JPH0340828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規な亜鉛の比色定量方法に関する。 環境衛生上及び生化学的診断法に於て、微量金
属の定量は近年その重要性を増しつつある。特に
亜鉛は生体微量金属であり、生体内に広く分布し
成長に必要な必須金属元素の１つである。最近腸
性肢端皮膚炎、味覚障害、SLE（全身性エリテマ
トーデス）、高カロリー輸液投与中に見られる亜
鉛欠乏症などで血清亜鉛濃度が低下することが報
告され、これらの疾患の診断、治療および予後の
観察に血清亜鉛測定の必要性が望まれるようにな
つてきた。 今日まで亜鉛の微量金属定量方法は、主に原子
吸光法、炎光々度法、比色定量法によつているが
多数の検体を迅速に処理でき、特殊分析装置を必
要としないという点からは比色定量法が有利であ
る。 亜鉛の比色試薬としては、ジチゾン、ジンコ
ン、PAN（１−（２−ピリジルアゾ）−２−ナフト
ール）が主に用いられるが、いずれも特異性とい
う点からは必ずしも完璧とはいえず、鉄、銅、コ
バルト、マンガンの妨害を除く為、シアン化合物
や種々のマスキング剤を組合せて使用したり、有
機溶媒による抽出を必要としていた。 そこで本発明者らは、微量金属の高感度比色定
量試薬として開発され、分子吸光係数が7.0〜
13.3×10⁴である、特開昭57−91975に開示された
化合物類に着目した。これら一連の化合物は、重
金属の高感度比色定量試薬として有用であるがピ
リジルアゾナフトール系化合物同様ピリジルアゾ
フエノール系化合物に於てもその一般的な非特異
性の故に、亜鉛以外の微量金属にも感応するとい
う欠点を有している。 従つてこれらは使用するにあたり、特定目的物
以外の金属を従来同様マスキングする必要があ
る。 通常この目的には、鉄のマスキング剤としてク
エン酸塩、縮合リン酸塩、フツ化ナトリウム、ニ
トリロ三酢酸、銅のマスキング剤としてサリチル
アルドキシム、２−メルカプトベンゾチアゾー
ル、ジチオカルボキシザルコシン、ジチオカルボ
キシグリシン、コバルトのマスキング剤としてジ
チオカルボキシザルコシン、２−メルカプトベン
ゾチアゾールが用いられている。 しかるにこれらのマスキング剤の内には、目的
物である亜鉛をもマスクして感度低下をきたした
り（例えば、クエン酸、縮合リン酸）、又、銅や
コバルトのマスキング剤として使用される部分構
造

【式】や−SH基含有物質は調製後の安 定性が著しく悪かつたり、又鉄３価を還元して２
価とする為、鉄の発色促進剤となる場合もあり、
甚だ不都合である。 本発明者らは、先にこれらの欠点を改良すべく
これら一連の化合物が、界面活性剤の単独又は数
種、及び従来公知の分析用マスキング剤を併用す
ることにより、亜鉛又はニツケルに特異的な高感
度試薬になることを見出し、その発明技術につき
特許出願した（特願昭57−140095）。 今回本発明者らは、亜鉛に特異的にして極めて
高感度な微量分析法を求めて更に鋭意研究した結
果、従来ニツケルの発色剤として使用されていた
ジメチルグリオキシムが、本発色剤及び界面活性
剤と併用すると、驚くべきことに有効なニツケ
ル、コバルトのマスキング剤となることを見出
し、従来分析の手法に於てマスキング剤として用
いられたことのなかつた化合物を、ニツケル、コ
バルトのマスキング剤として用いる新規にして有
用な本発明方法を完成した。 即ち、本発明は下記一般式〔〕で示される２
−ピリジルアゾアミノフエノール誘導体又はその
塩を発色剤とし、一種又は二種以上の界面活性剤
を併用する亜鉛の比色定量方法に於て、ニツケル
及び／又はコバルトのマスキング剤としてジメチ
ルグリオキシムを用いることを特徴とする亜鉛の
比色定量方法である。 （式中、Ｘ，Ｙはハロゲン又は水素を、R¹は水
素又は低級アルキル基を、R²，R³は水素、低級
アルキル基、−（CH₂）nSO₃H（ｎ＝１〜４）、

【式】（ｌ＝０〜４、 ｍ＝０〜４）を表わす。） 本発明で用いる、ニツケル及び／又はコバルト
のマスキング剤であるジメチルグリオキシムは、
一般に、フリ一体又は2Na塩の形で用いられ、場
合によつてはこれらの混合物としても用いられる
が、発色試液中、通常0.005〜1.0％、好ましくは
0.01〜0.5％の濃度で用いられる。 又、その他の金属のマスキング剤に関しては、
夫々そのマスキング効果と亜鉛への影響及び溶解
性等により、至適使用量が定められるが、例え
ば、銅のマスキング剤としてサリチルアルドキシ
ムを用いる場合には、通常0.005〜0.5％、好まし
くは0.01〜0.3％の濃度で用いられ、鉄のマスキ
ング剤として、例えばクエン酸塩を用いる場合に
は、通常1.0〜8.0％、好ましくは2.0〜5.0％の濃
度で用いられる。 又、本発明で使用する界面活性剤は特に限定さ
れないが、発色剤の至適PH４〜10の範囲で澄明に
溶解するものが好ましく、特にノニオン系、カチ
オン系又は、両性界面活性剤が亜鉛の発色を阻害
せず、鉄、銅、コバルト、ニツケルの発色を抑制
する。又、アニオン系界面活性剤とノニオン系界
面活性剤を併用した場合においても同様の効果が
得られる。 本発明に特に有効なノニオン系界面活性剤とし
ては、TritonX−100〔ポリオシエチレンイソオク
チルフエニルエーテル；ローム＆ハース社商品
名〕、Brij−35〔ポリオキシエチレンラウリルエー
テル；花王アトラス(株)商品名〕、エマルゲン120
〔ポリオキシエチレンラウリルエーテル；花王ア
トラス(株)商品名〕、Tween20〔ポリオキシエチレ
ンソルビタンモノラウリルエーテル；アトラス社
商品名〕、Tween80〔ポリオキシエチレンソルビ
タンモノオレイルエーテル；アトラス社商品名〕、
ソフタノール90〔ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル；日本触媒化学工業(株)商品名〕、TritonX
−405〔ポリオキシエチレンアルキルエーテル；ロ
ーム＆ハース社商品名〕、エマルゲン147〔ポリオ
キシエチレンラウリルエーテル；花王アトラス(株)
商品名〕、エマルゲン920〔ポリオキシエチレンラ
ウリルエーテル；花王アトラス(株)商品名〕、エマ
ルゲン950〔ポリオキシエチレンノニルフエニルエ
ーテル；花王アトラス(株)商品名〕、エマルゲン
PP290N〔オキシエチレン−オキシプロピレンブ
ロツクポリマー；花王アトラス(株)商品名〕、エマ
ゾール3130〔ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ステアレート；花王アトラス(株)商品名〕などが用
いられるが、これらに限定されるものではない。 アニオン系界面活性剤としては、サンデツト
EMN〔ポリエチレンアルキルエーテル硫酸エス
テルNa塩；三洋化成工業(株)商品名〕、エマール
NC〔ポリオキシエチレンアルキルフエニルエー
テル硫酸エステル；花王アトラス(株)商品名〕、ア
ラノンACE〔Ｎ−ココイル−Ｎ−メチル−Ｏ−ア
ラニンNa塩；川研フアインケミカル(株)商品名〕、
エマール20C〔ポリオキシエチレンアルキルサル
フエートNa塩；花王アトラス(株)商品名〕、ノニポ
ールＳ−40〔ポリエチレンアルキルフエニルエー
テル硫酸エステルNa塩；三洋化成工業(株)商品
名〕、ラウリル硫酸ナトリウム〔ラウリル硫酸エ
ステルNa塩〕、サンデツトBL〔アルキルベンゼン
スルホン酸ホルマリン縮合物；三洋化成工業(株)商
品名〕、レベノールWX〔ポリオキシエチレンアル
キルサルフエートNa塩；花王アトラス(株)商品
名〕、ウルトラホンＷ〔ペンタデシールベンズイミ
ダゾールスルホン酸Na塩；日本チバガイギー(株)
商品名〕、デモールＮ〔ナフタレンスルホン酸ホル
マリン縮合物；花王アトラス(株)商品名）、ソフタ
ノール30S−25〔第二級アルキル硫酸ソーダ塩；
日本触媒化学工業(株)商品名〕、レベノールWZ〔ポ
リオキシエチレンアルキルサルフエートNa塩；
花王アトラス(株)商品名〕などが用いられるが、こ
れらに限定されるものではない。 カチオン系界面活性剤としてはコータミン24P
〔ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド；花
王アトラス(株)商品名〕、コータミン86P〔ステアリ
ルトリメチルアンモニウムクロリド；花王アトラ
ス(株)商品名〕、レバソープNL〔臭化ラウリルピリ
ジニウム；三好油脂(株)商品名〕などが用いられる
が、これらに限定されるものではない。 両性界面活性剤としては、アンヒトール24B
〔ラウリルベタイン；花王アトラス(株)商品名〕ア
ンヒトール86B〔ステアリルベタイン；花王アト
ラス(株)商品名〕などが用いられるが、これらに限
定されるものではない。 本発明における界面活性剤の有効濃度は特に限
定されないが、好ましくは0.01〜20.0％である。 発色剤である２−ピリジルアゾアミノフエノー
ル誘導体又はその塩は部分構造 を発色団として有する。 代表的な化合物は一般式〔〕で示される２−
ピリジルアゾアミノフエノール誘導体又はその塩
に包含される。 例えば、 などがあげられる。 特開昭57−91975に開示された化合物群に類縁
の一連の化合物の内、ベンゼン環のアゾ基に対す
るオルト位に、カルボキシル基が置換したもの、
及びアミノ基が置換したものは、本発明方法には
必ずしも充分なものでなく、この置換基は水酸基
であるべきである。一般式〔〕のＸ，Ｙがハロ
ゲンである場合については、ハロゲンが臭素であ
るとき最も合成容易で、塩素の場合がそれに次
ぐ。同じくR¹，R²及びR³に於ける低級アルキル
基は、炭素数１〜４が実用的である。又一般式
〔〕なる本発明発色剤化合物の塩とは、ジエチ
ルアミン塩、トリエチルアミン塩などの有機アミ
ン塩、又はアンモニウム塩、アルカリ金属塩、ア
ルカリ土類金属塩などの無機塩である。これら塩
を用いるのは、本発明発色剤を水溶性にすること
が主目的であるが、本発明発色剤のうち特開昭57
−91975に開示の化合物、即ち例えば一般式〔〕
の、R²又はR³の少なくとも一つが、スルホン酸
基を有するものは塩にしなくても水溶性であるこ
と自明である。しかしながら、本発明方法の如く
界面活性剤を併用する場合に於ては、一般式
〔〕の化合物発色剤自身を必らずしも水溶性に
する必要はない。 本発明方法は、所要のPHの緩衝水溶液に、適量
の本発明マスキング剤、界面活性剤、及び発色剤
を適且溶解し、その発色試液即ち本発明試薬に分
析対象の試料をそれが血清ならば除蛋白して、添
加した後５分間とか10分間とか少時放置し、試薬
盲検を対照に555nｍの吸光度を測定、検量線と
対比して、試料中の亜鉛濃度を求めればよい。 斯くの如く本発明は、従来の分析手法に於て、
マスキング剤として使用されたことのない既存の
化合物が、本発明の亜鉛比色定量に於て完璧な効
果を示すことを開示するものであり、亜鉛に対し
て高感度な、而も極めて簡単な手法で行える亜鉛
の微量分析の方法と試薬を提供し、斯業に貢献す
ること極めて大である。 以下に実験例及び実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものでないことは云うまでもな
い。 実験例 試 薬 (1) 発色試液 5Br−PAPS〔２−（５−ブロモ−２−ピリジ
ルアゾ）−５−（Ｎ−プロピル−Ｎ−スルホプロ
ピルアミノ）フエノールNa塩〕0.05mM、ク
エン酸ナトリウム33ｇ、サリチルアルドキシム
１ｇ、ジメチルグリオキシム1.0ｇ、それに界
面活性剤としてトリトンＸ−100・40ｇ又はブ
リツジ−35・40ｇを単独に用い、又はトリトン
Ｘ−100・40ｇ及びブリツジ−35・40ｇを併用
して、又は界面活性剤を添加しないで0.05M、
炭素酸緩衝液PH9.5、１に溶解する。 (2) 試料液Ａ 酢酸亜鉛14mg（亜鉛として５mg）を水に溶解
して全量を100mlとする。 (3) 試料液Ｂ 硫酸第１鉄アンモニウム25mg（鉄として５
mg）を0.1N−NClに溶解して全量を100mlとす
る。 (4) 試料液Ｃ 硫酸第２鉄アンモニウム24mg（鉄として５
mg）を0.1N−HClに溶解して全量を100mlとす
る。 (5) 試料液Ｄ 硫酸銅18mg（銅として５mg）を水に溶解して
全量を100mlとする。 (6) 試料液Ｅ 塩化ニツケル11mg（ニツケルとして５mg）を
水に溶解して全量を100mlとする。 (7) 試料液Ｆ 塩化コバルト11mg（コバルトとして５mg）を
水に溶解して全量を100mlとする。 実験方法 試料液Ａ〜F20μに各々の界面活性剤を含む又
は含まない発色試液３mlを加え室温で20分間放置
後555nｍの吸光度を試薬盲検を対照に測定する。
結果を表１に示す。

【表】 （発色度上段は、各金属の吸光度、下段は亜鉛
の発色度を100としたときの各金属の相対的な値
を示す。） 又、比較例として界面活性剤及び本発明のマス
キング剤（ジメチルグリオキシム）を添加しなか
つた時の各金属の発色度、又、本発明のマスキン
グ剤（ジメチルグリオキシム）を添加せず、界面
活性剤としてブリツジ−35及びトリトンＸ−100
を併用した時の各金属の発色度を同様に測定した
結果を表２に示す。ただし、試料液Ｂ及び試料液
Ｃの代りに硫酸第２鉄アンモニウム48mg（鉄とし
て10mg）を0.1N−HClに溶解して全量を100mlと
したものを用いる。

【表】 （発色度上段は、各金属の吸光度、下段は亜鉛
の発色度を100としたときの各金属の相対的な値
を示す。） 表１及び表２より明らかなようにジメチルグリ
オキシムと従来使用のマスキング剤及び界面活性
剤を適且選択、組み合せて用いることにより精度
よく亜鉛の定量を行うことができる。 実施例 試 薬 (1) 発色試液 5Br−PAPS0.05ｍmol、クエン酸ナトリウ
ム33ｇ、サリチルアルドキシム１ｇ、ジメチル
グリオキシム１ｇ、ブリツジ−35・40ｇ、トリ
トンＸ−100・40ｇを0.05M炭酸塩緩衝液に溶
かして全量を１とし、塩酸でPHを9.5とする。 (2) 試料液 血清 (3) EDTA・4Na塩溶液 1M・EDTA・4Na塩溶液を調製する。 測定方法 試料液200μに発色試液2.5mlを加え室温で５
分間放置後、試薬盲液を対照に555nｍの吸光度
を測定する。その呈色液に1M EDTA溶液１滴
を加え撹拌後５分放置して、再びEDTAを加え
た試薬盲検を対照に555nｍの吸光度を測定し検
体盲検を差し引いて、亜鉛の濃度を算出する。 結果を原子吸光法と比較して表３に示す。

【表】

【表】

【表】

【表】 表３より明らかなように本法と原子吸光法とは
相関係数0.962とよい相関を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記一般式〔〕で示される２−ピリジルア
   ゾアミノフエノール誘導体又はその塩を発色剤と
   し、一種又は二種以上の界面活性剤を併用する亜
   鉛の比色定量方法に於て、ニツケル及び／又はコ
   バルトのマスキング剤としてジメチルグリオキシ
   ムを用いることを特徴とする亜鉛の比色定量方
   法。 （式中、Ｘ，Ｙはハロゲン又は水素を、R¹は水
   素又は低級アルキル基を、R²，R³は水素、低級
   アルキル基、−（CH₂）nSO₃H（ｎ＝１〜４）、 【式】（ｌ＝０〜４、 ｍ＝０〜４）を表わす。）