优化的通用离子-选择性电极的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于确定有机分子而优化的通用离子-选择性电极。与现有技术相反，仅一种电极组合物可应用于各种有机离子和可电离的分子。因此，本发明的目的是提供一种为了非常宽范围的有机离子和可电离的有机分子的通用检测和确定而优化的ISE组合物。与现有技术相反，这种组合物允许非常宽范围的分子的快速和灵敏的检测，而不论它们的化学结构、电荷的种类或数目。这种优化的传感器可用于不同的方法，例如：直接电势测定、标准添加、在线测量与滴定。
【专利说明】优化的通用离子-选择性电极
[0001] 本发明涉及用于确定有机分子而优化的通用离子-选择性电极。与现有技术相 反，仅一种电极组合物可应用于各种有机离子和可电离的分子。因此，本发明的目的是提供 一种为了非常宽范围的有机离子和可电离的有机分子的通用检测和确定而优化的ISE组 合物。与现有技术相反，这种组合物允许非常宽范围的分子的快速和灵敏的检测，而不论它 们的化学结构、电荷的种类或数目。这种优化的传感器可用于不同的方法，例如：直接电势 测定、标准添加、在线测量与滴定。
[0002] 发明背景
[0003] 为了确定溶液内的离子，经常使用电势测定离子-选择性电极（Cammann，K.，Die Arbeitmit Ionenselektiven Elektroden[Working with ion-selective electrodes], 第 2 版，Springer Verlag:Berlin，Heidelberg，New York，1977)。离子-选择性电极是电 化学传感器，可借助电势差用其确定特定离子的浓度或活性。该离子-选择性电势差出现 在活性电极材料/电解质之间的相界处，且根据Nernst方程式取决于溶液内特定离子的活 性。这类传感器的一个实例是离子-选择性场效应晶体管（例如DE 29344005 C2)。
[0004] 离子-选择性膜是所有电势测定离子传感器的关键部件。它确立了在来自样品的 各种干扰离子存在下，传感器利用它对被分析物做出响应的优先性。如果离子可渗透两相 之间的边界，则将达到电化学平衡，其中形成两相内不同的电势。最初，离子-选择性电极 使用玻璃或晶态膜，仅所选择的离子物质可经其迁移或进行交换。后来，引入了基于液体离 子-交换剂的电极，也称为液体-膜电极。
[0005] 在后者中，离子交换溶液可固定在聚合物或陶瓷膜内。所述电活性膜的主要 组分是中性或带电荷的化合物，它能够可逆地络合离子且通过载流子易位（carrier translocation)将它们转移经过有机膜。这种化合物被称为离子载体或离子载流子。存 在两种离子载体：带电荷的载流子和中性载流子。它们在游离和络合两种形式下是可移动 的，因此所有物质的迁移率是选择性系数连同离子交换平衡的一部分。可移动的结合位点 溶解在合适的溶剂内且通常被捕获在有机聚合物（凝胶）的基体中。主要在含水介质中进 行离子活性测量，因此所有膜成分是亲脂性的。因此，在水中的离子和含离子载体的亲脂性 膜之间的主要相互作用是萃取过程。
[0006] 用于确定有机离子或可电离的有机分子的离子选择性电极（ISE)通常由离子对 组成，所述离子对由待确定的被分析物和亲脂性反离子（例如四苯基硼酸盐离子）组成。因 此，一般来说，在ISE开发过程中，对于每种被分析物来说，ISE基体组合物需要通过引入一 定量的对于该待确定的被分析物特定的增塑剂来优化。因此，不存在通常的ISE组合物，更 不用说用于宽范围的有机离子或可电离的有机分子的通常可适用的增塑剂，即于跨过不同 有机离子和可电离的有机分子为可适用的组合物。
[0007] 典型的聚合物膜以塑化的聚（氯乙烯）（PVC)为基础且含有约66%增塑剂和33% PVC。这样的膜完全类似于液相，因为溶解的低分子量离子载体的扩散系数的数量级为 KT 7-l(T8Cm2/S。将合适的增塑剂添加到膜中，以便确保游离和络合的离子载体的迁移率。 它确定膜极性并提供膜的合适机械性质。离子载体通常以1%的量（约l〇_ 2M)存在，这与 玻璃电极相比是相对低的。离子选择性膜可含有亲脂性阴离子和亲水性阳离子的盐（添加 剂），它改进了膜的性能。尽管其它聚合物如：聚硅氧烷、聚苯乙烯、PMMA、聚酰胺或聚酰亚 胺可用作膜基体，但PVC是最广泛使用的基体，因为膜的制备简单。
[0008] 由于在离子-选择性膜内引入天然以及合成离子载体，设计了用于直接测量各种 阳离子和阴离子的ISE，且ISE已发现宽泛领域的应用，例如在临床化学、电生理学中，作为 离子色谱中的探测器，在通过人工膜（也称为生物膜）的高度选择性传输方法中等等。 [0009] 然而，存在与传统液体-膜电极有关的许多缺点。例如，已知增塑剂的渗出和已溶 解的离子载体的浸出可最终限制载流子-基电极的寿命。前一方法可导致机械不稳定性和 电极失效。在努力解决这一问题中，本发明人最近开发了液体_膜电极，它具有朝样品接触 表面的离子载体梯度和导电颗粒朝样品接触表面降低的梯度（PCT公开W02005/103664)。 具有梯度聚合物的这样的电极显示为极其机械坚固和灵敏的，且特别是可用于HPLC、毛细 管电泳和药物应用例如溶解测试中。
[0010] 然而，所述梯度聚合物膜电极没有解决目前液体-膜电极的另一个缺点。如上文 已经解释的，液体-膜电极属性上是亲脂性的，并且因此在水中的离子和含有该离子液体 的亲脂性膜之间的主要相互作用是通过离子载体的萃取过程。因此，ISE的选择性主要由 离子载体确定。选择这些离子载体，以获得仅仅对于一种离子的高选择性，且在电极生产 过程中将其纳入。这样的预先限定的基体例如描述于US2002115224中，其中传感器点包含 聚合物基体和一个或多个（生物）化学识别部分（参见所述US公开的[0021]);以及描述 于EP1965198中，其涉及光-化学二氧化碳传感器，并且特征在于基体包含pH-敏感的染料 (它可形成阴离子物质）和待分析的样品内与C0 2相互作用的金属阳离子物质（参见该欧 洲专利公开的[0016]-[0019])。
[0011] 获得选择性的另一方法是在传感器生产过程中纳入含所关注的被分析物的亲脂 性盐，和使用对于所关注的该特定离子进行优化的增塑剂。使用这种方法，通过预先限定的 电极仅仅可确定少数离子，其中每种离子要求特定的电极。出于实际和商业理由，这种方法 不可应用于大量的有机离子和可电离的化合物。实现通用于宽范围的有机离子或可电离的 有机分子的ISE的一种方式基于Bohets等人在PCT公开W02011/110517中呈现的ISE的 制造后调节。
[0012] 然而，当使用这种方法时，人们偏离预定的基体组合物，没有进一步优化用于特定 被分析物的膜的可能性。因此，使用Bohets等人在W02011/110517中呈现的基础基体组合 物，仅仅受到有限的适用性。
[0013] 根据Bohets等人构造和调节的电极对于亲脂性化合物例如达泊西汀显示出良好 的结果。然而，当用于不那么亲脂性的化合物例如加兰他敏时，观察到差的结果。一般地， 这些电极的性能在高离子背景（0. 1M)和低pH下受到限制，并且对于任何实际的目的来说， 可用的范围受限于logP 2(辛醇水分配的对数）化合物。
[0014] 因此，本发明的目的是开发在Bohets等人的调节方法（上文）中使用的基础基体 电极组合物，它跨越了非常宽范围的被分析物以支持商业可行的通用离子选择性电极。因 此，本发明的目的是实现基础聚合物基体，可使用制造后工序将该基体调节且转化成对宽 范围的被分析物敏感的离子_选择性聚合物基体。
[0015] 附图简沭
[0016] 现详细地具体参考附图，它强调了所示的细节是作为实例，且仅仅出于本发明不 同实施方案的说明性讨论的目的，并且为了提供被认为是本发明原理和概念性方面的最有 用和容易的描述而呈现。关于这一点，与对于本发明的基本理解所必要的相比，没有尝试更 加详细地显示本发明的结构细节，结合附图的说明使得本领域技术人员清楚可如何在实践 中实施本发明的几种形式。
[0017] 图1 :当在不同介质中向药物伪麻黄碱施加时，基于组合物I、II和III的ISE的 斜率、精度和灵敏度的评价。
[0018] 图2 :当在不同介质中向药物雷尼替丁施加时，基于组合物I、II、III、IV和V的 ISE的斜率、精度和灵敏度的评价。
[0019] 图3 :通过Octens ISE (黑色）滴定lmg苯海拉明，和通过NI0电极（灰色）滴定 2mg苯海拉明。
[0020] 图4 :320ii g罂粟碱在20mL 0. 01M HC1内的电势滴定曲线；顶部：使用根据本发 明的电极，底部：使用来自Metrohm的离子表面活性剂电极。
[0021] 图5 :对于Uni-Ti(三角形）和离子表面活性剂电极（圆点）所得的以百分比（％) 计的偏差，包括前三次滴定。由最后6次测量的平均值计算偏差（每种ISE独立地计算）。
[0022] 图6 :250 ii g苯海拉明的滴定；DOS和Mesamoll基传感器的比较。
[0023] 发明描沭
[0024] 本发明基于离子-选择性聚合物基体的开发，其中离子交换溶液被捕获在有机聚 合物例如塑化的聚（氯乙烯）（PVC)的基体内，并且特征在于它具有优化的组成，以供用作 通用的离子-选择性电极用于最宽泛可能的范围的有机离子和有机可电离的分子。如本文 中所使用的，宽范围离子_选择性聚合物基体是指基于ISE的制造后调节，可使得对宽范围 的有机离子和可电离的有机分子敏感的聚合物基体。换句话说，且不同于典型的离子选择 性电极，该基体没有预负载所关注的离子载体，但通过给定的增塑剂的存在，可在制造后步 骤中用所述宽范围的有机离子和可电离的有机分子调节该基体组合物。另外，并且本质上， 可在滴定中使用宽范围离子-选择性聚合物基体，特别是当包含下文详述的离子传导颗粒 时。
[0025] 如下文中的实施例所示，在离子-选择性聚合物基体内纳入mesamoll和/或 2_(辛氧基）苯甲腈作为主要增塑剂将产生一种电极，当确定有机离子和有机可电离的分 子时其比含有常用增塑剂的那些更加精确、灵敏和坚固。因此，基于使用mesamoll和/或 2_(辛氧基）苯甲腈作为离子-选择性聚合物基体内的主要增塑剂，获得了具有独特性质的 宽范围离子-选择性聚合物基体。
[0026] 因此，在第一方面，本发明提供了 mesamoll和/或2_(辛氧基）苯甲腈在宽范围 离子-选择性聚合物基体中的用途，和宽范围离子-选择性聚合物基体的实现，该宽范围离 子-选择性聚合物基体即对logP值高于〇的有机离子和可电离的有机分子敏感的离子-选 择性聚合物基体；并且特征在于该聚合物材料包括mesamoll和/或2-(辛氧基）苯甲腈； 特别是mesamoll。
[0027] 如本文中所使用的，有机离子和可电离的有机分子是其logP范围在0以上的分 子；特别是logP范围为0-7的有机离子。它的范围是，但不限于，含有选自下述的一个或多 个官能团的任何分子：伯、仲和叔胺、季铵（quaternary ammonia)、和B(R)^型的有机硼酸 盐。具有这些官能团的化合物可属于下述类型：芳族化合物、脂族化合物、以及组合脂族和 芳族特征的化合物，因此它的范围从药物（pharmaca)到食品添加剂到表面活性剂。应用领 域可以非常宽，例如药物化合物、界面活性剂和试剂。
[0028] 在替代性的实施方案中，如本文中描述的宽范围离子-选择性聚合物基体可进一 步包含导电颗粒。原则上，可使用在制造离子_选择性电极中通常使用的任何现有技术已 知的导电颗粒，例如由金、银、玻璃碳、石墨、铜、碳纳米管和纳米线制成。所述导电颗粒可以 以最多80wt%的量存在；特别的实施方案是最多10wt%的碳纳米管或碳纳米线。
[0029] 在另一个实施方案中，如本文中描述的宽范围离子-选择性聚合物基体可进一步 包含离子传导颗粒，例如增加传导性的盐；特别是亲脂性属性的增加传导性的盐，例如ETH 500、硼酸盐（BR 4〇、季铵和类似物。所述离子传导颗粒（盐）可以以最多30wt%、特别是最 多20wt%的量存在。
[0030] 原则上，可使用在制造液体-膜电极中所使用的任何现有技术已知的聚合物基 体，且包括例如施加聚（丙烯酸正丁酯）、交联的聚（丙烯酸丁酯）、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚 甲基丙烯酸甲酯、聚（氯乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-乙烯醇）、聚硅氧烷、聚氯乙烯、或高 分子量聚氯乙烯中的一种或多种；特别是聚氯乙烯、或高分子量聚氯乙烯。
[0031] 因此，在进一步的实施方案中，本发明的宽范围离子-选择性聚合物基体的特征 还在于所述聚合物基体的聚合物组分由选自下述的聚合物制得：聚（丙烯酸正丁酯）、交联 的聚（丙烯酸丁酯）、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚（氯乙烯-共-乙酸乙烯 酯-共-乙烯醇）、聚硅氧烷、聚氯乙烯、高分子量聚氯乙烯或其组合；特别是聚氯乙烯、或 1?分子量聚氯乙烯。
[0032] 如由下文的实施例将变得明显的，聚合物组分以在离子-选择性电极中见到的典 型范围存在，且聚合物基体包含约20-约40%的聚合物。对于产生所需的环境为重要的增 塑剂mesamoll和/或2-(辛氧基）苯甲腈以约50-约70%的聚合物基体、特别是约60-约 65%的范围存在。
[0033] 为了避免疑问，并且如由下文的实施例可见的，基体可包含在ISE中通常发现的 其它组分，例如常见的增塑剂、增加传导性的盐、离子传导颗粒、和离子载体分子。这样的 其它常见的增塑剂包括但不限于，癸二酸二辛酯（DOS)、双（2-乙基己基）邻苯二甲酸酯 (D0P)、三（2-乙基己基）磷酸酯（TOP)或三（2-乙基己基）偏苯三酸酯（T0TM)，但当存在 时，这些其它增塑剂的量仅为最多约20%，特别是仅为最多约15%，更特别是仅为最多约 10%，甚至更特别是仅为最多约5%的在基体内存在的mesamoll和/或2-(辛氧基）苯甲 腈增塑剂。
[0034] 在根据本发明的液体-膜电极中，聚合物基体优选包含约20-约40%聚合物和约 0. 01-5. 0%的离子载体。增加传导性的盐例如ETH 500的添加可以以最多20%的量存在。 如本文中描述的基体内的聚合物组分优选由聚氯乙烯、或高分子量聚氯乙烯组成。在本发 明的基体中所使用的离子载体优选由四[3, 5-双（三氟甲基）苯基]硼酸钾组成。在本发 明的基体中所使用的离子传导颗粒优选由ETH 500组成。
[0035] 可在任何类型的电极（包括例如W0 2005/103664中描述的经典内部溶液传感器、 涂覆线材传感器和梯度基传感器）中施加根据本发明的离子-选择性聚合物基体。换句话 说，对于含本文中描述的聚合物基体的离子-选择性电极的构建没有特别限制。在一个特 别的实施方案中，离子-选择性电极是根据WO 2005/103664中描述的方法制作的梯度基体 电极；并且因此特征在于该离子-选择性聚合物基体包含一定梯度的导电颗粒，离开样品 接触表面其浓度增加。
[0036] 对于涂覆线材传感器来说，典型的组分例如但不限于金、银、玻璃碳、石墨可用作 传导基材。要在这样的涂覆线材传感器中使用的可能的绝缘体包括但不限于，聚四氟乙烯 (PTFE)、聚丙烯、聚（丙烯酸正丁酯）、交联的聚（丙烯酸丁酯）、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲 基丙烯酸甲酯、聚（氯乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-乙烯醇）、聚硅氧烷、聚氯乙烯、或高分 子量聚氯乙烯；特别是可使用聚氯乙烯、或高分子量聚氯乙烯。
[0037] 取决于应用，例如在经典的内部溶液传感器中应用时，聚合物基体可以已经包含 用于所关注的有机离子和可电离的有机分子的离子载体分子（例如：四[3, 5-双（三氟甲 基）苯基]硼酸钾）。在所述实施方案中，离子载体以聚合物基体的约0.01-5.0重量％的 量存在。在一个特别的实施方案中，在根据W0 2005/103664中描述的方法制作的梯度基体 电极中使用该基体；并且因此特征在于它包含一定梯度的离子载体分子，朝向样品接触表 面其浓度增加。
[0038] 因此，在一个特定的实施方案中，本发明提供宽范围离子-选择性聚合物基体，其 具有：
[0039] _-定梯度的导电颗粒，离开样品接触表面其浓度而增加；
[0040] - 一定梯度的离子载体和增塑剂分子，朝向样品接触表面其浓度增加；且特征在 于：
[0041] -聚合物材料包含增塑剂mesamoll和/或2_(辛氧基）苯甲腈；特别是mesamoll。
[0042] 在这种梯度基体中，离子载体以约0. 01-5. 0重量％的量存在；导电颗粒以约 20-80重量％的量存在；和增塑剂mesamoll和/或2-(辛氧基）苯甲腈以约50-约70%的 聚合物基体的范围存在。
[0043] 在这种梯度基体的一个特定实施方案中，增塑剂mesamoll和/或2-(辛氧基）苯 甲腈以约60-约65重量％的量存在，且由mesamoll组成。在一个更特别的实施方案中，这 种梯度基体的特征还在于该聚合物基体内的聚合物组分以约20-约40重量％的量存在且 由聚氯乙烯、或高分子量聚氯乙烯组成。在一个特别的实施方案中，导电颗粒以在整个基体 中范围为 80-0%、80-10%、80-20%、60-20%、60-10%(优选）、60-0%(最优选）、40-0%、 40-5 %、40-10 %、10-0%、10-1 %、10-2%的传导颗粒的梯度存在，最低浓度在样品接触表 面处。
[0044] 显然，在又一个方面，本发明提供了如本文中描述的宽范围离子-选择性聚合物 基体在制造电势测定电极中的用途。考虑到基体对logp值通常高于0的有机离子和可电 离的有机分子的灵敏度，它可用于不同的方法，例如直接电势测定、标准添加、在线测量和 滴定中。
[0045] 因此，在又一个方面，本发明提供如本文中描述的宽范围离子-选择性聚合物基 体在电势测定方法中的用途，所述电势测定方法选自直接电势测定、标准添加、在线测量、 滴定等。
[0046] 当在滴定中使用时，宽范围离子-选择性聚合物基体包含：
[0047] -以约0. 01-5. 0% ;特别是约0. 05-0. 5%的量存在的离子载体；
[0048] -约1. 0-约20. 0%;更特别是约1. 0-约10. 0%;甚至更特别是约5. 0%的量的离 子传导颗粒，特别是增加传导性的盐，例如ETH 500 ;
[0049] -约20-约40% ;特别是约25-35%的量的聚合物，特别是聚氯乙烯、或高分子量 聚氯乙烯；并且特征在于；
[0050] -该聚合物材料包含增塑剂mesamol 1和/或2-(辛氧基）苯甲腈；特别是 mesamoll〇
[0051] 在这种滴定实施方案中，增塑剂mesamoll和/或2-(辛氧基）苯甲腈通常以约 60-约65 %的量；更特别是以约61 %的量存在。如本文中所使用的百分比为固体的重量％。
[0052] 参考下述实施例进一步表征本发明特征。然而，应当注意如本文中描述和要求保 护的发明的范围不受特定实施方案限制。实施例的呈现因此仅仅旨在作为本发明的可能应 用的阐述，并且任何类似或等效的实施方案被视为落在本发明的范围内。基于本发明的前 述说明，在实施例中所显示和限定的那些以外的本发明的改变对于本领域技术人员来说将 是显而易见的。这样的改变同样被视为包括在本发明的范围内。
[0053] 本发明的示例性实施方案
[0054] 某体开发
[0055] 如已经在上文中提及的，本发明的目的是尝试并开发在有机分子和特别是低logP 的有机分子的确定中允许通用应用的基体组分。使用目前可获得的基体，这样的化合物的 电势确定是有问题的且对于所关注的每种离子要求优化基体。
[0056] 为了对于具有低logP的宽范围的有机离子或可电离的有机分子选择优化的离 子选择性混合物（cocktail)，评价了增塑剂：2_硝基苯基辛基醚、二丁基丁烷膦酸酯、邻 苯二甲酸二戊酯、辛基-(2-(三氟甲基）苯基）醚、2_(十二烷氧基）苯甲腈、双（1-丁 基戊基）己二酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、二辛基苯基膦酸酯、三（2-乙基己基）磷酸酯、 Mesamoll (mesamoll是不含邻苯二甲酸酯的通用增塑剂，主要由烷基磺酸酯与酚类组成，特 别是具有CAS-注册号：091082-17-6的ASE)、三（2-乙基己基）偏苯三酸酯、磷酸三甲苯 酯、2-(辛氧基）苯甲腈和双（2-乙基己基）癸二酸酯、2_。
[0057] 用于这种研究的具有低logP的有机离子或可电离的有机分子的代表性实例包括 丙卡特罗、依替福林、伪麻黄碱、雷尼替丁、阿托品、利托君、麻黄碱、加兰他敏。还可添加两 种更高logP的化合物：帕利哌酮和达泊西汀到该研究中。
[0058] 我们预期的是发现在增塑剂的结构和ISE的响应之间的结构活性关系，但事实上 没有发现这样的关联。相反且令我们惊奇的是，当与大多数增塑剂相比时，对于所有被分析 物来说，少数增塑剂得到显著更好的结果。从这种研究中出现了两种明显通用可适用的增 塑剂：2_(辛氧基）苯甲腈和mesamoll。这种通用适用性与大多数增塑剂的行为相反且与 每种有机离子需要专用（选择）的增塑剂的常见概念相反。
[0059] 选择如此鉴定的通用增塑剂和磷酸三甲苯酯用于供进一步调查。将这些与现有 技术电极（例如在 H. Bohets，K. Vanhoutte，R. De Maesschalck，P. Cockaerts，B. Vissers， L.J. Nagels Development of in situ selective sensors for dissolution Anal. Chim. Acta，581 (2007)，第181 - 191页中描述的）进行比较。
[0060] 使用下述四种组合物：
[0061] I 32wt% PVC、2wt%四（4-氯苯基）硼酸钾、65wt%Mesamoll (烷基磺酸苯基酯）
[0062] I I 32wt% PVC、2wt%四（4-氯苯基）硼酸钾、65wt%三（2-乙基己基）偏苯三酸 酯
[0063] III Bohets等人的电极组合物。
[0064] IV 32wt% PVC、2wt%四（4-氯苯基）硼酸钾、65wt%磷酸三甲苯酯
[0065] V 32wt% PVC、2wt%四（4-氯苯基）硼酸钾、65wt% 2_(辛氧基）苯甲腈
[0066] 在梯度基电极中施加这些组合物并且如专利申请W02011/110517中描述的进行 构造。在室温下在至少1天内进行调节。
[0067] 对于难以通过现有技术电极测量的三种药物（雷尼替丁、伪麻黄碱、加兰他敏）进 行不同传感器的广泛比较。对于宽泛的各种介质来说，这例如：l、l〇、l〇〇mM HCl，10mM乙酸 盐缓冲液pH5,10mM磷酸盐pH7。
[0068] 对于这些介质来说，基于精度、灵敏度、充足的速度和斜率（作为选择性的量度） 评价了电极。
[0069] 在图1A-C中总结了对于伪麻黄碱的典型发现，并且显示对于所有方面来说，组合 物I优于其它。
[0070] 在图2A-C中总结了对于雷尼替丁的典型发现，并且显示对于所有方面来说，组合 物I优于其它。
[0071] 对于所有方面来说，组合物I优于其它。
[0072] 在这些试验之后，将组合物I归于用于通用离子选择性电极的优化组合物。这 种组合物在药物：达泊西汀、洛哌丁胺、苯海拉明、桂利嗪、美克洛嗪、赛克力嗪和维拉帕米 (verampil)上的进一步测试显示优良的结果（没有示出数据）。因此我们可以得出结论： 这种传感器具有用于宽泛的应用范围的优化组成。令人惊奇地，对于低logP的药物（〈2) 来说，最好的增塑剂的表现还优于高logP的化合物，因此我们可以将2_(辛氧基）苯甲腈 和Mesamoll归于用于有机离子和有机可电离的化合物的通用离子选择性增塑剂。
[0073] 令人惊奇地，对于含有mesamoll的ISE来说，有机离子对ISE配制剂的响应的影 响最不突出。更令人惊奇的是，与标准增塑剂相比，在含有界面活性剂的介质内mesamoll 传感器的改进行为。
[0074] 传感器优化
[0075] 传感器组合物 I 的进一步优化为：5wt% ETH 500、31wt% PVC、61wt% mesamoll、 0? lwt%四[3, 5-双（三氟甲基）苯基]硼酸钾。如图3所示，这种配制剂（组合物VI)对 于在滴定中使用来说是优良的且极大地优于目前现有技术中Metrhom的NI0。
[0076] 当我们的电极与作为滴定剂的四（4-氯苯基）硼酸钾组合使用时，这种效果特别 突出。
[0077] 由于mesamoll对阜化（samponification)的高电阻率，因此可在最多14的pH范 围内使用该传感器。
[0078] 表1进一步阐述了当例如用作用于滴定的终点指示剂时基于本发明的宽范围离 子-选择性聚合物基体的传感器的真实的通用能力。用基于传感器组合物VI的电极滴定 的组分，范围为宽泛的具有各种物理化学参数的各种有机离子（logP 0-5,阴离子/阳离 子，单价/二价，…），范围从药物到食品添加剂到表面活性剂。
[0079] 通过使用这种传感器CTween 20?)以及阳离子（zn〇2+，Zn2+)的络合物，滴 定甚至不带电荷的有机物质。在目前的现有技术中，存在专用于每种应用的一种ISE: Tween 2(f_,药物，表面活性剂，…。我们可使用一种ise进行所有这些不同的滴定的事 实证明对于滴定应用来说，本发明的真正通用的特征。
[0080] 表1 :用组合物VI的电极滴定的组分的实例
【权利要求】
1. 选自mesamoll和/或2-(辛氧基）苯甲腈的增塑剂在宽范围离子-选择性聚合物 基体，即对logP值高于0的有机离子和可电离的有机分子敏感的离子-选择性聚合物基体 中的用途。
2. 根据权利要求1的用途，其中所述聚合物基体的聚合物组分由选自下述的聚合物制 得：聚（丙烯酸正丁酯）、交联的聚（丙烯酸丁酯）、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚（氯乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-乙烯醇）、聚硅氧烷、聚氯乙烯、高分子量聚氯乙烯 或其组合；特别是聚氯乙烯、或高分子量聚氯乙烯。
3. 根据权利要求1的用途，其中聚合物基体包含约20-约40%的聚合物。
4. 根据权利要求1的用途，其中聚合物基体包含约50-约70%、特别是约60-约65% 的所述增塑剂。
5. 根据权利要求1的用途，其中聚合物基体进一步包含一种或多种增加传导性的盐， 例如 ETH 500。
6. 根据权利要求5的用途，其中所述增加传导性的盐可以以最多20%的量存在。
7. 根据权利要求1的用途，其中聚合物基体进一步包含导电颗粒；特别是一定梯度的 导电颗粒，离开样品接触表面其浓度增加。
8. 根据权利要求1的用途，其中导电颗粒选自金、银、玻璃碳、石墨、碳纳米管和类似 物。
9. 根据权利要求1的用途，其中聚合物基体进一步包含离子载体分子，特别是一定梯 度的离子载体分子，朝向样品接触表面其浓度增加。
10. 根据权利要求9的用途，其中所述离子载体以约0. 01-5. 0%的量存在。
11. 宽范围离子-选择性聚合物基体，即对logP值高于〇的有机离子和可电离的有机 分子敏感的离子-选择性聚合物基体；其特征在于该聚合物材料包含增塑剂mesamoll和/ 或2-(辛氧基）苯甲腈；特别是mesamoll。
12. 根据权利要求11的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中所述聚合物基体的聚合 物组分由选自下述的聚合物制得：聚（丙烯酸正丁酯）、交联的聚（丙烯酸丁酯）、聚碳酸 酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚（氯乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-乙烯醇）、聚硅氧烷、 聚氯乙烯、高分子量聚氯乙烯或其组合；特别是聚氯乙烯、或高分子量聚氯乙烯。
13. 根据权利要求11的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中聚合物基体包含约 20-约40 %的聚合物。
14. 根据权利要求11的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中聚合物基体包含约 60-约70%、特别是约60-约65%的所述（一种或多种）增塑剂。
15. 根据权利要求11的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中聚合物基体进一步包含 一种或多种增加传导性的盐，例如ETH 500。
16. 根据权利要求11的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中所述增加传导性的盐可 以以最多20 %的量存在。
17. 根据权利要求11的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中聚合物基体进一步包含 导电颗粒；特别是一定梯度的导电颗粒，离开样品接触表面其浓度增加。
18. 根据权利要求17的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中导电颗粒选自金、银、玻 璃碳、石墨、碳纳米管和类似物。
19. 根据权利要求11的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中聚合物基体进一步包含 离子载体分子，特别是一定梯度的离子载体分子，朝向样品接触表面其浓度增加。
20. 根据权利要求19的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中所述离子载体以约 0? 01-5. 0%的量存在。
21. 根据权利要求19或20的宽范围离子-选择性聚合物基体，其中所述离子载体是四 [3, 5-双（三氟甲基）苯基]硼酸钾。
21. -种电势测定电极，其包括根据权利要求11-20中任一项的宽范围离子-选择性聚 合物基体。
22. 根据权利要求21的电势测定电极作为用于电势滴定的指示剂电极的用途，特别是 在与试剂四（4-氯苯基）硼酸钾一起使用时。
23. 根据权利要求21的电势测定电极作为通过与所关注的离子进行离子交换而调节 的通用离子选择性电极的用途。
【文档编号】G01N27/333GK104395744SQ201380031006
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】H·博赫茨 申请人:奥克滕斯私人有限公司