JP3090505B2 - イオン測定用試料希釈液およびイオン測定方法 - Google Patents
イオン測定用試料希釈液およびイオン測定方法Info
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Description
液およびイオン測定方法に係り、特に血液や尿などの生
体試料中のイオン濃度をイオン選択電極で測定する際に
用いるのに好適な希釈液および該希釈液を利用したイオ
ン測定方法に関する。
を分析する場合、ナトリウムイオン,カリウムイオン,
塩素イオンの検査件数は極めて多い。これらの測定に
は、炎光法や電量滴定法が古くから用いられてきたが、
近年、イオン選択電極法も多用されるようになってき
た。イオン選択電極を用いるときには、血液等の試料の
使用量を低減したり、電極性能を十分に発揮しうる領域
に測定対象成分の濃度を調整する等の目的で、試料をあ
らかじめ希釈液で適宜な倍率に希釈してから測定を行う
ことが多い。希釈倍率は、用いる自動分析装置の機種等
によって異なるが、10倍なしは数10倍とするのが一
般的である。イオン選択電極による生体試料中のイオン
濃度測定時に、試料を希釈するための液として、トリス
(ヒドロキシメチル)アミノメタンとホウ酸との混合溶
液を用いることが、特開昭60−228951号および特開昭61
−290353号に記載されている。
試料希釈液が用いられなければ、希釈後の測定試料液の
pHには、試料ごとに変動がみられる。特に尿を試料と
したときに、尿そのもののpHは試料間の変動幅が大き
いので、希釈後の測定試料のpHの変動幅も大きく、イ
オン濃度測定結果の誤差が大きい。高分子支持膜型のイ
オン選択電極を用いて生体液試料のイオン濃度を測定す
るために、上述した先行技術に示された希釈液を用いて
も、イオン濃度の測定誤差は満足できるほど小さくなら
ない。本発明の目的は、生体液試料の希釈後のpHをど
の試料についてもほぼ一定に保つことができ、かつ、イ
オン選択電極に悪影響を与えない試料希釈液を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、新規な組成の試料用
希釈液を使用した生体液中のイオン濃度を測定する方法
を提供することにある。
料希釈液は、ビス(2−ヒドロキシエチル)−イミノト
リス(ヒドロキシメチル)メタン(略称ビス−トリス)
とホウ酸を含む水溶液からなる。この希釈液は、ほぼ中
性の一定pHに調製して使用される。希釈液中のビス−
トリスの濃度は好ましくは5mmol/lから150m
mol/lに調製される。
液試料中のイオン濃度を測定する際に用いる希釈液のp
H緩衝能が高められる。この場合、pH緩衝能が高い希
釈液なら何でもよいわけではなく、イオン電極用の希釈
液には多くの制約がある。まず、測定対象イオン種を含
む希釈液ではそのイオン自身が測定を妨害するので、こ
のような希釈液とすることは基本的にできない。また、
一般に緩衝液と呼ばれるpH緩衝能が高い水溶液が知ら
れているが、これらのうちの多くは、リン酸緩衝液,ホ
ウ酸緩衝液,トリス塩酸緩衝液のように、ナトリウムイ
オン,カリウムイオン,塩素イオン等の測定対象イオン
を1種以上含むので、これらのイオンを測定対象とする
場合には使用できない。また、測定対象イオン種を含ま
ない緩衝液であっても、いずれかのイオン電極に、スロ
ープ感度や寿命などの電極特性の面で悪影響を与えるも
のも多い。かかる緩衝液も使用に適さない。さらに、希
釈液そのものの保存安定性やコスト等も大きな制約条件
となる。発明者等は、上記の制約に配慮しながら、尿の
ようなpHの変動の著しい試料を測定試料とする場合で
も、十分なpH緩衝能を有する希釈液を探索した結果、
本発明を完成するに至った。ビス−トリスは、一般にBi
s(2−hydroxyethyl)−iminotris(hydroxymethyl)metha
ne と称されており、このビス−トリスとホウ酸の組合
わせが中性付近の高いpH緩衝能を有する。本発明の希
釈液は、イオン感応性物質を含む膜を備えたナトリウム
イオン測定用,カリウムイオン測定用および塩素イオン
測定用のいずれのイオン選択電極にも、その特性に悪影
響を与えない。そして血液および尿の試料間にかなり大
きなpHの差があっても、希釈後の試料のpHを許容さ
れる小さな幅の中に収めることができる。生体液試料
は、本発明の希釈液によって通常10〜50倍に希釈さ
れた後、イオン選択電極と接触され試料中のイオン濃度
が測定される。希釈液自体のpHは、通常6.80〜8.
40の範囲内好ましくは7.30〜8.40の範囲内の所
定値となるよう予め調節されている。希釈液によって希
釈された後の生体液試料のpHは、6.70〜8.45と
なり、同じ希釈倍率で同じ試料種(例えば血液同士又は
尿同士)の場合にはpHの変動幅は、10乃至20の試
料数の標準偏差で0.25 以内とすることができる。
ウ酸からなる希釈液を用いた場合、ビス−トリスの濃度
および希釈倍率を変えたとき、尿を希釈した後の希釈試
料液のpHの平均値とその変動幅(標準偏差,表1の括
弧内)は表1のようになった。なお、サンプルとして用
いた尿は20サンプルで、そのpHは4.95 から9.
01 の間に分布しており、平均6.70,標準偏差1.
62であった。希釈倍率は10倍程度が実用性のある範
囲で下限の倍率である。この10倍希釈でみると表1よ
りビス−トリス濃度が5mmol/lであれば、希釈試
料のpH変動幅を目標とする偏差0.25 以内の範囲に
抑えることができたことがわかる。
ス−トリスとホウ酸からなる希釈液のpHを7.30 以
上とすることが望ましく、希釈液のpHが高くなるほ
ど、十分なpH緩衝能力をもたせるためのビス−トリス
の濃度も高くなる。しかし、ビス−トリス濃度が150
mmol/lを越えると、尿や血清のpH緩衝能に大き
な変化はなく、試薬コストを考慮すると、150mmo
l/lを越える濃度とすることは得策でない。以下に示
す実験に用いたイオン選択電極は、イオン感応性物質を
混在せしめた高分子膜を有する高分子支持膜型のイオン
選択電極である。感応性物質は、ナトリウムイオン測定
用がクラウンエーテルであり、カリウムイオン測定用が
バリノマイシンであり、塩素イオン測定用が第4級アン
モニウム塩である。これら3種のイオン選択電極は参照
電極と共にフローセルに直列に配置されており、このフ
ローセルに希釈液によって希釈された試料が流入され
る。柱状のイオン選択電極を用いる場合には、測定槽内
に3種のイオン選択電極および参照電極を挿入してお
き、測定槽に試料および希釈液を供給してもよい。イオ
ン選択電極としては他のタイプのもの、例えば半導体電
気化学センサなどを用いることができる。以下に本発明
の実施例を説明する。 実施例1 10mmol/lのビス−トリス水溶液に、よく撹拌し
ながら粉末のホウ酸を少量ずつ加えてpHを6.91に
調整した溶液を作った。これを希釈液として、ヒト血清
および尿を17倍に希釈して希釈試料を得た。そのpH
の測定を行った結果を表2に示す。サンプル数はいずれ
も10サンプルである。参考のために市販されているイ
オン選択電極用試料希釈液による17倍希釈試料のpH
測定も行った(表2に参考として表示)。
に比べて、希釈液の試料液のpH変動幅を小さくでき
た。尿を試料とした場合でも、標準偏差は0.20であり、
本発明の希釈液は著しpH緩衝能を示した。市販のナト
リウムイオン選択電極,カリウムイオン選択電極、およ
び塩素イオン選択電極を用いて、実施例1の希釈液が電
極の性能に与える影響について調べた。具体的には、ヒ
トプール血清およびプール尿を本希釈液で17倍に希釈
したものに各々の電極流路を浸したときのスロープ感度
の経時変化を調べた。その結果、いずれの場合でも、1
20時間という長い浸漬でも電極は実用に耐えるスロー
プを有しており、本希釈液が電極性能に対して悪影響を
与えないことが判明した。このように本発明に基づく希
釈液を用いれば、電極性能に対して悪影響を与えること
なく、希釈後試料液のpH変動幅を小さくできる。 実施例2 20mmol/lのビス−トリス水溶液に、よく撹拌し
ながら粉末のホウ酸を少量ずつ加えてpHを6.91 に
調整した溶液を作った。日立7150型自動分析装置
に、この溶液を電解質用希釈液として装填し、36個の
実検体の尿について、ナトリウムイオン,カリウムイオ
ン、および塩素イオンの濃度分析を行った。この自動分
析装置では、試料を希釈液で31倍に希釈し、イオン電
極法によって、これらの3種類のイオンの分析を行っ
た。比較のために同じ36の実検体を基準法で測定し
た。基準法は、ナトリウムイオンおよびカリウムイオン
が炎光法で、塩素イオンが電量滴定法である。表3にそ
れぞれのイオン種について基準法との相関係数および誤
差分散を示す。なお、誤差分散は次式で表されるもので
あり、この値が小さいほど、イオン電極による値が正確
であることを表す。
0型自動分析装置に装填し、同一の36の実検体につい
て分析を行った結果を表3に参考値として示す。
たほうが市販の希釈液を用いるよりも、相関係数,誤差
分散ともに良好な値となり、測定値が正確であることが
判明した。 実施例3 50mmol/lビス−トリス,20mmol/lホウ
酸,0.1 %ホルマリンからなる希釈液(pH7.58
)を日立7150型自動分析装置に装填し、血清の測
定を行った。実施例1及び実施例2と同様に良好な測定
結果が得られた。本希釈液には別な効果、つまり市販の
希釈液を用いた場合に比べて、多数の検体を測定したあ
との電極のスロープ感度の低下の度合いが小さいという
効果が有ることも明らかになった。具体的に、カリウム
イオン電極で10,000 検体測定後のスロープ感度の
低下は、市販の希釈液を用いた場合は、初期スローブ感
度の10〜15%であったのに対して、本希釈液を用い
た場合は、初期スロープ感度の3%以内であった。pH
が異なる種々のビス−トリスとホウ酸からなる希釈液を
用いて、この電極長寿命化の効果についてさらに検討を
加えた。塩素イオン選択電極の場合の結果を図1に示
す。縦軸は、血清を10,000 検体測定後の塩素イオ
ン電極のスロープ感度を初期値を1として表わした相対
スロープ感度である。この値が大きいほど電極の長寿命
化の効果が高いことを表わす。pH6.80以上の希釈液を
使用した場合で初期値の90%以上,pH7.30 以上
の希釈液を使用した場合で初期値の95%以上の相対ス
ロープ感度を有しており、ビス−トリスとホウ酸からな
る希釈液を使用した場合の電極長寿命化効果は、pH6.
90以上の希釈液、特にpH7.30 以上の希釈液を使用
した場合に顕著であることが明らかになった。なお、p
Hが8.40 を越えるビス−トリスとホウ酸からなる希
釈液は、ホウ酸濃度が高くなるために、このホウ酸イオ
ンが特に塩素イオン電極に対して妨害イオンとして働く
ために、塩素イオン電極の精度を悪化させるので、実用
的でないことも明らかになった。また、pHが8.40
を越えるビス−トリスとホウ酸からなる希釈液は、その
pH緩衝能に比してビス−トリスの使用量が多く、経済
性の面からも望ましくない。このように、本発明は、イ
オン電極のスロープ感度の低下を防ぐ効果をもつ。特
に、この効果はpH7.30以上の希釈液で著しい。 実施例4 50mmol/lビス−トリス,20mmol/lホウ
酸,0.1 %ホルマリンからなる本発明の希釈液(pH
7.58 )を日立7150型自動分析装置に装填し、同
一血清について20回の繰り返し測定を行ったところ、
塩素イオン濃度測定結果の再現性はCV値で0.16 %
であった。比較のために、50mmol/lトリス(ヒ
ドロキシメチル)アミノメタンとホウ酸と0.1 %ホル
マリンを含む希釈液(pH7.58)を作り、上記と同
じ血清で繰り返し測定(20回)を行ったところ、CV
値は0.45 %であった。このように、トリス(ヒドロ
キシメチル)アミノメタンとホウ酸からなる希釈液に比
ベて、本発明の希釈液は測定結果の信頼性を高めるとい
う効果をもつ。
液を用いれば、生体液試料が血清,尿等の何れの場合で
も、測定試料液のpHを一定の範囲内に保つことがで
き、イオン選択電極での測定結果の正確さを高めること
ができる。また、この希釈液はイオン選択電極の特性に
悪響影をもたらさない。
塩素イオン選択電極の相対スロープ感度の関係を示す図
である。
Claims (10)
- 【請求項1】ビス(2−ヒドロキシエチル)−イミノト
リス(ヒドロキシメチル)メタンおよびホウ酸を含む水
溶液からなるイオン測定用試料希釈液。 - 【請求項2】請求項第1項記載の希釈液において、上記
水溶液中のビス(2−ヒドロキシエチル)−イミノトリ
ス(ヒドロキシメチル)メタンの濃度は、5mmol/
lから150mmol/lの範囲内にあることを特徴と
するイオン測定用試料希釈液。 - 【請求項3】請求項第1項記載の希釈液において、上記
水溶液のpHは、6.80から8.40の範囲内に調節され
ていることを特徴とするイオン測定用試料希釈液。 - 【請求項4】請求項第3項記載の希釈液において、上記
pHは7.30から8.40の範囲内に調節されているこ
とを特徴とするイオン測定用試料希釈液。 - 【請求項5】請求項第1項記載の希釈液において、上記
水溶液は防腐剤としてホルマリンを含むことを特徴とす
るイオン測定用試料希釈液。 - 【請求項6】請求項第1項記載の希釈液において、上記
希釈液は、ナトリウムイオン,カリウムイオンおよび塩
素イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のイオ
ンの濃度の測定に供されるものであることを特徴とする
イオン測定用試料希釈液。 - 【請求項7】生体液試料を、ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)−イミノトリス(ヒドロキシメチル)メタンおよび
ホウ酸を含む水溶液からなる希釈液で希釈して希釈生体
液試料を得る第1の工程と、上記希釈生体液試料中のイ
オンをイオン選択電極によって測定する第2の工程を含
むイオン測定方法。 - 【請求項8】請求項第7項記載のイオン測定方法におい
て、上記第2の工程では、上記イオン選択電極としてイ
オン感応性物質を混在せしめた高分子膜を有する高分子
支持膜型のイオン選択電極を用いることを特徴とするイ
オン測定方法。 - 【請求項9】請求項第7項記載のイオン測定方法におい
て、上記第2の工程では、ナトリウムイオン選択電極,
カリウムイオン選択電極および塩素イオン選択電極によ
って上記希釈生体試料を測定することを特徴とするイオ
ン測定方法。 - 【請求項10】請求項第7項記載のイオン測定方法にお
いて、上記第1の工程では、上記希釈生体液試料のpH
が、6.70から8.45の範囲内に調節されることを特
徴とするイオン測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03184330A JP3090505B2 (ja) | 1990-07-30 | 1991-07-24 | イオン測定用試料希釈液およびイオン測定方法 |
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JP2-199296 | 1990-07-30 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05209857A JPH05209857A (ja) | 1993-08-20 |
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Family
ID=26502439
Family Applications (1)
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JP03184330A Expired - Lifetime JP3090505B2 (ja) | 1990-07-30 | 1991-07-24 | イオン測定用試料希釈液およびイオン測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3090505B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104020029A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-09-03 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 用于测定聚合物中杂原子含量的样品前处理方法及其应用 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6475405B2 (ja) | 2013-05-07 | 2019-02-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電解質濃度測定装置およびそれを用いた測定方法 |
CN105829875B (zh) | 2014-01-31 | 2019-04-16 | 株式会社日立高新技术 | 流动型离子选择性电极、采用该电极的电解质浓度测定装置以及生化自动分析装置 |
CN115702637B (zh) * | 2021-08-13 | 2024-01-30 | 郑州安图生物工程股份有限公司 | 一种胃泌素17血液样本的保护剂 |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP03184330A patent/JP3090505B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104020029A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-09-03 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 用于测定聚合物中杂原子含量的样品前处理方法及其应用 |
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