JPH01501618A - イオノホアおよびそれを含むイオン選択性膜 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 イオノホアおよびそれを含むイオン選択性膜説明 背景 イオン選択電極 イオン選択電極は液中の時定イオン種に対して優先的または選択的に応答する。

それらは液体試料中のイオンの活量の電位差的測定においてしばしば使用される 。電位差測定は液と接触の状態で電気化学的セルを形成する二つの電極の間の電 位の差を測定する。一方の電極−参照電極−の半電池電位は不質上一定であり、 他方の電極−指示電極−のそれは分析されつつある液体のイオン活量とともに変 る。を極を横切る電位はイオン選択電極が応答するイオンの活量の対数に比例す る。ネルンスト式はこの対数関係を記述している。その電位差は電位計のような 電位Ｍ測定装置を１３！って測定できる。

イオン選択電極のいくつかの種類が利用でき１例えば、研究呈に２いて広く使わ れるｐＨ測定用の慣用ガラス電極が含まれる。ガラス電極はアルカリイオン珪酸 塩組成物を基礎にしている。ｐＨｆＭ定用の電極は珪酸リチ９ムガラスあるいは 硼珪酸塩ガラスでつくることができ、それは水素イオン（Ｈ＋）に対して透過性 であるがアニオンまたは他のカチオンに対して透過性でない、Ｈ＋に対して選択 的透過性のガラス薄層を異なるＨ十濃度の二つの溶液の間に置く場合には、Ｈ＋ イオンはガラスを横切りて高濃度の溶液から低Ｈ＋濃匿の溶液へ移動する。その ような移動は低Ｈ十濃度の溶液への正イオンの性別をもたらし、ガラスの反対側 で負イオンを残し、ガラスを横切る電位を生成するｍ　ＰＨと無関係の参照電極 を溶液中へ浸漬すると回路を児成し、電位差が測定できる。

イオン選択電極のもう一つの種類は液状イオン交換体を使用し、酢阪セルロース あるいはポリビニルクロライドのフィルムのよう々不活性ポリマーによってａ付 される。この種類の電極の重要な例は油溶性燐酸のジエステルのカルシ９ム塩を 基本とするＣ６叶一応答電極である。

米国特許３，４２９，７８５　ｇ　３，４３８，８８６　、　ｇよび３．４４５ ．３６５は、２価カチオン（例えばＣａ”＋、ＭＩＩｒ＋）に対して選択的に応 答するイオン交換有機液体で以て満たされた多孔質不活性物質で以てつくったＷ Ｉ４をもつ１％イオン選択電極を記載している。

１価２よび２価の両力チオンについての中性担体ペースのセンサーはイオン交換 体をベースとする電極と類似である０両省ともイオン交換部位を含み、特に媒介 物質（ｅｒａｄｉａｔｅデ）からもたらされる負の可動性部位、あるいは担体物 質の加水分解から２こる負の固定部位、を含む。

中性担体を工、それらは墳状鎖または開放鎖であることができるが、一般的には 、カチオンとの疎水性錯体形成剤である。そのような化合物はｒ’、Ｎａ”ｇよ びＣａ”十に対して選択的抽出、従って選択的透過性、をもたらし、それらのイ オンはそうでない場合には単純無機塩として膜相中に溶解しない、その種の担体 の例はパリノマイシンであシ、それはに十に対して選択的に応答する電極の中で 使用できる。

液体試料のＨ十含量の測定用電極は他の人々によって記述されてきた。それらは 共通的に、イオン選択性成分（イオノホア（ｉ・１す五、、、）　）とそのイオ ン選択性成分を溶解することができる溶剤／可響剤化合物とをもつプラスチック 膜を含んでいる。Ｈ＋イオンに対して選択的透過性のガラスのほかに、酸化的燐 酸化の脱共役剤の脂肪衾和性携導体２よび脂肪親和性三級アミンのような水素イ オノホアが使用されてきた。

シモンらは例えばトリドデシルアミン（（Ｃｓ＊ｆｆｎ　）　Ｎｓまたはトリド デシルアミン）を水素イオノホアとして含そのｆ＠らはこの電極が５．５と１２ の間のアＨ変化に対して丁ぐれた応答を与えることを報告している。しかし。

少くとも二つの重要な欠点が、適切に憬能させるためには農相は溶解二酸化炭素 を含まねばならないという事実から生ずる。第一には、電極性能（すなわち、Ｃ Ｏ宜含量）は温度と圧力の変化によってひどく影響を受ける。第二には、製造を 注意深く＠御された条件で実施せねばならないので量産がきわめて困難であシ、 その上、溶解ＣＯ１は電極貯蔵中に拡散して逃げる。

他の種類のイオノホアはミトコンドリアに２ける酸化的燐酸化の脱共役剤を基本 とする０例はフィンクルシュタインによシ記述されている。　Ｂ＜ｅｃ屓ｍ１ｃ ａ　Ｂｉ＊ｐλｙパＣ−Ａｔ　ｔａ１２０５　：　１−６　（１９７０）　ｅ　 ２　＋　４−ジニトロフェノール３よヒ愼−クロロフェニルヒドラゾンメソオキ サロ二トリルのような弱酸性脱共役剤はＨ＋イオン担体として作用する。それら はしかし、イオン選択電極中へ組入れられる膜成分としては、それらの一定の水 溶性のために不適当である（すなわち、それらは膜に結合して残らずかつ膜から 浸出して出る）。

グラ９ンらは血管内長期埋込みに適当であると主張されろｐＨ七ンサーを記述し ている。そのｐＨ感知！！素は。

疎水性で親脂性の特定的Ｈ＋イオン担体の付ｍを通じてイオン透過性とされるエ ラストマーポリマーの薄膜であル０使用担体はｐ−オクタデシルオキシ−愼−ク ロロ７二二ルヒドラゾンメンオキサロニトリル（ＯＣＰＨ，これは弱改注脱共役 剤講−クロロフェニルヒドラゾンメンオキサロニトリルの高分子量同族列である ）である、ブチ９ンと共同研究省は、ＯＣＰＨ分子は各種のガラス）−ｒ−一で 可動性Ｈ十担体として作用するけれども、実際的用途に十分良好な品質の、Ｈ応 答特性は、目的に対して特別に工夫されたポリマーマトリックスを使用して得ら れるにすぎないことを述べている。米国特許４３，７４３，５８８（１９７３） ｔｏ、Ｈ，ルブラン、　Ｊ、！、ブラ９ンらのＪ轄爛ＪｅＡ　ｌｉｍｄ　ｈａｔ ・ＬＪＩ土０　：６４４−６４７＜１９１６）、ＯＣＰＨ分子と一緒に使用でき るポリマーの製造はグオーンによって記述されている。米国Ｉ＃許７ｇ６３，１ ８９，６６２（１９６５）ｊＨ，Ａ、グオーン２よびＥ。

Ｐ、ゴールドペルグのＰａｌｙｗｃｍｒ　Ｌａｔｓａｒａ、　７　：　５６９− ５７２（１９６９）。

米５脣許３．６９１．０４７　（１９７２）　Ｋｓｓいて、ロス２よびマーチン は電位差測定電極用のイオン感知膜を記述している。その膜はゲル化混合物とし て記述されて２＃）、その中に２いて固相はポリマー（例えばセルローストリア セテート）であシ、液相は有機溶剤中に溶解した有機質イオン交″Ａ物質（例え ばジオクチルフェニルホスホネート中に溶解したカルシ９ム（ビス−ジブロムオ レイル−ホスフェート）ｔ）であると述べられている。そのイオン感知電極は、 主要成分が非揮発性有機溶剤中に溶けた有機質イオン交換体である膜をもつとい われる。

米１３ｉｌ臀ＩＩ！Ｆ４，２１４．９６８（１９８０）に２いて、バッタダリア らは液体のイオン含量の測定に使用する乾式操作可能のイオン選択電極を記述し ている。その電極は疎水性イオン選択膜と接している乾燥内部参照電極から成る ものといわれている。その内部参照電極は乾燥した金属／金属塩参照半電池であ るかあるいはＷ、線状のレドックス・カップル参照電極であり、液体試料通用時 に濡らされる。そのイオン選択膜はイオン担体（例えば、パリノマイシン）を含 み、それは疎水性バインダー中で分散された担体溶剤中に溶けている。

米国特許４，１８４．９３６　（１９８０’）　Ｋｇいて、ボールとパバオグル は液体試料のイオン活量な測定する装置を記述している。その装置は、内部参照 要素（電解液含有理、金属塩２よび金属層でつくられている）と支持体の上に仮 覆したイオン選択膜なもつものとして述べられている。その装置の二つの電極は 固体であり、好ましくは■線状であるといわれる。

米国特許４，０５３，３８１　（１９７７）に２いては％Ｉ・ンブＶノらは液中 のイオン活量を測定するもう一つの装置を記述している。その装置の構成要素で ある電極は。

内部参照電極がいくつかの層をｔつ少くとも一つのイオン選択電極を含む、それ らの層は金属層、その金属の不溶性塩の層、２よび、好ましくは乾燥されている 電解液含有層を含む、請求されている装置は固体電極を含む。

現在では、液体のイオン含量６１１足に利用できる多くの種類のイオン選択！極 が存在する。しかし、これらのイオン選択を極は制約をもっている。これらの制 約は、特別設計のポリマーマトリックスで構成される膜についてのｉＭ事項冨塩 基で以て事前中和を行なって膜感度を改善し応答時間を減らすことを必要とする イオノホアの利用；よ（ｗ１３＠された条件の下で貯蔵する必要性＋２よび。

貯：１ＥＩＰの感度２よび信頼性の低下；を含む、さらに、ｐＨ測定に現在利用 できるイオン選択電極は正確な操作のためには比較的大きい試料（すなわち１． ０がまたはそれ以上）を必要とし、かつコストのかかるガラスで以てり（られ、 きわめて少量の試料の自動的処理に適する電極の中へ組入れることができない。

現在利用できるものよシも小さい試料（例えばマイクロリットル程度の大きさの ）のイオ／含量を正確迅速に測定するのに使用できるイオン選択電極をめるニー ズが存在する。また、現在利用できる電極で以て可能であるよりも小ざい試料の 他の構成成分を正確でかつよシ迅示差的測定技法 示差的電位Ｍ測定の技法は塩橋によって分離された異なる活量の浴液中に浸漬し た２＠の同等の電気化学的半電池の間で２こる電位差に依存している。この二つ の半電池は一緒になって１淡電池を構成する。この場合に２いては、一方の牛！ 池の活ｔ（ａθは固定されて２シ（参照）、一方、他方の活量（−）（試料）は その濃淡電池の０愕ｆが次のと２シ定義されるよう、変動する：Ｔ ここに、　−７−５９，１ｍＶ、　（２９８°Ｋに２いて、３−１について）で あり。

Ｅ、−参照半電池の参慢ｆ Ｅｔ−試料半電池の＃情！ Ｅ０―標準参照電極電位 ７２−モルカス恒ｍｓ　８．３１４ホルト・クーレン／”Ｋ Ｔ−絶対温度、１に 悴−イオン上の電荷 Ｆ−ファラデー恒数７９６．４９３クーψノａＩ２よび幻−参照試料のイオン活 量 カリウムＣＫ＋）のようなカチオンの馬合に２いては、半電池のａ、が参照半電 池として定義されかつゼロ電位を割当てられる場合には、そメｆ＆淡電池の−ｖ ｎｆはａ＠）　６％ならば正であシ、匂＜ａｔならば負である０句は固定されて いるので、電池電位についての式は１個だけの禾匂数（ａ、）を含み、　Ｅ、、 １ｇを測定すると、式は旬について解くことができる。

示差的測定波ｆｆ、はナトリ９ム（Ｎａ　）、カリウムｔＫ＋）。

カルシワム（Ｃｓ”）ｊ５よび塩化物＜Ｃｔ−）のような他のイオンを含めて、 Ｈ十以外の生物学的液体の成分の濃度または活量な間接的に測定するのに用いら れてきた。さらに、その種の技法はしばしばバイオセンサーまたは酵素電極を利 用するが、それらは生物学的触媒反応の生成ｔａｔたは補基質に対して敏感な電 極へ結合された先物学的触媒（例えば、固定化酵素、細胞１組織層）を含む。

酵素または基質の濃度は示差的測定技法を便って決定できる０例えば、多くの１ ！＃累反応は酸または塩基の生成をもたらす、その酸または塩基のイオン化はこ んどはＨ十の放出と取込み２よび溶液のｐＨ変化をもたらす　、＋濃度またはｐ Ｈの測定された変化は水素イオ／を寂出または取込む基質（例えば、グルコース 、尿素、など）の濃度の化学量論的測定についての基礎であることができる。

示差的ｐＨ測定の場合には、各半電池は、Ｈ電極を含む０句半電池の水素イオン 活量は固定され、ａバ試料）のそれは試料のｐＨに応じて変動する。電位計によ って電池を横断して測定される＃ｆＰＩｆは次に幻の水素イオン活量を計算する のに用いることができる。

酵素を必要とする示差的測定の場合には、その＃累を一方の半電池または両方の 半電池の中に置き、試料を両方の半電池へ添ｍするか、あるいは試料を一方の半 電池へ添加しかつ検量体（ｃａｌｉｋｒａｔａデ）を他方の半電池へ添加する。

その結果、酵素は試料中で基質と反応するとき、ｐＨの上昇または低下が２こり ｉその変化の大きさは試料中の基質の量と直接的に比例する。同様に、基質を酵 素と置換え、そのｔ池を与えられた試料の酵素活量を測定するのに用いることが できる。

例えば、エルシンと共同研究者は、水素イオンガラス電極を溶液中のグルクース 、尿累３よびペニシリンを測定する酵素−ｐＨｉ極をつくるのに用いる。＃素電 極の開発を述べている。この測定に用いる＃素はそれぞれｔグルコースオキシダ ーゼ、ワレアーゼ、１２よびペニシリナーゼである。；ルソン、Ｈ１らの、Ｅｉ ｏｃｋｉ情ｉｃａ　ａｔＥｔｏｐｋｙａｉｃａＡｅｔａ、３２０：５２９　５３ ４（１９７３）ａモスカと共同研究者はまた示差的ｐＨ測定によるグルコースの 測定を記述している。その技法はグルコースとＡＴＰとの間のへキンキナーゼ触 媒反応によってりくシ出されるｐＨ変化の測定を基礎としている。彼らは２個の １−の水性試料間のｐＨの差を測定するのに有用であるといわれる二つの系を述 べている。グルコースの濃度はそれらの著者によって誘導された式によってその 測定全血Ｓよび血晴中のグルコースを測定するためのｐＨの示差的測定とそれを 行なう自動化系はその後このグルー同じ装置と示差的ｐＨａ法とが血清、血漿２ よび十二指腸分泌液のような生物学的液体のリパーゼ活量の測定に使用するのに 記述されている。カリオツタＦ、らのＣ１１ｖｔｃａｌ　ＣｈａｑＩＩｉａｔｒ ｌ、３　１　１　２５７　２６０　（１９８５）ｅこの示差的ｐＨ測定技法の精 密化は血ａＳよび全血中の尿素、クレアチニ７２よびグルコースの測定のための 基質として役立つといわれる。＃素９レアーゼ、りＶアチニンイミノヒドロラー ゼ、２よびヘキソキナーゼ、はそれぞれ、それらの測定に用いられる。この三つ の基質の濃度は反応が２こってしまったのちの溶液のアＨの観測される変化を基 に計算される。

米国特許４，３５３，８６７　（１９８２）に２いて、ルツアナは住物学的溶液 （例えば１皿液、血清、尿）の中のグルコース、尿素、２よび酵素のような物質 を測定する装置と方法を記述している。その方ｇ：は示差的ｐＨ測定を用いるも のであシ、その場合、２個のガラスＰＨ＠極が別々の溶液中に置かれて２す、試 薬が添加されたのちの溶液中のｐＨ変化が測定され、関心物質の濃度は観察ｐＨ 変化から計算される。その装置は試料キュベツト、２個のガラス毛管型１をもつ セル、この二つの電極に２けるｐＨを測定する手段、２よび、そのｐＨＩＩ定か ら物質濃度を計算する電子的手段、から成る。

電気化学的免役センサーは電位差的測定として、あるいは電流的測定として、の いずれかで記述されてよい。

電位差的免疫センサーは抗体または抗原のいずれ力）を測定するのに用いること ができる。それらはＭ接または間接のどちらかとして記述してもよく、膜または 固体電極のどちらかであることができる。抗原測定用のＮ接的電位差的免疫セン サーの例はヤマモトらによって述べられている。抗体、抗ｈｃＧ、がチタニワム θ上で固定化されている。その抗ｈｃＧ　ｔｊｌと参照電極とを緩衝溶液中に置 く、抗原、ＩＣＧ、を添加し、抗原がその固定化抗体へ結合するので、その二つ の電極間の電位差は平衡に達するま、で変化する。その平賀電位器は抗原濃度に 直接比例する。ヤｆｆ％トらのＣ１１ｎｉｃａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、　２６ 　：１５６９−１５７２（１９８０）、１！位差的応答の正確な性質は十分には 理解されていないが１表面電荷の中和または再分配に関係すると一般的には認識 されている。

抗体測定用の直接的電位差的免疫センサーのもう一つの例はキーティング２よび レヒニツッによシ述べられている。このタイプの免疫センサーは、マーカーイオ ンによって固定される背景電位のＫＦＡｔ通じて、電位変化が抗体濃度に比例す るような様式で、特定的抗体に応答する。ジゴキシン抗体測定用の免疫セッサー が記述されて′Ｅ？）、その場合、ジゴキシンはマーカーイオン担体分子ベンゾ −１５−クラクン−５へ結合する。生成する複合体がポリビニルクロライド撲の 中へ組入れられる。キー測定用の抗体−選択的電位差計電極がまたレヒニツッ３ よびンルスキーによシ米国脣許４．４０２．８１９に２いて述べられている。こ の方法の日常臨床的使用に対する重大な制約にマーカーイオンの一定の背景水準 を維持することが必要であシ、従って、生物学的試料が分析前に透析されねばな らないことである。

間凝的電位差的免疫センサーは＠集結合的のものであり、酵素−基質反応の生成 物を測定するのに電気化学的センサーを用いること以外には、＃素免疫検定法と 同類である。均質２よび不均質の両方の電位差測定的酵素免疫検定が記述された ０例えば、ボアチオ−２よび共同研究者はエストラジオールの測定について不均 質系の電位差的酵素結合免疫検定を記述している。ボアチオ−らのＣ１１ｓｉｃ ａｌ　Ｃｋｅｍｉａ・Ａｇｔａ＊　］　１３　＃　１７５−１８２（１９８１） 、エストラジオールに対する抗体は多孔質ゼラチン膜上へ固定化される。その膜 をペルオキシダーゼ標識化エストラジオールと遊離エストラジオールと一緒に保 温する。洗滌後、膜を沃化物感知電極上に固定する。ペルオキシダーゼ活量は過 酸化水素と沃イビ物イオンの存在下に２いて測定される。沃化物選択性を極電位 はエストラジオール濃度の関数である。

ヒトのＩＩＧＫついての均質系の電位差的酵素免役検定は７オノング２よびレヒ ニツッによって述べられている。

その方法は、ＩＩＧ抗体へ複合したクロロペルオキシダーゼによって触媒される 。ベーターケトアジピン酸によるＣＯ２生成を、ＩＩＧＫよりて阻止することに 基づいている。

７オノング２よびレヒニツツ、Ｇ、のＡｓａｌｙｔｉｅａｌ　Ｃｈｅｍｉ−１寥 デｙ＝　５６　：　２５８６　２５９０　（１９８４）　＊　この酵素−１ｔ（ ４合体を、＃素基質との反応前の抗原（７ｙＧ）を含む試料と一緒に保温する場 合には、電位差測定的ＣＯ！ガス感知電極で以て測定されるＣＯ２放出の観察さ れる速度が減少する。活量の減少は試料中のＩｇＧ濃度に比例する。

電流測定的酵素免疫セッサーは、電流測定的センサー、通常は６Ｒ累電極、がｉ ！ｌ素活量を測定するのに使われること以外は、電位差的免疫センサーと類似で ある。例えば。

アイザワ、モリ才力、２よびスズキは腫瘍抗原アルファーフェト蛋白質（ＡＦＦ ）の測定のための電流測定式免疫センサーを記載している。アイザヮらの４懸± １ヱ４ＣｈｉｍｉｃａＡｃｔａ、１５　：６−６６−６７（１９抗ＡＦＰは多孔 質膜上で共有結合的に固定化される。膜をカタラーゼ標識化ＡＦＰｓよび遊＠Ａ ＦＰと一緒に保温する。

競争的結合後、膜をカタラーゼ活量について、過酸化水素添加後の酸素の電流測 定によって検査する。類似の方式で、ボアチオ−と共同研究者を工肝炎Ｂ表面抗 原のｌ１ｌＩ定用の電流測定式の酵素免疫検定を述べている。ボアチオ−らのＣ ｌ１ｎｉｃａｌ　Ｃｋｅｔｍｉａｔｒｙｍ２５　：　３１８−３２１（１９７９ ）。

ｔ＃素姑合性の電流測定式センサーの限界は酵素複合体合成の必要性と酵素電極 のよう′１に現在人生できる電流測定式センサーが高価であることである。

」１１Ω１しＬ 本発明はイオン選択電極を使用することによって試料のイオン含量または活量と 試料の他成分の濃度を電位差測定するだめのセンサーである。このセッサーのイ オン選択性膜に使用するためのイオノホアも本発明の目的である。このセンサー は、生物学的液体の水素イオン含量丁なわちｐＨ；生物学的液体の他のイオンの １１　Ｆｌ　：２よび。

示差的ｔＨ＠定または免疫検定の技法による。８：物学的液体の他成分（例えば 、グルコース、尿素、トリグリセリド、尿酸、アスパルテートアミノトランスフ ェラーゼＣＡ！；Ｔ）、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ＡＬＴ）。

アミラーゼ、クレアチンキナーゼ（ＣＸ）、アルカリ性ホスファターゼ、のよう な酵素２よび薬物）の＃１度１の迅速測定にとって特に適している。それは自動 化された取扱いまたは処理にとって特に有用である。

このセンサーはイオン選択電極から成シ、それらの電極は一つの枠の中で保持さ れかつそれらの間に多孔質物質（例えば、ボレツクス・チクノロシーズ社によっ て製造されるような多孔質ポリエチレン）をもっている。この多孔質物質は試料 が−たん１ｉ極へ流用されると電極間のイオン性流れのための手段を提供する。

これらのイオン選択電極は濃度が測定されるべきイオンｌたは他の物質に対して 選択透過性である膜と参照！極とから成る。

膜は使用前の事前ＭＪｉを必要としない。

選択性透過麟はイオン選択性化合物（あるいはイオノホア）と熱可塑性樹脂また は可塑性物質から成り、それはすべて有機溶剤中で溶解可能である。その上、膜 はまた可塑剤′１に：富むことができる０例えば試料の水素イオン活性な〜ＩＪ 足するのに使用できるセンサー用のイオン選択性成分は次の一般式： をもつ化合物であシ１式９、 Ｒ１、Ｒ，２よびＲ１は独立に選ばれ％各々が１〕ハロゲン；２）炭素原子数が ４　１８４！ｌのアルキル基；３）ハロゲン置換アルキル基；４）アルコキシ基 ；５）ハロゲン置換アル；キシ基、６）−Ｃｏ、Ｈによって代表′：！−れＲ４ が１−１８＠の炭紫をもつアルキルである酸基；又１ニア）−ＣＯＲ。

によって代表されＲ１がＲ４について定義された基から選ばれるケト基；あるい は、８）水素原子；であることができる。

不発明の一つの具体化に２いて、膜に有機プラスチックマトリックス、ポリビニ ルクロライド＜ｐｖｃ）から成シ、それはイオン選択色化合物２−ｔクタデシル オキシ−５−カルブエトキシフェニルヒドラゾンメソオキサロニトリルを含む、 このイオン選択性化合物、ＰＶｃ％２よび本具体化に２ける２−二トロフェニル オクチルエーテルである可ｗｌ剤％は丁べて溶剤テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） 中で９洛である。これらの成分は膜の処方を構成する。

好ましい具体化に２いては、膜は重量でヵ１０−４０チのＰＶＣから成り、その 厚さは１ミルよシ大きい、！＃に好ましい具体化に２いては、膜は重量で酌２０ −３５チのＰＶＣでつくられ、約３−１５ミルの厚さである。

記述される嘆は不発明のイオン選択電極の一構成部材として用いられる。それは 、１９８５年６月２７日付米国特許出ｄ第７５０，５２５号Ｋｉｉ求したセンサ ー２よびこれに平行して出願した米国特許出損第７５０，５２５号の一部継続出 ｍ＜代理人摘要番号ＩＣ８４−２１）に請求したセンサーに毛組入れることがで きる。それはまた商業的に入手できる電極体の中へ組入れることもできる。

本発明のセンサーはまた内部参照！！素または物質をもち、それは濃度を測定す べき試料成分の既知濃度を含む。

図面の簡単な説明 図１はイオン選択電極と把手とをもつセンサーの上面の透視図であシ、その把手 はデーターが記録される磁気ストライプ（ａｔプリー）をもっている。

図２はイオン選択電極と把手をもつセンサーの下面の透視図であシ、その把手は データーが記録される８１気ストライプをもっている。

図３は試料の水素イオン活量（ｐｆ）または試料中の他のイオンの濃度を測定す るのに用いることができるセンセ−の個々の構成部分を示す透視図である。

図４はイオン選択電極配置の模型的表現である。

図５は商業的に入手できるバレル型電極の中へ挿入された不発明のイオン選択属 を示す。

図６は示差的測定技法によシ試料の成分の活量またはｆｋＫを測定するのに用い ることができるセンサーの個々の構成部品を示す透視図である。

本発明実施の最良方式 本発明の主題であるセンサーは試料のイオン含量または試料の他成分の濃度の電 位差的測定に用いられる。それは生物学的液体（例えば血液）の水素イオン活量 （ｔたはｐＨ）または他のイオンの濃度の迅速測定に、そして、生物学的液体の 中の他の成分（ｆＩｌえば、グルコース、尿素、トリグリセリド、尿酸％酵素例 えばアスパルテートアミノトランスフェラーゼ（Ａ、Ｓ７’）、アラニンアミノ トランスフェラーゼ（ＡＺ７’）、アミラーゼ、タレアラニンキナーゼ（ＣＫ） 、アルカリ性ホスファターゼＳよび薬物）の濃度の測定に、特に有用である。試 料成分に対して選択的でありかつこの種のセンサーのイオン選択膜の中へ組入れ られるイオノホアもまた本発明の主題である。

このセンサーをここに因を参照しながらさらに説明する。

図１から図３はイオン選択！＠とデーターが記録されるら気ストライプをもつ把 手とをもつセンサーを・示している。これらの図の中で示されるセンサーは試料 の水素イオン含１ｉｔｅはｐＨ１あるいは試料中の他のイオンのｆ！に度を測定 するのに使用できる。これらの図は試料の水素イオン含量の１１１１１足に用い られるセンサーを記述する際にここで参照する。しかし、このセンサーは他のイ オンまたは他の成分の測定にも同じく使用できることは当然である。

センサー３０は、上部部分１２と下部部分１４とをもり枠または胴体１０の中で 保持されるイオン選択電極から成る。さらに、センサー３０は下面上に磁気スト ライプ８なもつ把手５をもっている。

枠１．０の上部部分１２は４個の開口４とそれら開口間に配置された３個の溝６ をもっている。枠ｌＯの下部部分】４は４個の開０７とそれら開口間に位置する ３個の溝（図示せず）とをもつ、上部部分１２と下部部分１４は開口４と開ロア とが一線に並び、上部部分中の溝６と下部部分内の溝とが一線になるような関係 にある。その結果、開口４と７は４個の開口１１を形成し、上部部分の＃１６と 下部部分中の溝とは開口１１のうちの３個の間の空間を規定する。上部部分１２ は開口４０間に位置する小さい穴１５をもり、穴１５は９気の通過を許す、イオ ン選択電極は開口１１の内部に置かれ１円筒状または棒状の形の多孔質物質１７ によって連Ｍされ、試料が電極へ適用されたときに電極間のイオン的流れの手段 を提１１間の空間の中に置かれる。上部部分１２と下部部分１４とは、多孔質物 質１７上へ、あるいは枠または胴体１０のその二つの部分の間またはそれらの中 へ、試料の洩れがないように１例えば圧力下で超音波的にＷＩ接することによっ て、シールされる。

図３に示すように、センサー３０はイオン選択電極を置くことができる４個の位 置乞もっている。一般的には。

これらの位置の各々に２いて１個のイオン選択電極が存在するけれども、これら は望まれる分析的情報に依存して各種の組合せに２いて使用できる。２．３又は ４電極丁べてｔ使用できる。従って、上部部分１２中の溝６忘よび、下部部分１ ４中の溝の位ｆＩｉは貢施しようとする分析にとって必要なと２シに変る０例え ば、上部部分１２中の溝６は図３に示すと２シに位置することができ茎下部部分 １４中の溝は、上部部分１２と下部部分１４とが接合されろときに、上述のと２ ９，３個の電極の間で空間が現定されるように位置される。あるいはまた、２個 の溝６を上部部分中で相互に平行に置き、下部部分１４中の溝がそれに対応して 位置させることができる。

多孔質棒１７は親水性で電導性であるか、疎水性で非ｔ４性である。一対の！極 の間での電導性物質または非電導性物質の使用は実施されるべき分析によって決 定される。Ｊの各種組合せは例によって最もよく記述される。

第一の例に３いては１図４８に示すと１８シ、三つの膜が活性であシ、この三つ の丁べてが同じ膜を含んでいる。

位＆ａとｂは測定されるべきイオンの既知濃度なもち、位ｍｅは対象とするイオ ノの未昶濃１ｆ’？含む試料をもっている。ａとみにある溶液の間で発生される 一ｍｆはセンサーを較正するのに使用でき、傾斜の厘を次に使りてｂとｅＫ２け る溶液の間で発生する一ｍｆからその試料の濃度が決定される。さらに、ａとｂ の中のイオン濃度は既知であるので、予め測定した頌＠値を使用して、ａとｂの 間の電位差がどうあるべきかを計算してこの値を測定した電位差と比較するか、 あるいは６について濃度を計算しこれが既知の厘からどう変るかを決定すること が可能である。臨床化学的な意味に２いては、ａ中の溶液を次に対照標準として 使用される。

このａ、ｉ、ａ配置はまた繰返しの試料を分析できるような方式で使用すること ができる。これは図４１に２いて示される。この場合には、同じ試料を位置Ｇと Ｃに置！！、参照溶液をｂに置く、予め測定した傾斜僅を使い。

同じ試料について二つの厘を同時に決定することができる。

二つの分析成分を同時に測定することも可能である。

これは図４１に２いて示されている０例えば、ａとｄは一つの分析成分について 選択的な贋であシＳ＆とＣは別の分析成分について選択的な膜であることができ る。有用な組合せはナトリワム／カリクム、ｐＨ／カルシヮム、グルコース／尿 素、２よび尿素／クレアチニ／であることができる。これらの場合には予めきめ た検量データーが必要とされる。

酵素／基質センサーは図４ｄＫＥいて示すと２シに構成することができる。この 場合に１工、ａ、ｉ、ｃ、２よびｄは丁べて同じ膜であることができ１例えば、 それらはすべてｐＨ９ｌＪ定用であることができる。しかし、６とｄはｐＨ１１ のほかに％固定化酵素を含む、未知分析成分試料濃度が−とｄの両方へ添加され 、同じ分析成分の既知濃１１＋が−とｂへ添加される。Ｇとｄの中の酵素が基質 に働き、試料中の分析成分のｆｉｆに比例するｐＨ変化を住する０丁べての膜が 同等であると仮定すると、ａとｂ（参照溶液）の間で発生する一ｘｆは電極を検 量するのに用いることができる。ａとｂについて得られる検量データーは次にＣ とｄの甲の試料製置を計算するのに使用できる。

酵素／基質センサーは図４ｋＫＢいて示すと２シに構成することができる。この 場合には、ａ、ｈ２よび６はすべて同じ膜であ）Ｓ例えば、それらはすべてｐＨ 測定用である。しかし、ａ、に２よびＣはｐＨ展のほかに。

固定化基質を含む、σとｂの中の基質濃度は異ってＳ）。

Ｃ中の基質濃度はＧまたはｂ中と同じであることがで１％あるいは異なっている ことができる。未知濃度の分析成分酵素をＧ２よびｄへ添加し、測定されるべ１ ！酵素の既知濃度をＧとｂへ添加する。ａ％＆、２よびＣの中の酵素はａ、ｈ２ よび−の中で基質に作用し、試料中の酵素濃度に比例するｐＨ変化を生ずる。す べての膜がすべて同じであると仮定すると、ａと＆（参照溶液）の間で発生する ー／を電極を検量するのに使用できる。ａとｂについて得られる検量データーは Ｃの中の酵素試料濃度を計算するのに次に使用してよい。

図４ｋＫＢいて代表されるような酵素／基質センサーの中で固定することができ る基質の例は、Ｌ−アラニン２よびＬ−アスパルテートのようなアミノ酸、クレ アチン２よび澱粉である。これらはそれぞれ、アラニンアミノトランスフェラー ゼ、アスパルテートアミノ−トランスフェラーゼ、タレアチンキナーゼ、Ｓよび アミラーゼ。

の試料の中での測定に用いることができる。実施例８に２いて述べると２）１図 ４ｋＶｃ２いて表わされるような酵素／基質もまた試料のクレアチニン濃度を測 定するのに用いることができる。

もしカイネティック・レー）法（ｋｉｎｅｔｉｃ　ｒａｔｓｔ＊ｇｌｈｏｄ）を 用いるとすれば、この方法論は＄笑止、酵素的反応速度に及ぼすいかなる温度効 果をも「補正」（−ｅａｒｔｈデａｔｅ　ａｓｔ”）することを可能にする。終 点または平衡測定の場合にＣ工、ネルンスト式中の温度効果を標準化（ｓｏｒ濯 ａｌｉｔａｄ　）できる。

電極間の多孔質１１１７は電導性であることができ、あるいは非電導性であるこ とができ、一対のｔ極間の電導性または非道導性物質の使用は実施されるべき分 析によって決定される。

多孔質物質はナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ−ビニリデンフル オライド、エチレン−ビニルアセテート、スチレン−アクリロニトリル、あるい はポリ四弗化エチレンのような微孔質プラスチックのものであることができる。

この多孔性物ｔはまたロールに巻いたフィルターペーパーあるいは縦長のファイ バー束のような性質のセルロース質のものであることができる。一つの具体化に ２いては、この多孔性物質は超高分子量微孔質ポリエチレン（ポレックス・テク ノロジー社、フェアバーン、ＧＡ）の円筒形状片から成る。この物質はその性質 は水で濡れないよう疎水性である。

この多孔性物質はそれを界面活性剤の溶液（容積で約０．１％から０．６％）の 中に浸丁ことによって弯水性とすることができる。有用であることが発見された 界面活性剤は非イオン性界面活性剤、例えば、トライトンＸ−１００（ロー仏・ アンド・ハース社）を含む界面活性剤のオクチルフェノキシポリエトキシエタノ ール５、ブリイ（Ｂデ５ｊ）３５のようなポリオキンエチレンエーテル。

ライ−７２０のようなポリオキシエチレンソルビタン誘導体、３Ｍのフルオラド ＦＣ−１７１のようなフルオル脂肪族ポリマー状エステル％２よび、シエレツク ス・ケミカル社のアロサーフ６６ＰＥ−１２のような界面活性斧ｊ、である。ア ニオン性２よび刀チオン性界面活性剤も使用できる。湿潤剤または界面活性剤な しの多孔ａ物質は非電導性である。二つのｔ極間に界面活性剤が存在しないと、 もちろん、非電導性をもたらす。

イオン選択電極はイオン選択ａ１８と％銀／塩化銀の物質である参照電極２２と で構成される。イオン選択膜１８はイオン選択化合物（イオノホア）、熱可塑性 樹脂２よぴ可塑剤でつくられ、これらは丁べて有憬洛剤中で可溶である。その膜 は保持器リング２４のような保持手段によってイオン選択ｔａの中で所定位置に 保持される。

このように％この保持器手段とセンサー胴体の下部部分との間に、贋からの洩れ がないような機械的シールが存在する。センサーの重！！特性は、その中に組込 まれるイオン選択膜が、そのセンサーが使用できる罰の事前調整（例えば、測定 されるべきイオンの溶液の中に浸漬）を必要としない。

水素イオン選択膜の場合には、膜中に組込まれるイオン選択性化合物は一般式 をもつ、この化合物に２いて、ＲＩ、Ｒ＊　２よびＲ１は同種または異種である ことができる化合物の成分を表わ丁。

Ｒ１、Ｒ２，２よびＲ１は１）ハロゲン、２）炭素原子数４−１８個のアルキル 基、３）ハロゲン置換アルキル基、４）アルコキシ基、５）ハロゲン置換アルコ キシ基、６）−〇〇ｔＲ，によって表わされＲ４が１−１８個の炭素原子をもク アルキルである酸基、あるいは、　７）　−ＣＯＥ、によって表わされＲ１がＲ ，について定義される基から選択される基から選択されるケト基、あるいは８） 水素原子、であることができる。

水素イオンｇ仰膜の成分として荷に好ましいこの一般式の誘導体は次のものを含 む： ａ、２−）！Ｊフルオロメチルー４−オクタデシルオキシ７二二ルヒドラゾンー メンオ牛サロニトリルフェニルヒドラゾン−メンオキサロニトリルｃ、２−オク タデシルオキシ−５−カルペトキシフエニｄ、２−才クタデシルオキクー４−フ ルオロフェニルヒドラゾ／−メンオキサロニトリル イオン選択性化合物がカルペトキシフェニルヒドラゾンメンオキサロニトリルで ある膜は、それらが１分または１分以下の応答時間を示し、安定な電位を生じ、 水素イオンの１桁変化あたシＳ７５９ｍＶの程度の傾斜を示し、かつ事前ＩＩＩ ！を何ら必要としない、という点に３いて特に有用である。その種の膜がなぜ丁 ぐれた性能特性を示すかは明らかではない、しかし、それはアニリノ基に対して メタの位置の電子引抜性エステル基とそのプロトンが存在することに帰せられる かもしれない、そのプロトンは明らかにより酸性であシ、それゆえ、よシ容易に 交換される。

上述のイオン選択性化合物のｔｌかに、不発明のイオン選択！１８はまたプラス チックまたは熱可塑性１Ｍ脂と、任意成分として、可塑剤、とから成る。使用さ れるプラスチックは溶剤流延法によってフィルムを形成するのに使用できるプラ スチックはどれでもよい０例えば、そのプラスチックはポリビニルクロライド、 ポリビニルアセテート、シリコーンゴムまたはセルロースアセテートであること ができる。この膜成分は叉得体を提供し膜へ成形する目的に役立ち、かつイオン 選択性化合物が組込まれるマトリックスとして作用する。更に、疎水性物質であ るため、水に対するバリヤーとして働く、一つの具体化に２いては、Ｈ甲で用い られる熱可塑性樹脂はポリビニルクロライドである。使用できるその他のものは 、七ルロースアセテート、ポリビニルアセテート、２よびシリコーンゴムな含む 。

可塑剤は、これは膜の任意的成分であるが、膜処方の配合または製造を容易にし かつ膜の可決性を改善する一般的目的に；ｇする非揮発性物質はどれでもよい、 可塑剤はまたイオノホアの溶解に寄与する。それは例えば、単独か岨合せで使用 する次のものの一つまたは一つ以上であることができる：７タレート、アジペー ト、セバケート、脂肪族２よび芳香族エーテル、脂肪族２よび芳香族ホスフェー ト、脂肪族２よび芳香族エステル、２よびニトロ化された脂肪族２よびニトロ化 された芳香族エーテル、不発明の一つの具体化に２いては、可塑剤は２−二トロ フェニルオクチルエーテルテ＆ル。

イオン選択［１１ｇの成分は各種の量で存在することができる。使用プラスチッ クは膜の重量で約１０−３０チから成シ、一つの具体化に２いてを工、約２８重 量％である。イオン選択性化合物は膜の重量でＦ１１チからＦＪ１０チであるこ とができ、一般的には重量で約３チから約６チである。可塑剤は膜の重量で約５ ０チから約８０チであることができ、一般的には重量で約７０％から成る。

不発明のイオン選択電極の中へ組込まれるイオン特異性膜１８は一般的には］ミ ルよシ大きい厚みのものであシ、好ましくは厚さが約３ミルから約１５ミルであ る。

本発明のイオン特異性膜は少くとも二つの異なる方法：溶剤流延２よび浸漬塗布 、によってつくることができる。

溶剤流延法は実施例２に２いて解説され、一般的には次の各工程を含む： １、ａ）エーテルを生成さぜるためのニトロ化されたフェノール系物質のアルキ ル化、ｈ）　ニトロ基の７ミノ基への遣元、ｇ）　このアミンの塩酸塩の沈澱、 ２よび、ｄ）塩酸塩のメンオキサロニトリル銹導体への転化、による水素イオン 特異性化合物の製造８ ２、揮発性（有機質）溶剤中でのイオン特異性化合物、可塑剤２よびプラスチッ ク物質の溶解；３、揮発性有伝溶剤の除去（例えば蒸発による）。

膜が形成されたのち、それを適切な形態に形状を与え（例えば、切断による。パ ンチ型道具を使用、）、本発明の電極胴体あるいはオリオン電極胴体（オリオン ・リサーチ社、りｙブリッジ、ＭＡ、カタログナ９５００１５）、のような電極 胴体中へ組入れる０図５はＯ−リング６３によって電極中に保持された本発明の イオン選択膜６２をもつオリオン電極胴体６１を示している。第二〇〇−リング （図示せず）が膜の周シの試料洩れを防ぐ。

イオン選択膜はまた浸５Ｆ塗布法または連己的塗布法によって形成させることが できる。この方法に２いては。

ナイロンメツシ３−あるいはポリエステルメツシ３−（例えハ、ヘキャツ７”３ ５５．テクト社、エルムスフォード。

ＮＹ）のようなベース物質を溶剤浴（例えば、４−メチル−２−ペンタノンのよ うなケトン）の中に入れ、メツシュ内で捕捉されている空気を除く、これは例え ばブランノンの超音波クリーナーを使って超音波的に行なうことができ、処理所 要時間は約１０−１５秒である。溶剤でまだ濡れている間に、そのメツシュを１ ｉ１！調合物の中に入れ、それを取出したのち、過剰の調合物を掻き取る。調合 物を含むメツシュを次に乾燥し、これは例えば室温に２いてかまたは温空気（例 えば３５−５０℃）中で行なうことができる。

内部参照物質は測定されるべきイオンの塩の溶液から成る。もし参照電極が銀／ ＠化銀である場合には対イオンは塩化物から成る。寒天またはアガローズのよう なゲル化剤を参照物質を所定位置で固定するのに使用できる。

ｐＨ七ノサーの場合には、参照物質は緩衝溶液である。

一つの具体化に２いては、ｐＨ参照物質は５０ｍ！７のグリセリン、ｐＨ’１． ４の燐酸塩緩衝化鍼水（シグマ・ケミカル社、セントルイス、Ｎｏ）から成る水 溶液のｓｏ＊、ｇよび２．０９の寒天、から成る。この混合物を加熱して寒天を 溶かし、次に膜後方にある凹みの中に入れる。しばらくして１通常は５−１０分 後に、混合物がゲル化する。

カリワムセンサーについては、その水性溶液は５０ｊの０．２Ｍ　ＫＣＬであシ 、ナトリヮム２よび塩化物センサーについては、その水性溶液は０．２Ｍ　Ｎａ ＣＬである。

他のイオンの測定に図１−３のセンサーを変性するには、少くとも一つの膜成分 を変え、内部参照物質を測定されるべきイオンを含むように変性することが必要 である０例えば、カリクムの測定には、膜はパリノマイシン。

ベンゾ−１５−クラワン−５のクラワンエーテル誘導体あるいはいくつかの他の 中性担体のような、カリヮムに特異性のイオン透過担体を含む、内部参照物質は 塩化カリクム溶液から成シ、ゲル化剤を併用しあるいは併用しない。

ナトリワムの測定に図１−３センサーを変性するには。

膜はモネンシン、ベンゾ−１２−クラ９ンー５のクラワンエーテル誘導体あるい はいくつかの他のナトリウム中性担体（例えば、シモンらのＡ９Ｉａｌｙｔｉｃ ａｌ　Ｃｋｇｗｈ、、　５１　：３５１−３５３（１９７９）、のようなナトリ ウムについてのイオノホアを含む、内部参照物質は塩化ナトリウムを含む。

塩化物の測定に図１−３のセンサーを変性するには。

膜は四級アンモニタム塩アリクワット３３６のような塩化物についてのイオノホ アを含む、内部参照物質は塩化物イオンを含む。

前述のと２シ、センサー３０は磁気ストライプ８１！ｔもつ把手５をもっている 。このストライプはクレジット・カード上で共通的に見出されるストライプに＠ Ｖめて似て２す、製造時に２いてストライプ上へ記録されるデーターを保持して いる。そのデーターは、例えば、試験の種類上の清報、テストカードの終結日（ ａｚｐｉｒａｆｉｏ％ｄａｔｅ）２よび１ハウスキーピング（λｏｓａａ−Ｋｅ ｅｐｉｎｇ）　−データ等を含む。

磁気ストライプの独立的機能は一回だけ使用するよう設計されている使い捨てテ ストカードの再使用を防ぐことである。これはテストカードが計器から取出され るときにコード化情報を破壊することによって達成される。

上述のエラーチェック機ａはカードを再使用しようとする場合にそのカードを拒 絶する。

図６は示差的測定技法により試料成分の活量または製置を測定するのに用いるこ とができる本発明のセンサーを示している。測定できる生物学的液体（例えば、 血液、血清、血漿、尿素、唾液、脳を髄？ｌＩ）の成分を；、例えば、グルコー ス、尿素、トリグリセリド、クレアチニン、リパーゼ、尿酸、２よび、他の酵素 （例えば、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ＳＧＦＴｔたはＡＬＴ＞　＋ア ルカリ性ホスファターゼ（ＡＺ、Ｐ）　ｉクレアチニンキナーゼアスパルテート アミノトランスフェラーゼ（ｓａｏｒまたはＡＳＴ）を含む。

センサー７０はイオン選択電極から成り、それは上部部分４２と下部部分４４を もつ枠または胴体４０の中で保持される。枠４０の上部部分４２は４個の開口３ ４と開口間に位置する３個の溝３６をもっている。枠４０の下部部分４４は４個 の開口３５と開口間に位置する３個の牌をもっている。上部部分４２と下部部分 ４４は開口３４と開口３５とが一線に並び、上部部分４２の＄３６と下部部分４ ４の溝とが一線に並ぶ関係にある。その結果、開口３４と開口３５とは開口３９ を形成し、上部部分４２の溝３６と下部部分４４中の溝とは開口３９の３個の間 の空間を規定する。上部部分４２は開口３４０間に位置する小穴４３を有してい る。穴４３は空気が空間４１に入ることを許す。

イオン選択電極は開口３９内に置かれ、円筒状または棒状である多孔性物質によ って連結される。多孔性物質４６は電極に２いて試料を適用したときの電極間の イオク的流れの手段を与えろ、この円筒状または棒状の多孔性物質４６は開口３ ９０間の空間４１の中に置かれる。

図１−３のセンサーについて述べたと３シ１図６に描かれている４個よシ少なく あるいは４＠よル多いイオン選択電極を使用することができる。また前述したと ２シ。

電極間の多孔性物質は親水性または疎水性であることができ１分析の種類がこの 特性を決定する１例えば、酵素基質を図６に示すセンサーを使って測定しかつ参 照試料を使用すべｔｋ場合には、その配置は図４ｄＫ示されると２シのものであ ることができる。

これらのイオン選択電極は酵素または基質を固定化さぜた層４８；イオン選択膜 ５０；この両者の間に置いた膜５２；内部参照物質５４；２よび、参照電極５６ ．かう成る。層４８近傍に追別の膜５８が存在することができる。

イオン選択膜は尿素電極の場合として、Ｈ＋またはアンモニウムイオン（ＮＨ６ ＋）について選択性であることができる。Ｈ十選択膜は２Ｂセンサーのために上 述したようにして作られる。アンモニウム選択膜の場合に２いては、イオノホア Ｇエノナクチン（％Ｏ％ａｃｔｓｓ＊）のようなアンモニウム選択性の物質であ る。イオン選択膜ヲ１イオン選択電極中で保持器リング６０のような保持器手段 によって所定位置で保持される。

１１１４８は少くとも一つの酵素または基質をその上において固定化させている ０層４８は例えば、約１８０ミクロンの厚さをもつニトロセルローズ膜（例えば 、タイプＡｆｆｌＯＯ，クエライヘル・アンド・シュニル社、キーン、ＮＥ、） であることができる、このＲ４はまたナイロン、セルロース、セルロースアセテ ート、ガラスファイバー、あるいは、酵素またを工基質の固定化用固体叉得体と して役Ｖつことができる多孔性物質のどれでつくってもよい。

酵素または基質は物理的保持（例えば固相上への吸着）あるいは化学的保持（例 えば、共有結合または架橋）Ｋよって固定化させることができる。

層４８は膜５２によってイオン選択［５０から分離されて２シ、その膜は一般的 には薄く（例えば２０ミクロン以下の厚さ）かつ例えば透析膜（例えば、スペク トラ・ポール２、スペクトラム・メディカル・インダストリーズ社、ロサンゼル ス）であることができる、膜５２は。

例えば、イオン選択膜５０の成分が層中へ移行するのを妨げることによって層４ ８の固定化＃素の活性を保存するという目的に役立ち％移行は＃累の変性または 不活性化の原因となる。

膜５８は任意的であシ、その存在は試料のどの成分が測定されようとしているか 、セして／ｌた）：、その成分がどのようにして測定されようとしているか、に よって測定される。ｉ）［５８の機能は層４８の酵素または基質の物理的保持（ 固定化）を助け、そして／ｌたは、基質に対する拡散庫壁として役立つことであ る０例えば１層４８中で固定化された酵素の基５ＵＡＫを測定するために。

終点測定ではなく動的測定を行なうことが望ましいかもしれない、動的測定につ いての［４１性の範囲をひろげるためには、＃素反応は拡散制限（ｄｉｆｆｓａ ｉｏｓ　Ｎｅｔｔｅｄ）であることが必要である。この場合にを工％膜５８は両 目的に役立つ。しかし、終点測定がデましい場合には、波数障壁は必要とされず かつ膜５８は必要ではない、膜５８は基質に対する拡散＠壁として役立つことが できる。

再生セルロース（透析膜）またを：その他の超戸退膜または逆滲透＠物質でつく ることができる。

内部参照物質５４は緩衝溶液から成る。−りの具体化に２いては、それはｐＨ７ ，４の＠酸塩緩衝峰水の元項用溶液（ｆｉｌｌｉ％ｇ　ｎｏ１％ｔｉｏいから成 る。好ましい具体化に２いては、それは約５０１７のｐＨ’１．４の燐酸塩緩衝 化離水、約５０−のグリセリンＳよび豹２．０ｇのアガロースから成るゲルであ る。

参照電極５６は固定された電位をもつ電極であシ、試料溶液が変えられあるいは 検量用溶液によって′Ｉｔ換えられるときにも液体ジャンクション電位に変動を 示さない。

満足できる参照電極性能についての主要なｇ請事項は。

可逆ａ（電気化学的意味に２ける）、再現性２よび安定性である。三つの型の参 照電極系が現在使用されている。

飽和カロメル電極（ＳＥＣ）のような金属アマルガム；キンヒドロンまたはフェ リー７エロシアナイド電極のようなレドックスカップル！銀−塩化銀参照電極の ような金属／ハロゲン化金属電極寡である０本発明に３いては。

８５＠電極は一般的には銀／塩化銀ボタン（ｈｓｔｔ６りである。

本発明の主題は以下の実施例によって例ｔｉされるが。

それらはＰｉ′Ｉｌ限を意味するものと考えるべきではない。

水素イオン特定性化合物　２−オクタデシルオキシ−５−カルボエトキシフエ二 ルヒドラゾンメンキサロニトシス（Ｏｒｇａｎｉｃ　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　）、 　Ｃａ１１．ｖｏｌ、３　＊　ｐｐ１４０−１４１に記載の一般法に従ってエチ ル−４−才クタデシルオキシ−３−二トロベンゾエートを調製する。

次の混合物を、機械的撹拌器を備えた１リツトル３須フラスコ中で７２時間を流 する： ２５Ｊ９（０，］２ｍａｊ）のエチル−４−ヒドロキシ−３−ニトロベンゾエー ト ランカスター・シンセシス（Ｌａｏｅａａｔ−デ５ｙｘｔｋａ　−＃Ｏ）、ワイ ンドハム（Ｗｉｓｄｋａｍ　）、ＮＨカタログ◆６４５１ ４１．９（０，１２雷ｏＪ）の９６チ１−ブロモオクタデカンアルドリッチＣＡ ｌｄデ１ｃｋ）ケミカル社、ミルクオキ−１Ｗ１．カタログφ１９，９４９−４ １６．４ｇの無水炭酸カリウム ＳＯＯ−の無水アセトン 還流時間を終えて１反応混合物を室温（即ち、約２０−２７℃）に冷却し濾過し て塩類を除＜、Ｆ液をブチ−ブリンクマン（Ｂ＊ｅｋｉ−Ｅデ（％ｋｔａａ％） 回転蒸発器を用いて蒸発さぞる。残留喫を５００１１７のトルエンに溶かし、順 次、４００ｄの５チ戻酸水素ナトリワム水浴液で４回。

さらに４００Ｍの飽和塩化ナトリワム水溶液で１回況滌する。トルエン珊を無水 硫酸ナトリウムで乾燥し、蒸発乾固させる。これによ１得た油は放置すると結晶 化する。

固形物をヘキサンで再結晶させ、カーボンで脱色′：Ｌぜる。

収量ハエチル−４−オクタデシルオキシ−３−ニトロベンゾエート（惟、９．４ ８−５６つ３６ｇ（収率６６チ）である。

接触水素化によってＣニトロ化合物ｔアミノ化合物に還元する。上記のニトロ化 合物１０Ｉをカーボンに担持′：Ｌぜた１（ｌパラジワム０．５１１と共に２０ ０１Ｌｔのヘキサンに加える。混合物をパル（Ｐａｒｒ）水素化器に入れ、６２ −りの水素圧の下で４０℃に加熱し、同器内で１８時間Ｓ量さゼる０反応混合物 を熱い間（たとえば、約５０℃）にセライト（Ｃａ１ｉｔａ）（ｐ過器補助媒体 〔通常ケインク±（マンビル（Ｍａ％ｖｉｌ１ｍ　）　）を通して濾過し、溶液 を塩化水素ガスで処理してアミンの塩酸塩をほぼ定量的カ収率（ｍ−ｐ−１４１ −１４５つで沈澱させる。

エチル−４−オクタデシルオキシ−３−７ミノベンゾエートの塩酸塩をブラウン 等（Ｂｒｏｗ％ａｔ　ａＪ）の方法の改良法によってメンキサロニトリルに変化 させる（米国特許第３．７４３，５８８号）、上記塩＠塩８Ｌ５　ｆｌ　（０， ０１８犠・Ｓ）を温めながらＩＬのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解させ 、約０＠の温度にする。この冷溶液に３−の濃塩醗を肌え１次いで５００ｄのＤ ＭＦｔｌＣ溶かした１、３２の亜硝酸ナトリウムを加える０反応混合物を１時間 Ｅ気攪拌を行う０次に１．１５ｊの予め温めたマロノニトリルを加え、その混合 物を約ｌＯ分間磁気撹拌を行う０強塩基性溶液（たとえば、アＨが９よシも大） となるだけの量のトリエチルアミンを加える。混合物を室温に温めて１８時間攪 拌する０反応混合物を濃塩酸で酸性（ｐＨを約２．３）にすると沈澱物が生じる 。沈澱物をＦ逸し、水で洗い、メタノールで再侘晶させる。得られたものは約７ ．０Ｊｉ’（７６チ）の２−オクタデシルオキシ−５−カルボエトキシフェニル ヒドラゾ／メンキサロニトリル（ｍ、ｐ、７６　７７つである。第１表に示す他 の誘導体は同様の方法で調製した。

実　施　例　２．　ｐｖｃ膜の溶液ｒＮ、延及びイオン選択１．５Ｍｔの２−ニ トロフェニルオクチルエーテル〔フル力（Ｆｌｓｋａ　）ケミカル社、ハワプパ ワゲ（Ｈａｓｐｐａｓｇｇ）、ＮＹ、カタログ”７３７３２）及び０．１０ｇの 水素イオノホア（実施例１に記載した方法によって調製されるようなもの）を１ ０１１７のテトラヒドロフランに溶解させる。

この溶液に０．６１の極めて高分子量で１．３８５　ｆｉ　／ｃｅの密度な有す る扮末状ポリ塩化ビニル〔アルドリツヒ（Ａｚｄデ１ｅｋ）ケミカル社、ミルワ オーキー％Ｗｆ、カタログ＋１８２６１−３）を添加する。ＰＹＣが溶解するま で混合物を振盪させる（たとえば、うずまき状に）。

ＰＶＣ溶液を厚さＫＩ′の応力除去を行ったポリプロピレノ板上に流し、テトラ ヒドロフランの蒸発を生ずる状態に保たせる。たとえば、テトラヒドロフランが 蒸発するに従って除去されるように、ヒユーム７−ドの下で室温で蒸発を２こさ せることができる。得られた生成物はイオン特定性化合物を含むプラスチックの 膜である。′７コルクボーラー（内径０．５６％）を用い膜から円板を切）取シ 、オリオフ　（０ｒｉｏｓ）　’［硬体〔オリオンリサーチ社（０ｒｉｏｓ　Ｒ ｅ５ｅａｒｃｈ　７ｓｃ、）　、ケンブリフジ、ＨＡ、カタログ”９５００１５ ）に取付ける。内部参照電極は銀／塩化銀参照電極であシ、内部光填溶液はｐＨ ７，４のリン毫塩緩衝塩液〔シグマ（ＳｚＧｙＡ）ケミカル社、セｙトルイス、 ＭＯ，カタセグ＋１０００−３）である。

該電極のｐＨ−感匂性能の評価が行われた０丁べての測定は２５０−のビーカー 中で磁気攪拌を行いながら二重接点のＡｙ／ＡｔＣ４￥照電極〔コーニング（Ｃ ｅｒ＊１ｎｙ）　ｓカタログ”４７６０６７）Ｙ対照して行った。比較のために 、組合せｐＨ／参照電極を試験液に浸して、膜中ｍＶの変化を、ガラス電極で測 定されるｐＨの変動に関連さぞつるようにｐＨｙｉ化を記録した。

本発明の膜は、伸ばした時に裂けも破れもしなかつｔという事実によって明かな ように、良好な機械的５［を示した。さらに良好な分ｖｒ住能なも示し、６乃至 ８のｐＨ範囲にわたシュ０単位当＃）５５−５８渭Ｖｆ）傾き厘を得た。但しこ の範囲の両瑠では若干性能が低下した。

１価イオンの場合、理論的な傾きは２５℃で±５９，１％Ｖである。さらに、応 答時間すなわち平衡に遅するまでの時間は１分よシも短かく又電極はなんら試験 準備を必要とじなかった。

上記の膜の性質を、水素イオン選択性成分が前に述ベラした３−クロロ−２−オ クタデシルオキシフェニルヒト２シンメンキサロニトリルである以外は同様の方 法でｖ４製した膜の性質と比較した。前記の膜に比べて、塩素化メンキサロニト リルから調製した膜は劣る性能を示した０丁なわち、傾きＭは同−ｐＨ範囲にわ たって４０ａＦ以下であ′り、感度は減少を示した。

種々の水素イオノホアの性能を第１表にまとめる。イオノホアの位置に対してオ ルトに親油性の１８個の炭素鎖を有する３つの誘導体は親油注鎖がバラにある８ ４体よシも性能がすぐれていることがこの茫来がら判る。これから推測できるこ とは、水素イオン交換位置に隣接する親油性錘は恐らく水素イオンに対する応答 を促進するのであろうということである。＠油性鎖は活性位置の回シに親油性領 域を形成し、それによって水素イオ７に対する選択性を高めるのかもしれない。

第６図に示すようなセンサーを尿素測定のために使用する。尿素−選択性センサ ーは、酵素ウレアーゼを含有する第二の膜をセンサーのイオン選択性電極の中に 組込むことによってつくられる。従って、ｐＨ膜か又はアンモニワムイオｙ　（ ＭｆｆＩ＋）　Ｉｔであることができる。フレアーゼ含有膜は第４ｆ図に示す電 極・、＆、及びＣに存在する。この２つのＭは第３の８Ｉ（たとえば第６図の膜 ５２）によって隔離されている。

供試試料（たとえば、血液、血＠）及び校正試料を第４−図に示すような電極に 加える。

Ａ及びＢは多孔性物質でり（られた芯であシ、湿潤剤の付加によって導電性にさ れている。ｇ、ｉ、及びＣはアンモニクムイオ７選択性電極である。２種類の校 正試料をワレアーゼを有する６及びｂに加えろ、患者の試料はｅＫ７ＸＪえる。

＃もワレアーゼを有している。

ウレアーゼによって触媒作用が示される反応はｂ及びｅＫ２いて起る。これによ って患者の試料と、２つの校正試料との比較ができ、従ってテストカードの校正 が考慮される。

ワレアーゼが存在する場合には次の反応が起る：ＭＨｚ　ＣＯＮＥＩ　＋　ｆｆ ｔ　Ｏ−一一一÷２ＮＨ，＋ＣＯ。

ｗｎ、＋　Ｈ，ｏ　ＮＨ，”＋ｏＨ− ＣＯ！＋Ｈ，０て＝＝：亡ＢＣＯ，’″　＋Ｈ十この結果、アンモニウム選択性 膜がアンモニウムイオン（ＮＨ，−）濃度の変化を検知するために用いられるこ とができるか又はｐＨ選択性膜がＯＲ−の生成によって起るｐＨの増大な検知す るために用いられることができる。

ワレアーゼ含有膜１；次のように調製されろ＝５■／ｄのワレアーゼ（３００％ ニット／■ニューイングランドｘ７チームセンター（Ｎｅｗ　Ｅ％ｇｌａｎｄ　 Ｅｓｇｙｍｓ　Ｃｅｓ！ｓｒ）ボストン、ＭＡ）浴液をｐｆｆ７．４のリン酸塩 緩衝塩液〔シグマ（Ｓｉｇｖｐｈａ）ケミカル社、カタログナ１ｏｏｏ−３）中 でｖ４製する：有効と判明した他の緩衝液は０．ＩＭＮ　ａ　ＣＬ中の１０ｎｔ ｍｏｌ／Ｌナトリワムヘーペス（Ｓｅｄ＜ｓｓＨｓｐｓｍ）　（ｐＨ７，４）及 び０．　Ｉ　Ｍ　ＮａＣＬ中のｌ　Ｑ　ｍｗｏｌ／　Ｌ　ＮａＨｚＰＯ＊　、１ ０　ｍｖｈｏｌｌＬ　）リスペース（ｔｒｉａｂａａｓ　）　（ｐＨ７，４）で ある、１２ミクロ７のボアサイスノニトロセルロース膜〔シュライヘル澄シュエ ル（５ａｈｌａｉｃλ−ｒ　＆　！；ｃｈｓａｌｌ）社、キー／、ＮＨ，０３４ ２１グレードＡＥ１００〕の４７ｍ径の円板を７００　ｐｌの酵素溶液中に室温 で５分間浸漬する。膜を溶液から取出し、過剰の液を撹拌禅で掻！！落丁、膜を 疎水性の面（たとえば、ポリプロピレンのシート）上ｙｃ＊き室温で３０分間ｊ ｌＬｉＥする。膜は密封容器内に４℃で貯蔵する０円板を膜から切シ取って電極 ａ、ｈ、及びＣの中に置く（第４ｆ図参照）、試料溶液（２５マイクロリツトル ）をＣに入れ校正＠液を６及びｂに入れることができる。ａ、み、及びＣ中の９ レアーゼに校正浴液及び試料中の尿素に作用し、アンモニア及びＣＯｌを遊離す る。ｐＨ又はアンモニアの増加量を測定する。

たとえば、　４０　ｍｍｏｌ／Ｌ　ＮａＨＪＯ４，４０ｔｒｈｔｈｏｌ／Ｌ　） リスペース、及び１００　ｇＲＲａｌ／Ｌ　ＮａＣＬを含有するｐＨ７，５の緩 衝溶液をｇｌＩ裂した＊５惟惰６１／Ｌ尿累及び］　Ｏｍｖｎａｌ／Ｌ尿累を含 む緩尿素液を調製した。５ｖ＋ｍ＊ｌ／Ｌ尿累溶液をＧ及びＣの中に入れ、尿素 を含まない緩衝溶液をｂの中に入れた時約１分後に２５ｔｎＶの差異が認められ た。１０　ｍｍｏ　ｌ　／　Ｌ尿素溶液の場合には５０　ｔｘＶの差が観察され た。尿素の無い場合には起電力の差は認められなかった。

同様の挙動はｐＨ膜をアンモニクム選択性ノナクチ／膜で置換えた場合にも認め られた。

第４−図に関し、セル６、ｂ、及びＣは夫々固定化されたグルコースオキシダー ゼ及びカタラーゼを有する膜を含有している。

グルコースオキシダーゼＣＧＯＤ）及びカタラーゼが存在する場合には次の反応 が起るニ ゲルコース＋Ｈ，Ｏ＋０　＊−シリルグルコン緻（Ｈ＋）子馬Ｏ１Ｈ，Ｏ鵞　− ２？二二＝−ニョ１−＝＝ニニ二てミミー　シ（Ｏ富　十　Ｈ宜Ｏカタラーゼの 目的はグルコースの酸化で消費された酸素を再循環させ、それによってグルコー スが測定される線状領域を拡げることである。グルコースオキシダーゼ／カタラ ーゼ膜は次のように＠製した：先きに述べたニトロセルロース膜を、ＰＨ７，４ のリン＠垣緩衝塩液中に５１に９／ＩＬｔ／ルコースオキシダーゼ（３００ユニ ツ）　／ｍｙ。

ベーりンガーマンハイン（Ｂｅ−五ｒｔ＊ｇａｒ　Ｍａ＊＊ｋａｉ＊　）　）及 び１ダ／−カタラーゼ（４０，０００−＝＋−ニット／ダシグマ（Ｓイｇ講６） 、カタログ”（１”−１００）よシ成る溶液７００マイクロリツトル中に浸漬し た。膜は実施例３のように乾燥した。＃素円板を６．ｂ、及びＣの中に入れた。

グル；−スの濃度は−とＣとの間に生じた電位差に比例することが見出された。

他ノグルコース測定方法は酵素系としてヘキソキナーゼ／ＡＴＰを使用する。第 ４＃図に関し、セル・、ｂ％及びＣは夫々固定化されたヘキソキナーゼ、ＡＴＰ 、及び塩化物、酢酸塩、又は硫酸塩のようなマグネジ９ム塩を有する膜を含有す る。

ヘキソキナーゼ、ＡＴＰ％及びマグネシクムイオンが存在する場合には次の反応 が起るニ ゲル；−ス＋ＡＴＰ≦グルコースー６−ホスフェート十ＡＤＰ十Ｈ＋ ヘキソキナーゼ／ＡＴＰ膜は次のようにｌｉＩ製した：荊に記したニトロセルロ ース膜をｌＯｓグリセロール、０．２５チトライトン（７’ｒ＜ｇｏｓ　）　Ｘ 　−１００及び０．００５Ｍ）リエタノールアミンよシ成る緩衝液（ｊｌｆｆ？ 、８）中に１０９／Ｌ酢酸マグネシクム、５０”９７ＲＩＡＴＰ、及び１０１Ｆ ／１１７へキンキナーゼよシ成る溶液１．０ｉ中に浸漬した。試料中のグルコー スの濃度はるとＣとの間に生じた電位差に比例することが見出された。

第４ｊ図に関し、酵素（この場合にはリパーゼ）を含有する膜をセＡ／＠、ｉ、 及びＣの中に置く、リパーゼが存在すると仄の反応が起るニ トリグリ七リド十ｇ　、０９　／’：’４！’　グリセロール＋脂肪酸（？）さ きの実施例の場合と同様に、ニトロセルロース膜を５■／−リパーゼ緩衝液〔シ グマ（Ｓすｍａ　）ケミカル社。

カタログゝＬ４３８４１中に浸漬して膜をｖ４製した。トリグリ七リドを含有す る試料を添加すると生じるｐＨの低下がｐＨ電極で検知された。

実　施　例　６．　尿酸測定用＃素電極のｖ４製さきの実施例の場合と同様に、 そして第４−図に関し。

ワリカーゼ（５０３−ニット／コ、シダーｙ　（ＳｉｇｍＧ）ケミカル社、カタ ログφＵ１８７８：ｌ及びカタラーゼ〔１ダ／ｄ４０．ｏｏｏユニット／タシグ マケミカル社、カタロ／”Ｃ’−１００）の溶液中にニトロセルロース膜を浸漬 して尿酸用の特定な電極をｖ４製する。酵素膜をセルａ。

ｂ、及びＣの中に置く。

クリカーゼ及びカタラーゼが存在する場合には次の反応が起こる： 尿ａ＋０．＋Ｈ，Ｏ’リカー”　７５ントイン＋ｃｏ、＋Ｈ，Ｏ。

ｇ、ｏ、ｈ　ｌ　７：ゴ＝ＫＯ，＋Ｈ，０即ス生じたＣＯｘはｐＨの低下をもた らしｐｇ電極で検知この場合ＫＧ工、テオフィリンの測定はテオフィリンとカフ ェインの免疫化学的反応性の差にもとすぐものである。カフェインはメチル基１ 個だけテオフィリンと異っている。テオフィリン及びカフェインはクラクンエー テル部分にカンプリングされて３シ、各結合体はＰＶｃ膜の中に組み込まれてい る。テオフィリン膜が半セルを形成し、一方力７エイン膜が他の半セルを形成し ている。

カフェイン膜は参照電極として役立ち、各！ｉｌ！［は単独でカリウムイオンへ の応答を示す、しかし、各膜が濃淡電池に組込まれ、カリウムイオンを含有する 同じ溶液を各半セルに入れる時に、２つの半セルの間に生じる起電力はゼロミリ ボルトに極めて近い、テオフィリン及びカフェイン結合体は電気化学的意味では 同一の挙！ｅＪを示すけれども、テオフィリン抗体に対する免疫化学的反応性の 点では大！！な相違がある。この免疫化学的反応性の相違及び同一のイオン泳動 性電気化学的反応性がテオフィリンに対する競合的結合の示差電位測定法の根拠 となっている。この方法は一足のイオン強度も、また一定のカリウムイオン活量 も要しない〔レヒニツツ（Ｒｇｔｋｓｉｔｔ）の研究にあるように〕０本方法の 主要な利点は、稀釈もぞず透析もしない血清試料を用いることができるという事 実にある。センサーの配置は第４１図に示すようにすることができる。

センサーは、セルａ及びｄ内のテオフィリン・クラワンエーテル結合体及びセル ｂ及びＣ内のカフェイン・クラウンエーテル結合体よシ成シ、多孔性の接続８１ Ａ及びＣＶｃよって隔離されている。テオフィリンを含む試料をＣ及びｄＫ加え 、一方校正塔液を６及びｂに加える。競合的結合の局面には、カフェインに対す る相互反応性が低いテオフィリン抗体の存在が必要である。抗体は、センサーで の分析前に試料及び校正溶液に加えてもよいし。

或いはセンサー内で競合的結合が起るようにセンサーセル甲に包含させてもよい 。抗体部位に対する競合は膜中に固定されたテオフィリンと試料中のテオフィリ ンとの間で始められる： Ａｂ　＋　Ａｙ（試料）　＋ＡＩ　”　７ｊ’　ｂ　Ａ　ｔ　（試料）＋Ａ＆Ａ ｊ−１（膜）　（膜） テオフィリン抗体が、膜（ａ及びＣ）内に一足されているテオフィリンと結合す ると電位の変化が生じ、その大きさは試料中のテオフィリｙの濃度に反比例する 。従って、試料中のテオフィリン濃度が増加すると、膜に結合することのできる 抗体は減少し、従って任じろ起電力は小さくなる。典型的な測定では、抗体の結 合による電位差の変化は通常数ミリボルトの程度にある。カフェイン「参照」膜 に対してすなわちそれと組合わぜてテオフィリン膜による示差研究法を用いる場 合の他の利点はコモンモード丁なわち初めの開始電位がゼロミリボルトに近く、 測定すべき信号が数ミリボルトの程度にあるということである。コモンモードの 電位が低いと信号電圧を測定する場合の感度が高くなシ、従ってバックグラワン ドやコモンモードの電圧が信号電圧よシも低い場合には、よシ正確な精度のよい 測定が可能になる。荊に述べたように、テオフィリン半セルとカフエイフ半セル との間の電位差は、同じカリクムイオン含有試料で処理するときはほとんどゼロ である。しかし、半セルがＳＣＥ又は銀−塩化銀参照電極で置換される場合には 、同じカリウムイオ溶液での電位差は５０　ｖ＊Ｖ以上はどに増加する。

結合体の合成法及び膜のｇｌ製法を次に述べる：θ　Ｇ Ｏ＠　＠ 合成の第１段階は１−メチルキサンチンの７位をブロックすることを含む、ツー （Ｈｓ）、シンク（ｓ（％ｙＡ）及びツル”’　７　（ＵＩ　Ｊｍａｓ）の方法 （Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅｍ、Ｊｏｔ、、　４５　：１７１１−１７１３（１９８０） ）に従った。１ｔのコニカｋ　７５　スフ中の７００ｙＬｔの、ｆｔ水ｎ　Ａ／ 　Ｆｖｃ　３．２　Ｐ　Ｃ】８．９ｍｑｎａｌ　）の９８チ１−メチルキサンチ ン〔アルドリッチＣＡｌｄｒｔｅ五）ケミカル社、カタログナ２＆０９８−４） を加え、混合物をミス″−を拝して溶解が起るまで加温し。

次いで室温に冷却した。この溶液を攪拌しながらその中に２．０ＪＦ（１８，９ ｍ−０２）の無水炭酸ナトリウムを加え。

続いて５０ゴのＤＭＦに溶解した３−Ｏｌ　（１９，３ｍｍｏｌ）の９７チクロ ロメチルビパレート〔アルドリッチ（Ａｌｌ−ｒｔｅｋ）ケミカル社、カタログ φ１４，１１８−６）を１時間かけて滴加した０反応混合物を室温で１夜間撹伴 した。

反応混合物を蒸発乾固さぞ、残留物を５０ｍの塩化メチレンで処理した。不浴物 質をＰ別してｌＮＨＣｌで洗って、１．２４ｇの１−メチルキサンチンを得た。

塩化メチレン溶液を蒸発乾固して、−保護及び二保護キサンチンの混合物を得た 。−保護１−メチル−７−〔（ピバロイルオキシ）メチルキサンチンを酢酸エチ ルから結晶化させて二保護キプンチンから分離した。この方法によって１．５Ｊ （Ｄ−保Ｈ＊をンｆン（ｍ、ｐ、２０４−２０６つが得られた。−保護キサンチ ンを分離した酢酸エチルＰ液には、二保護キサンチンが含まれ、蒸発乾固後、２ ０１１ｔの２Ｎ水酸化ナトリクムと共に１８時間還流させた０反応混合物を冷却 し、濃塩酸で酸性にし、クロロホルムで抽出した。水層′？：蒸発させてｏ、Ｈ の１−メチルキサンチンを得た。

合成の第２段階は４′−アミノ−ベンゾ−１５−クラウン−５塩酸塩のｖ４Ｍで ある。１：１氷酢酸／クロロホルム８００ｄ中、３０，９（６，１１餌悔・ｌ） のベンゾ−１５−クラウン−５〔パリシュ（Ｐａデ１ｎｋ）ケミカル社、オーレ ム（Ｏデー惰）、ＵＴ、カタログ”７４０５）の溶液を撹拌しつつ、その中に５ ０−の氷酢酸中に溶解した１５ｉｄの濃硝＠溶液を、１時間を要して＠加した０ 反応混合物を１時間攪拌し１次いで回転蒸発器で蒸発乾固させた。残留物を５０ ０ゴの５チ炭酸水素す）ＩＪヮム水溶液で処理し、その混合物を５００１Ｌｔの クロロホルムで分配させた。

クロロホルム層を飽和塩化ナトリヮム水溶液で洗い無水硫酸ナトリワムで乾燥さ せた。クロロホルムを蒸発させて３０ｇ（８６％）の４′−ニトロベンゾ−１５ −クラウン−５ン得た。生成物をエタノールで再結晶さぜ、そのｘ５ｉ＋ｓａ％ −υを２５０１１７＋７）ジｔｄＦｆ７に溶解し、５０℃のバール（Ｐ１！ａｒ ）水素化４中、ラネー（Ｒａ％＊ｙ）ニッケル上で接触還元した。

反応混合物を一過し、Ｐ液を蒸発乾固し、残留物を２００１１ｊの酢酸エチルに 溶解した０次いで溶液を塩化水素ガスで処理して４′−アミノ−ベンゾ−１５− クラクン−５の塩葭塩を沈澱させた。収量９．０ｇ（５８チ）合成の第３段階は ４′−ベンゾ−１５−クラクン−５−（１１−ブロモ９７デカノアミド）の￥１ ＠製である。２５０コニカルフラスコ内の１００ｄのＣＭ、ＣＬ、に溶かした１ 　０　ｇ（３７，７ｍｍｏｌ）の１１−ブロモウンデカン醒〔アルドリッチ（Ａ ｌｄｒｉＣ＆）ケミカル社、カタログφＢ３．２８０．４）に５．５−のトリエ チルアミンを那えた。混合物を０℃に冷却し、９．６７ｐのＮ、Ｎ−ビス〔２− オキシー３−オキサゾリジニル〕ホスホルジアミジツククロリド〔ボブクル（Ｂ ＯＰＣＬ）ケミカルダイナミック社、カタログ”１２−１３７０−００１を加え た。混合物を０．５時間攪拌し１次いで１２．０６　Ｆ　（３？、　７　ｍｍｏ Ｄの４′−アミノーぺ／シー１５−クラクン＠酸塩を５．５鯰のトリエチルアミ ンと共に添加した。この反応混合物に更に５０３１７のＣＨ，ＣＬ、に溶かした ５、５１７のトリエチルアミンを１時間かけて滴加した０反応混合ｇ！Ｊは１８ 時間室温に暖めて置いた。つぎに水（５０ｄ）を加え、混合物を濃塩酸で酸性に した。ｃ　ｇ、Ｃ／、層を順次、　２００１１７の飽和塩化ナトリ９ム溶液で３ 回、及び２００１ｊの５％炭炭酸水ナナトリ９ム溶液３回洗った。ＣＭ、Ｃ１１ 層を無水硫酸ナトリワムで乾燥後蒸発乾固させた。残留物をヘキサン／ｇ￥酸エ チルで結晶化させ、８．８ｇ（４４チ）の４１−ベンゾ−１５−クラ９ン−５− （１１−ブロモワンデカノアミド）（気、７．１０１−１０３つを得た０分析結 果ニーＣＨＨ４ｏＢｒｌＶＯ＠の計算ｍ：ｃ　：　５６．６０　Ｉｆｆ：　７． ６０　ｓＢデ：１　５．０６　、Ｎ：　２．６２．　実ＣＨ直　：Ｃ：　５６． ４１．Ｈニア、４６　寥　Ｂデ：１４．８９　１　Ｎ：２．６０゜第４段階では 、クラワンエーテルを保δ１−メチルキサ／チンにカップリングさぜた。１２５ ｉのコニカルフラスコ中の５０Ｈ１ｆ）Ｉ）ＭＰに１．０　ｇ（３，５７愕情・ １）の１−メチル−７−［（ピパロイルオキシ）メチル〕キサンチ／を加えた。

混合物を溶解するまで温めた（たとえば。

撹拌しながら約８０℃に）、溶液を室温に冷却し０，７６１１　（７，１ｍｖｓ ｏｊ）の無水炭酸ナトリウムを加え、ＶＣいて１、９０　ＪＦ　（３，５７ｍｖ ｓｏｊ）のクラウンエーテルアミドを加えた０反応混合物を窒素中で３日間攪拌 した０回転蒸発器でＤＭＦを除き、１ＱＱｄの水を加え、混合物を５０１Ｒ１の クロロホルムで３回抽出した。クロロホルム抽出物を合わせて、１００ａｌ！の 飽和塩化ナトリウム水溶液で１回洗い無水硫醒ナトリワムで乾燥した。クロロホ ルムを蒸発させて淡褐色の油を得た。

第５段階は保護基を水性ベースで除去することである。

２５０ｄの丸底フラスコに入れた上記の油に７５−の０、２　Ｊ／　Ｈａ　ＯＨ と２５Ｍのメチルアルコールを加えた。

混合物を１時間還流させ、室温に冷却した。溶液を氷／アセトン浴中で冷却しつ つ濃塩酸で酸性にした。沈澱物をエチルアルコール−水から再冶晶させて、１． ２ｇ（５５％）の黄色がかった白色の結晶性固体（ｍ、ｐ、１６６−１７０°） を得た０本物質は高速液体クロマトグラフィー分析によシ均質であることを認め た０分析結果ニーＣ，，Ｈ４Ｊ、Ｏ，の計算厘：Ｃ’：６０．４７ｔｆｆニア、 ３７ＨＮ：１１．３７．実測［：Ｃ’：６０．２５．ｆｆニア、２３．Ｍ：１１ ．０９．ベンゾ−１２−クラワン−４誘導体を同様の方法でｌＩＩ製した。

フエインーペンゾー１５−クラ９）−５結合体の＊ａ保護１−メチルキサンチン を１．７−シメチルキサンチンで置換えた以外は１反応機構の第４段階に従って カフェイン結合体をｖ４製した。

１２５−のコニカルフラスコ中のＤＭ１５０Ｍｌ中に１、０　ｇ（５，５６ｍｗ ＊Ｉ）の１，７−シメチルキサンチ７を加えた。混合物を溶解するまで攪拌しな がら暖めた。溶液を室温に冷却し、０．５’ｌの無水炭酸テトラ９ムを加え％続 いて前述のタラワ７エーテルアミドを２−９５＃（５，５６ｖｍｍｏｌ）加え１ 反応混合物を３日間撹拌した０回転蒸発器でＤＭＦを除き、１００ゴの水を加え 、混合物を５９ｄのクロロホルムで３回抽出した。抽出物を合わせて１００ｇの 飽和塩化ナトリウム水浴液で１回洗い。

無水硫酸ナトリウムで乾燥した。クロロホルム″Ｉｋｇ発させて褐色の油を得、 へ午サンー醋酸エチルで結晶化させて１．０１２９チ）の生成物を得た。生成物 を醋酸エチル／ヘキサ７から再晒晶さぜカーボンで脱色して、高速液体クロマト グラフィーによシ均質であることを認めた（％、９．１３０−１３３つ０分析結 果：　−Ｃ−Ｈ，、Ｎ、Ｏ，の計算［：Ｃ：６１．０３．ｆｆ：？１２菖Ｎ：１ １．１２．実測僅：ｃ：ｓｏ、７ｓ富ｆｆニア、５３．Ｎ：１０．９７゜ベンゾ −１２−クラクン−４誘導体を同様な方法で＊ａした。

テオフィリン測定用薬物脣足を極の調製テオフィリン腹の成分はｏ、ｏｏｓｇの テオフィリン−クラクンエーテル結合体、０．０２１１のテトラ（アークロロフ ェニル）ホｌ７ｒＲカリ９ム、０．５ｍのビス（２−エチルヘキシル）セバケー ）、０．３．９’の高分子量ｐｖｃ及び５ｄのＴＨＦよシ成った。膜は前に述べ たように溶液流延法又は浸漬塗布法で形成させることができる。

カフェイン膜 カフエイ膜の成分（工、Ｏ，ＯＯ！１１のカフェイン−クラワンエーテル結合体 、０．０２９のテトラ（ｐ−クロロフェニル）ホワ酸カリウム、０．５ｊｌｊの ビス（２−エチルヘキシル）セバケート、０．３．９の高分子量ＰＶＣ及び５− のＴＨＦよシ成りた。膜は１ｗＪ述のように溶液流延法又は浸漬塗布法で形成さ せることができる。

それぞれテオフィリン及びカフェインの膜を１つずつオリオン（Ｑｒｆ％）９５ 電極体に収めた。内部の光てん溶液は、ｐＨ’ｌ、４のリン酸塩緩衝塩液よシ成 りて、参照電極は銀／塩化銀婦であった。２つの電極をゴム橙に取付け５．０ｄ のｐＨ’１．４のリン酸塩緩衝塩液に浸漬した。

溶液は磁気攪拌された。２つの電極間で測定した起電力は０．２３ｍＶであった 。カリウムイオンに対する応答を試験するために、１００ｓｔの０．２　ｖｐｈ ａｌ　ＥＣｔ’ピペットで、攪拌中の緩衝液に入れた。ス）ＩＪツブチャートＶ コーグ−の出力に明瞭なピーク（０３ｗつとして示された過渡応答が認められた 。電位差は３０〜６０秒以内にベースラインのｉｌＫ戻った。カリ９ムに対する 過渡応答は恐らく膜辰面近傍のカリウムイオンの局部的ａａによるものであシ、 溶液が混合されるにつれて消失するためであろう。

プロティンに対する応答を調べるために、３−５９／ｄＬのアルブミンと３．０ ９／ｄｔのグロブリンよ〕成る１００ｓｔの標準プロティン溶液〔シグマ（Ｓす ９ｍ４）ケミカル社、セントルイス、　ＭＯ，カタログ◆５４０−１０）を溶液 に加えた。標準プロティン溶液は電極になんの影響も与えなかった。

しかし、１００ｓＡのテオフィリン抗体〔イミュノテ′り（ｌｍｍ５ｓｏ　！　 ｇ　ｃｋ）社、アルストア　（ＡＩ　Ｅａｔｅｒｓ）、　ＭＡ、カタログ　６５ １又はリサーチ・プラス（Ｒａｇ−藝デｃｋＦＪｓａ）、　ヘイ：ｌ　７　（Ｊ Ｆａｙ＊５ｓｓ）　、ＮＪ、　ｆｉｌ　１２グナ０ｌ−９６０３−０９）Ｙ添加 した時、２つの電極間の電位差は約２０〜３０分間にわたって０．８５ｍＦだけ 移動した。

この形式のセンサーは競合的貼合測定に用いることができる。試料中に結合され ないで残っている抗体を測定し、試料中に存在する抗原の間接的目安とする。試 料中の抗原によって結合される抗体が多いほど、得られる電気信号は小さくなる 。なぜならば、七７サー膜中に固定されている抗原への結合に利用しつる抗体が 少なくなるからである。すなわち、抗原の濃度は信号の大きさと逆関係にある。

クレアチニンは腎機能の重要な指示薬であシ、血清中のその測定は日常性われる 血液検査である。現在、臨床実験室にはクレアチニンを測定する２つの方法があ る。

よシ広く用いられている方法は、アルカリ溶液中でのクレアチニンとピクラート の赤色複合体の住成に基ずくヤツフエ（Ｊａｆｆａ　）反応である。この方法番 工成る種の代謝産物や薬物が存在すると誤まった結果を与える。第２の方法は＃ 素を利用するものである。酵素法は非常に％動性があるけれども、噴量を行うの に必要な費用と時間が臨床実験室での日常使用を制限する。

極く最近に、クレアチニニワムイオン選択性電極が述べられた〔イー・ピー・デ ィアモンデイス（Ｅ、Ｐ、Ｄｉｔｓ　−順＋＊ｄｉｍ　）及びティー・ピー・ハ ジイアナ＋７　（Ｔ、Ｐ。

Ｈｔｓｄｊｉａ九％ａ　Ａｎａｌ、Ｌａｔｔ、、１３　、１３１７−１３３２（ １９８０））、クレアチニン及びテトラフェニルホク累ナトリ９ムの等モル水溶 液を混合し１次いで塩酸溶液を加えるとクレアチニニ９ム・テトラ７エ二ルホウ 素錯塩を生ずることによってタレアチニクムイオン交換体がｖＩ４製される。該 膜を２−二トロトルエンで抽出し、この錯塩溶液を、テフロン膜を備えたオリオ ン（０ｒｉｏｓ）９２〔オリオンリサーチ（０ｒｉｏｓ　Ｒａａｅａデａｈ）、 ケンブリッジ、ＭＡ）電極内に液体イオン交換体として用いた。この種のイオン 遍択性電極内ではイオン交換物質は受器に収められた液状であって、膜を通って 試料溶液に絶えず浸出するので、周期的に補光しな１プればならない、′！！！ １！ｉは使用前２４時間０．０１　ｔｈｏｌ／　Ｌクレアチニニウムクロリド中 に浸漬してコンディショニングされた。ｐＨ３に２けるクレアチニニワムを極の 応答は、１０−”　Ｎ１０−１気・ｇ／Ｌの範囲では２０℃で５７ｍＶの傾きを もりＭ線状であった。　１０−’〜１０−’ｍｅＪ／Ｌ（Ｄ範囲では傾きは３７ 愼Ｖに下がった。

本発明ＧＸ該イオン交換物質な固定化したプラスチック膜を利用するものである 。２−二トロトルエンを可塑剤として用いるｐｖｃＢにタレアテニニ９ムチトラ ７エ二ルホワ素を組み込むとき、　Ｉ　Ｏ−”ｖｋｏｌ／Ｌ〜Ｉ　Ｏ−”ｓａＪ ／　Ｌクレアテニニワムクロリドの間で４４悔Ｖの傾きが認められ、　Ｉ　Ｏ− ’〜］　０−”ｍｏｌ／Ｌ　Ｏ範ｔｔｊＡ　ｉ’！！　１４　ｍＶ　Ｋ低下した 。クレアチニンの臨床的に重要な範囲はｌＯ−′〜１０−１惰ｍｌ／Ｌである。

２−ニトロ−２−シメン及び２−ニトロフェールオクチルエーテルのような他の ニトロ化した可塑剤を用いると１０−４〜１０−”ｍｏｌ／Ｌの範白では感度が よくならなかった。

１０−４〜１０−”　ｍｅ　ｌ　／　Ｌの範囲での著しく改善された応答は一般 式： （式中、Ｘ−ＣＬ、Ｅデ、　Ｆ、ＣＦ、）ン有する１ｉ！換テトラフエニルホワ 累塩な用いた時に得られた。１つの態様では。

０．０２，９１７）クレアチニニウムテトラ（ｐ−クロロフェール）ホワ素、１ ．５＋ｊの２−ニトロフェニルオクチルエーテル、０．３１ｉの非常に高分子量 のｐｖｃ、及び５−のＴＨＦより成る膜が１１１ｉａされた。膜は前に述べたよ うに、溶液流延法又は浸漬塗布法によって調製された。該層は１０°１常ａ　ｌ 　／Ｌ〜１０１鶴ｍｌ／Ｌクレアチニニクムクロリドの間で５５惰Ｖの傾きを、 又１０−４〜１０り気・ｌ／Ｌの範囲で４０　悔Ｆの傾きを生じ、なんら試験準 備を要しなかった。！換テトラフェニルホウ素塩は未置換テトラフエ二を示した ０種々の５Ｌ換テト２フエニルホク累塩の性能を第２表にまとめる。

未置換テトラフェニルホラ累に比して置換テトラフェニルホク累垣の予期しなか った感度の増加は脂肪親和性の増大及び置換子ドラフェニルホウ素塩で形成され た錯体のイオン交換江の革質の差に帰することができる。実際には、クレアチニ ンを含む溶液の２Ｂは、５２の添加によって３以下のｐＨに下げなければならな い、これは試料を酸溶液で稀釈することによって行うことができる。

しかし、血清試料の場合には、著しい稀釈はフレ７？＝７の濃度の減少によって 測定感度に悪影響を及ぼすことがある。

不発明の場合には、別のアプローチをとった。クレアチニンを含有する試料のｐ Ｈは無水グリシン塩酸塩を含む保持体で試料を処理することによって低下させた 。これはニトロセルロース〔シュライヘル・アンド・シュル（Ｓｃ五１ａｉｅｋ ａｒ　ａｓｄ　Ｓｃｋ＊ｌｌ）　１２ミクロン等級ＨＥ−１００〕のような膜保 持体をグリシン塩酸塩水溶液（０，］１．０９１Ｌ・１／Ｌ　）に浸漬すること によって行った。ニトロセルロース膜がりＶアチニニ９ムチトラ（ｐ−／ロロフ ェニルホウ素ＰＶＣＨの表面をｄうようにサンドイッチを形成さぜた。第４に図 に関し、各セルａ、ｂ、及びＣはクレアチニ二クムｐｖｃｙｔｈ及びグリシン塩 酸塩を含むニトロセルロース膜を含有している。血清試料をＣに。

参照溶液及び校正溶敵を６及びｂにそれぞれ加える・グリシン塩酸塩はクレアチ ニンをクレアチニ９ム塩酸塩に変え、それは膜によって検印される。

ａ及びｂの間に生じた起電力はセンサーを校正するのに用いることができる。ａ 及びｂからの傾き及びｂ及びｅｆ）間に生じた起電力はさらに試料中のクレアチ ニノ濃度をめるのに用いることができる。

りＶアチニニワムテトラフェニルホウ素塩のｖ４段タレアチニニワム塩酸塩〔シ グマ（Ｓｊｙｍａ）ケミカル社、セントルイス、　Ｎｏ、カタログφＣ−６２５ ７３及び置換フェニルホラ累の対応するナトリウム塩の当モル水溶液を混合して クレアチニニウムテトラフェニルホウ素塩を調製した。沈澱した塩をＰ別し、水 でｆｃ′）て乾燥した。置換テトラフェニルホク累誘導体ナトリ９ム塩はカッソ レット（Ｃａａａｏｒｇｔｔａ）、　？タラファーティ（Ｊ／ｃｊａ−し１次の ステップを含んでいる： Ｘ−Ｆ、Ｃ１，ＣＦ。

第２表　クレアチニニワムテトラフェニルホク素塩のタレアチニニワム項ｌＳ２ 垣に対する応答傾き（惰Ｖ）　煩き（惟Ｖ） Ｈ５０１０ Ｆ　４５　２６ ＣＬ　５５　３６ ＣＦＢ　５７　４０ 第２表に見られるｗＦの読みはすべて二重接点銀−塩化銀参照電極に対するもの である。使用したタレアチニニウム溶液は１５（ｌａｄ／塩化デードーリ６ム及 び６　ｓＭ　ｔｊ；北門すクムを含む０．０５Ｍグリシン−グリシン塩酸塩緩衝 液（ｐｆｆ３．０）を用いて調製した。

のｖ４製 ナトリウムイオンに対して選択性のある膜を、以下の比率の成分を用いてｉｉｌ 製した：Ｃｌ２ｔのメチル化モネンシン、０．０４９のテトラ（、−クロロフェ ニル）ホウ酸ナトリウム、２．〇−の２−二トロフエールオクチルエーテル、１ ２９の高分子量ＰＶＣ１１２−のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）及び５−の４− メチル−２−ペンタノン。

膜は前述のように溶液流延法か又は浸漬塗布法で形成させることができる。

農を既述の電極ハウジング内に収めナトリウムイオン含有水溶液を用いて試験を 行った。センサーは２５℃でｌＯ単位当り５７乃至６０　ｍ　＊の傾きを生じた 。

５００−の丸底フラスコ内の２５０−の１．４−ジオキサンに２０−のヨードメ タンとともに５．Ｏｆのソジウムモネンシン［シグマ（Ｓｉｇｔｓｈａ）ケミカ ル社、セントルイス、ＮＯ、カタログ◆ｊ／２５１３］を加えた。混合物を１８ 時間ゆるやかに還流させ、次いで回転蒸発器で蒸発乾固させた。残留物を２００ ゴのメチレンクロリドに浴解し、順次、５００ｉの飽和塩化ナトリウム水溶液て ２回、２００１１１ｔの５％炭酸水素ナトリウム水溶液で２回、及び２００−の 飽和塩化ナトリウム水溶液で１回洗った。

該メチレンクロリド溶液は無水硫酸ナトリウムで乾燥し、蒸発乾固させた。残留 物を５０’Ｃの水浴中で温めなから５０−のヘキサンで処理した。ヘキサン溶液 を１乃至２時間フリーザー内で冷却し、次いで濾過して沈澱塩類を除いた。ヘキ サン溶液を蒸発乾固させて、２．５〜４．Ｏｆの淡褐色の油を得た。該油はす） 　ＩＪウム選択性膜を調製、するのに使用した。

実　施　例　１０．　カリウム測定用イオン選択性電極の調製 カリウムイオンに対して選択性のある膜を、以下の比率の成分を用いて調製した ：０．２ｔのパリノマイシン、０．０４ｔのテトラフェニルホウ酸カリウム、２ ．０ｗｔの２−二トロフェニルオクチルエーテル、１．２　ｔ（／：）高分子量 ＰＶＣ，１０ｗｔのＴＨＦ及び５ｄの４−メチル−２−ペンタノン。

ｊｌｉｊＦｉ既述のように溶液流延法又は浸漬塗布法で形成させることができる 。

実　施　例　１１．　塩化物測定用イオン選択性電極の調製 塩化物イオンに対し選択性のある膜を、以下の比率の成分を用いて調製した：１ ．ｏｔｉのアリフォー）（Ａｌｉｑ−ｓａｔ、）　３３６　Ｃアルドリッチ（Ａ ｌｄｒｉｃｈ）ケミカル社、２、Ｏｗｔのトリス（２−ブトキシエチル）ホスフ ェート〔アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｅｈ）ケミカル社、ミルウオキー、Ｗｌ、カ タログ中１３，０５９−１）、１．２ｔの極めて高分子量のｐｖｃ〔アルドリッ チＣＡｌｄｒｉｃｈ）ケミカル社、ミルウオキー、Ｗｌ、カタログ中１８，２６ １−３１．１２ｍ！のＴＨＦ及び５艷の４−メチル−２−ペンタノン、Ｊ［は前 述のように溶液流延法又は浸漬塗布法で形成させることができる。

産業的効用 本発明は試料、特に血液、血清、血漿、尿、唾液及び脳を髄液のような生物学的 液体のイオン含有量又は他の成分の濃度のｆｆ４足に産業的効用がある。本発明 は、生物的試料のイオン活量のみならずグルコース、尿素、トリグリ七リド、ク レアチニン、尿酸、リパーゼ、他の酵素及び薬物のようなその他の試料成分の濃 度の迅速測定に特に有用である。イオン選択性膜の試験準備の必要がなく、迅速 に結果が得られるので臨床的又は研究的状況下で用いるのに好適である。さらに 、本発明は飲料、肉類、缶詰及び処理食品、果実抽出物等の他の試料中の同様の 測定に用いることができる。

等価物 当業者は、定常的実験にすぎないものを用いて、ここに明確に記載した特定成分 及び物質の多くの等価物を認知し又はｆｉ認することができるであろう、そのよ うな等Ｉ＠Ｉ物り今り箇躇曹備囲内ｊ相今弐ｈスｔへｊ音陥代ｈ−ス−浄書（内 容に変更なし） 箸９．０Ｑ＝＝＝＝＝＝Ｏｄ入科 浄；Ｃ内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容：：変更なし） ａ、ｂ＋（８々壇クりアナニウムＨ臭士グリミン壌笛沼−１衝腫１含を手続補正 書□ 昭和６２年１り月／２日 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８６１０１３７２ ２、発明の名称 イオノホアおよびそれを含むイオン選択性膜３、補正をする者 事件との関係　出　願人 住所 氏　名　ウィリス、ジョン拳ピー ４、代理０人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６号室 ７、補正の内容 ｆｆ１Ｍの通り（尚、（２）、（３）の書面の内容には変更ない

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根；および ｇ．式−ＣＯＲ３（式中、Ｒ３は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基；および ｋ．水素原子 からなる群から選択される。〕 を有する組成物。 ２．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１Ｒ２およびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根；および ｇ．式−ＣＯＲ３（式中、Ｒ３は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基；および ｈ．水素原子 からなる群から選択される。〕 を有するイオノホア。 ３．２−トリフルオロメチル−４−オクタデシルオキシ−フエニルヒドラゾンメ ンオキサロニトリル；２−オククデシルオキシ−５−トリフルオロメチルフエニ ルヒドラゾンメソオキサロニトリル；２−オクタテシルオキシ−５−カルベトキ シフエニルヒドラゾンメソオキサロニトリル；２−オクタテシルオキシ−４−フ ルオロフエニルヒドラゾンメソオキサロニトリルおよびそれらの誘導体からなる 群から選択される請求の範囲第１項に記載イオノホア。 ４．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根； ｇ．式−ＣＯ２Ｒ３（式中、Ｒ３は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表されるケト基；および ｋ．水素原子 からなる群から選択される。〕 のイオノホアを含有することを特徴とする、試料のイオン活量の電位差測定のた めのセンサー。 ５．２−トリフルオロメチル−４−オクタテシルオキシ−フエニルヒドラゾンメ ンオキサロニトリル；２−オクタテシルオキシ−５−トリフルオロメチルフエニ ルヒドラゾンメソオサロニトリル；２−オクタテシルオキシ−５−カルベトキシ フエニルヒドラゾンメソオキサロニトリル；２−オクタテシルオキシ−４−フル オロフエニルヒドラゾンメソオキサロニトリルおよびそれらの誘導体からなる群 から選択されるイオノホアを含むことを特徴とする請求の範囲第４項記載のセン サー。 ６．ａ．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１Ｒ２よびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根； ｇ．式−ＣＯＲ３（式中、Ｒ３は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基；および ｋ．水素原子 からなる群から選択される。〕 のイオン選択性化合物：からなる膜。 ７．ａ．イオン選択性化合物が膜の約１〜１０重量をなし、かつ２−トリフルオ ロメチル−４−オクタデシルオキシフエニルヒドラゾンメソオキサロニトリル； ２−オクタデシルオキシ−５−トリフルオロメチルフエニルヒドラゾンメソオキ サロニトリル；２−オクタデシルオキシ−５−カルベトキシフエニルヒドラゾン メソオキサロニトリル；２−オクタデシルオキシ−４−フルオロフエニルヒドラ ゾンメソオキサロニトリルおよびそれらの誘導体からなる群から選択され；そし て ｂ．熱可塑性樹脂またはプラスチツクが膜の約１０〜３０重量％をなし、かつポ リ塩化ビニル；酢酸セルロース；ポリ酢酸ビニル；およびシリコーンゴムからな る群おら選択される、請求の範囲第６項に記載の膜。 ８．膜の約５０〜８０重量％をなし、かつフタル酸エステル系；アジピン酸エス テル系；セバシン酸エステル系；脂肪族および芳香族エーテル系：脂肪族および 芳香族エステル系；ならびにニトロ化された脂肪族およびニトロ化された芳香族 エーテル系からなる群から選択される少なくとも一種の可塑剤を更に含む請求の 範囲第６項に記載の膜。 ９．可塑剤が膜の約５０〜約８０重量％をなし、かつ２−ニトロフエニルオクチ ル−エーテルである請求の範囲第８項に記載の膜。 １０．水素イオンのための選択性のイオノホアが試料の水素イオン活量の電位差 測定のために使用される方法でわつて、イオノホアが 一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１Ｒ２およびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根； ｇ．式−ＣＯＲ３（式中、Ｒ３は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基；および ｋ．水素原子 からなる群から選択される。〕 を有することを特徴とする、前記方法。 １１．試料中のｐＨに変化をもたらす反応を触媒するものである酵素の試料中の 活性または試料中のｐＨに変化をもたらす反応の基質である酵素以外の成分の試 料中の濃度の差の測定のためのセンサーであつて、一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根； ｇ．式−ＣＯＲ３（式中、Ｒ３は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基；および ｋ．水素原子 からなる群から選択される。〕 を有するイオノホアを含むことを特徴とする、前記センサー。 １２．ａ．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、独立して１．ハロゲン； ２．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；３．ハロダン置換アルキル基； ４．アルコキシ基； ５．ハロゲン置換アルコキシ基； ６．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根； ７．式−ＣＯＲ３（式中、Ｒ３は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基；および ８．水素原子 からなる群から選択される。〕 を有する、水素イオンのための選択性のイオノホアを製造し、 ｂ．揮発性有機溶剤中に可塑剤および（ａ）のイオノホアを溶解させ：そして ｃ．揮発性有機溶剤を除去する： 工程からなる水素イオン選択性の膜の製造方法。 １３．ａ．溶剤中に膜材料をいれ； ｂ．膜材料中に閉じ込められた空気を除去し；溶剤から膜材料を取り出し； ｄ．膜材料と １．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１Ｒ２およびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根； ｇ．式−ＣＯＲｓ（式中、Ｒｓは１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基；および ｋ．水素原子 からなる群から選択される。〕 を有するイオノホア； ２．熱可塑性樹脂またはプラスチツク；ならびに３．可塑剤； からなる混合物とを接触させ；そして ａ．膜材料を乾燥させる： 工程からなる、水素イオン選択性の膜の製造方法。 １４．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは薬物であり；Ｘは酸素原子、または水素原子もしくはアルキル基に 結合されている窒素原子であり；そしてｎ１およびｎ２は１に等しいかそれ以上 の整数である。） を有する化合物。 １５．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは薬物であり；Ｘは酸素原子、または水素原子もしくはアルキル基に 結合されている窒素原子であり；そしてｎ１およびｎ２は１に等しいかそれ以上 の整数である。） を有するイオノホア。 １６．Ｒがテオフイリンまたはカフエインであり；Ｘは水素原子に結合されてい る窒素原子であり；ｎ１は１０に等しく；そしてｎ２は１または２に等しい、請 求の範囲第１５項に記載のイオノホア。 １７． ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは薬物であり；Ｘは酸素原子、または水素原子もしくはアルキル基に 結合されている窒素原子であり；そしてｎ１およびｎ２は１に等しいかそれ以上 の整数である。） からなることを特徴とするイオノホアを含む、試料中の薬物の濃度の電位差測定 のためのセンサー。 １８．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｘは塩素、臭素、フツ素もしくはトリフルオロメチル基、またはアミド 類、ケト基およびエステル類からなる群おら選択される電子求引基であることが できる。） を有する置換テトラフエニルボロン塩である化合物。 １９．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｘは塩素、臭素、フツ素もしくはトリフルオロメチル基、またはアミド 類、ケト基およびエステル類からなる群から選択される電子求引基であることが できる。） を有する置換テトラフエニルボロン塩であるイオノホア。 ２０．ａ．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｘは塩素、臭素、フツ素もしくはトリフルオロメチル基、またはアミド 類、ケト基およびエステル類からなる群から選択される電子求引基であることが できる。） を有する置換テトラフエニルボロン塩であるイオン選択性化合物； ｂ．熱可塑性樹脂またはプラスチツク；およびｃ．可塑剤： からなる膜。 ２１．熱可塑性樹脂またはプラスチツクがポリ塩化ビニル；酢酸セルロース；ポ リ酢酸ビニル；およびシリコーンゴムからなる群から選択され、そして可塑剤が ２−ニトロフエニルオクチルエーテルである請求の範囲第２０項に記載の膜。 ２２．一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは薬物であり；Ｘは酸素原子、または水素原子もしくはアルキル基に 結合されている窒素原子；そしてｎ１およびｎ２は１に等しいかそれ以上の整数 である。） のイオノホアを含むことを特徴とする、試料のクレアチニンの濃度の電位差測定 のためのセンサー。 ２３．ａ．既知の水素イオン活量の溶液と、第一イオン選択性の電極よび第二イ オン選択性の電極とを接触させ、ここで第一イオン選択性の電極および第二イオ ン選択性の電極は、一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、独立してａ．ハロゲン； ｂ．４〜１８個の炭素原子を有するアルキル基；ｃ．ハロゲン置換アルキル基； ｄ．アルコキシ基； ｅ．ハロゲン置換アルコキシ基； ｆ．式−ＣＯ２Ｒ４（式中、Ｒ４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであ る。）によつて表される酸根； ｇ．式−ＣＯＲｓ（式中、Ｒｓは１〜１８個の炭素原子を有するアルキルである 。）によつて表されるケト基； ｋ．水素原子 から在る群から選択される。〕 のイオノホアを有するイオン選択性の膜から構成され、第一および第二イオン選 択性電極はそれらの間でイオン流を与えるための多孔性物質をそれらの間に有す る；ｂ．未知の水素イオン活量の試料と、第三イオン選択性の電極とを接触させ 、ここで、該電極は（ａ）の一般式のイオノホアを有し、第三電極および第二電 極間でイオン流を与えるための多孔性物置を第三電極と第二電極間に有するイオ ン選択性膜から構成されている；ｃ．第一電極と接触している溶液と第二電極と 接触している溶液間のｅｍｆおよび第二電極と接触している溶液と第三電極とを 接触している溶液間のｅｍｆを電位差的に測定し； ｄ．センサーを較正し；そして ｅ．第二電極と接触している溶液と第三電極とを接触している溶液間で発生した ｅｍｆから試料の水素イオン活量を決定する：ことからなる 試料の水素イオン活量の測定法。 ２４．試料中の、試料のｐＨに変化を生じさせる反応を触媒する酵素の活性また は試料のｐＨに変化を生じさせる反応の基質である物資の濃度を電位差的に測定 する方法であつて： ａ．既知の濃度の測定されるべき酵素または基質を有する溶液と、第一イオン選 択性電極および第二イオン選択性電極とを接触させ、ここで、第一電極は請求の 範囲第２項に記載のイオノホアを有する膜およびそれに固定化された酵素または 基質を有する膜から構成され、そして第二電極は請求の範囲第２項に記載のイオ ノホアを有する膜およびそれに固定化された不活性蛋白質を有する膜から構成さ れており、第一および第二電極はそれらの間でイオン流を与えるために多孔性物 質をそれらの間に有する； ｂ．未知の濃度の測定されるべき酵素または基質を有する溶液と、第三イオン選 択性電極および第四イオン選択性電極とを接触させ、ここで、第三イオン選択性 電極は請求の範囲第２項に記載のイオノホアを有する膜およびそれに固定化され た酵素または基質を有する膜から構成され、そして第四イオン選択性電極は請求 の範囲第２項に記載のイオノホアを有する膜およびそれに固定化された第二電極 と同じ不活性蛋白質を有する膜から構成されており、第三および第四電極はそれ らの間でイオン流を与えるために多孔性物質をそれらの間に有する；ｃ．第一電 極および第二電極間と第三電極および第四電極間の電位差の変化を測定し；そし て ｄ．試料中の酵素の活性または基質の濃度を計算する；ことからなる前記方法。