JPH0565026B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、水性液体、特に生物体液（血液、
尿、唾液等）中の特定のイオンの活量（または濃
度）をポテンシヨメトリーを利用して定量分析す
るためのイオン活量測定器具を用いるイオン活量
測定方法に関する。 ［発明の背景］ 液体（水道水、河川水、下水、産業排水など）
や生物体液（血液、尿、唾液等）の液滴量を用
い、その中に含まれる特定のイオンの活量をシー
ト状のイオン活量測定器具を用いて測定する方法
はすでに知られている。 すなわち、互いに電気的に分離された一対のイ
オン選択電極のそれぞれのイオン選択層表面に参
照液および被検液を付与し、ついでブリツジによ
り両液体を互いに電気的に導通させた状態におい
て、各イオン選択電極間の電位差を測定して、被
検液体のイオン活量を測定する方法である。その
ようなイオン活量測定器具の例としては、特開昭
52−142586号、特開昭56−6148号、特開昭58−
211648号、等に記載されているイオン活量測定器
具をあげることができる。 これらのイオン活量測定器具は、基本的には１
対のシート状イオン選択電極をイオン選択電極が
上側になるように配置し、液点着孔（標準液と被
検液の付与を行うための開口部）を設けており、
液点着孔を介しピペツトなどを用いて参照液およ
び被検液液を付与し、次いでそれらを多孔性の液
体分配部材により各イオン選択電極のイオン選択
層表面に接触させ両イオン選択電極間に発生する
電位差を測定することにより、イオン活量を測定
する。一方、１個のイオン活量測定器具に複数組
のイオン選択電極対を組み込んで、参照液と被検
液とをそれぞれ１回付与することにより複数種類
のイオンの活量を測定出来るようにしたものが特
開昭58−211648号で知られている。 上記のような複数のシート状イオン選択電極対
を用いて複数種のイオン活量を実質上同時に測定
する方法は簡便で優れた方法であるが、下記の問
題があることが判明した。 すなわち全血、全血希釈液、またはそれに準ず
る、血球（特に赤血球）を含む血液試料中のイオ
ン活量、特にカリウムイオン活量を測定すると
き、血液試料がイオン活量測定器具内において溶
血をおこし、そのためにカリウムイオン活量の測
定値が血液試料中の真のカリウムイオン活量と異
なることがしばしば生じた。これは同じ血液試料
から血球を除去して得た血漿で測定したカリウム
イオン活量との不一致として検出された。多孔性
液体分配部材として局方包帯、ろ紙などを用いた
場合、このような溶血による誤差が大きい。 測定液（試料液、参照液）が液体分配部材中に
浸透して各イオン選択電極面に到達して電位差測
定が可能になるまでには若干時間がかかる。前記
の溶血は、この時間が長いと、また全血と接触す
る液体分配部材の量（表面積）が多いと、一層ひ
どくなる。合成ポリマー繊維、たとえばポリエス
テル繊維の布は、全血の溶血を比較的生じにくい
材料であるが、液の展開が遅いので、一個の器具
を用いてカリウムイオン活量と他のイオン活量を
同時に測定するためのイオン活量測定器具の液体
分配部材として用いると、液の展開に時間がかか
り、溶血のおそれがある。 カリウムイオン選択電極に液を供給する液体分
配部材は、材料だけでなく、配置や構造も溶血を
防ぐように考慮する必要がある。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、試料液や参照液を点着した後
安定した電位測定が可能になるまでの時間が短
く、血液の溶血による影響が防止され、全血試料
中のイオン活量測定に特に適したイオン活量測定
器具を用いるイオン活量測定方法を提供すること
にある。 ［発明の構成］ 本発明は、電気的に互いに分離された状態で一
体とされた一対の単電極の上にカリウムイオン及
びその他のイオンに選択的に応答するイオン選択
層が積層されてなる複数のシート状イオン選択電
極、 それぞれのシート状イオン選択電極をイオン選
択層を下測にして、かつ並行関係の配置で収納す
る、一対の点着口と多孔性ブリツジとを有する上
部枠体、 上部枠体の一対の点着口に点着された被検液及
び参照液のそれぞれをシート状イオン選択電極の
一対の単電極上のイオン選択層の表面に分配供給
する一対のバインダを含まないセルロース系のス
パンボンド不織布からなる多孔性液体分配部材、 一対の多孔性液体分配部材を互いに並行に、か
つシート状イオン選択電極とは交差するような位
置関係にて収納する下部枠体、そして、 シート状イオン選択電極のイオン選択層の表面
と多孔性液体分配部材の表面とが互いに接触しな
いように両者の間に介在し、点着口より点着され
る被検液と参照液とを多孔性液体分配部材に供給
する液受け口および多孔性液体分配部材により分
配される被検液と参照液とを各シート状イオン選
択電極のイオン選択層表面に供給するための液供
給口を有する水不透過性部材、 からなるイオン活量測定器具の一方の点着口に参
照液を、そして他方の点着口に血球含有被検液を
それぞれ点着し、該参照液と血球含有被検液とを
別々に液受け口を通過させた後、多孔性液体分配
部材のそれぞれに、それらの切断部の側面より導
入させ、該多孔性液体分配部材内を通過させて各
シート状イオン選択電極の単電極上のイオン選択
層表面に到達させ、その状態で各シート状イオン
選択電極の単電極間の電位差を測定することを特
徴とするイオン活量測定方法にある。 カリウムイオン選択電極に液を供給する多孔性
液分配部材の、試料液が供給される端部または切
断部の側面（あるいは切断部の端部）からカリウ
ムイオン選択電極の被検液体もしくは参照液と接
触する領域までの最短距離は、５mmをこえないこ
とが一層好ましい。カリウム選択電極に液を供給
する多孔性液分配部材の、被検液体もしくは参照
液が供給される端部または切断部の側面（あるい
は切断部の端部）から他端までの距離は、10mm以
上とすることが一層好ましい。 液体分配部材としては、バインダーを実質的に
含まないセルロース系スパンボンド不織布が好ま
しく、特にコツトンリンターを原料とする長繊維
からなるものが好ましい。たとえば、コツトンリ
ンターをシユバイツア液に溶解してなる紡糸液か
らスパンボンド法で製造した不織布が好ましい。
このような不織布は、一般に３秒間に部材の重量
の少なくとも10倍の血液を吸収することができ
る。 本発明で用いる多孔性液体分配部材の厚さは約
100μないし400μ程度が適当である。 ブリツジに用いる天然繊維の糸としては、綿、
絹等の、合成繊維としてはポリエステル、ポリア
ミド（例えばナイロン）等の糸を用いることがで
きる。 本発明で用いる多孔性液体分配部材は、特願昭
59−244200号に記載されたような形状とすること
もできる。 本発明のイオン活量測定器具は種々の具体的態
様をとることができるが、たとえば第１図のよう
な構造とすることも出来る。図において、１０
１，１０２，１０３はイオン選択層を下面に有す
るシート状固体電極対（電気的に互いに分離され
た状態で一体とされた一対の単電極からなるも
の）、４００は点着孔４１０および４２０を有し、
複数の固体電極対を収納する上部枠体、６００は
点着孔４１０と４２０の間を連絡する天然または
合成繊維の糸、たとえばポリエステル糸からなる
多孔性ブリツジ、２００は固体電極対のイオン選
択層の下面に接して設けられた水不透性部材であ
り、水不透性部材２００には液受け孔２１０，２
２０および液供給孔２１３，２２３；２１２，２
２２；２１１，２２１が設けられている。３１２
および３１１は液供給孔２１３および２１２，２
１１にそれぞれ液を分配する多孔性部材、３２２
および３２１は液供給孔２２３および２２２，２
２１にそれぞれ液を分配する多孔性部材、５００
は下部枠体で、凹陥枠体で、凹陥部５１０および
５２０内に多孔性液分配部材３１２と３１１およ
び３２２と３２１をそれぞれ収容する。本発明で
は、カリウムイオン選択電極対１０２に対し液を
供給する多孔性部材３１１（または３２１）の長
さを少なくとも８mm、好ましくは10mm以上とし、
液受け孔２１０（または２２０）に臨む多孔性部
材３１１（または３２１）の端からカリウムイオ
ン選択電極対１０２に対する液供給孔２１２まで
の最短距離を６mm以下、好ましくは５mm以下とす
ることが望ましい。下部枠体５００には空気抜き
孔５３２，５３１；５４２，５４１が設けられて
いる。多孔性ブリツジ６００は液供給孔の中心点
から偏心した位置を通つていてもよい。また多孔
性ブリツジ６００は点着孔４１０と４２０の中間
では、上部枠体４００の上面に密接して設けられ
ていることが好ましい。 特開昭60−155960号、特開昭60−260843号、特
開昭60−260844号に記載された構造にすることも
できる。 本発明のイオン活量測定器具は、また特願昭60
−180358号、特願昭60−180359号、特願昭60−
180360号に記載されたような構造とすることも出
来る。 これらのイオン活量測定器具を用いてイオン活
量を測定するには、例えば３個のイオン選択電極
対をそれぞれ、一対はカリウムイオン選択電極
対、他はナトリウム、塩素各イオンに選択性の電
極対とし、参照液と被検液を液点着孔に点着する
と、参照液と被検液はそれぞれ多孔性液分配部材
にその切断部の側面（切断部の端部でもよい）浸
透し、水不透性部材に設けられた液供給孔を経
て、各イオン選択電極の表面に供給される。その
結果、イオン選択電極内の一対の単電極の間にそ
れぞれ電位差が発生するので、イオン選択電極対
の両端に設けられた電気接続端子領域を介して、
電位差計で電位差を測定すればよい。 固体イオン選択電極としては、特開昭58−
211648号、特開昭60−237351号、特開昭60−
237352号、特開昭61−7460号、特開昭61−6461
号、特開昭61−7462号、特願昭60−232306号に記
載されたイオン選択電極を用いることができる。 イオン選択電極は、特開昭59−102146号、特開
昭58−156848号、特開昭60−243555号に記載され
た方法で製造することが出来る。 ［発明の効果］ 本発明では、全血などの血球含有被検液中のカ
リウムイオン測定用のイオン活量測定器具におけ
る多孔性液体分配部材として、従来用いられてい
る局方包帯あるいはろ紙などに代り、溶血性の低
いバインダを含まないセルロース系のスパンボン
ド不織布からなる多孔性液体分配部材を用い、か
つ被検液などの液体試料を分配部材の切断部の側
面（切断部の端部であつてもよい）から浸透させ
るようにしたため、全血などの血球含有被検液を
溶血の危険性が少ない状態で速やかにシート状イ
オン選択電極のイオン選択層の表面にまで到達さ
せることができる。従つて、本発明のイオン活量
測定方法を利用することにより、特に溶血の影響
を受けやすい全血のような血球含有液体試料中の
カリウムイオン活量を高い精度と信頼性にて測定
することができる。 以下に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 ［実施例］ (1) Ag／AgCl電極の作製 厚さ180ミクロンのポリエチレンテレフタレー
ト（PET）フイルムに、厚さ8000Åの銀層を蒸
着した連続蒸着膜を作り、幅24mmに切断した。こ
のフイルムの幅方向中央に深さ70ミクロンの溝を
ナイフの先端を用いて切り込んだ。また両端に３
mm幅でポリ塩化ビニルのトルエン−メチルエチル
ケトン混合溶剤溶液（はく離除去可能な皮膜形成
性マスク用レジスト）を塗布、乾燥し、厚さ30ミ
クロンの保護膜を設けた。塩酸60m−mol／、
重クロム酸カリウム12m−mol／を含む酸化ハ
ロゲン化処理液中で、30℃で90秒浸漬後、水洗乾
燥し、シート状Ag／AgCl電極を作製した。 (2) ナトリウムイオン選択電極の作製 下記組成の溶液を上記のAg／AgCl電極上に塗
布、乾燥した。 塩化ナトリウム 6g 水 50g エタノール 40g その後、下記組成の溶液を乾燥膜厚が25ミクロ
ンになるように塗布した。 塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 重合比＝90：10 0.9g （ユニオンカーバイド社製VYNS） ジオクチルセバケート 1.2g メチルモネンシン 0.1g テトラフエニルホウ酸ナトリウム 0.002g メチルエチルケトン 5.0g 界面活性剤 １％（信越化学製
SH510） 0.06g 次ぎに、両端部に塗布されているレジスト層を
静かにはぎとり、銀蒸着面を電気接続端子部とし
て露出させた。これを幅５mmに切断し、ナトリウ
ムイオン選択電極とした。 (3) カリウムイオン選択電極の作製 下記組成の溶液を前記のAg／AgCl電極上に塗
布、乾燥した。 塩化ナトリウム 2.78g 塩化カリウム 2.22g ｎ―プロピルアルコール 32g 水 96g 界面活性剤 １％（信越化学
製 SH510） 0.06g その上に、下記組成の溶液を乾燥膜厚30ミクロ
ンになるように塗布し、両端のレジスト層をはぎ
とつて、カリウムイオン選択電極を完成した。 塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 重合比＝90：10 0.9g （ユニオンカーバイド社製VYNS） ジオクチルフタレート 2.4g バリノマイシン 44mg テトラキスパラクロロフエニルホウ酸カリウム
６mg メチルエチルケトン 5.0g 界面活性剤 １％（信越化学製
SH510） 0.05g (4) 塩素イオン選択電極の作製 前記Ag／AgCl電極上に乾燥膜厚12ミクロンに
なるように塗布し、両端のレジスト層をはぎとつ
て、塩素イオン選択電極とした。 ポリビニルブチラール 1.0g トリオクチルメチルアンモニウムクロライド
1.0g エタノール 7.0g 界面活性剤 １％（信越化学製
SH510）
0.04g(5) イオン活量測定器具の組み立て 第１図に分解図で示すような、１組の各直径４
mmの液点着孔４１０，４２０と２組の空気抜き孔
４３１，４３２；４４１，４４２を有する長さ28
mm、幅24mmのプラスチツク枠４００の溝部分に、
液点着孔４１０，４２０をはさんで、一方にナト
リウム選択電極１０３、他方の側にカリウムイオ
ン選択電極１０２、塩素イオン選択電極１０１
を、イオン選択層が露出する向きに収納し、１組
の液受け孔２１０，２２０と３組の液供給孔２１
３，２２３；２１２，２２２；２１１，２２１を
予め設けた両面接着テープ２００を、液供給孔の
各列が前記各電極面に対向するように、電極およ
び枠体の面に貼り付けた。液受け孔２１０と液供
給孔２１３，２１２の各区心間の距離、液受け孔
２２０と液供給孔２２３，２２２の各中心間の距
離はそれぞれ5.8mmで、液供給孔２１２，２１１
の各中心間の距離と、液供給孔２２２，２２１の
各中心間の距離は、ともに5.7mmであつた。 次いで長繊維セルロース不織布である旭化成(株)
製ベンリーゼGS３０３（商品名：バインダを含
まないセルロース系のスパンボンド不織布）から
なる幅２mm、長さ13mmの１組の液分配部材３１
１，３２１、および幅２mm、長さ7.3mmの他の１
組の液分配部材３１２，３２２を、前記両面接着
テープ２００の上に、液供給孔２１０および２２
０の中心からそれぞれ１mmの所に一端が位置し、
かつ各液供給孔をおおうように固定した。さら
に、この上に１組の溝部分５１０，５２０を有す
るポリスチレン製支持枠５００を、溝部分５１
０，５２０が上記液分配部材を収容するように貼
り付けた。このようにして組み立てられたイオン
活量測定器具は、液点着孔が上を向くようにして
使用される。 第２Ａ図に上記のイオン活量測定器具の断面
図、第２Ｂ図に第２Ａ図中のＸで示した部分の拡
大図、第２Ｃ図に第１図のイオン活量測定器具の
平面図を示した。第２Ｂ図中、１０２ａはカリウ
ムイオン選択電極のフイルム支持体、１０２ｂは
銀層、１００２ｃは塩化銀層、１０２ｄは電解質
層、１０２ｅはイオン選択膜層を示す。 (7) 電位測定 上記のようにして作製されたイオン活量測定器
具の試料液用の液供給孔には、ヘパリン採血した
全血50μを、参照液用の液供給孔には下記組成
の参照液を、同時にそれぞれ点着し、１分後に発
生する電位差を、各電極の端子１１３，１２３；
１１２，１２２；１１１，１２１を介してオリオ
ン マイクロプロセツサー モデル901（Orion社
製）により測定した。比較のため、同じ全血試料
から遠心分離により得た血漿を用いて、同様にし
て電位を測定した。第１表に点着１分後のカリウ
ムイオン選択電極の電位差の５回の測定から検量
線を用いて求めたカリウムイオン活量（平均値）
を示す。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によれば、被検液として全血な
どの血球含有液体試料を用いた場合、Naイオン
やClイオンのみでなく、Ｋイオンでも、被検液と
して血漿を用いた場合と略同一のイオン活量値が
測定された。すなわち全血などの血球含有液体試
料を被検液として用いても溶血が発生しないこと
が確認された。本発明のイオン活量測定器具の一
実施態様を示す分解斜視図である。第２Ａ図は第
１図のイオン活量測定器具の断面図、第２Ｂ図は
第２Ａ図中Ｘで示した部分の拡大図、第２Ｃ図は
第１図のイオン活量測定器具の平面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気的に互いに分離された状態で一体とされ
   た一対の単電極の上にカリウムイオン及びその他
   のイオンに選択的に応答するイオン選択層が積層
   されてなる複数のシート状イオン選択電極、 それぞれのシート状イオン選択電極をイオン選
   択層を下側にして、かつ並行関係の配置で収納す
   る、一対の点着口と多孔性ブリツジとを有する上
   部枠体、 上部枠体の一対の点着口に点着された被検液及
   び参照液のそれぞれをシート状イオン選択電極の
   一対の単電極上のイオン選択層の表面に分配供給
   する一対のバインダを含まないセルロース系のス
   パンボンド下織布からなる多孔性液体分配部材、 一対の多孔性液体分配部材を互いに並行に、か
   つシート状イオン選択電極とは交差するような位
   置関係にて収納する下部枠体、そして シート状イオン選択電極のイオン選択層の表面
   と多孔性液体分配部材の表面とが互いに接触しな
   いように両者の間に介在し、点着口より点着され
   る被検液と参照液とを多孔性液体分配部材に供給
   する液受け口および多孔性液体分配部材により分
   配される被検液と参照液とを各シート状イオン選
   択電極のイオン選択層表面に供給するための液供
   給口を有する水不透過性部材、 からなるイオン活量測定器具の一方の点着口に参
   照液を、そして他方の点着口に血球含有被検液を
   それぞれ点着し、該参照液と血球含有被検液とを
   別々に液受け口を通過させた後、多孔性液体分配
   部材のそれぞれに、それらの切断部の側面より導
   入させ、該多孔性液体分配部材内を通過させて各
   シート状イオン選択電極の単電極上のイオン選択
   層表面に到達させ、その状態で各シート状イオン
   選択電極の単電極間の電位差を測定することを特
   徴とするイオン活量測定方法。