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JPH0616033B2 - Ammonia and urea analyzer - Google Patents

Ammonia and urea analyzer

Info

Publication number
JPH0616033B2
JPH0616033B2 JP57066127A JP6612782A JPH0616033B2 JP H0616033 B2 JPH0616033 B2 JP H0616033B2 JP 57066127 A JP57066127 A JP 57066127A JP 6612782 A JP6612782 A JP 6612782A JP H0616033 B2 JPH0616033 B2 JP H0616033B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ammonia
urea
carrier
sample
indicator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57066127A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58193459A (en
Inventor
清 奥田
泰生 山尾
好範 高橋
茂 藤岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkray Inc
Original Assignee
Kyoto Daiichi Kagaku KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyoto Daiichi Kagaku KK filed Critical Kyoto Daiichi Kagaku KK
Priority to JP57066127A priority Critical patent/JPH0616033B2/en
Publication of JPS58193459A publication Critical patent/JPS58193459A/en
Publication of JPH0616033B2 publication Critical patent/JPH0616033B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/62Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving urea

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  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体試料、特に体液、例えば血液、血清、血
漿、唾液中のアンモニアおよび尿素の濃度を測定するた
めの分析具に関するものである。
The present invention relates to an analytical tool for measuring the concentrations of ammonia and urea in liquid samples, especially body fluids such as blood, serum, plasma, saliva.

体内におけるアンモニアは、主として蛋白質代謝の過程
におけるアミノ酸の脱アミノ化および食事によって摂取
される蛋白質の細菌などによる分解によって生成され
る。そして近年、この血中アンモニア濃度が、肝性脳症
を伴う重症肝疾患、とくに劇症肝炎、肝硬変などの病態
把握やその治療を行なう際に重要視されるとともに、先
天性尿素サイクル酵素欠損症や先天性アミノ酸代謝異常
症の診断治療に欠くことのできない検査項目として注目
されてきている。
Ammonia in the body is mainly produced by deamination of amino acids in the process of protein metabolism and decomposition of proteins ingested by diet by bacteria and the like. And in recent years, this blood ammonia concentration has been regarded as important when grasping and treating the condition of severe liver diseases with hepatic encephalopathy, especially fulminant hepatitis, cirrhosis, and congenital urea cycle enzyme deficiency and It has attracted attention as a test item that is indispensable for the diagnosis and treatment of congenital amino acid metabolism disorders.

一方尿素は、人体における蛋白質代謝の反応主生成物で
あり、尿素の濃度は腎機能の指標となるし、毒性物質は
尿素の度合に概ね比例して血液中に含まれるので、高濃
度の血中尿素は、医師にとって診断上重要な指標とな
る。
On the other hand, urea is the main reaction product of protein metabolism in the human body, and the concentration of urea serves as an index of renal function, and toxic substances are contained in blood in proportion to the degree of urea. Middle urea is an important diagnostic index for doctors.

このようにアンモニアおよび尿素の濃度測定は臨床的見
地から極めて重要である。
Thus, the measurement of ammonia and urea concentrations is extremely important from a clinical point of view.

ところで、臨床化学でよく知られているアンモニアの測
定法には、従来からコンウエイ(Conway)やセリグソン
(Seligson)らの微量拡散法、イオン交換樹脂法、更に
は、除蛋白比色法ならびに最近では酵素法がある。又、
尿素の測定法には、従来では、尿素とジアセチルモノオ
キシムを反応させ新しく生成した化合物の吸収を光度計
で測定するジアセチルモノオキシム法がある。また、近
代的には尿素をウレアーゼにて分解し、炭酸アンモニウ
ムにした後、これを分解してアンモニアガスとし公知の
ネスラー(nessler)試薬又はバースロット(Berthelo
t)試薬に生成した着色反応物の呈色度を調べる方法が
ある。しかしこれらの方法は正確である反面、多量の
検体を要する、検量線をその度毎に作成しなければな
らない、分析に長時間を要する、特殊な分析装置を
必要とする、毒劇物を使用するなど、多くの欠点を有
している。
By the way, the well-known methods for measuring ammonia in clinical chemistry include the microdiffusion method of Conway and Seligson, the ion exchange resin method, and further the deproteinization colorimetric method and recently There is an enzymatic method. or,
Conventionally, as a method for measuring urea, there is a diacetyl monooxime method in which urea and diacetyl monooxime are reacted to measure the absorption of a newly formed compound with a photometer. Further, in the modern times, urea is decomposed with urease to form ammonium carbonate, which is then decomposed into ammonia gas, which is a known Nessler reagent or Berthelo.
t) There is a method of examining the coloration degree of the colored reaction product formed in the reagent. However, while these methods are accurate, they require a large amount of sample, have to prepare a calibration curve each time, require a long time for analysis, require a special analyzer, and use poisonous substances. It has many drawbacks such as

そこで、これらの欠点を是正し、手軽に測定するための
測定具がいくつか開発されている。
Therefore, some measuring tools have been developed to correct these drawbacks and measure easily.

例えば、米国マイルス社より発売されているアゾスティ
ックス(商品名)で知られる尿素濃度測定用試験紙があ
る。これは濾紙の細片にウレアーゼと緩衝剤を含浸させ
てあり、全血の1滴を塗布して、1分間反応を待って全
血中の赤い血球成分を水洗除去し、表面に呈した色調を
あらかじめ作成された標準比色表を用いて肉眼判定して
血中の尿素濃度を大まかに知るものである。この試験具
は簡易性迅速性を満たしているが、検体が全血に限られ
ており、かつ、その全血のヘマトクリット値に測定結果
が大きく影響を受け、さらに血球成分を水洗除去した後
は直ちに呈色度が低下するなどの分析の精密・正確さに
重大な欠点を有している。
For example, there is a test paper for urea concentration measurement known as Azo Sticks (trade name) sold by Miles, Inc. of the United States. This is a small piece of filter paper impregnated with urease and a buffering agent. One drop of whole blood was applied, the reaction was waited for 1 minute, the red blood cell component in whole blood was washed off, and the color tone on the surface was shown. It is a method for roughly knowing the urea concentration in blood by visually deciding using a standard colorimetric table prepared in advance. Although this test device satisfies the requirements of simplicity and rapidity, the sample is limited to whole blood, and the hematocrit value of the whole blood is greatly affected by the measurement result, and after the blood cell component is removed by washing with water, There is a serious drawback in the precision and accuracy of the analysis, such as the immediate decrease in coloration.

次に、特公昭50−1619号明細書には、強酸性イオン交換
樹脂とパラジメチルシンナムアルデヒドが反応して生じ
る青色化合物による呈色を目視判定する尿素濃度測定用
組成物が開示されている。これは試料が血清又は血漿に
限られていること、試料自体のpH・緩衝能・色調に測定
値が影響され、さらにウレアーゼを使用していないため
尿素に対する特異性に乏しく、試料中の代謝物や薬剤に
測定値が影響されるなどの欠点を有している。
Next, Japanese Examined Patent Publication No. 50-1619 discloses a urea concentration measuring composition for visually observing the coloration of a blue compound produced by the reaction of a strongly acidic ion exchange resin and paradimethylcinnamaldehyde. This is because the sample is limited to serum or plasma, the measured value is affected by the pH, buffering capacity, and color tone of the sample itself, and since urease is not used, it has poor specificity for urea and metabolites in the sample. It has the drawback that the measured value is influenced by the drug.

更に特開昭54−151094号明細書には、全血あるいは血清
を測定試料とするアンモニア及び尿素の分析具が開示さ
れている。これは反応系で発生したアンモニアをネット
又はフォィルを通して指示薬に到達させ、指示薬系での
発色の度合より試料中のアンモニア又は尿素の濃度を調
べるものであるが、指示薬系の一部が開口しているため
に、試料が指示薬系に浸み込んで呈色が不均一となり、
あるいは反応系で発生したアンモニアが指示薬系を均一
に呈色せしめることができない欠点がある。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 54-151094 discloses an analyzer for ammonia and urea using whole blood or serum as a measurement sample. This is to allow the ammonia generated in the reaction system to reach the indicator through a net or a foil, and to check the concentration of ammonia or urea in the sample from the degree of color development in the indicator system. The sample soaks into the indicator system, resulting in non-uniform coloration,
Alternatively, there is a drawback that ammonia generated in the reaction system cannot uniformly color the indicator system.

又、特公昭56−11108号明細書には、水溶液中のアンモ
ニアを反応系でアンモニアガスとなし、該アンモニアガ
スがガス通気性膜を通って指示薬系に達することにより
指示薬系の顕色剤を変色せしめることを利用して水溶液
のアンモニア濃度を知る技術が示されている。しかしこ
の分析具は、指示薬系に、顕色剤を親水性ゲルビーズに
含浸させ、該ゲルビーズを粘着テープ上に単層に付着さ
せたものを用いており、またガス通気性フイルムを用い
ているために再現性のある製造が困難である。
Further, Japanese Patent Publication No. 56-11108 discloses that an ammonia in an aqueous solution is converted into ammonia gas in a reaction system, and the ammonia gas reaches an indicator system through a gas permeable membrane to thereby provide an indicator type developer. A technique for knowing the ammonia concentration of an aqueous solution by utilizing discoloration has been shown. However, this analysis tool uses an indicator system in which a hydrophilic gel bead is impregnated with a color developer and the gel bead is adhered to a single layer on an adhesive tape, and a gas-permeable film is used. Reproducible manufacturing is difficult.

一方、本願出願人による特願昭56−177660号明細書に
は、気密に保たれる試料穴中で、試料中の尿素を酵素に
より加水分解し、生成した炭酸アンモニウムをアルカリ
性条件下でアンモニアガスとなし、これをガス通過性膜
を通して指示薬層に導き、アンモニアガスによるpH変動
に対応する指示薬の変色により尿素を分析する方法及び
装置が開示されている。この尿素分析用具はガスの逃げ
が少なく、また試料の性状に影響を受けずに分析できる
特徴を有するが、やはりガス透過性膜を用いているため
再現性のある製造に問題があるとともに構造が複雑で、
ストリップ状の用具と比較するとき製造上の不利は免れ
得ない。
On the other hand, Japanese Patent Application No. 56-177660 by the applicant of the present application discloses that urea in a sample is hydrolyzed by an enzyme in a sample hole that is kept airtight, and the generated ammonium carbonate is ammonia gas under alkaline conditions. However, there is disclosed a method and an apparatus for guiding urea to the indicator layer through a gas permeable membrane, and analyzing urea by the color change of the indicator corresponding to the pH fluctuation due to ammonia gas. This urea analysis tool has a feature that gas escapes little and that it can be analyzed without being affected by the properties of the sample, but since it also uses a gas permeable membrane, it has problems in reproducible manufacturing and its structure is Complex,
There are inevitable manufacturing disadvantages when compared to strip-shaped tools.

本発明は上記に鑑みなされたもので、その第1の目的と
するところは、従来技術の欠点を有さない、微量の検体
を用いて迅速・簡易・精密・正確なアンモニア及び尿素
の分析ができる分析具を提供することにある。また第2
の目的は、試料の量を厳密に定量しなくても試料中のア
ンモニア又は尿素の濃度を精密・正確に測定できる分析
具を提供することにある。さらに第3の目的は製造及び
使用が極めて容易なアンモニア又は尿素の分析具を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above, and its first object is to provide a quick, simple, precise, and accurate analysis of ammonia and urea using a small amount of a sample, which does not have the drawbacks of the conventional techniques. The purpose is to provide an analytical tool that can be used. The second
It is an object of the present invention to provide an analytical tool that can accurately and accurately measure the concentration of ammonia or urea in a sample without strictly quantifying the amount of the sample. A third object is to provide an analyzer for ammonia or urea which is extremely easy to manufacture and use.

本発明者らはこの目的を達成するために、アルカリ性側
にpHを保持する緩衝剤系を含有する担体(尿素の場合に
はウレアーゼ活性を有する酵素系及び緩衝剤系)、及び
担体より発生したアンモニアガスにより変色する指示薬
層とともに、該担体より指示薬層へアンモニアガスが拡
散できる面積及び拡散したアンモニアガスと接触できる
指示薬層の面積を一定にできるスペーサー、並びに担体
上部を覆うカバーシートを備えた分析具を開発した。
In order to achieve this object, the present inventors have developed a carrier containing a buffer system that maintains pH on the alkaline side (in the case of urea, an enzyme system and a buffer system having urease activity), and a carrier generated. An analysis comprising an indicator layer that changes color by ammonia gas, a spacer that can make the area where the ammonia gas can diffuse from the carrier to the indicator layer and the area of the indicator layer that can contact the diffused ammonia gas constant, and a cover sheet that covers the upper part of the carrier I developed a tool.

次に本発明に係る分析具の測定機構を、尿素の測定を例
に挙げて説明する。
Next, the measuring mechanism of the analytical instrument according to the present invention will be described by taking the measurement of urea as an example.

まず、試料中の尿素をわずかな時間で分解できるウレア
ーゼ及びアルカリ性緩衝剤を含んだ担体(4)に試料を滴
下すると、試料中の尿素はウレアーゼによって直ちに分
解されて炭酸アンモニウムとなり、担体(4)にはアルカ
リ性緩衝剤により試料の尿素濃度に対応するアンモニア
ガス分圧が発生する。発生したアンモニアガスは担体
(4)の側面および拡散室(5)に対向している面より均一に
拡散する。尚、担体に試料を滴下した後担体(4)の上部
をカバーシートで覆うと該担体(4)の上部からのアンモ
ニアの拡散を防ぐことができる。側面が開放系であるの
に対し、拡散室は閉じられた空間なので、両系への拡散
量及び開口部のアンモニア分圧には次第に差が生じる。
しかし、両系(拡散室(5)と側面)間の最短距離と担体
(4)の厚みの比が大きければ、側面からのアンモニアガ
スの拡散が拡散室(5)へのアンモニアガスの拡散量に与
える影響は無視できる。拡散室側へ拡散したアンモニア
ガスは、指示薬層(2)に達して指示薬を変色させるの
で、指示薬の変色度を調べることによって試料中の尿素
濃度を調べることができる。
First, when a sample is dropped on a carrier (4) containing urease and an alkaline buffer capable of decomposing urea in the sample in a short time, urea in the sample is immediately decomposed by urease to ammonium carbonate, and the carrier (4) The alkaline buffer causes a partial pressure of ammonia gas corresponding to the urea concentration of the sample. The generated ammonia gas is a carrier
Disperses more uniformly from the side surface of (4) and the surface facing the diffusion chamber (5). Incidentally, if the upper part of the carrier (4) is covered with a cover sheet after dropping the sample on the carrier, diffusion of ammonia from the upper part of the carrier (4) can be prevented. While the side surface is an open system, the diffusion chamber is a closed space, so there is a gradual difference in the amount of diffusion into both systems and the ammonia partial pressure at the opening.
However, the shortest distance between both systems (diffusion chamber (5) and side) and carrier
If the thickness ratio of (4) is large, the influence of the diffusion of ammonia gas from the side surface on the diffusion amount of ammonia gas into the diffusion chamber (5) can be ignored. The ammonia gas that has diffused to the diffusion chamber side reaches the indicator layer (2) and changes the color of the indicator, so that the concentration of urea in the sample can be examined by examining the degree of color change of the indicator.

以下、添付図面を参照しながら本発明の分析具について
詳述する。
Hereinafter, the analysis tool of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図〜第3図は本発明分析具の1例を示すもので、支
持体(1)の一端側に、指示薬層(2)、スペーサー(3)及び
担体(4)が順次積層され、全体がストリップ状に構成さ
れている。担体(4)は、試料中のアンモニアをアンモニ
アガスにする試薬(アンモニア分析の場合)、又はウレ
アーゼ活性を有する酵素系を含む試薬とウレアーゼによ
って試料中の尿素が分解されて生じた炭酸アンモニウム
をアンモニアガスにする試薬(尿素分析の場合)とを含
有する。指示薬層(2)は、アンモニアガスにより変動す
るpHの変化に応じて変色する指示薬を含むもので、支持
体(1)上に塗布乾燥することによって施されている。
1 to 3 show an example of the analysis tool of the present invention, in which an indicator layer (2), a spacer (3) and a carrier (4) are sequentially laminated on one end side of a support (1), The entire structure is strip-shaped. The carrier (4) is a reagent for converting ammonia in a sample into ammonia gas (in the case of ammonia analysis), or a reagent containing an enzyme system having urease activity and ammonium carbonate generated by decomposition of urea in the sample by urease. It contains a gasifying reagent (for urea analysis). The indicator layer (2) contains an indicator that changes color in response to a change in pH that fluctuates with ammonia gas, and is applied by coating and drying on the support (1).

一方スペーサー(3)は、指示薬層(2)と担体(4)の間に拡
散室(5)を形成するための透孔(6)を一方の端部寄りに備
えており、該部分が支持体(1)上に剥離可能な状態で接
着されている。また耐端部寄りの上面には粘着剤(7)が
施してあり、試料滴下後直ちに担体(4)を覆うためのカ
バーシートの役割を果たす。そのためにスペーサー(3)
の素材は軟質のプラスチックフィルム乃至シートが好適
に用いられる。またこのスペーサー(3)は、担体(4)と一
緒に撤去することにより、所定の反応時間経過後指示薬
層(2)での反応を停止させる働きをする。尚、スペーサ
ー(3)の透孔(6)の上部及び下部は夫々担体(4)と指示薬
層(2)に接着されているので、担体(4)と拡散室(5)との
接触面積及び指示薬層(2)と拡散室(5)との接触面積さら
にこれら2面(2)・(4)間の距離を正確に再現することが
容易である。
On the other hand, the spacer (3) has a through hole (6) for forming a diffusion chamber (5) between the indicator layer (2) and the carrier (4) near one end, and the portion supports It is releasably adhered to the body (1). Further, an adhesive (7) is applied to the upper surface near the end-resistant portion, and plays the role of a cover sheet for covering the carrier (4) immediately after dropping the sample. For that purpose spacers (3)
As the material, a soft plastic film or sheet is preferably used. Further, the spacer (3) functions to stop the reaction in the indicator layer (2) after a predetermined reaction time has elapsed by removing it together with the carrier (4). Since the upper and lower parts of the through hole (6) of the spacer (3) are adhered to the carrier (4) and the indicator layer (2), respectively, the contact area between the carrier (4) and the diffusion chamber (5) and It is easy to accurately reproduce the contact area between the indicator layer (2) and the diffusion chamber (5) and the distance between these two surfaces (2) and (4).

ところで、上記担体(4)に含まれる試薬(試料中のアン
モニアをガス化する試薬)は、試料のpHをアルカリ性に
保持できるアルカリ性緩衝剤が好ましい。このアルカリ
性緩衝剤は常温で固体であればなんでもよく、ホウ酸と
ホウ砂、炭酸ナトリウムと重炭酸ナトリウムの組合せ、
トリス緩衝剤などが挙げられる。アルカリ性緩衝剤のpH
は、高い程アンモニアのガス化が活発に行なわれるが、
あまりに高すぎると蛋白質やアミノ酸が分解して余分な
アンモニアを副生する。また尿素分析の場合は、同一系
内に存在させるウレアーゼが高いpH下では不安定にな
る。そこで、アンモニア分析の場合pH7.5〜11、特に
10.5付近、尿素分析の場合pH7.5〜10特に8.5付近
が好ましい。
By the way, the reagent (reagent for gasifying ammonia in the sample) contained in the carrier (4) is preferably an alkaline buffer which can keep the pH of the sample alkaline. This alkaline buffer may be anything that is solid at room temperature, such as boric acid and borax, sodium carbonate and sodium bicarbonate,
Examples include Tris buffer. PH of alkaline buffer
Is higher, ammonia gasification is more active,
If it is too high, proteins and amino acids will be decomposed and extra ammonia will be produced as a by-product. In the case of urea analysis, urease present in the same system becomes unstable at high pH. So in the case of ammonia analysis, pH 7.5 to 11, especially
It is preferably around 10.5, and in the case of urea analysis, a pH of around 7.5 to 10 and especially around 8.5.

担体(4)の素材としては、濾紙、不織布等溶液中に含浸
し、溶媒を乾燥したとき乾燥残分を保持できるものであ
れば何でもよい。また担体には、所望により滴下した試
料がよく浸透するよう湿潤剤や界面活性剤を加えておく
と有利である。尚、支持体の材料としては加工性・経済
性等からポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル等
のプラスチックが好適である。
Any material can be used as the material of the carrier (4) as long as it can retain a dry residue when it is impregnated in a solution such as filter paper or nonwoven fabric and the solvent is dried. If desired, it is advantageous to add a wetting agent or a surfactant to the carrier so that the dropped sample can permeate well. As the material of the support, plastics such as polystyrene, polyethylene and polyester are preferable from the viewpoint of workability and economy.

次に指示薬系としては、pHの変動に対応して変色する種
々な薬品または薬品群が用いられる。また微量のpH調定
剤を使用することにより、より良好な結果が得られる。
そして好ましくは、所望によりpH調定剤としてマロン
酸、フタル酸、酒石酸のような常温で固形の酸又はこれ
らの酸と該酸の塩との混合物を使用し、酸性側に変色域
を有する種々なpH指示薬を単独または複合で使用する。
単独で用いる例としてブロムクレゾールパープル、クロ
ルフェノールレッド、ブロムクレゾールグリーン等が挙
げられる。複合で用いる例としてブロムクレゾールグリ
ーン,ブロムキシレノールブルー,パラキシレノールブ
ルーの組合せ、クロルフェノールレッド,ブロムフェノ
ールレッド,フェノールレッド,クレゾールフタルレイ
ンの組合せ、フェノールフタレイン、メチルレッド,ジ
メチルアミノアゾベンゼン,ブロムチモールブルー,チ
モールブルーの組合せ〔ボーゲン(Bogen)の万能指示
薬〕等を挙げることができる。単一の指示薬又は類似の
色相にて変色するpH指示薬群の場合は、光反射率計を用
いて被測定物質濃度を測定するのに有効であり、予め定
めた波長にセットすることによってpH指示薬の変色の度
合いを個人差なしで測定することができる。一方複合で
用いるpH指示薬の中でも、例えば前述したボーゲンの万
能指示薬、或いはコルソフ(Kolthoff)の万能指示薬等
に代表される広い範囲のpHに渡って変色するものは、肉
眼で被測定物質濃度を測定する場合、特に有利である。
すなわち万能指示薬では赤〜橙〜黄〜緑〜青の様にpHに
応じて変色するので肉眼で判定するのに好都合である。
Next, as the indicator system, various chemicals or a group of chemicals that change their colors in response to changes in pH are used. Better results are also obtained by using a trace amount of pH adjuster.
And, preferably, an acid which is solid at room temperature such as malonic acid, phthalic acid, tartaric acid or a mixture of these acids and a salt of the acid is used as a pH adjuster, if desired, and various kinds having a discoloration region on the acidic side are used. Use different pH indicators alone or in combination.
Examples of single use include bromcresol purple, chlorophenol red, and bromcresol green. Examples of combined use include a combination of bromcresol green, bromxylenol blue, and paraxylenol blue, a combination of chlorophenol red, bromphenol red, phenol red, cresolphthalein, phenolphthalein, methyl red, dimethylaminoazobenzene, bromthymol blue. , A combination of thymol blue [a universal indicator of Bogen] and the like. In the case of a pH indicator group that changes color with a single indicator or a similar hue, it is effective for measuring the concentration of the substance to be measured using a light reflectometer, and the pH indicator can be set by setting it to a predetermined wavelength. The degree of discoloration can be measured without individual differences. On the other hand, among the pH indicators used in combination, for example, those that discolor over a wide range of pH typified by the above-mentioned universal indicator of Bogen or Kolthoff's universal indicator, etc. Is especially advantageous.
That is, the universal indicator changes its color depending on the pH, such as red-orange-yellow-green-blue, which is convenient for the naked eye to judge.

これらのpH指示薬は、天然及び合成のフイルム形成可能
な重合体をバインダーとして配合して支持体上に塗布さ
れる、好適なバインダーは酢酸セルロース、ポリビニル
ブチラール、エチルセルロースのようは非水溶性のフイ
ルム形成重合体であり、pH指示薬の均一な変色、均一な
塗布に対して有効である。さらに均一な変色に有効に働
く物質としてポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポ
リエチレングリコール、グリセリン等の湿潤剤や界面活
性剤を加えることも好ましい。
These pH indicators are blended with natural and synthetic film-forming polymers as binders and coated on a support. Suitable binders are water-insoluble film-forming agents such as cellulose acetate, polyvinyl butyral and ethyl cellulose. It is a polymer and is effective for uniform color change and uniform application of pH indicator. Furthermore, it is also preferable to add a wetting agent such as polyoxyethylene alkyl ether, polyethylene glycol, glycerin or a surfactant as a substance effectively acting for uniform color change.

測定に際しては、まず担体(4)に試料を滴下し、直ちに
スペーサー粘着剤部にて担体上部を覆う。担体(4)では
試料中のアンモニア又は尿素の濃度に対応したアンモニ
アガス分圧が発生し、アンモニアガスは拡散室(5)を通
って指示薬層(2)に達する。アンモニアガスは最終的に
は試料中のアンモニア又は尿素の濃度に対応する指示薬
の変色を生じさせる。尚、試料中の水、血球などは担体
(4)に保持されるので、指示薬層の変色の度合は拡散室
を通過したアンモニアガスのみに依存する。しかして、
その変色の程度をスペーサー(3)及び担体(4)を撤去した
後、第2図A方向から眺めて色見本と比較するか、又
は、光反射率と被測定物質濃度との検量線をあらかじめ
作成しておくことにより、光反射率計により容易に試料
中の被測定物質濃度を知ることができる。
In the measurement, first, the sample is dropped on the carrier (4) and immediately the upper part of the carrier is covered with the spacer adhesive section. In the carrier (4), an ammonia gas partial pressure corresponding to the concentration of ammonia or urea in the sample is generated, and the ammonia gas reaches the indicator layer (2) through the diffusion chamber (5). Ammonia gas ultimately causes a color change in the indicator that corresponds to the concentration of ammonia or urea in the sample. Water and blood cells in the sample are carriers.
Since it is held in (4), the degree of discoloration of the indicator layer depends only on the ammonia gas that has passed through the diffusion chamber. Then,
After removing the spacer (3) and the carrier (4), the degree of discoloration is compared with a color sample when viewed from the direction of FIG. 2A, or a calibration curve between the light reflectance and the concentration of the substance to be measured is prepared in advance. By making it in advance, the concentration of the substance to be measured in the sample can be easily known by the light reflectometer.

次に、本発明を一層よく理解させるために実施例を掲げ
るが、本実施例によって本発明を制限するものではな
い。
Next, examples will be given for better understanding of the present invention, but the present invention is not limited to the examples.

実施例 1 アンモニア分析具 A〕アンモニア分析具の製造 (1)準備 (a) 担体 15cm平方の濾紙〔東洋濾紙(株)製#1026〕を下記の組成
の溶液に含浸し、50℃で乾燥したのち、1cm角に切断す
る。
Example 1 Ammonia Analyzer A] Production of Ammonia Analyzer (1) Preparation (a) Carrier 15 cm square filter paper [# 1026 manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.] was impregnated with a solution having the following composition and dried at 50 ° C. After that, cut into 1 cm squares.

0.5M炭酸緩衝液(pH10.5) 25ml triton X−100 0.1 g (b) 指示薬層形成用塗布液 下記組成の溶液を指示薬層形成のための塗布液とする。0.5 M carbonate buffer (pH 10.5) 25 ml triton X-100 0.1 g (b) Coating solution for forming indicator layer A solution having the following composition is used as a coating solution for forming an indicator layer.

フエノールフタレイン 20mg メチルレッド 40mg ジメチルアミノアゾベンゼン 60mg ブロムチモールブルー 80mg グリセリン 1g チモールブルー 100mg エチルセルロース 8g エチルアルコール 50ml アセトン 50ml 精製水 2ml (c) 支持体と指示薬層 10cm幅の白色ポリエステルシート〔東レ(株)製、厚さ0.
2mm〕の一方の端から10mm〜20mmの部分に、上記(b)
で作製した塗布液を塗布厚0.25mmで施し、50℃で乾燥し
た後、塗布方向と直角方向に1cm幅で裁断する。
Phenolphthalein 20mg methyl red 40mg dimethylaminoazobenzene 60mg bromothymol blue 80mg glycerin 1g thymol blue 100mg ethyl cellulose 8g ethyl alcohol 50ml acetone 50ml purified water 2ml (c) Support and indicator layer 10 cm wide white polyester sheet [Toray Industries, Ltd.] , Thickness 0.
2mm] 10mm to 20mm from one end of the above (b)
The coating solution prepared in 1. is applied to have a coating thickness of 0.25 mm, dried at 50 ° C., and then cut in a width of 1 cm in the direction perpendicular to the coating direction.

(d) スペーサー 10mm×80mmのポリエステルシート〔東レ(株)製、厚さ0.
1mm〕の一方の端から20mmのところを中心とする直径6mm
の透孔を設け、他方の端より3cmの部分に10mm×30mmの
両面テープ貼る。
(D) Spacer 10 mm x 80 mm polyester sheet [Toray Industries, Inc., thickness: 0.
1mm] 6mm diameter centered at 20mm from one end
Make a through hole and attach a 10mm x 30mm double-sided tape to the part 3cm from the other end.

(2) 組立て (a)、(d)、(c)をこの順に第3図のように接着する。(2) Assemble (a), (d) and (c) in this order as shown in FIG.

B〕測定 担体にアンモニア水溶液30μを滴下し、直ちにスペー
サーの粘着剤部で担体を覆う、10分経過後、スペーサー
と担体を撤去し、指示薬層の色調を肉眼で観察した結果
を表1に示す。
B] Measurement Ammonia aqueous solution 30 μ was dropped on the carrier, and the carrier was immediately covered with the adhesive portion of the spacer. After 10 minutes, the spacer and the carrier were removed, and the color tone of the indicator layer was visually observed. .

実施例 2 尿素分析具 A〕尿素分析具の製造 (1) 準備 (a) 担体 15cm平方の濾紙〔東洋濾紙(株)製#1026〕を下記組成の
溶液に含浸し、50℃で乾燥したのち、1cm角に切断す
る。
Example 2 Urea Analyzer A] Production of Urea Analyzer (1) Preparation (a) A 15 cm square filter paper [# 1026 manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.] was impregnated with a solution having the following composition and dried at 50 ° C. Cut into 1 cm squares.

ウレアーゼ 3000U 1.0Mトリス緩衝液(pH8.5) 25ml ポリエチレングリコール 1g (b) 指示薬層形成様塗布液 下記組成の溶液を指示薬層形成用の塗布液とする。Urease 3000U 1.0M Tris buffer (pH 8.5) 25 ml Polyethylene glycol 1 g (b) Coating solution for forming indicator layer The solution having the following composition is used as the coating solution for forming the indicator layer.

ブロムクレゾールグリーン 40mg グリセリン 0.4g 酢酸セルロース 4g アセトン 20ml エタノール 20ml 1.0Mクエン酸緩衝液(pH3.0) 0.3ml (c) 支持体と支持薬層 実施例1と同じ (d) スペーサー 実施例1と同じ (2) 組立て 実施例1と同じ B〕測定 (1) 担体に尿素水溶液30μを滴下し、直ちにスペ
ーサーの粘着剤部で担体を覆う。10分経過後、担体とス
ペーサーを撤去し、光反射率計(測定波長620nm)に
て、指示薬層の光反射率を測定した結果を表2に示す。
Bromcresol green 40 mg Glycerin 0.4 g Cellulose acetate 4 g Acetone 20 ml Ethanol 20 ml 1.0 M citrate buffer (pH 3.0) 0.3 ml (c) Support and support drug layer Same as in Example 1 (d) Spacer Example 1 Same as (2) Assembly Same as in Example B] Measurement (1) 30 μm of urea aqueous solution is dropped on the carrier, and the carrier is immediately covered with the adhesive portion of the spacer. After 10 minutes, the carrier and the spacer were removed, and the light reflectance of the indicator layer was measured with a light reflectance meter (measurement wavelength: 620 nm).

(2) 測定(試料量変化) 担体(4)に滴下する尿素水溶液(40mg/dl)の量を変え
て、上記(1)と同様にして測定した結果を表3に示す。
(2) Measurement (change in sample amount) Table 3 shows the results of measurement in the same manner as in (1) above, except that the amount of the urea aqueous solution (40 mg / dl) dropped on the carrier (4) was changed.

この表から明らかなように、本例の場合試料液の量が20
〜60μの範囲では略等しい値が得られ、試料の量を厳
密に定量しなくても試料中の尿素の濃度を精密・正確に
測定できる。これは、担体(4)の側面が開口しているこ
とによる。
As is clear from this table, in this example, the amount of sample liquid is 20
In the range of up to 60 μ, almost equal values are obtained, and the concentration of urea in the sample can be measured precisely and accurately without strict quantification of the sample amount. This is because the side surface of the carrier (4) is open.

実施例 3 唾液中尿素濃度の測定 実施例2において製造した尿素分析具、光反射率計、表
2より得た検量をを使ってヒト唾液の尿素濃度測定を行
ない、ウレアーゼインドフェノール法との相関を調べ
た。結果を以下に示す。
Example 3 Measurement of Urea Concentration in Saliva The urea concentration in human saliva was measured using the urea analyzer manufactured in Example 2, a light reflectometer, and the calibration values obtained from Table 2, and the correlation with the urease indophenol method was performed. I checked. The results are shown below.

試料の数 48 相関係数 0.982 回帰直線の式 y=0.99x+1.7 回帰直線の式において、xはウレアーゼインドフェノー
ル法による測定値、yは本発明の尿素分析具による測定
値である。測定結果をよりわかりやすくするため第7図
に表わした。この結果より本発明は試料の性状(ヘマト
クリット値による影響.粘度.pH)に影響なく、水溶液
での標準曲線により、検体中の尿素濃度を測定できるこ
とがわかる。
Number of samples 48 Correlation coefficient 0.982 Equation of regression line y = 0.99x + 1.7 In the equation of regression line, x is a value measured by the urease indophenol method, and y is a value measured by the urea analyzer of the present invention. The measurement results are shown in FIG. 7 for easier understanding. From this result, it is understood that the present invention can measure the urea concentration in the sample by the standard curve in the aqueous solution without affecting the properties of the sample (influence by hematocrit value, viscosity, pH).

以上、本発明分析具の好適な実施例について述べたが、
本発明の技術思想の範囲内において更に種々の変更が考
えられる。まず第4図は、支持体(1)の端部近傍にもス
ペーサー(3)の透孔(6)と同様の透孔(8)を設け、両透孔
(6)・(8)により拡散室(5)を形成するとともに、指示薬
層(2)を別途塗布した指示薬担体(9)を該透孔(8)の下部
を覆うように接着したものである。かくすると、拡散室
(5)が深くなるので反応は幾分遅くなるがより安定した
測定値が得られる。
The preferred embodiment of the analysis tool of the present invention has been described above.
Various modifications can be considered within the scope of the technical idea of the present invention. First, in FIG. 4, a through hole (8) similar to the through hole (6) of the spacer (3) is provided near the end of the support (1), and both through holes are formed.
(6) ・ (8) forms a diffusion chamber (5), and an indicator carrier (9) separately coated with an indicator layer (2) is adhered so as to cover the lower part of the through hole (8). . The diffusion room
Since (5) becomes deeper, the reaction will be somewhat slower, but more stable measurement values can be obtained.

また第5図及び第6図は、スペーサー(3)以外に再拡散
防止用シート(10)を支持体(1)上に設けた他の例を示
す。この再拡散防止用シート(10)は、測定時に担体(4)
及びスペーサー(3)を撤去した後、指示薬層(2)を覆って
指示薬層(2)からのアンモニアガスの再拡散を防止し、
指示薬層(2)の変褪色を防ぐ働きをするもので、大量測
定等反応後直にち測定が出来ない場合に便利である。
5 and 6 show another example in which the re-diffusion prevention sheet (10) is provided on the support (1) in addition to the spacer (3). This re-diffusion prevention sheet (10) is a carrier (4) at the time of measurement.
And after removing the spacer (3), covering the indicator layer (2) to prevent re-diffusion of ammonia gas from the indicator layer (2),
It serves to prevent discoloration of the indicator layer (2) and is convenient when it is not possible to measure immediately after the reaction such as mass measurement.

本発明の分析具は上述したように、試料を受け入れてア
ンモニアガスを発生する吸収性担体とアンモニアガスに
より変色する指示薬層とを、スペーサーに設けた拡散室
を介して付設したものである。従って、両者の相対する
面積及び距離はスペーサーの厚み及び透孔の大きさによ
り一定にでき且つ透過性膜を用いないため極めて再現性
に優れたものとなる。また全体がストリップ状のため製
造及び使用が極めて簡単であり、更に吸収性担体がカバ
ーシートに覆われるためアンモニアガスの蒸散が少な
く、且つ吸収性担体の側面が開口しているためある一定
範囲であれば試料の量の影響を受けずに、微量の検体を
用いて迅速・簡易・精密・正確なアンモニア及び尿素の
濃度分析が行えるなどの特徴を有するものである。
As described above, the analysis tool of the present invention is provided with an absorptive carrier that receives a sample to generate ammonia gas and an indicator layer that changes color due to ammonia gas via a diffusion chamber provided in a spacer. Therefore, the area and distance between the two can be made constant by the thickness of the spacer and the size of the through hole, and the reproducibility is extremely excellent because no permeable membrane is used. In addition, since the whole is strip-shaped, it is extremely easy to manufacture and use, and since the absorbent carrier is covered with the cover sheet, the evaporation of ammonia gas is small, and the side surface of the absorbent carrier is open, so that it is within a certain range. If it is present, it is characterized by being able to perform rapid, simple, precise, and accurate concentration analysis of ammonia and urea using a small amount of sample without being affected by the amount of sample.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図乃至第3図は本発明に係る分析具の1例を示すも
ので第1図はスペーサーの一部を支持体から剥離した状
態の斜視図、第2図は第1図におけるX−X線断面図、
第3図は分解斜視図である。第4図から第6図は夫々異
なる他の実施例を示す断面図、第7図は実施例3にて行
なった測定の相関図で、横軸はウレアーゼインドフェノ
ール法による測定値、縦軸は本分析具による測定値で、
単位はいずれも(mg/dl)である。 1……支持体 2……指示薬層 3……スペーサー 4……担体 5……拡散室 6・8……透孔 7……粘着剤 9……指示薬担体 10……再拡散防止用シート
1 to 3 show one example of the analysis tool according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a part of a spacer is peeled from a support, and FIG. 2 is an X- line in FIG. X-ray sectional view,
FIG. 3 is an exploded perspective view. 4 to 6 are cross-sectional views showing other examples different from each other, and FIG. 7 is a correlation diagram of the measurement carried out in Example 3, in which the abscissa is the measurement value by the urease indophenol method and the ordinate is the ordinate. With the measured value with this analysis tool,
All units are (mg / dl). 1 ... Support 2 ... Indicator layer 3 ... Spacer 4 ... Carrier 5 ... Diffusion chamber 6.8 ... Through hole 7 ... Adhesive 9 ... Indicator carrier 10 ... Re-diffusion prevention sheet

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料中のアンモニア、又は試料中の尿素が
分解して生じたアンモニアをガス化するアルカリ性緩衝
剤を含む担体、支持体上に直接又は間接的に施こされた
アンモニアガスを検出する指示薬層及び、担体と指示薬
層の間に位置するスペーサーを含み、該スペーサーに
は、担体より指示薬層側へアンモニアガスが拡散できる
面積及び拡散したアンモニアガスと接触できる指示薬層
の面積を一定にできる透孔を設け、且つ該スペーサー
は、指示薬層と剥離可能に固着され、その延長された端
部に接着剤層を設けて担体の上面を覆うカバーシートと
して構成されたことを特徴とするアンモニアおよび尿素
の分析具。
1. Detecting ammonia in a sample or ammonia gas applied directly or indirectly on a carrier or a support containing an alkaline buffer that gasifies ammonia generated by decomposition of urea in the sample. Indicator layer and a spacer positioned between the carrier and the indicator layer, and the spacer has a constant area of the indicator layer which can contact the diffused ammonia gas and the area where the ammonia gas can diffuse from the carrier to the indicator layer side. Ammonia characterized in that it is formed as a cover sheet that covers the upper surface of the carrier by providing through holes that can be formed, and the spacer is detachably fixed to the indicator layer, and an adhesive layer is provided at the extended end of the spacer. And urea analyzer.
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