JPS58171668A - 多層分析素子 - Google Patents

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】 本発明は、分析化学に関し、更に、流体試料中の特定の
成分を分析する為の、分析素子に関する。

近年、分析化学の分野において、溶液系で分析反応を、
行なわしめる方法に対し、定量性、操作性とも、著しく
向上した乾式多層分析素子の開発がなされている。例え
ば、米国特許第３，９９２，１５８号に記載の如く、親
水性コロイド物質の試薬層中にあらかじめ、分析に必要
な試薬を全て、含有させ、多孔性展開層を積層したもの
である。

しかし、臨床化学の分野に用いられることを目的とし、
そのｐＨ条件は、ひかく的おだやかな中性、弱アルカリ
性及び弱酸性の領域で用いられる事が、開示されている
。

ところが分析化学の分野においては、強アルカリ性下の
如く、厳しい条件下で、分析反応を行なわしめる有用な
反応が種々類られている。

そして、例えば特開昭５４−１０１３９８号には、高ｐ
Ｈ条件下における液体分析用要素が提案されている。上
記特許は、実質的にナトリウムイオンを含まないアルカ
リと、アルカリ保護性ポリマーを組合せにより、安定に
層を、構成するというものである。しかしながら、これ
ら要素に用いられるアルカリ保護性ポリマーも十分アル
カリを保護する事はできず長期間保存する場合には、ア
ルカリの潮解性により、劣化をきたし、分析における感
度低下をまねくという欠点を有している。

つまり一般に、強アルカリ性下においては、上記特許に
、開示されている層では、劣化が著しく、その目的に適
しない。

本発明の目的は上記欠点を解消し、強アルカリ性下にお
ける分析が可能な素子を提供することにある。

本発明者は、と記目的を達成する為に、鋭意研究を重ね
た結果本発明を完成するにいたった。

即ち、液体不浸透性光透過性の支持体と該支持体の一側
に位置し、液体試料中の成分と反応する少なくとも一種
の試薬を含有する少なくとも一層の試薬層と、該試薬層
の該支持体とは反対側に位置する少なくとも一層の多孔
性展開層から成る多層分析素子においで、該試薬層及び
該多孔性展開ノーの少なくともいずれか一層に、下記一
般式で示されるリン酸塩を含有し、かつ、該リン酸塩を
含む層のバインダーが有機溶媒可溶性ておる事を特徴と
する多層分析素子により上記目的を達成することができ
た。

一般式 ％式％ 式中Ｍはナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム
、ルビジウム、ベリリウム、マグネシウム又はバリウム
を表わし、■及びｙは１乃至３の整数、ＷはＯ乃至４の
整数、Ｘは３又は４、ＺＶｉＯ乃至１２の整数を表わす
。

上記一般式で示される、塩基性物質の具体例を以下に、
示すが本発明は、これに限定されるもの＜　１　　）　
　　　ＬｉＨ，ＰＯ４ （２）　　　　Ｌｉ、ＰＯ４，１２Ｈｊ。

（３）　　　Ｎａ、ＨＰＯ，、７Ｈ２０（４）　　　Ｎ
ａ、ＨＰＯ４，１２Ｈ２０（５）　　　　ＮａＨ，ＰＯ
４、２Ｈ２０（６）　　　Ｎａ、ＰＯ４、１２Ｈ２０（
７）　　　Ｎａ、ＨＰＯ，、５Ｈ２０（８）　　　Ｋ、
ＨＰＯ。

（９）　　　ＫＩ（、ＰＯ。

（１，０）　　　Ｋ、ＰＯ４，，８Ｈ２゜（１１）　　
　Ｋ２）（ＰＯ。

（１２）　　　ＭｇＨＰＯ４，７Ｈ，０（１３）　　　
ＭｇＨ４（ＰＯ４）２−３Ｈ２０（１４）　　　Ｍｇｓ
　（ＰＯ４）’！　、８　Ｈｚ　Ｏ（１５）　　　０ａ
ＨＰＯ４−２’Ｈ２０（１６）　　　Ｃａｂ、　（ＰＯ
，）ｔ　、　Ｈ，０（１７）　　　ｃｕｔ　（ＰＯ４）
ｚ （１８）　　　ＣａＨＰＯ４ （１９）　　　ＢａＨＰＯ。

（２０）　　　Ｂａ、　（ＰＯ４）。

（２１）　　　Ｂａ、　（ｐｏ、　）２（２２）　　　
ＢａＨ４（ｐｏ４）ｔ （２３）　　　Ｂｅ２（Ｐｏ４）、、３Ｈ，０（２４）
　　　ＲｂＨ，ｐｏ４ 上記化合物の具体例のうち、特に好ましい塩基性物質と
しては、一般式のＭがリチウム、ナトリウム又はマグネ
シウムの場合である。

また本発明の化合物は、緩衝剤を形成し、緩衝作用を示
すものではない。即ち、緩衝剤は通常、塩基又は酸と、
塩の混合溶液を言うが、本発明の化合物は塩基性物質の
みで構成され緩衝作用を示さない事は自明である。

即ち当量の酸を加えた場合水素イオン濃度（ｐＨ）と略
す）は中性へ変化し、一定のｐＨを保つ事はない。

本発明の化合物を分析素子内に添加する目的は、分析素
子内のｐＨを高アルカリ性下に保持する事である。

本発明の塩基性物質は、試薬層及び多孔性展開層の少な
くともいずれが一層に含有され、％に試薬層に含有する
際はその目的及び効果に応じて、他の試薬類と同層でも
別層でも可能である。また多孔性展開層としては、繊維
構造展開層を用いたものが好ましい。

本発明のリン酸塩は、バインダー中に溶解又は微粒子分
散して含有する事が出来る。好ましくは微粒子分散して
用いられる。この際のバインダーは含有される層によっ
て異なるが、少なくとも有機溶媒可溶性高分子物質が好
ましく用いられる。

更に該高分子材料は、少なくとも透湿性である事が望ま
しく、本発明のリン酸塩と他の試薬類と同−Ｉ−内に含
有する場合史に、水溶性である事が望ましい。

ここで透湿性とは、透湿係数（ＰＸＩＯＩＧで表わされ
る）が１０００〔単位：　ｄｌ　（ＳＴＰ）　ｃＩＬ（
ＩＩＩ−”Ｓ”−’　（ｃｓａＨｇ戸Ｊ〕以上であるも
のをさす。

本発明のリン酸塩を展開層中に含有させる為には、あら
かじめ展開層に用いられるバインダーの有機溶媒に微分
散させるか又は、展開層の塗布液に、該化合物を、微分
散させる事により可能である。

本発明の展開層に用いられるノくインダーは、例えば％
頼昭５６−６５４４６号に記載の女口き疎水性力）つ、
有機溶媒可溶性のものが好ましい。

更に本発明の多層分析素子を構成する他の試薬を含有す
る試薬層と別の試薬層に１）／酸塩を含有させる場合、
バインダーとしては有機溶媒に可溶でおり、水浸透性の
ノ（インダー力（用いられる。伊すえばポリスチレン類
、ポリアクリル酸アルキｌレエステル類、ポリメタアク
リル酸エステル類、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ポリビニル〕。

チラール等ポリアクリル酸、ポリメタアクリＪし酸類が
挙げられる。

又、本発明の多層分析素子を構成する他の試薬と本発明
のリン酸塩を同一層内に含有させる場合、上記高分子材
料を用いる事が可能であるが更に好ましくは、有機溶媒
可溶性でかつ、水溶性の高分子材料が用いられる。例え
ば、メチルセルロ−スエチルセルロース、ポリアクリル
酸類、７ｉシリメタアクリル酸類が挙げられる。

上記バインダーは、目的に応じて、二種以上混合する事
も可能であり又、その目的からはずれない限り他のビニ
ル化合物を共重合させる事も出来る、 本発明の塩基性物質は、バインダーに対して種々の濃度
で含有する事が可能でちるが、約１００１菫バーセント
以下、好ましくは８０重量パーセント以下である。

更に、これら本発明の塩基性化合物は、バインダーであ
る高分子物質を含有する有機溶媒もしくは、水溶液中に
添加し、分散又は溶解せしめこれをボールミル等で粉砕
後、所望の層として塗布する事が可能である。

本発明の塩基性物質を含有しない他の試薬層は親水性コ
ロイド物質から成るものが好ましい。

上記試薬層には、用いられる試薬の特性により、写真業
界で公知である。オイルプロテクト分散法、直接分散法
等の分散法及び溶解等により、試薬を含有させる事が出
来る。

父、他の付加的な添加剤として例えば保恒剤、緩衝剤、
界面活性剤等、種々の添加剤も所望に応じて添加する事
ができる。

特に界面活性剤は流体試料を本発明の素子に適用した際
の浸透速度の調節等有効に用いる事ができる。

使用可能か界面活性剤としては、イオン性（アニオン性
またはカチオン性）、非イオン性を問わず界面活性剤を
使用する事が可能であるが、好ましくは非イオン性界面
活性剤が有効である。非イオン性界面活性剤の例として
は、例えば２，５−ジー１−ブチ・ルフェノキシポリエ
チレングリコール、Ｐ−オクチルフェノキシポリグリシ
ジルエーテル、Ｐ−イソノニルフェノキシポリエチレン
グリコール等のアルキル置換フェノールのポリアルキレ
ングリコール誘導体、高級脂肪酸のポリアルキレングリ
コールエステルなどが挙げられる。これらの界面活性剤
は流体試料の試薬層への浸透速度を調節し、同時に好ま
しからざる「クロマトグラフィ現象」発生を抑制する効
果を有する。

更に界面活性剤の効果として生物学的流体試料中に含ま
れる蛋白質による棟々の好ましくない影響を軽減する作
用もある。

上記界面活性剤は広範に選択された蓋を用いることが可
能であるが、バインダーの重量に対して１０重１バーセ
ント乃至０．００５重量パーセント、好ましくは６重量
パーセント乃至０．０５重量パーセント用いることがで
きる。

本発明の分析素子に係る前記の液体不浸透性の光透過性
支持体（以下、本発明に係る支持体と略す。）は、液体
不浸透性で、かつ光透過性であればその種類を問わない
が、”例えば酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネート、またはポリスチレンのような
種々の重合体材料がこの使用目的に適する。この場合の
上記支持体の厚さは任意であるが、好ましくは約関ミク
ロンから３００ミクロンである。また、本発明に係る支
持体の観察側の一側面は、その目的に応じて任意に加工
することは可能である。更に試薬層を積層する側の支持
体面に、場合によっては光透過性の下塗り）−を使用し
て試薬層と支持体との接着性を改良する事が出来る。

本発明に糸る展開層は特公昭５３−２１６７７　　号に
記載された性能、即ち（１）一定容徽の流体試料を単位
面偵当り一定容量を試薬層に均一に配布し、（２）流体
試料中の分析反応を阻害する物質または要因を除去し、
（３）分光光度分析を行なう際に支持体をへて透過する
測定光を反射するバックグラウンド作用を行なう機能を
有するものであれば、任意に選択する事が出来る。従っ
て、本発明に係る展開層は、上記３つの機能を全て行な
い得るが、また３つの機能を適宜分離し、各機能毎に別
の１−を使用することもり能である。更に、３つの機能
のうち、２つの機能を有する層と、残りの他の機能を何
する層を組み合わせ丈用することもできる。例えば、同
上特許記載の二酸化チタン及び二酢酸セルロースから成
るプラッシュポリマーと呼称される非繊維多孔質媒体の
展開層、特開昭５６−２４５７６号、特願昭５６−１３
２０３号及び特願昭５６−６５４４６号等に記載の鷹維
構造展開層が挙げられる。

特に、特願昭５６−６５４４６号明細書記載の繊維構造
展開層は、巨大分子獣を有する凝白質あるいは細胞株　
粒である血球等を該層中の孔を閉塞主せる半なくすみや
かに均一移送する事が可能な素林として、本発明の多孔
性展開層として好ましいものである。

本発明の分析素子は種々の異なる配置のうち、任意の一
つをとることが可能である。更に本発明の試薬層と各種
の機能層、試薬含有層、及び部材、例えば米国特許第３
．９９２　、１５８号記載の試薬層、反射層、下塗り層
、米国特許第４，０４２，３３５号記載の放射線ブロッ
キング層、米国特許第４．０６６．４０３号記載のバリ
ヤ一層、米国特許第４，１４４．３０６号記載のレジス
トレーション層、米国特許第４．１６６．０９３号記載
のマイグレーション阻止層、米国特許第４．１２７，４
９９号記載のシンチレーション層、特開昭５５−９０８
５９号記載の清掃層及び米国特許第４，１１０．０７９
号記載の破壊性ボッド状部材等を任意に組合わせて、本
発明の目的に合わせた分析素子を構成する事が可能であ
る。

上記の種々の層は、従来写真工業において公知のスライ
ドホッパー塗布法、押出し塗布法、浸種塗布法等を随時
用いる事で任意の膜厚の層を塗布する事が可能である。

本発明の分析素子を用いて検出可能な変化として分析結
果を得たのち、種々の検出可能な変化に対応して、反射
スペクトロフォトメトリー、発光スペクトロフォトメト
リー、もしくは反射螢光スペクトロフォトメトリー、又
はシンチレーション測定等により測定される。このよう
にして得られた測定値は、あらかじめ作製しておいた検
量線に当てはめる事で、未知被検物質の量を決定するこ
とができる。

以上のように構成された本発明の分析素子は、展開ｊ−
から流体試料を供給した後、試薬層での分析反応を透明
支持体側から観察する事により目的を達成できる。

本発明の分析素子に適用される流体試料の皺は任−帳に
定めることができるが、好ましくは約（資）μｌから約
５μ！であり、更に好ましくは約２０μｌから約５μ！
である。通常約１０μｌ　の流体試料を適用するのが好
ましい。

本発明の多層分析素子は、アルカリ性下で行なわしめる
分析反応について適用可能である。例えば、臨床化学分
析の分野においては、全蛋白質量のＭ、ｔの為のビユレ
ット法、クレアチンン定量の為のＪａｆｆθ反応、アル
カリホスファターゼのＫｉｎｄ−Ｋｉｎｇ　　法文、Ｇ
ＯＴ　、　ＧＰＴの測定に用いられるＳ、Ｒｅｉｔｍａ
ｍ　、　Ｓ、Ｆｒａｎｋｅｌらの方法（Ａｍ、Ｊ、Ｃ１
１ｎ。

Ｐａｔｈ　、　２８５６　（１９５７）　）等が挙げら
れる。

上記以外のものに対しても適宜用いる事が出来る事はい
うまでもない。

以下に実施例をもって更に具体的に説明するが本発明は
これによって限定されるものではない。

実施例−１ 透明々膜厚約１８０ミクロンの下塗り済ポリエチレンテ
レフタレート支持体上に、下記組成の層を（１）試薬層
ＣＩ） （２）試薬層（ＩＩ） （３）繊維構造展開層 で支持体側から反射嬢度を測定した。結果は表−２に示
す。

表　−２ 以上の結果から明らかなように、本発明の分析素子は感
度の高い良好な定置性を示す事が判明した。

代理人　桑　原　義　′美 手続補正書 特許ｌｊ長゛自若杉和夫殿 １　・Ｊ−１１’ｌのに小 昭和５７年特許願第　５４３９り　　リ２　発明の名称 多層分析素子 ３　補力をすると “Ｉｉ　（’ｌとの関係　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿Ｉ　ＪＬｌ　２６番２す
名　称　（＋２７）小西六写真工業株式会？１代ノ（取
締没用本信彦 ４代理人 〒１９１ 居　所　　東星都１１野市さくら町１．１シ地小西六写
貞「業株式会社内 ６、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」の欄及石「発明の詳細な説
明」の欄 ７、　補正の内容 （１）％許請求の範囲を別紙の如く補正する。

Ｃ）　発明の詳細な説明を次の如く補正する。

（イ）明細書第３頁第４行目 「液体分析用要素」とあるな「液体分析用分析要素」と
訂正し、 （ロ）同第３頁第１７行目 「可能な素子を」とあるな「可能な分析素子を」と訂正
し、 （ハ）同ｗｉ４頁下から第５行目 「Ｖ及び」とあるな「Ｖは２又は３、」と訂正し、 に）同第６頁第１〜４行目を削除します。

（ホ）　同第５頁全文を次の文に差換えます。

（１）　　ＬｉｍＰＯ＊・１２　Ｈ２Ｏ（２）　　Ｎａ
１ＨＰＯ４ＩＩ　７　ＨＩ３（３）　　Ｎａ、ＨＰＯ，
−１２Ｈ，０（，４）　　Ｎａｇ　ｐｏ４−１２ＨＭ　
Ｏ（５）　　Ｎａ１ＨＰＯ４ｅ　５　Ｈ２Ｏ（６）　　
Ｋ、１伊０゜ （７）　　Ｋ、ＰＯ，・８Ｈ１０ （８）　　Ｋ！ＨＰＯ４ （１２）　　Ｍｇｓ　（ＰＯ４）ｔ　・８迅０（ｔ４）
　　Ｃａｎ　（Ｐｏ４）＊ （１５）　　ｉｔｓ、　（ｐｏ４）ｔ 別紙 特許請求の範囲 １、液体不浸透性光透過性の支持体と峡支持体の一側忙
位置し、液体試料中の成分と反応する少なくとも一種の
試薬を含有する、少なくとも一層の試薬層と該試薬層の
該支持体とは反対側に位置する、少なくとも一層の多孔
性展開層から成る多層分析素子において、該試薬層及び
、該多孔性展開層の少なくともいずれか一層に１下記一
般式で示されるリン酸塩を含有し、かつ、該リン酸塩を
含む層のバインダーが有機溶媒可溶性である事を特徴と
する多層分析素子。

一般式 ％式％ 〔式中Ｍはナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウ
ム、ルビジクム、ベリリウム、マグネシウム又はバリウ
ムを表わし、マは２又は３、Ｆは１乃至３の整数、Ｗは
０乃至４の整数、Ｘは３又は４、ＺはＯ乃至１２の整数
を表わす。〕λ　上記多孔性展開層が、繊維構造展開層
である事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層
分析素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　液体不浸透性光透過性の支持体と該支持体の一側に
   位置し、液体試料中の成分と反応する少なくとも一層の
   試薬を含有する、少なくとも一層の試薬層と該試薬層の
   該支持体とは反対側に位置する、少なくとも一層の多孔
   性展開層から成る多層分析素子において、該試薬層及び
   、該多孔性展開層の少なくともいずれか一層に、下記一
   般式で示されるリン酸塩を含有し、かつ、該リン酸塩を
   含む１−のバインダーが有機溶媒可溶性である事を特徴
   とする多層分析素子。 一般式 ％式％ 〔式中Ｍはナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウ
   ム、ルビジウム、ベリリウム、マグネシウム又はバリウ
   ムを表わし、■及びｙは、１乃至３の整数ＷはＯ乃至４
   の整数Ｘは３又は４、ｚｉｉＯ乃至１２の整数を表わす
   。〕２　上記多孔性展開層が、繊維構造展開層である事
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層分析素子
   。