one is used that does not adversely affect the concentration measurement of the substance to be measured as a biological component. Preferably, a buffer is used, such as an aqueous solution containing trishydroxymethylaminomethane and boric acid.

生体成分中の測定されるべき物質としては、主
にカリウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウ
ムイオン、塩素イオン等であり、その他、グルコ
ースアンモニアなどもある。
The substances to be measured in biological components are mainly potassium ions, sodium ions, calcium ions, chloride ions, etc., and also glucose ammonia.

高分子膜電極とは、液膜形電極、酵素電極等の
高分子の感応膜を有する電極である。
A polymer membrane electrode is an electrode having a polymer sensitive membrane, such as a liquid membrane electrode or an enzyme electrode.

内部標準液は、水、測定されるべき物質と同じ
物質およびプロテアーゼを必須成分として含み、
場合により電極、内部標準液自身に悪影響を及ぼ
さない緩衝剤、殺菌剤などが含まれる。ここで緩
衝剤としては、トリスヒドロキシメチルアミノメ
タンとホウ酸の系などがある。
The internal standard solution contains water, the same substance as the substance to be measured, and protease as essential components,
In some cases, buffers, sterilizers, etc. that do not adversely affect the electrode or internal standard solution themselves may be included. Examples of buffering agents include trishydroxymethylaminomethane and boric acid.

内部標準液に含有される測定されるべき物質と
同一の物質とは上記したものであるが、その濃度
は、較正のために適した濃度に適宜調整される。
この場合、ナトリウムイオンのためにはNaCl、
NaHCO3、NaH2PO4等、カリウムイオンのため
にはKCl、KHCO3、KH2PO4等、塩素イオンの
ためには、NaCl、KCl等が使用される。
The same substance as the substance to be measured contained in the internal standard solution is the one described above, and its concentration is appropriately adjusted to a concentration suitable for calibration.
In this case, for sodium ions, NaCl,
NaHCO 3 , NaH 2 PO 4 etc. are used for potassium ions, KCl, KHCO 3 , KH 2 PO 4 etc. are used for chlorine ions, NaCl, KCl etc. are used.

上記プロテアーゼとしては、バクテリアの生産
するプロテアーゼ、放線菌の生産するプロテアー
ゼ、糸状菌の生産するプロテアーゼ、ペプシン、
キモトリプシン、パパイン、ブロメライン等、
種々あるが、これらのうち、検体、測定されるべ
き物質、電極等を考慮して、また、検体のPH等を
考慮して、適宜選択して使用される。検体が血
清、尿などであり、カリウムイオン、ナトリウム
イオン、塩素イオンなどを測定し、液膜型電極を
使用する場合、アルカリ性下で活性なアルカリ性
プロテアーゼ特に、バクテリア生産のアルカリ性
プロテアーゼが好ましい。
The proteases mentioned above include proteases produced by bacteria, proteases produced by actinomycetes, proteases produced by filamentous fungi, pepsin,
Chymotrypsin, papain, bromelain, etc.
There are a variety of methods, and among these, an appropriate one is selected and used, taking into account the specimen, the substance to be measured, the electrode, etc., and the pH of the specimen. When the sample is serum, urine, etc., potassium ions, sodium ions, chloride ions, etc. are to be measured and a liquid film type electrode is used, alkaline proteases that are active under alkaline conditions, particularly alkaline proteases produced by bacteria, are preferred.

内部標準液中のプロテアーゼの濃度は5単位/
ml以上、好ましくは20〜150単位/mlである。5
単位/ml未満では電極に付着した蛋白質の除去効
果が小さい。なお、ここで単位とは、カゼイン−
フオリン(Casein−Folin)呈色法(例えば、赤
堀四郎編:「酵素研究法2」第242頁〔朝倉書店発
行〕に記載される方法)で測定した力価である。
The concentration of protease in the internal standard solution is 5 units/
ml or more, preferably 20 to 150 units/ml. 5
If it is less than unit/ml, the effect of removing proteins attached to the electrode is small. Note that the unit here is casein-
This is the titer measured by the Casein-Folin coloring method (for example, the method described in "Enzyme Research Methods 2", page 242 [published by Asakura Shoten], edited by Shiro Akahori).

プロテアーゼには、その製造中にナトリウムイ
オン、カリウムイオン、塩素イオンなどが混在す
ることがあるが、これらが測定されるべき物質で
あるとき、混在するナトリウムイオンは、
0.003μEq/プロテアーゼ単位以下、混在するカ
リウムイオンは0.0002μEq/プロテアーゼ単位以
下、混在する塩素イオンは0.003μEq/プロテア
ーゼ単位以下のプロテアーゼが較正を正確にする
ために使用されるのが好ましい。
Sodium ions, potassium ions, chloride ions, etc. may be mixed into protease during its manufacture, but when these are the substances to be measured, the mixed sodium ions are
Preferably, a protease with a concentration of 0.003 μEq/protease unit or less, a mixed potassium ion of 0.0002 μEq/protease unit or less, and a mixed chlorine ion of 0.003 μEq/protease unit or less are used for accurate calibration.

その他、内部標準液には、電極膜を変化させる
ことのあるリパーゼ、余分な塩は混在しないか混
在しても極微量であるようにされる。
In addition, the internal standard solution should not contain lipase or excess salt, which can change the electrode membrane, or should be contained in a very small amount.

なお、内部標準液は電極の基準電位、感度など
を較正するすべての較正液を含めることは言うま
でもない。
It goes without saying that the internal standard solution includes all calibration solutions for calibrating the reference potential, sensitivity, etc. of the electrodes.

実施例 1 血清中のNa+、K+およびCl-のイオン濃度を液
膜型イオン選択性電極を用いて測定し、測定の間
に、バチリス属のバクテリアの生産したアルカリ
性プロテアーゼ(比活性600000単位/g、塩類含
有量50mg/g)50単位/ml、NaCl0.2g/、
KH2PO40.02g/、NaHCO30.1g/、トリ
スヒドロキシメチルアミノメタン4.85g/、ホ
ウ酸4.02g/および水よりなる内部標準液で較
正しつつ、血清を測定したところ、1週間で約
6000検体の測定を行なつたが、電極の汚染はな
く、正常に機能した。
Example 1 The ion concentrations of Na + , K + and Cl - in serum were measured using a liquid film type ion-selective electrode. /g, salt content 50mg/g) 50 units/ml, NaCl0.2g/,
When serum was measured while calibrating with an internal standard solution consisting of KH 2 PO 4 0.02g/, NaHCO 3 0.1g/, trishydroxymethylaminomethane 4.85g/, boric acid 4.02g/, and water, it was found that approximately
6,000 samples were measured, and the electrodes were not contaminated and functioned normally.

比較のため、上記内部標準液にプロテアーゼを
含有させないで行なつた場合(ただし、電極の感
応膜部分の機械的洗浄など、全く洗浄操作を行な
わないものとする。)、測定をはじめて約500検体
(1日目)を測定したのちは、塩素イオンの測定
ができなくなつた。このときのCl-電極の起電力
は正常値の70%以下に低下していた。
For comparison, when the internal standard solution mentioned above did not contain protease (however, no cleaning operations such as mechanical cleaning of the sensitive membrane part of the electrode were performed), approximately 500 samples were measured for the first time. After measuring (on the first day), it became impossible to measure chloride ions. At this time, the electromotive force of the Cl - electrode had decreased to 70% or less of its normal value.

以上より明らかなように、プロテアーゼを含有
する内部標準液を使用することにより、電極に付
着した蛋白質を効率よく除去することができ、電
極の連続使用が可能になつた。
As is clear from the above, by using the internal standard solution containing protease, proteins adhering to the electrode can be efficiently removed, and the electrode can be used continuously.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 生体成分中の物質を高分子膜電極を使用して
測定する際に、較正のために用いる内部標準液で
あつて、水、測定物質と同一の物質およびプロテ
アーゼを含有してなる内部標準液。 2 生体成分が血液、血清または尿である特許請
求の範囲第1項記載の内部標準液。 3 生体成分中の物が、カリウムイオン、ナトリ
ウムイオン、カルシウムイオンおよび塩素イオン
のうち少なくとも一種である特許請求の範囲第1
項または第2項記載の内部標準液。 4 プロテアーゼがアルカリ性プロテアーゼであ
る特許請求の範囲第1項、第2項または第3項記
載の内部標準液。 5 アルカリ性プロテアーゼがバチルス属のバク
テリアによつて生産されたアルカリ性プロテアー
ゼである特許請求の範囲第4項記載の内部標準
液。 6 緩衝剤を含む特許請求の範囲第1項、第2
項、第3項または第4項記載の内部標準液。 7 緩衝剤がトリスヒドロキシメチルアミノメタ
ンおよびホウ酸よりなる特許請求の範囲第6項記
載の内部標準液。
[Claims] 1. An internal standard solution used for calibration when measuring substances in biological components using a polymer membrane electrode, which contains water, the same substance as the substance to be measured, and protease. Internal standard solution. 2. The internal standard solution according to claim 1, wherein the biological component is blood, serum, or urine. 3. Claim 1, wherein the biological component is at least one of potassium ions, sodium ions, calcium ions, and chloride ions.
The internal standard solution described in Section 2 or Section 2. 4. The internal standard solution according to claim 1, 2 or 3, wherein the protease is alkaline protease. 5. The internal standard solution according to claim 4, wherein the alkaline protease is an alkaline protease produced by a bacterium belonging to the genus Bacillus. 6 Claims 1 and 2 that include a buffering agent
The internal standard solution according to Section 3, Section 3 or Section 4. 7. The internal standard solution according to claim 6, wherein the buffer comprises trishydroxymethylaminomethane and boric acid.
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