JPS6069552A - 銅の比色定量の方法及び試薬 - 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】 本発明は新規な銅の比色定量方法に関する。更に詳しく
は、界面活性剤を併用又は併用せず、鉄及び／又は亜鉛
が存在するときはマスキング剤として１−ヒドロキシエ
タン−１，１−ジホスホン酸を用い、ニッケル及び／又
はコバルトが共存するときはマスキング剤としてジメチ
ルグリオキシムを用い、２−ピリジルアゾアミノフェノ
ール誘導体又はその塩を発色剤として用いて銅を比色定
量する方法、従ってその定量試薬に関する。

銅はクラーク数５５ｐｐｍの元素で広く自然界に分布し
、各種工業月料として欠くことができな（、又生理的に
重要な意味をもち、生体組織１ｇ当り１０−６〜１０’
、９程度含有され、特異な生理活性を担う。環境保全等
の点からも、重金属である銅は、各種基準の規定の対象
でもある。即ち、工業的に、生理的に、病理的に、その
他あらゆる形の試料につき、銅の分析が必要であること
は論を俟たない。

銅の分析法としては、バンクプロイン法に代表される吸
光４度法、１，１．３−トＩＪシアノー２−アミノーＪ
−プロペン法、ルミノール・過酸化水素蛍光法に代表さ
れる蛍光法、３２４，８ｎｍに於ける発火スペクトルに
よる炎光又は原子吸光分析法が挙げられるが、特殊器具
を要することなく多数検体を処理できるものとして、吸
光４度法が有利である。又銅の比色試薬は極めて多数発
表されているが、実用的といえるものはジエチルジチオ
カルバミン酸塩、クプロイン系、及びジチゾン等数種に
過ぎない。この中で銅の特異的比色試薬として精密分析
に用いられているのが、クプロイン系の内で最も感度の
高いバンクプロインであるが、それでもその分子吸光係
数は１２，８６０であって超微量分析用には充分でなく
、ジエチルジチオカルバミン酸塩（ε＝１５，８９０）
やジチゾン（ε−２８，６００）は、試薬安定性、呈色
安定性、特異性に劣り、精密分析には使用できない。

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７０〜１３．３ｘｉｏ’
　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ェノール系化合物に於て
もその一般的な非特異性の故に、銅以外の微量金属にも
感応するという欠点を有している。

先に木兄２吸′者らは、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、亜鉛又はニッケルに特
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、銅に特異的にして極めて高感度な超
微量分析法をめて鋭意研究、鉄又は亜鉛が存在するとき
、及び／又は、ニッケル又はコバルトが存在するとき、
従来分析の手法に於いて用いられたことのなかった化合
物をマスキング剤とし、て使用し、界面活性剤を併用又
は併用しないで、特開昭５７−９１９７’５に開示の化
合物類のうち、その一部を成す化合物群を以て発色剤と
する、新規にして有用な本発明方法を完成した。

本発明発色剤は、一般式〔１〕 又はハロゲンを、Ｒ１は水素又は低級アルキル基を、几
２．１（，３は夫々同種又は異種のものを表わし、水素
、低級アルキル基、スルホ低級アルギル′基、及びω−
スルホヒドロキン低級アルキル基からなる群から選択さ
れた置換基を表わす）なる２−ピリジルアゾアミノフェ
ノール誘導体又はその塩であり、本発明マスキング剤は
、鉄及び／又は亜鉛に対しては１−ヒドロキシエタン−
１，１−ジホスホン酸であり、ニッケル及び／又はコバ
ルトに対してはジメチルグリオキシムである。勿論、鉄
、亜鉛、ニッケル、及びコバルトの何れもが共存しない
ことが予め知られている場合は、これらマスキング剤の
併用は省略できろ。

従来の分析手法に於いて、鉄、亜鉛、ニッケル、及びコ
バルトのマスキング剤として、クエン酸塩、縮合リン酸
塩、弗化ナトリウム、ニトリロ三酢酸、酒石酸塩等は公
知であり、本発明発色剤に併用すると、若干の効果を示
し、界面活性剤の併用によ、ってその効果は更に上昇す
るが、マスキング力、銅の発色に対する影響、及び必要
量等に於いて、本発明マスキング剤に比べて遥かに劣る
ものである。従来の分析手法に於いて、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、本発明発色
定量に於いて、完璧な効果を示したことは極めて意外な
ことであった。

本発明に特に有効なノニオン系界面活性剤としては、Ｔ
ｒｉｔｏｎＸ　−１００（ポリオキシエチレンインオク
チルフェニルエーテル；ローム＆）＼−ス社商品名１、
Ｂｒ１ｊ　−３５Ｃポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル；化工アトラス■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；化工アトラス■商品
名〕、Ｔｗｅｅｎ　２０　（ポリオキシエチレンソルビ
タンモノラウリルエーテル；化工アトラス■商品名〕、
’］”ｗｅｅｎ、８０　Ｃポリオキシエチしくソルビタ
ンモノオレイルエーテル；化工アトラス■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 学工業（掬商品名〕、ＴｒｉｔｏｎＸ　−　４　０　５
　［ボ１）オキシエチレン１０−ム＆ノ１−ス社商品名
〕、エマルゲン１’４　７　（ポリオキシエチレンアル
キルエーテル；化工アトラス（株商品名〕、エマルゲ／
９２０〔ポリオキシエチレンラウリルエーテルトラス■
商品名〕、エマルゲン９　５　０　（　、Ｉ？　ｌ）　
７１−キシエチレンノニルフェニルエーテル ス■商品名〕、エマルゲンＰ　Ｐ　２９　０　Ｎ　Ｃ　
、１−キンエチレンニオキシプロピレンブロックｄ？　
ＩＪママ−化工アトラス■商品名〕、エマン゛−ル３１
３０〔ポリオキシエチレンソルビタ／モノステアレート
；化工アトラス■商品名〕などが用（・られる力１これ
らに限定されるものではなし・。

アニオン系界面活性剤として＆１−、ヅーンデ・ノド丁
ＣＭＮ［ポリエチレンアルキルエーテル ルＮａ塩；三洋化成工業■商品名］、エマールＮＣ〔ホ
リオキシエチレンアルキルフエニルエープ−ル硫酸エス
テル；化工アトラス■商醒」名〕、アラノンＡＣＥ［：
Ｎ−ココイル−Ｎ−ノチルーＯーーアラニンＮａ塩；用
研ファインケミカル■商品名〕、エマール２０Ｃ〔ポリ
オキ／エチレンアルキルサルフェートＮａｑ　；化工ア
トラス■商品名〕、ノニポールＳ−４　０　（ポリエチ
Ｖンアルキルフェニルエーテル硫酸エステルＮａ塩；三
洋化成工業■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ｌ−　Ｂ　Ｌ　［
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■商品名〕、レベノールＷＸ〔ポリオキシエチレ
ンアルキルサルフェートＮａ塩；化工アトラス■商品名
〕、ウルトラホンＷ［ベ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■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；化
工アトラス■商品名）、ソフタノール３０８−２５Ｃ第
二級アルキル硫酸ソーダ塩；日本触媒化学工業■商品名
］、孝中≠芋妻唯４４０１５”４　−　レヘノーｔｖ　
Ｗ　Ｚ〔ポリオキシエチレンアルキルザルフェー１−　
Ｎａ塩；化工アトラス■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カチオンＢ１３〔ラウリ
ルトリメチルアンモニウムクロリド；１」本油脂■商品
名〕、コータミン８６Ｐ〔ステア　１Ｊ　／ｌ／トリメ
チルアンモニウムクロリド；化工アトラス■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
■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／ヒト−ル２４１３〔ラウ
リルベタイン；化工アトラス■商品名〕、ア／ヒト−ル
８６Ｂ［ステアリルベタイン；化工アトラス■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。

本発明界面活性剤の有効濃度は眉に限定されるものでは
ないが、好ましくは０．０１〜２００飴千゛あり、ｐ　
Ｈ　４〜１２の範囲で澄明に＠解せしめればよい。

本発明発色剤は一般式（１〕に示される通りであるが、
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、及びアミン基が
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〔
Ｉ〕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＜　ｉｔ’、几２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〔
１〕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〔１〕の、Ｒ２又は几３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（ても水溶性で
あり、又本発明方法のうち界面活性剤を併用する方法を
用いる場合憾、一般式能の化合物発色剤自身を水溶性に
′１−る必要はない。

本発明方法は、所要のｐ　ｆ（の緩衝水溶液に、適量の
本発明マスキング剤、界面活性剤、及び発色剤を適宜溶
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１
０分間とが少時放置し、試薬盲検を対照に５６０　ｎｍ
の吸光度を測定、検量線と対比して、試料中の銅濃度を
めればよい。

斯くの如（本発明は、銅に対して分子吸光係数約９０，
０００という高感度を示し、且つ銅に特異的発色を示し
、而も手法は極めて簡単な、従来なかった銅の超微惜分
析の方法と試薬を提供、斯業に貢献すること極めて犬で
ある。

以下に実施例ケ示す。

実施例１ ｏＩＭ炭酸塩緩衝液（ｐｌ−１１０，０）　］　ｌに、
発色剤２−（５−ブロモ−２−ピリジルアゾ）−５−（
Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−３−スルホプロピルアミノ）フ
ェノール（以下５−　Ｂ　ｒ　−Ｐ　Ａ　Ｐ　Ｓと略称
する）　０．０５　ｍＭ、、ｌ−ヒドロキシエタン−１
，１−ジホスホン酸（以下！−１、Ｅ　Ｐ　Ａと略称す
る）ナトリウム塩３．Ｊ９．ジメチルグリオキシム（以
−）’　Ｉ１１′ｌ　Ｇ　Ｏと略称ｆ　ル）　２　ｔ　
ト１７　ラム塩３００　ｍｇ、ブリッジ−３５１０，９
、及び臭化セチルトリメチルアンモニウム１０ｐ’ｉ溶
解、これが発色試液となる。

銅０．００１〜０．５Ｐ′ｐｒｎを含むと予想される試
料０．５　ｍｌに、発色試液２．５　ｒｎｌを加え、５
分間放置した後試薬盲検を対照に、５６０ｎｍの吸光度
を測定１〜、検量線と対比して試料中の銅濃度′！！１
′得ろ。

本実施例の方法に準じ、銅Ｙ２Ｏ０μ９／ｃＪＩ含有す
る試料に鉄、亜鉛、ニッケル、及びコバルトケ共存せし
めた上、本発明マスキング剤を併用し、フ、−場合とし
ない場合、又本発明界面活性剤を併用１−だ場合としな
い場合につき、本発明発色剤を用いて測定した結果乞第
１表に示づ−。第１表に於いて、鉄、亜鉛、−長ケル、
及びコバルトは何れも各々１０００μｇ／ｄ　Ｉが予め
添加されており、それらが本発明発色剤と作る金属キレ
ートの生成塵は、共存金属を夫々銅としての碧定値（μ
Ｉ／ｄｌ）で示してあり、銅についての数値は吸光度が
示しである。

第１表　発色剤、マスキング剤、及 び界面活性剤の組合せによる金属キ レートの生成度 尚第１表に於いて発色剤５　Ｂ　ｒ　Ｐ　Ａ　Ｐ　Ｉ−
Ｉ　Ｓ　１は、２−（５−ブロモ−２−ピリジルアゾ）
−５−（Ｎ　−ｎ−プロピル−Ｎ−２−ハイドロキシ−
３−スルホプロピルアミノ）フェノール’ａ？、３　、
５−Ｂ　ｒ　−Ｐ　Ａ　Ｐ　Ｓは、２−　（３，５−ジ
ブロモ−２−ピリジルアゾ）　−５−（Ｎ　−ｎ−プロ
ピル−Ｎ−３−スルホプロピルアミノ）フェノール’ｄ
’　、３１５−　Ｂ　ｒ　−Ｐ　Ａ　Ｅ　Ｓは、２−（
３，５−ジブロモ−２−ピリジルアゾ）−５−（Ｎ−エ
チル−Ｎ二３−スルホプロピルアミノ）フェノール’＆
、３．５−Ｂ　ｒ　−Ｐ　Ａ　Ｍ　Ｅ　Ｓは、２−　（
３，５−ジブロモ−２−ビ１Ｊジルアゾ）−４−メチル
−５−（Ｎ−エチル−Ｎ−３−スルホプロピルアミン）
フェノールを、マスキング剤のａはＨＥ　Ｐ　Ａ　ｆ、
、；、同じ（ｂはＭＧＯを示し、界面活性剤としてはレ
バソーブＮＬ（臭化ラウリルピリジニウム）を使用した
。

実施例２ トリク０　ル酢酸７．９ｉ１Ｎ−塩酸１００Ｔｎｌに溶
解したものを除蛋白試液とする。又０．５Ｍ炭酸塩緩衝
液（ＰＨ１Ｏ，５）　８００ｒａｌに発色剤５−　Ｂ　
ｒ−ＰＡＰＳｏ、０５ｍＭ、ＭＧＯ２ナトリウム塩３０
０ｍ９、ＨＥＰ　Ａ　ナトリウム塩３．０ｇ、ソフタノ
ール９０′ｆａ０：５Ｉ、及びカチオンＢＢＩＯ，ｊｉ
＋４加え、水で全量１１としたものを発色試液とする。

血清０．５　ｍｌに除蛋白試液ｏ５ｍｌを加え、攪拌後
２．５０Ｏｒｐｍで１０分間遠沈する。上清０．５　ｍ
ｌを採り、発色試液２．５　ｍｌを加え、１０分間放置
後、試薬盲検を対照に５６００ｍの吸光度を測定し、検
量線（第２図）と対比して血清中の銅の濃度を算出する
。

本実施例に従って測定し、従来法（バックプロイン法）
測定値と比較した結果を第２表に示す。

因みにバックプロイン法は次の通り操作した。即ち、血
清２．０　ｍｌにＩＮ−塩酸１，０ａｉｌ！”ａ＝加え
、攪拌後８０〜９５℃温浴に２分間つけ、次いで除蛋白
液（２０％　）　リクロル酢酸）１ｍｌＦ４’加え、攪
拌後２．５００ｒｐｍで１０分間遠沈、上清２ｍ７’ｒ
採り、これに０．０２５％Ｌ−アスコルビン酸ｌ〇−を
加え、結晶酢酸ナトリウム４０ｇ、バンクブロイ／スル
ホン酸ナトリウム１５ｍ９、及び水１００ｍ１ｌからな
る発色液ｉ、　ｏ　ｍ１ｙｒ加えて混和、４８００ｍの
吸光度を、試薬盲検を対照に測定し、検量線（第２図）
と対比して血清中の銅の濃度をめる。

第２表　本発明方法とパンクプロイ ン法との、血清に於ける銅測定値の 比較 Ｙ　＝０．９８　ｘ＋　１．００ 実施例３ ０．１Ｍ炭酸塩緩衝液（ｉ＞Ｈｌ　Ｏ，０）　１　ｌに
、発色剤５−Ｂｒ−ＰＡＰＳｏ、０５ｍＭ’ａ＝、表３
に示す通り、マスキング剤と界面活性剤とを、共存させ
たりさせなかったりして溶解、得られた発色液２．７５
ｍ１’１ｇ、鉄、亜鉛、ニッケル、及びコバルトを各々
１０００μ９７ｄｌ共存させた銅の２００μｇ７ｄ＋溶
液ｇ、　２５　ｍｌに加え、５分間放置した後、試薬盲
検を対照に、５５　Ｑ　ｎｍの吸光度を測定し、検量線
と対比して銅を定量する。

その結果を第３表に示す。木表に於いて共存金属が発色
剤と作る金属キレートの生成度は、共存金属を夫々銅と
しての算定値（μ、９／ｄ　ｌ　）で示してあり、銅に
ついての測定数値は吸光度が示しである。

第３表　５−　Ｂ　ｒ　−Ｐ　Ａ　Ｐ　Ｓ　Ｉ）種々の
条件下に於ける、金属キレートの 生成度 第３表に於いてａ及びｂは第１表の通り、界面活性剤は
２％添加、但し曇印は１チ添加で、Ｃはサンデツ）ＥＭ
Ｎ、ｄはレベノールＷＸ、ｅはソフタノール９０、ｆは
レバンープＮＬ、ｇはトリトンＸ−１００、！１はブリ
ッジ−３５、ｌは臭化セチルトリメチルアンモニウム、
Ｊはアンヒトール２４Ｂ、にはニラサンカチオンＢＢで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来法（バンクプロイン法）の検量線（横軸
はＣｕ量（μ、！ｉ’／ｄｌ’）’＆、縦軸は４８０ｎ
ｍ吸光度を示す。）を示し、第２図は、拳法（５−Ｂ　
ｒ　−Ｐ　Ａ　Ｐ　Ｓ法）の検量線（横軸はＣｕ量（μ
ｇ／旧）を、縦軸は５６０　ｎｍ吸光度を示す。）を示
す。 特許出願人　和光純薬工業株式会社 １図 Ｃｕ　ｌ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　鉄及び／又は亜鉛が共存するときはマスキング
   剤として１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸
   を用い、ニッケル及び／又はコノくルトが共存するとき
   はマスキング剤としてジメチルグリオキシムを用い、一
   般式　− Ｒ２、Ｒ３は夫々同種又は異種のものを表わし、水素、
   低級アルキル基、スルホ低級アルキル基、及びω−スル
   ホヒドロキシ低級アルキル基からなる群から選択された
   置換基を表わす）なる２−ピリジルアゾアミノフェノー
   ル誘導体又はその塩を発色剤とする、銅の比色定量方法
   。
2. （２）鉄及び／又は亜鉛が共存するときはマスキング剤
   として１−ヒドロキシエタン−１，】−ジホスホン酸を
   用い、ニッケル及び／又はコバルトが共存するときはマ
   スキング剤としてジメチルグリオキシムを用い、一般式 又はハロゲンを、Ｒ１は水素又は低級アルキル基を、几
   ２．几３は夫々同種又は異種のものを表わし、水素、低
   級アルキル基、スルホ低級アルキル基、及びω−スルホ
   ヒドロキシ低級アルキル基からなる群から選択された置
   換基を表わす）なる２−ピリジルアゾアミノフェノール
   誘導体又はその塩を発色剤とする、銅の比色定量に於い
   て、界面活性剤を併′用することを特徴とする、銅の比
   色定量方法。
3. （３）界面活性剤としてノニオン系界面活性剤、アニオ
   ン系界面活性剤、カチオン系界面活１１剤、又は両性界
   面活性剤を用いる、特許請求の範囲第２項記載の、銅の
   比色定量方法。
4. （４）界面活性剤としてノニオン系界面活性剤とカチオ
   ン系界面活性剤とを特徴する特許請求の範囲第２項記載
   の、銅の比色定量方法。