JPS5944659A - 多層分析素子 - Google Patents

多層分析素子

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JPS5944659A
JPS5944659A JP57156084A JP15608482A JPS5944659A JP S5944659 A JPS5944659 A JP S5944659A JP 57156084 A JP57156084 A JP 57156084A JP 15608482 A JP15608482 A JP 15608482A JP S5944659 A JPS5944659 A JP S5944659A
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reagent
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polymer
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Mikio Kamiyama
幹夫 神山
Kenichiro Okaniwa
憲一郎 岡庭
Masakuni Saruhashi
猿橋　正邦
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Konica Minolta Inc
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

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、特に流体中の予め定められた
特定成分を分析する為の多層分析素子に関する。
従来、流体試料中の検体成分を分析する方法が多数開発
がなされてきたが、それらは大別して溶液内で、反応を
行なわず溶液系と固相の担体中で反応を行なわせる固相
系の二種に大別する事が出来る。
溶液反応における分析反応は、用手法と呼ばれる全く機
械を用いない方法から試料を注入するのみで後は全く自
動の定量分析装置まである。例えば、米国特許第２，７
　９　７，１４　９号に記載の自動定量分析装置はその
代表例であり、広く臨床検査の分野で用いられている。
これらは、有用な機器である反面、操作に熟練を要し、
又、機器の維持管理に多大な労力を用するという欠点を
有している。
又、一方、固相の分析反応も広範に用いられている。例
えば、ｐＨ試験紙や米国特許第３，０５０，３７３号記
載の分析試験紙等がこれらの代表として知られている。
上記試験紙は、ろ紙の如き吸水性担体に、分析試薬溶液
を含浸させ、乾燥させて作られるものである。上記試験
紙は、流体試料を滴下するか、又は試験紙を流体試料中
に浸漬させ、その色変化又は濃度変化を肉眼判定又は、
反射濃度計により、測定し、流体試料中の特定成分の濃
度レベルを決定するものである。
これら試験紙は、その取扱いが簡便であり、かつ結果が
直ちに得られるので有用であるが、その構成上からも、
半定量又は定性分析の領域にとどまっているものである
。
前述の如く、従来の溶液系の分析方法に対して操作法の
簡便な固相系分析反応を用い、且つ高い定量性を有する
ものとして特公昭５３−２１６７７号に記載の如き血液
分析素子が提案されている。
これは、光透過性、液体不浸透性支持体上の一側に位置
し、流体試料中の成分と反応する少なくとも一種の試薬
を含みかつ、親水性コロイドからな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し、流
体試料中の成分を該試薬層へ透過させる少なくとも一層
の非繊維質多孔性媒体層とを有する血液分析要素である
。
上記分析要素は、あらかじめ試薬層中に含有されており
、使用に際しては、一定量の流体試料を上記多孔性媒体
層に滴下するだけで、一定時間後、その発色濃度から流
体試料中の特定成分の濃度が判るというものである。こ
の事は、分析反応にかかわる試薬層中のｐＨを一定に保
つ必要がある事は自明である。この為に、前述の特許に
は、緩衝剤の含有が記載されている。ところが、流体試
料が、該多孔性媒体層から供給された際、不望の毛管現
象により緩衝剤の拡散を生ぜしめ、本来の緩衝効果を期
待できないという欠点を有す。
更に種々の分析反応を上記分析要素に適用するに際して
、酸領域での分析反応は、試薬層が親水性コロイド物質
から成る事から該層の膜強度を劣化させる鉱酸の含有は
好ましくないという欠点を有している。
上記欠点を克服する為に、本発明者らは鋭意検討を重ね
た結果、下記構成を有する多層分析素子を用いる事によ
って欠点を克服するに到った。
光透過性、液体不浸透性の支持体と該支持体の一側に位
置し、流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流体試料中の成分を該試薬層
へ透過させる為の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、該試薬層の少なくとも一層に
、共重合可能なエチレン性不飽和酸の単量体単位を少な
くとも５重量パーセント以上含む重合体を５重量パーセ
ント以上含有する事を特徴とする多層分析素子。
以下に更に本発明を詳細に説明する。
本発明の共重合可能なエチレン性不飽和酸の単量体とし
て本発明において好ましいものは少なくとも１つのカル
ボキシル基、スルホ基若しくはホスホノ基を有するもの
である。カルボキシル基若しくはスルホ基を有するもの
の中でも好ましいのは、１乃至２個のカルボキシル基若
しくはスルホ基を有するものであり、特に下記一般式［
Ｉ］により表わされる単量体が好ましい。
式中、Ｒ１はカルボキシル基、スルホ基又はカルボキシ
ル基、スルホ基を有する基を、Ｒ２は水素原子又はアル
キル基を、Ｒ３は水素原子又はアルコキシカルボニル基
を表わす。
Ｒ１におけるカルボキシル基、スルホ基として好ましい
のは、スルホフェニル基、スルホアルキルオキシカルボ
ニル基（このアルキル基は炭素原子数１乃至４のものが
好ましい）、スルホアルキルカルバモイル基（このアル
キル基は炭素原子数ｌ乃金５のものが好ましい）である
。
Ｒ２におけるアルキル基は置換基を有してもよく、好ま
しい置換基としてはアルコキシカルボニル基、カルボキ
シル基を挙げることができる。好ましいアルキル基とし
ては、メチル基、炭素原子数１乃至４のアルコキシ基を
含むアルコキシカルボニルメチル基、カルボキシメチル
基が挙げられる。
Ｒ３として表わされるアルコキシカルボニル基としては
炭素原子数２乃至５のものが好ましい。
一般式［Ｉ］により表わされる単量体としては、例えば
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、イタコン酸モ
ノアルキルエステル（好ましくは炭素原子数１乃至４の
アルキルエステル、例えばイタコン酸モノメチル、イタ
コン酸モノブチル）、マレイン酸モノエステル（好まし
くは、炭素原子数１乃至４のアルキルエステル、例えば
マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチル）、スチ
レンスルホン酸、アクリロイルオキシアルキルスルホン
酸（例えばアクリロイルオキシプロピルスルホン酸、ア
クリロイルオキシエチルスルホン酸）、メタクリロイル
オキシアルキルスルホン酸（例えばメタクリロイルオキ
シプロピルスルホン酸、メタクリロイルオキシブチルス
ルホン酸）、アクリルアミドアルキルスルホン酸（例え
ば２−アクリルアミド−２−メチルエタンスルホン酸、
２−アクリルアミド−２−メチルブタンスルホン酸）、
メタクリルアミドアルキルスルホン酸（例えば２−メタ
クリルアミド−２−メチルエタンスルホン酸）を挙げる
ことができる。
以上一般式［Ｉ］により表わされる単量体の中でも好ま
しいのは１乃至２個のカルボキシル基を有するもの、例
えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸モノメチルエステルであり特にアクリル酸、メタクリ
ル酸、イタコン酸を挙げることができ、最も好ましいの
はアクリル酸及びイタコン酸である。
本発明の共重合可能なエチレン性不飽和酸の単量体のう
ち、ホスホノ基を有する単量体の中でも好ましいのは、
１個のホスホノ基を有するものであり特に下記一般式［
ＩＩ］で示さえるものである。
一般式［ＩＩ］ ［式中、Ｒ４は水素原子またはメチル基を、Ｒ５は炭素
原子数２乃至１０の脂肪族炭化水素基または、−（Ｒ７
−０）−ｍＲ７−を表わし、Ｒ７は炭素原子数２乃至６
の脂肪族炭化水素基を表わし、Ｒ６は水素原子を表わし
、ｍは１乃至５の整数である。］Ｒ５またはＲ６により
表わされる脂肪族炭化水素基としてはアルキレン基が好
ましく、このアルキレン基は分岐でもよいし、また塩素
原子の如きハロゲン原子、エトキシ基の如き低級アルコ
キシ基、フェニル基の如きアリール基を置換基として有
していてもよい。
一般式［ＩＩ］で示される単量体の例としては、例えば
、ａ−アクリロイルオキシエチルホスフェート、１−メ
チル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、２
一アクリロイルオキシエトキシエチルホスフェート、４
一アクリロイルオキシブチルホスフェート、２−メタク
リロイルオキシエチルホスフェート、１−メチル−２−
メタクリロイルオキシエチルホスフェート、１−クロロ
メチル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフェート
、２−メタクリロイルオキシエトキシエチルホスフェー
ト、４−メタクリロイルオキシブチルホスフェートを拳
げることができ、特に２−メタクリロイルオキシエチル
ホスフェート、２−アクリロイルオキシエチルホスフェ
ートが好ましい。
上記一般式［Ｉ］及び［ＩＩ］で示される共重合可能な
エチレン性不飽和酸の単量体単位は、該不飽和酸を含む
重合体の少なくとも、５重量パーセント以上含有されて
いる事が好ましい。
更に好ましくは２５重量パーセント以上、最も好ましく
は４５重量パーセント以上含有されている事が好ましい
。５重量パーセント以下では分析素子として充分でなく
効果は発揮されない。更に上記の本発明のエチレン性不
飽和酸は、二種以上共重合する事も可能である。
本発明の重合体は、上記エチレン性不飽和酸以外にその
目的に応じて、種々の他の単量体単位を共重合する事が
可能である。
本発明の重合体を構成する他の共重合可能なエチレン性
不飽和単量体として好ましいものとしては、エチレン性
不飽和ニトリル類、スチレン類、エチレン性不飽和酸エ
ステル類、エチレン性不飽和酸アミド類、共役ジエン類
、ビニル異節環化合物、ハロゲン置換エチレン類、架橋
性単量体を挙げることができる。
エチレン性不飽和ニトリル類としては、下記一般式［Ｉ
ＩＩ］で示されるものを、好ましいものとして挙げるこ
とができる。
一般式［ＩＩＩ］ ［式中、Ｒ８及びＲ９は水素原子又はハロゲン原子を、
Ｒ１０は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコ
キシ基、アルコキシル基、アシルオキシ基、アリール基
、シアン基又はカルバモイル基を表わす。］ Ｒ８及びＲ９として好ましいものは、水素原子及びフッ
素原子であり、特に水素原子が好ましい。
Ｒ１０として表わされるハロゲン原子としては、フッ素
原子、塩素原子、臭素原子を挙げることができる。Ｒ１
０として表わされるアルキル基としては、炭素原子数１
乃至５の低級アルキル基が好ましく、例えばメチル基、
トリフルオロメチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基
、ｎ−プロピル基、ｎ−アミル基を挙げることができる
。Ｒ１０として表わされるアルコキシ基としては炭素原
子数１乃至３のものが好ましく、例えばメトキシ基を挙
げることができる。Ｒ１０として表わされるアシルオキ
シ基としては、炭素原子数２乃至４のアルキルカルボニ
ルオキシ基が好ましく、例えばアセトキシ基を挙げるこ
とができる。Ｒ１０として表わされるアリール基トして
は、フェニル基（このフェニル基は置換基としてシアン
基、塩素原子の如きハロゲン原子、メチル基の如き低級
アルキル基、メトキシ基の如き低級アルコキシ基を有し
ていてもよい）が好ましく、例えばフェニル基、メトキ
シフェニル基、メチルフェニル基、クロロフェニル基、
シアノフェニル基を挙げることができる。Ｒ１０の中で
も好ましいのは、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基であり、水素原子が特に好ましい。
一般式［ＩＩＩ］により示される具体的な単量体として
は、以下のものを挙げることができる。
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルア
クリロニトリル、α−ブロムアクリロニトリル、α−フ
ルオロアクリロニトリル、α−クロル−β−ジフルオロ
−アクリロニトリル、α−トリフルオロメチルアクリロ
ニトリル、α−エチルアクリロニトリル、α−イソプロ
ピルアクリロニトリル、α−ｎ−プロピルアクリロニト
リル、α−ｎ−アミルアクリロニトリル、α−メトキシ
アクリロニトリル、α−アセトキシアクリロニトリル、
α−フェニルアクリロニトリル、α−シアノフェニルア
クリロニトリル、α−クロルフェニルアクリロニトリル
、α−メチルフェニルアクリロニトリル、α−メトキシ
フェニルアクリロニトリル及びシアン化ビニリデン。
スチレン類としては、下に一般式［ＩＶ］で示されるも
のを好ましいものとして挙げることができる、一般式［
ＩＶ］ ［式中、Ｒｌｌは水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基を表わし、Ｒ１２は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、アルコキシカ
ルボニル基、アシルオキシアルキル基を表わし、ｎはｌ
乃至５の整数である。］Ｒ１１で表わされるアルキル基
としては、炭素原子数１乃至２のものが好ましい。
Ｒ１２で表わされるアルキル基としては、炭素原子数１
乃至６のものが、アルコキシル基としては、炭素原子数
１乃至４のものが、シクロアルキル基としては炭素原子
数５乃至６のものが、アルコキシカルボニル基のアルキ
ル基としては、炭素原子数１乃至２のものが、アシルオ
キシアルキル基のアシル基としては、炭素原子数２乃至
３のものが、アシルオキシアルキル基のアルキル基とし
ては、炭素原子数１乃至２のものが好ましい。ｎは、好
ましくは１乃至２である。
一般式［ＩＶ］で示されるスチレン類の具体的なものと
しては、次のものが挙げられる。
スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、
ｐ−クロルスチレン、ｐ−クロルメチルスチレン、ｍ−
クロルメチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｍ一エチ
ルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，５−ジメチルス
チレン、３，４−ジメチルスチレン、３，５−ジエチル
スチレン、ｍ−ｉｓｏ−プロピルスチレン、ｐ−ｉｓｏ
−プロピルスチレン、ｐ−ブチルスチレン、ｍ−ｔ−ブ
チルスチレン、ｐ−へキシルスチレン、ｐ−シクロヘキ
シルスチレン、ｍ−メトキシスチレン、４−メトキシ−
３−メチルスチレン、ｐ−エトキシスチレン、３，４−
ジメトキシスチレン、ｍ−クロルスチレン、３，４−ジ
クロルスチレン、３，５−ジクロルスチレン、ｍ−ブロ
ムスチレン、ｐ−ブロムスチレン、３，５−ジブロムス
チレン、４−フルオロ−３−トリフルオロメチルスチレ
ン、２−ブロム−４−トリフルオロメチルスチレン、ｐ
−メトキシカルボニルスチレン、ｐ−アセトキシメチル
スチレン。
エチレン性不飽和酸エステル類としては、エチレン性不
飽和カルボン酸エステル類が好ましく、特に下記一般式
［Ｖ］で示されるものが好ましい。
一般式［Ｖ］ ［式中、Ｒ１３は水素原子又はメチル基を表わし、Ｒ１
４はアルキル基又はフェニル基を表わす。］該アルキル
基としては、炭素原子数１乃至８のもの、特に１乃至４
のものが好ましい。
一般式［Ｖ］で示されるものとしては例えば次のものが
挙げられる。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−ｎ
−ブチル、アクリル酸−ｎ−プロピル、アクリル酸−ｉ
ｓｏ−ブチル、アクリル酸−ｓｅｃ−ブチル、アクリル
酸−２−ヒドロキシエチル、アクリル酸−２−ヒドロキ
シプロピル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸ヘキシル、アクリル酸−２−フェノキシエチル、ア
クリノレ酸−２−クロルエチル、アクリル酸−ジメチル
アミノエチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸シクア
ヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸−２−ヒド
ロキシプロピル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、
アクリル酸−２，３−ジヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−ｎ−
ブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−２−ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシプロピ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸アセトキシ
エチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリ
ル酸クロルベンジル、メタクリル酸オクチル、メタクリ
ル酸フルフリル、メタクリル酸フェニルを挙げる事が出
来る。
エチレン性不飽和酸アミド類としては、アクリルアミド
、メタクリルアミドを挙げることができ、アクリルアミ
ド類としては例えばアクリルアミド、ジアセトンアクリ
ルアミド、メチロールアクリルアミド、メチルアクリル
アミドを挙げることができる。
メタアクリルアミド類としては例えばメタアクリルアミ
ド、ベンジルメタアクリルアミドを挙げることができる
。
共重合可能な共役ジエン単体として本発明において好ま
しいのは、下記一般式［ＶＩ］により表わされる単量体
である。
一般式［■Ｉ］ ［式中、Ｒ１５乃至Ｒ２０はそれぞれ水素原子、ハロゲ
ン原子、アルキル基、アリール基、シアノ基又は−ＣＯ
ＯＲ２１基（Ｒ２１はアルキル基を表わす）を表わす。
］ Ｒ１５乃至Ｒ２０として表わされるハロゲン原子として
好ましいのは、塩素原子または臭素原子である。
Ｒ１５乃至Ｒ２１で表わさわるアルキル基は好ましくは
低級アルキル基であり、特に炭素原子数１乃至４の低級
アルキル基が好ましい。その中でもメチル基が特に好ま
しい。又Ｒ１５乃至Ｒ２１で表わされるアルキル基は置
換基を有してもよいが、好ましくは無置換のものである
。
Ｒ１５乃至Ｒ２０で表わされるアリール基として好まし
いのはフェニル基であり、該フェニル基は置換基を有し
てもよい。好ましい置換基としては、ハロゲン原子（好
ましくは塩素原子、臭素原子）アルキル基（好ましくは
炭素原子数１乃至３のものであり、特にメチル基が好ま
しい）を挙げることかできる。
以上Ｒ１５乃至Ｒ２０として各種の原子及び基を挙げた
が、その中でも好ましいのは水素原子、ハロゲン原子又
はアルキル基である。
又前記一般式［ＶＩ］により表わされる単量体の全炭素
原子数については、好ましいのは４乃全１２のものであ
り、更に好ましくは４乃至９、特に好ましくは４乃至６
のものである。又Ｒ１５乃至Ｒ２０の少なくとも２つは
水素原子であることが好ましい。
一般式［ＶＩ］により表わされる単量体の例としては以
下のものを挙げることができる。
１，３−ブタジエン、アルキル（好ましくは炭素原子数
１乃至４の低級アルキル）置換１，３−ブタジエン（例
えば、イソプレン、１，３−ペンタジエン、２−エチル
−１，３−ブタジエン、２−ｎ−プロピル−１，３−ブ
タジエン、２−ｎ−ブチル−１，３−ブタジエン、２，
３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，
３−ペンタジエン、４−メチル−１，３−ペンタジエン
等）、アリール（好ましくはフェニル）置換ｌ，３−ブ
タジエン（例えば１−フェニル−１，３−ブタジエン、
２−フェニル−１，３−ブタジエン、１−（ｐ−クロル
フェニル）−１，３−ブタジエン、１−フェニル−２−
カルボメトキシ−１，３一ブタジエン、２−ｐ−トリル
−１，３−ブタジエン等）、ハロゲン（好ましくはクロ
ル、ブロム）置換１，３−ブタジエン（例えば、１−ク
ロル−１，３−ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタ
ジエン、１−ブロム−１，３−ブタジエン、２−ブロム
−１，３−ブタジエン、１，１−ジクロル−１，３−ブ
タジエン、２，３−ジクロル−１，３−ブタジエン、２
，３−ジブロム−１，３−ブタジエン、１，１，２−ト
リクロル−１，３−ブタジエン等）、１，１，２，３−
テトラクロル−１，３−ブタジエン、シアン置換１，３
−ブタジエン（例えば１−シアノ−１，３−ブタジエン
、２−シアノ−１，３−ブタジエン等）。
これら各種の共役ジエンの中でも、好ましいのは１，３
−ブタジエン、アルキル基（特にメチル基）又はハロゲ
ン置換１，３−ブタジエンであり、特に好ましいのは１
，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１
，３−ブタジエンであり、最も好ましいのは、イソプレ
ンまたは２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンである
。
ビニル異節環化合物としては、例えばＮ−ビニルピロリ
ドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、ビニルピリジン類（例
えは、４−ビニルピリジン、２−ビニルピリジン等）を
挙げることができる。
ハロゲン置換エチレン類としては、例えば、塩化ビニル
、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、
テトラフルオロエチレン等を挙げる事が出来る。
架橋性単量体としては、例えばジビニルベンゼン、エチ
レングリコールジメタアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、ペンタエリトリットトリメタ
アクリレートを挙げることができる。
本発明の重合体は、その目的により前述の本発明の共重
合可能なエチレン性不飽和酸の単量体を単独重合又は他
の共重合可能なエチレン性不飽和単量体と共重合する事
が可能である。
以下に本発明の例示重合体を示すが、本発明はこれによ
って何ら限定されるものではない。
例示重合体 （１）ポリアクリル酸 （２）コポリ（アクリル酸−アクリル酸−ｎ−ブチル）
　（重量比３：１） （３）コポリ（アクリル酸−アクリル酸エチル）（重量
比２：１） （４）コポリ（アクリル酸−アクリル酸メチル）（重量
比３：１） （５）コポリ（アクリル酸−塩化ビニリデン）（重量比
３：１） （６）コポリ（アクリル酸−スチレンーアクリル酸メチ
ル）　（重量比５：２：３） （７）ポリメタアクリル酸 （８）コポリ（メタアクリル酸−アクリル酸−ｎ−ブチ
ル）　（重量比３：１） （９）コポリ（メタアクリル酸−メタアクリル酸−ｎ−
ブチル）　（重量比９：ｌ） （１０）コポリ（メタアクリル酸−アクリロニトリル−
スチレン）　（重量比５：１：４） （１１）コポリ（メタアクリル酸−スチレン−ジビニル
ベンゼン）　（重量比９５：４：ｌ）（１２）コポリ（
メタアクリル酸−アクリル酸エチル）（重量比４：１） （１３）コポリ（イタコン酸−アクリル酸エチル）（重
量比１：１） （１４）コポリ（イタコン酸−スチレン）（重量比１：
１） （１５）コポリ（イタコン酸モノブチルエステル−アク
リル酸メチル）　（重量比１：１） （ｌ６）コポリ（マレイン酸モノブチルエステル−エチ
レン）　（重量比７６：２４） （１７）コポリ（マレイン酸モノブチルエステル−スチ
レン）　（重量比６２：３８） （１８）コポリ（アクリル酸−アクリロニトリル−塩化
ビニリデン）　（重量比１５：１５：７０）（１９）ポ
リスチレンスルホン酸 （２０）コポリ（スチレンスルホン酸−ジビニルベンゼ
ン）　（重量比９８：２） （２１）コポリ（スチレンスルホン酸−アクリル酸メチ
ル）　（重量比１：１） （２２）コポリ（スチレンスルホン酸−スチレン）（重
量比２：ｌ） （２３）ポリアクリロイルオキシプロピルスルホン酸（
２４）ポリアクリロイルオキシエチルスルホン酸（２５
）ポリ２−アクリルアミド−２−メチルエタンスルホン
酸 （２６）ポリ２−メタアクリルアミド−２−メチルエタ
ンスルホン酸 （２７）コポリ（アクリロイルオキシプロピルスルホン
酸−アクリル酸−ｎ−ブチル） （重量比４：１） （２８）コポリ（２−アクリルアミド−２−メチルエタ
ンスルホン酸−アクリル酸−ｎ−ブチル）（重量比４：
１） （２９）コポリ（２−アクリルアミド−２−メチルエタ
ンスルホン酸−アクリル酸−ｎ−ブチル）（重量比１：
１） （３０）コポリ（２−アクリルアミド−２−メチルエタ
ンスルホン酸−スチレン） （重量比１：１） （３１）コポリ（２−アクリルアミド−２−メチルエタ
ンスルホン酸−アクリルアミド） （重量比１：１） （３２）ポリ２−アクリロイルオキシエチルホスフェー
ト （３３）ホリ２−メタアクリロイルオキシエチルホスフ
ェート （３４）コポリ（２−アクリロイルオキシエチルホスフ
ェート−スチレン）　（重量比１：１）（３５）コポリ
（２−アクリロイルメキシエチルホスフェート−アクリ
ル酸−ｎ−ブチル） （重量比４：１） （３６）コポリ（２−メタアクリロイルオキシエチルホ
スフェート−アクリロニトリル−アクリル酸メチル）　
（重量比５：１：４） 上記例示重合体として示したものは、通常のラジカル重
合開始剤を用いて、容易に重合する事が可能である。例
えば、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等、種々の
方法を目的に応じて用いる事が出来る。更には本発明の
重合体の酸部分を高分子反応によって、幹重合体に導入
又は、あらかじめある基を変換する事により、生成する
事も可能である。
以下に本発明の例示化合物の具体的合成例を示す。
合成例−１（例示重合体（３）の合成）撹拌装置、冷却
管、湿度計、窒素導入管及び滴下ロートを付けた１ｌ−
四頭フラスコにトルエン５００ｍｌを入れ、窒素を流し
撹拌しつつ６５℃まで加熱した。そこにアクリル酸６０
ｇ、アクリル酸エチル３０ｇ、過酸化ベンゾイル２ｇを
トルエン１００ｍｌに溶解した溶液を滴下ロートから、
除々に約３０分かけて滴下そのまま６５℃で撹拌しなが
ら２４時間反応させた。
反応終了後、室温まで内温を下げ、Ｎｏ．　２ガラスフ
ィルターでろ過し、フィルター上に残った生成物をフィ
ルター上でトルエンで数回洗浄後真空乾燥を行ない、目
的物を得た。　収率８９．３％合成例−２（例示重合体
（２８）の合成）容量５００ｍｌの耐圧ビン中にメタノ
ール４００ｍｌ２−アクリルアミド−２−メチルエタン
スルホン酸４８ｇ、アクリル酸−ｎ−ブチル１２ｇ、ア
ゾビスイソブチロニトリル０．０６ｇを溶解した溶液を
加え、耐圧ビン内を窒素置換した後に、密封し、６０℃
のオーブンに２４時間放置した。反応終了後、内温を室
温まで下げ、エバポレーターで、メタノールを除去した
。生成した白色固形分を純水１００ｍｌに溶解し、セル
ロース半透膜チューブにつめ、純水浴中、７２時間透析
を行ない、未反応モノマーを除去した後、エバポレータ
ーでＨ２Ｏを除去、真空乾燥により目的とする白色の重
合体を得た。　収率７５．６％ 本発明の重合体は、試薬層に一部添加する事はもちろん
の事、更にそのもの自体成膜性を十分有していることか
ら、層として単独に用いる事が出来る。
又、通常の線状高分子のみならず、架橋された不溶性高
分子として、例えば、高分子ラテックスの形で他のバイ
ンダーと混合して用いる事は可能であり、更に、イオン
交換樹脂の如き非分散粒状重合体もそのまま、あるいは
所望に応じて微粉砕して層内に導入する事は可能である
が、好ましくは、線状高分子あるいは高分子ラテックス
の形で用いられる事か望ましい。
本発明の重合体を他のバインダーと混合して用いる場合
、他のバインダーに対して、少なくとも５重量パーセン
ト以上、好ましくは１０重量パーセント以上混合される
。
この際バインダーは種々のものが用いる事が出来るが、
例えば、ゼラチン、フタル化ゼラチン等のゼラチン誘導
体、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル部分加水分
解物のビニルアルコール共重合体類、ポリアクリルアミ
ド、ポリメタアクリルアミド等のエチレン性不飽和アミ
ド類、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾール
等のビニル異節環化合物等が用いる事が出来る。
本発明の重合体は、それ自体酸として働き、低ｐＨでの
分析反応を行なわしめると同時に、他の低分子化合物と
協同して緩衝剤を形成し、不動化された緩衝剤として働
く。
本発明の重合体を含む層には、目的に応じて他の試薬を
含む事が出来る。他の試薬を含有する際には、本発明の
重合体を含む溶液に溶解又は分散する事により容易に含
有させる事が出来る。ここで用いられる分散法は、直接
分散法、オイルプロテクト分散法等、その含有すべき試
薬の性質により、種々の公知の方法の中から選択する事
が出来る。
本発明の重合体を含まない試薬層は、好ましくは、親水
性コロイド物質から成る。親水性コロイド物質としては
、例えば、ゼラチン、フタル化ゼラチン等のゼラチン誘
導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、
ポリアクリルアミド等が用いられる。
更には、上記層中に、特開昭５４−５０３９３号、特願
昭５６−１７７５９６号明細書に記載の高分子ラテック
スを加える事は任意である。これによって試薬類の安定
性を向上させるだけでなく、親水性コロイド物質から成
る層の膜物性を向上する事が出来る。
更に、本発明の多層分析素子における試薬層には種々の
添加剤を加える事が可能である。例えば界面活性剤、保
恒剤、緩衝剤、硬膜剤等、所望に応じて添加されうる。
特に界面活性剤は、流体試料の試薬層内への均一な分布
を助け浸透速度を調節する等、有効に用いられる。
使用可能な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
使用することが可能であるが、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２，５一ジ−ｔ−ブチルフェノキシポリエ
チレングリコール、ｐ−オクチルフエノキシポリグリシ
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種々
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量を用いることが可
能であるが、重合体の重量に対して１０重量パーセント
乃至０．０　０　５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。
本発明の試薬層は、他の層も含めて、本発明の支持体上
に、例えば浸漬塗布法、エアーナイフ法、カーテン塗布
法又は米国特許第２，６８１，２　９　４号明細書に記
載の如きホッパーを用いる押し出し塗布法等各種の塗布
法で塗布する事が可能であり、所望により二層又はそれ
以上の層を米国特許第２，７６１，７９１号及び英国特
許第８３７，０９５号明細書に記載の方法で同時に塗布
する事も出来る。
乾燥温度は含有する試薬の性質により任意に選択する事
か出来る。例えば酵素等の生理活性物質が含有されてい
る場合には約５０℃以下、好ましくは約４５℃以下で、
それ以外は、約１００℃を限定として用いる事が可能で
ある。
本発明の重合体を含む試薬層の他に、他の試薬層を有す
る場合、その層の順序は分析反応に従がい適宜選択され
る。即ち、支持体／本発明の重合体を含む試薬層／他の
試薬層及び支持体／他の試薬層／本発明の重合体を含む
試薬層等種々の態様をとる事が可能である。
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、例えは酢酸セルロース、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
々の重合体材料及びガラスの如き無機材料がこの使用目
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５０ミクロンから２５０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、必要に応じて元透過性の
下塗り層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。
本発明に係る展開層は特公昭５３−２１６７７号に記載
された性能、即ち（１）一定容量の流体試料を単位面積
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、任意に選択する事も出来る。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、各機能毎に別の層を使
用することも可能である。更に、３つの機能のうち、２
つの機能を有する層と、残りの他の機能を有する層を組
み合わせ使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ブラッシ
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５６−１３２０３号及
び特願昭５６−６５４４６号等に記載の繊維構造展開層
が挙げられる。特に上記繊維構造展開層は血球部分もす
みやかに移送する事が可能な素材として特に有用である
。
当然の事ながら試薬層に浮加されうる添加剤は、その目
的に応じて上記展開層及びその他の層に添加する事は可
能である。特に界面活性剤は、流体試料の均一配布を達
成１する為の有用な物質である。
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、
同第４，０４２，３３５号記載の放射線ブロッキング層
、同第４，０６６，４０３号記載のバリヤー層、同第４
，１４４，３０６号記載のレジストレーション層、同第
４，１６　６，０９３号記載のマイグレーション阻止層
、同第４，１２７，４９９号記載のシンチレーション層
、特開昭５５−９０８５９号記載の清掃層及び米国特許
第４，１１０，０７９号記載の易破壊性ポッド状部材等
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。
前記層の製造法及び前記層の本発明の分析素子への組み
込み法は前記特許に記載の方法と同じであるか、又は類
似である。前記特許にはこのような層製造に使用可能な
有用な材料についても記載されている。
本発明の多層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、もしくは反射蛍光スペクトロフォトメトリー
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。
以上のように横成された本発明の分析素子は、展開層か
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こと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量は任意に定
めることができるが、好ましくは約５０μｌから約５μ
ｌであり、更に好ましくは約２０μｌから約５μｌであ
る。通常約１０μｌの流体試料を適用するのが好ましい
。
本発明の分析素子に用いられる分析反応は、その目的に
より任意に定めることができるが、例えは、臨床化学の
分野に有用に用いられ、特に生物学的流体試料、すなわ
ち血液、又尿中の成分の分析に用いる。
これらは分析試薬を適宜選択することで、種々の流体試
科中の成分を６ｐ酸性側で定量分析する事が可能であり
、又不動性の緩衝剤として用いる事も出来る。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、
これによって本発明の実施態様が限定されるものではな
い。
実施例−１ 透明な膜厚１８０ミクロンの下引き済みポリエチレンテ
レフタレート支持体上に下記組成の層を順次冷布して多
層分析素子を作製した。
（１）試薬層 コポリ（２−アクリルアミド−２−メチルエタンスルホ
ン酸−アクリル酸−ｎ−ブチル）　２１．５ｇ／ｍ２ （車量比　４：１） ２，５−ジクロロフェニルジアゾニウムクロリド　１．
９２ｇ／ｍ２ オクチルフェノキシポリエトキシエタノール　０．　８
ｇ．／ｍ２ から成る乾燥膜厚約２０ミクロンの試薬層（２）繊維構
造展開層 粉末ろ紙（Ｃ）　９ｌ．０ｇ／ｍ２ （東洋ろ紙（株）　３００メッシュ以上）コポリ（スチ
レン−グリシジルメタアクリレート）　１３．０ｇ／ｍ
２ （重量比　９５：５） オクチルフェノキシポリエトキシエタノール　０．５ｇ
／ｍ２ から成る乾燥膜厚約１６０ミクロンの繊維構造展開層 上記組成で製造した多層分析素子に、種々の異なった濃
度のビリルビンを含有する血清を用意し、上記展開層上
に血清を１０μｌを滴下し、３７℃１０分間反応を行な
った後、５４６ｍｍで反射濃度を測定した。
以下にその結果を示す。
上記の結果から判るように、血清中のビリルビン濃度と
５４６ｎｍにおける反射濃度は、良好な相関を示してい
る事が判る。
又、上記多層分析素子は、保存中にもジアゾニウム塩が
分解する事なく良好なものであった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光透過性、液体不浸透性の支持体と該支持体の一側に位
    置し、流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流体試料中の成分を該試薬
    層へ透過させる為の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、該試薬層の少なくとも一層
    に、共重合可能なエチレン性不飽和酸の単量体単位を少
    なくとも５重量バーセント以上含む重合体を５重量パー
    セント以上含有する事を特徴とする多層分析素子。
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