JPS5968650A - 液体中の化合物を分光測光法により測定するためのキユベツト - Google Patents

液体中の化合物を分光測光法により測定するためのキユベツト

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JPS5968650A
JPS5968650A JP58163428A JP16342883A JPS5968650A JP S5968650 A JPS5968650 A JP S5968650A JP 58163428 A JP58163428 A JP 58163428A JP 16342883 A JP16342883 A JP 16342883A JP S5968650 A JPS5968650 A JP S5968650A
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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、液体中の化合物を、分光測光法により評価す
ることにより定量分析するためのキュにツトに関する。
分光θ1]光による分析法は、工業的に最もしばしば使
用される液体試験法の1つである。純度検査、品質検査
、反応制御および監視、定性および定量分析が一般的用
途である。臨床化学において、人件の疾患を検知するた
め、血液、血漿および尿中の特定化合物の濃度を定量す
るのが好適である・ このため久しく公知なのが、種々の試薬の使用下および
大ていはサンプル物質の希釈後に、測定すべきサンプル
物質を透過形光変針中で測定する方法である。一般に、
大てい定常的に使用「1丁能にすぎないこの方法には、
標準層厚1釧のガラス−寸たけプラスチックキュベツト
が使用される。まだ特別の場合、他の層厚を有するキュ
ベツトが使用される。
透過測光法に適用すべきラムパート−ベールの法則(し
)11山tar l、−13et>rschen  0
ese tz  )  :から、吸光度範囲E−0,1
〜1および常用の物質濃度(−、l O−5〜10−4
モル/lとともにモル吸光係数ε l○4 モル−1・
l −cm−’で測定する場合、標準キュベツト層厚さ
に相応して層厚約l cmが必要であることが容易に導
かれる。難点は、測定すべき物質が高濃度である場合に
生じる。この場合、一般にザンゾルが希釈される。
すでに久しく分析化学において、ピペット注入−および
希釈誤差を回避するため、未希釈のサンプル物質を分析
目的に使用する傾向がある。
さらに、所要サンプル容積をできるだけ小さく維持する
ことが試みられた、そ」tというのもしばしばわずかな
量が使用されるにすぎず、あるいはまた費用上の理由か
ら試薬量を制限するためである。この難点の解決法の1
つが多年にわたり公知の試験用ストリップであり、この
ものは反応に所要の薬品を含有しかつ、わずかなサンプ
ル容積の被検液で浸漬ないしは点滴することにより分析
に使用され、その場合611定すべき物質の濃度が、反
応呈色を色票と比較するか1だは拡散反射光測光により
測定することにより定量される。しかししばしば試験用
]ストリップは、不均質なキャリヤ物質(紙)により所
要の精度が得られないか、寸たは例えば面1水性の透明
フィルム(例えば西ドイツ国特許明細書第159815
3号)を使用した場合のように、所要の色濃度がいずれ
にせよ得られることができない。吸収性のキャリヤ寸だ
はフィルムな−・乏−スとするこの迅速試験の付加的な
¥11点C」1、・・ミース物質の配量が極めて正確に
行なわ」しる必要があるか、あるいは1だ、不正確に配
置された際に過剰分が除去される必要のあることである
・わずかな容積で考慮可能なもう1つの解決が、ギュベ
ソト層jGIの縮小に向けられ、このことが例えばガラ
ス寸たは熱硬化性プラスチック(例えば西1゛イッ国!
侍ii′F明細書第2729294号に記載)のような
硬質柑料を使用し技術的に可能ではあるが、但し費用が
かかりかつ高コストで実現可能であるにすぎない。これ
に対し、安価に製造nJ能な使い捨て製品は、キュベツ
ト層厚さの所要M′I容差5%で製造することが困難で
ある0 米国I持訂再発行明細書第29725号からは、試薬お
よびザンゾルを、周縁が相互に結合された2枚の可撓性
シートより成る分析容器中で混合しかつ反応させ、かつ
とりわけこの反応生成物を分光測光法により測定するこ
とが公知である。このため、相互に所定の距離をおいて
分光側の光路中に配置された2一つの平行平面のゝゝ喫
“(IJa t: k を用)間に分析容器を配置し、
かつ分析容器の外側部を圧迫することにより、透明壁が
平滑にゝゝ喫“に接触するまで内圧が高めらねる・この
場合、これらゝゝ喫“の距離マイナス7−ト厚さの2倍
を“キュベラ]・“の層厚さと定義する。再び回連であ
るのが、厚さの許容差が5%を下廻るシートを製造する
ことである。この誤差の2倍がキュベツトの層厚さに入
るので、l mmを下廻る層厚は全く不正確にしか実現
されえない。
本発明の根底をなす課題は、液体中の化合物の定量が行
なわれ、かつ、試験用ストl)ツブによる試薬存在の長
所と所定キュベツトを同時に小さいザンゾル容積で使用
する際の分析精度とを合した装置が使用される方法を開
発することである。
ところで、この課題は、物質を分光測光法により測定す
るに当り、そのキュベツト室が透明フィラメントより成
る網状物(クロスまだはメリヤス)(以下にスペーサと
呼称する)により形成され、その場合キュベツト壁が2
つの透明な成形部材より成るかまたは1つの透明な成形
部4Jおよび1つの光反射性の部材より成るキュベラI
・を1史J口゛することにより角イ決されることができ
ると判明した。ギュベツト室の厚さは、スペー→ノーの
1ワさにより備えられる。ザンゾルは、側面の開11部
な経てスに一ザの毛管作用によりキュベラ(・室中へ搬
入される。さらに、化学反応に所要の試薬は、キュベツ
トを制限する1万捷たは両方のシートの面もしくはスペ
ーサに施こさ、l]ることかできるか、あるいは寸だキ
ュベツト開「1部に前置されたザンプル収容−および反
応部中に固定されることができ、その場合ザンゾル物肩
がキュベツトへ入る前に反応部を経て導かれると判明し
た。
ところで意外にも、例えば濾材として使用するため大量
に製造されてい′るよう々モノフィラメントクロスをス
ペーサに使用した場合、クロス1σ当りのフィラメント
数が不変に維持される限り、それぞれのフィラメントの
太さが約5%異なるとしても、数IJのザンプル容積で
反覆測定せる際に1%の変動係数が得られることが〒き
ると判明した。スペーサの毛管作用によりキュベツトの
これら成形部材が充填υ、態ですでに相対的に緊密に接
触するにせよ、測定中に倍変の外的圧力を成形部材に加
えかつこうしてスo−ザへの緊密な接触およびそれとと
もにキー1ベツトの不変の層厚さを保証するのが有利で
ある。有利にこれら成形部材は、同じくプラスチックン
−1・から製造される。
これら測定の驚異的な安定性は、測定に小便なのが成形
部材間の全空間ではなく、成形部材およびス被−ザフィ
ラメント間に残存する空間にすぎず、この空間がキュベ
ツトの見掛けの層厚を制限すると説明される。この見引
けの層厚は、有効許容差に相応するよりもわずかにl1
3刺許容差により左右される、それというのも1一方で
多数のフィラメントにわたる範囲が測定に使用され、従
って誤差がすでに補償され、かつ他方で例えば太いフィ
ラメントによる成形部、(1間距離の増大が、こ」tら
フィラメントが緊密(、て屯なり合うのでスペーサ中の
空間の低減を惹起し、pηつてとり、 [’)変動が上
のに相互補償されるからで・tリイ)・・ これらプラスチックキュベノl−は、ウェブ状の月4」
の片(lIIIまたは両側の長手縁を相互に接着しかつ
引)売き適当な1jでとのストリップに対し横方向に切
断することにより極めて簡単に量産されることができる
。
スペーサを形成する網状物は、検査すべきサンプルに不
溶である不吸収性の材料より成り、この材料は透明であ
りかっゎ」°がな吸着性を有するにすぎない。この網状
物は、独立のフィラメント(モノフィラメント)、寸だ
は多数の細イ独立(7) フィラメントより成る捻糸フ
ィラメント(マルチフィラメント)から織成または編成
されていることができる・、有利に、この網状物IJ:
モノフィラメノトクロスの形に形成されている・マルチ
フィラメント網状物は、フィラメント形状が圧力下に著
るしく変動することがあるので余り適当でない。
この場合、網状物の材利け、例えばポリエステル、ボ゛
リアミ ド、;1?リカー71ぞネー I・、ポリスチ
ロール、ポリウレタン1qのような不水溶4′1の重合
体重たは重縮合体より成ることができる・ガラス繊維d
1、白木その不活性の故に殊に適当であるが、但し適当
な厚さおよび許容差を有するクロスが市販されていない
。クロスを形成するフィラメントは、約10μ〜200
μの太さであればよい・モノフィラメントクロスが挙げ
られる場合、有利な太さが20μ〜lo’0/(である
。この場合、フィラメント密度はクロス1儒当り500
〜20本である。
網状物の厚さは、フィラメント太さおよびクロスの種類
と関連しかつ30 t1〜500 /Z、しかし有利に
40 tt〜200μであればよい。標準的クロスの場
合、これは交点の厚さ、すなわち2つのフィラメントの
太さに相応する。
これら透明な成形部材は、不吸収性でサンプルに不溶性
の平面状材料である。このものk)1、ガラスより成る
か、あるいはまた例えば網状物の41 Itに相応する
プラスチックンートより成ることができる・この使用さ
れる材料の厚さは制限されない、それというのもこれは
、米国特許i17発行明細旬第297’25号による装
置と反対に、キュベツトの層厚に入らないからである。
この厚さd:、実施上の理由がら0.05〜約1 mr
nである。
キュベツトの光反射性の部分は、金属、ガラス、セラミ
ック、プラスチックおよび他の反射性4i料より成るこ
とができ、その場合光反射が材料の金属被覆、光沢面ま
たは顔料着色により得られることができる。キュベント
に対向する面は、平面状で、不透過性かつ不吸収性であ
る。
キュベツト室の厚さは、網状物の厚さにより得られる。
このことが、前記せるように、有利に成形部材が分光光
度計の光学系により圧力01〜10−ζ−ルで圧迫され
ることにより達成され、従って測定下程中にキュベツト
厚さが網状物の月別構造により惹起される不変の再現可
能々価となる。これら成形部材が相互に固定結合される
場合、これら境界材1の少くとも1方が可撓性材料より
成るか、あるいはまたこれら利木・1の結合位置が弾性
に形成される必要がある。有利に、キュベツトは少くと
も1方の側面が開11し、その結果圧迫に際し存在する
過剰サンプルを詠出させることができる。ギュベノト一
一、3つの全キュベツト部材を、但し少なくともキュベ
ツトを制限する成形部材を接着、溶着またはクランプ圧
着することによりその形に維持されることができる。こ
のことは、1つの側面、対向する側面せたは全ての側面
で行なわれることができる。この場合、測定すべきサン
プル物質の装置が、1つまたはそれ以上の側面、あるい
U: tた背面寸たは前面から相応する開口部を経て行
なわれることができる。
スペーサおよび成形部材の面は、サンプル物質の流入を
容易にするため親水性丑たはそれに相応に形成される。
さらに、これら表面は]一種またはそれ以」二の試薬で
被覆されていてもよく、このことが湿潤剤ないし1二試
薬溶液を使用する浸漬、噴霧捷たけコーチングのような
前処理により行なわれることができる。
人ていの」場合、測定前ないしはキュベツト中での反応
進行前に、サンプルから特定の成分を分離するか捷だは
他の条件下に前反応を進行させることが推奨される。こ
のため、測定のために備えられた実際のキュベツト室の
外部に、す/ゾル収容部が別個の分離−および7寸たは
反応部として備えられることができ、この部分〜サンゾ
ルが装入されかつこの部分からサンゾルが分離−ないし
は前反応工程の経過後にキュベツト中へ移動せしめられ
る。最も簡単に、この移動はスペーサとの毛管作用的接
触により惹起されることができる。特殊な場合、例えば
時間的に制限された前反応、が進行した場合、移動がま
た能動的に、例えば反応部を圧迫することに」:り行な
われることができる。
サンプル収容部を固定するため、少くとも1方の成形部
利を、スペーサにより制限されたキュベツト部の長さを
越えて相応する範囲だけ延長される・有利に、付加的な
延長部が取手として使用されかつマーカーまたは標識の
位置を捺供することができる。
分離−寸たは反応部は、例えば、紙、プラスチックtた
はプラスチック−セルロースコンノミランドより成るフ
リースもしくは他の類似の材料のような吸収性材料より
成り、これらは所要の試薬とともに噴霧または含&する
ことにより備えられる。これら試薬が後続の測定に有害
である場合、これら試薬はキャリヤに固定されることが
できる・ イオン交換紙が有害なイオンの分離に使用されてもよく
、適当なフィルタ材131が微粒子状物質の分離に使用
されることができる。キュベツトにより収容されなかっ
た過剰量のサンゾルは、同じくこの部分により収容され
かつサンゾルの1量されざる装填を許容する・ それぞれの場合、本発明による装置は、金利料が透明で
あるキュベツトより成るように変更されてよく、従って
測定が透過光で行なわねることができ、その場合光源が
キュベツトの1一方の側面に、かつ感光性の検知装置が
他方の側面に配置される。しかしまた測定は、反射光測
光により行なわjしることができ、その場合光源および
光検知装置がキュベツトの同じ側面に配置される。捷た
本発明による方法は、分析すべきサンゾルが例えば染色
浴捷たはインキのような着色溶液より成る場合、または
例えば血液の赤血球濃度または血漿のビリルビン含分を
測定すべき場合、全く化学的試薬なしに実施されること
ができる。
光路外に配置された装置によりその層厚が測定される公
知のキュベツト(標準キュベソ1−+7)側壁、米国特
許再発行明細書第29725号によるゝ(契“)と対照
的にスペーサが光路中に配置されるので、フィラメント
およびサンゾルが同じ屈折率をイイする特定の場合を除
き、フイラメノ]・表面のイで1加的屈折を配慮すべき
である。
従って散乱損失を回避するため、分光光度計の受)’L
面が、散乱光をも捕集されるように形成される必要があ
る。そのため、キュベツトの直後に集光レンズまたはウ
ルプリヒト球が備えられる必要がある。他の場合には、
常用の分光装置が使用されてよい。
以下に、本発明による装置の他の特徴および利点を図面
実施例につき詳述する。
第1図において、顔料着色された/−11にモノフィラ
メントクロス2が重ねられている。
接着剤δを使用し、クロス2の上側で透明/−ト4およ
びサンゾル収容部5(例えばガラス繊維フリース)が顔
料着色7−ト1に固定されている・このクロス2は、同
じくこれら接着位簡の少くとも1つにより固定されるか
捷たば/−1・土、4および5の圧迫作用により支持さ
れる。
サンプル収容部5が、その下側に配置されたクロス2と
毛管接触する。過剰量のザンゾル液d1、シート1およ
び牛を圧迫せる際に開口面を経て流出することができる
3、 第2図において、顔料着色されたシート1にモノフィラ
メントクロス2が重ねられている・接着剤3を使用し、
クロス2の上側に透明シート4が固冗゛されている。装
置の下縁6が、液状サンプルの吸収に使用される。
以「に、本発明による装置の用法、製造および取扱い法
を実施例につき詳述する・ 例1 血液中ヘモグロビンの定量法 ジオクチル−Na−スルホザク/ネート 0.3g−ノ
アミル−Nfl−スルホザクンネート  031ザポニ
ン               252−赤面アルカ
リ塩           2.07−/ア7化水銀(
If )          9.○y・をクエン酸塩
01モル緩衝剤100m1中に溶解する・この溶液を、
500μ厚のポリアミドフリース(カル7社(Fa、K
alff’ )のSL 4207KA)に含浸しかつ引
続き60℃で乾燥するOこの含浸フリースを6 ynm
 rl>のストリップに切断するO −’、1.’ 、+ 02で着色せるポリスチロールノ
ート、5001L厚、77+++m[1J− 一透明なポリカー・J?ネートノー1− (ロンザ社(
Fa 、 L++ n /、a )のボカロンN (p
oト、rilo+1N )、透明)、150/l厚、1
5mm巾、 −0,05%ジオクチル−tJ a−スルホサクンネー
ト水溶液中で洗浄したモノフィラメツトポリアミドクロ
ス(チューリノヒャ−・71?イデルトウ一フンアブリ
ーク社(Fa 、Zjiricher l3eutei
 tuchfabr旨く )のti  ¥ 1 5 8
  C)  1 5mmm、および 一含浸されたフリース のこれらストリノゾから、加勢ノズルから施こされる溶
融接着剤を使用し、第1図による装置を接着形成する。
引続き、このウェブ状の装置を61m1Jのストリップ
に切断する。このようなキュベツトの寸法6 X 6 
mmのサンプル収容部(フリース)に血液約25μlを
滴加する・次いで、この血液を反応フIJ−スを経、そ
の中で赤血球を溶血させかっこれにより遊離されたヘモ
グロビンをヘモグロビンノアニドに反応させてキュベツ
トのスリット中へ流入さぜる。
ヘモグロビンシアニドの反応呈色を、ノアイス社の球状
付属レンズ付の拡散反射光度計PMQ11 1  (I
lrm+++!、+out;photometer P
 M Q  l  l  l  mitKug(川)]
+1Sa 17. V’(Jll ZelSS )で5
4Qrunで測定する、その場合試験用ストリップの透
明ノートの而を測定孔の前に載置しかつ平面研磨せるマ
グネットで圧迫(05・S−ル)する・その前にヘモグ
ロビン溶液で得られた標準曲線により、拡11り反射率
をヘモグロビン濃度に換算する。この?i 置、 k 
使用L、濃度範囲25〜2oOgY1B/lで、血液か
らのヘモグロビン定量を1日当り2係(変動係数)の精
度で実施することができる・第1表 例2 一顔料着色ぜるポリスチロール7−1・、500μ厚、
7 ’7 mm巾、 一透明ボリアセテートシート(ロンザ社ノウルトラファ
ン(Ultra−pl+an ) 20011厚、■5
IBm、 rlJ、 一モノフイラノントポリエステルクロス(チューリソヒ
ヤー・ボイテルトウーフファプリーク社のPE73丁I
C、フィラメント太さ38μ、フイラメノト数89.5
 ) 15mmrl〕、および 〜赤面アルカリ塩5係水溶液で含浸したガラス繊維フリ
ース、60 P / m2、(シュライヒャーーウント
・ンユル社(Fa 、5cb1.p+cher Pr3
chij1.l )のNr、9)、6 mm巾、のこれ
もストリップから、例1(第1図)に」=る装置を接着
形成しかつ6 mm、 rlJのストリッツ゛に加■「
する。ビリルビンを含有する純血液20/11イ1−′
ザンノル収′?fノリ スに商加寸/)1、こth I
J ’iス41 &(Iフリースが血球を維持する・ビ
リベルジノに酸化されたビリルビンを有する血漿をキュ
ベツトのスリント中へ流入させ、かつ例1におけるよう
に拡散反射光度計P lvi Q 3で53 Q rI
Inで測定する。これにより、血漿中のビリルビンσ:
、l(Il工ゴしく11.i;7r]「開本1g(・(
二」二り定[唱することができる。
例13 水溶液中のエバンス宵濃度の定量法 −顔4′−1着色せるポリスチロール/−1゛、500
1L厚、77 mm l+]、 一透明ポリスチロールシート、l OO11,15mm
 r1]、および 一モノノイラノントポリアミドクロス(チューリソヒヤ
ー・ボイテルトウーフノアブリーク社のN y 64 
n c )、15mm巾のこれらストリノゾから、第2
図による装置を接着形成しかつ10mm巾のストリップ
に加工した。これら′ニア、1−リノゾの下縁を、工・
ζンス青の水溶液の表面に慎重に接触させ、その場合直
ちにキュベツト室に溶液が充填される。充填されたこれ
らストリップを、ソアイス社製の球状付属レンズKAを
有する拡散反射光度計PMQ3で640世で測定し、そ
の後に拡散反射計を標準曲線により濃度に換算すること
ができる。反覆測定(【L 10)の場合、濃度範囲0
.01〜1、0 m −E ル/ e テ、変動係数が
偏z’+2%で約1係と測定される〇 第2表
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、本発明による装置のそれぞれ1
実施例を略示する縦断面図である〜1 着色ノート、2
 モノフィラメントクロス、3・接着剤、4 透明ノー
ト、5・サンゾル収容部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 キュベツトが2つの相互に平行な平面成形部月より
    成9、その場合これら2つの部拐の測定に使用される範
    囲が透明であるかまたは1方の部利が透明でありかつ1
    方の部材が反射性であるキュベツトにおいて、これら成
    形部月間にフィラメント網状物より成る平面スヘー、す
    が配置され、光路の長さがこのスペーサの厚さにより得
    られ、かつこれら成形部材およびスペーサが最低1つの
    縁で相互に結合されていることを特徴とする液体中の化
    合物を分光測光法により測定するだめのキュベラ1゛0 2 スペーサが、プラスチック繊維より成るモノフィラ
    メントクロスまたはマルチ、フイラメ71〜り「」スで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液体
    中の化合物を分光測光法により測定するだめのキュベツ
    ト。 3、検出反応に所要の試薬が固体の形で成形部材のスペ
    ーサに対向する面および/またはスペーサに配置されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1−!だは第2
    項のいずれかに記載の液体中の化合物を分光測光法によ
    り測定するだめのキュベツト。 4 スペーサとともに、吸収性拐料がザンゾル収容部と
    して配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1または第2項のいずれかに記載の液体中の化合物を分
    光測光法にヨシ測定するためのキュベツト。 5 吸収性拐わ1が反応層および/″?iだは分離層と
    して形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    4項記載の液体中の化合物を分光測光法により測定する
    だめのキュベツト・6、吸収性材料が、1方の成形部材
    により被覆されていないかまたは部分的妬被覆されてい
    るにすぎないことを特徴とする特許請求の範囲第4また
    は第5項のいずれかに記載の液体中の化合物を分光副光
    法により測定するためのギュはット0 71方の成形部拐が、キュベツト範囲を越えて延びかつ
    取手として形成されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1−第6項のいずれかに記載の液体中の化合物を
    分光測光法により測定するためのキュベツト0 6 ザンプル収容部の吸収性材料が細別的な試薬を含有
    することを特徴とする特許請求の範囲第4〜第7項のい
    ずれかに記載の液体中の化合物を分光d111光法によ
    り測定するためのキュベツト0 9 化合物が、尿、血漿および血液のような体液中の生
    物学的物質であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    〜第4項のいずれかに記載の液体中の化合物を分光測光
    法により測定するだめのキュベツト。 10 化合物が水性液体中の化合物であることを特徴と
    する特ハ/「請求の範囲第1〜第4項のいずれかに記載
    の液体中の化合物を分光測光法により測定するだめのキ
    ュベツト。 11、化合物が、血液中のヘモグロビンまたは血漿中の
    ビリルビンであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    〜第4項のいずれかに記載の液体中の化合物を分光測光
    法により測定するだめのキュベラ(・。
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