专利名称：分析组件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种分析组件，用于分析液体样品尤其是全血中的特定成份，还涉及该分析组件的制备方法。
用来分析液体样品中的特定成份的分析组件是公知的。例如，JP-A-2-150751(相当于JP-B-7-21455)，公开了一种分析组件，包括一具有一通孔的衬底；一多孔薄膜，包含反光不溶微粒的试液涂敷到该薄膜上，干燥后形成试剂层，该多孔薄膜固定在衬底上，盖住通孔；以及一样品容纳层，该层固定在衬底上以盖住试剂层(＂JP-A＂和＂JP-B＂此处分别表示＂未审定公开的日本专利申请＂和＂已审定的日本专利申请＂)。在JP-A-2-150751中，当全血涂于组件上并从衬底一侧观察时，氧化钛用作反光不溶微粒，遮蔽红细胞并挡住光线。
二氧化钛颗粒是白色颗粒，反光而且不吸收光线，在所有溶剂中几乎均不溶解。从小(0.001μm)到大(1mm甚至更大)具有大范围的颗粒大小分布。颗粒的尺寸越小，就越易于凝聚。二氧化钛颗粒经常用于油漆、软膏、化妆品等，用作其中的遮光材料。
由于二氧化钛颗粒不溶于溶剂并且易于凝聚，因此在液体中易于形成团块和沉淀，难以形成在整个液体中具有均匀浓度分布的液体系统。
因此，在制备一种用于分析液体样品中特定成份的分析组件时，二氧化钛分散体(试液)经过凝结和沉淀，不能均匀地涂敷在衬底(多孔薄膜)上。通过加入一种聚合物或一种增稠剂使试液粘筒或通过搅拌液体可消除该缺陷。然而，具有足以防止二氧化钛颗粒沉淀的粘度的液体则会流动性不足，不易涂于衬底上并且会降低分析组件的分析精度。试液的搅拌会伴随空气的截留。一旦形成气泡，他们甚至在干燥后还会留在涂层内，或者干燥后破裂而留下裂口。
二氧化钛颗粒的凝聚作用即使在涂层的干燥过程中也在进行，而使涂层表面不均匀。当包含二氧化钛的层面做为光学反射层时，该表面的不均匀性引起不均匀的光反射作用并且严重减弱了试剂层的性能。因此业己需要开发一种技术用于使不溶颗粒(例如二氧化钛颗粒)均匀分布于液体中，而没有诸如搅拌等会削弱涂层精度的操作，并且不会增加不必要的液体粘度。
本发明的一个目的是提供一种具有稳定分布于其中的不溶颗粒的试液的制备方法。
本发明的另一目的是提供一种包括一试剂层的分析组件，该试剂层具有均匀分布于其中的不溶颗粒以及均匀的厚度和平滑表面。
经广泛的研究，本发明的发明人发现硼酸可抑制或延迟液体中不溶颗粒的凝聚或沉淀。
即，本发明的这些和其它目的可由一种用于分析液体样品中特定成份的分析组件达到，该组件包括由不溶颗粒和硼酸组成的试剂。
进而，本发明的这些和其它目的可由制备一种试液的方法达到，该试液用于一种分析液体样品中特定成份的分析组件的制备中，该试液的制备方法包括将不溶颗粒和硼酸加到试液中。
图1表示在例2中制备的分析组件的表面的电子显微照片，由SEM扫描电子显微镜，放大100(左侧)倍和500倍(右侧)。
图2表示在对照例1中制备的分析组件的表面的电子显微照片，由SEM放大100倍(左侧)和500倍(右侧)。
为了多种目的，用于分析组件试剂层的不溶微粒包括滤纸屑，碳粉，和反光不溶微粒。反光不溶微粒优选地用来遮蔽红细胞，并挡住光线。
反光不溶微粒的例子包括二氧化钛、氧化镁和硫酸钡。二氧化钛因其高白度而更为可取。
可使用具有一般结构(例如金红石结构或锐钛矿结构)的二氧化钛或非晶形二氧化钛。金红石结构的二氧化钛因其高白度而更为可取。
不溶颗粒的大小不受特别的限定，只要颗粒通过搅拌可分散于试液中即可。本发明对大小在100μm或更小的颗粒特别有效，较佳地为0.001至100μm，更佳地为0.01至10μm。试液中不溶颗粒的量按重量计较佳地为1％至70％，更佳地按重量计为3％至30％。
硼酸是一种化学上稳定的物质，不与试剂反应，对试剂层中的试剂的灵敏度和稳定性几乎没有影响。硼酸的水溶解度低，20℃时约为0.75mol/l，40℃时约为1.3mol/l，60℃时约为2.1mol/l。另一方面，硼酸易于溶解于诸如乙醇这样的溶剂中，25℃时约为1.9mol/l。
硼酸加入试液中时，以最终浓度为0.01至2mol/l为佳，更佳地为0.1至0.5mol/l。
当液体样品涂于分析组件上时，试剂层中硼酸的较佳浓度为0.01-2mol/l，更佳地为0.1-0.5mol/l。
硼酸可单独加入试液中或与四硼酸钠共同加入，以形成缓冲溶液，或与其它缓冲溶液配合。例如，硼酸可与磷酸盐缓冲溶液组合，或者硼酸缓冲溶液可与TES缓冲溶液组合。
该分析组件可用所得到的试液按常规方法(即，JP-B-49-33800或JP-B-7-21455中描述的方法)制备。例如，试液可通过涂敷、印制或喷涂施加于薄膜上并干燥。
本发明的分析组件可用于分析全血、血清、血浆、尿液、唾液、脑液等。利用分析组件测定的物质包括葡萄糖、尿酸、胆甾醇、脲氮、胆红素、钙、肌酸酐、蛋白质、白朊、乳酸脱氢酶(LDH)、甘油三酯和淀粉酶。
本发明的试液可包含经常用于量热分析系统的分析试剂或者粘合剂。
分析试剂的例子包括氧化酶(例如葡糖氧化酶、尿酸酶、胆甾醇氧化酶、甘油氧化酶、胆红素氧化酶、乳酸氧化酶、丙酮酸氧化酶)、过氧化物酶、4-氨基安替比林、特立尼达(Trinder)试剂(例如DAOS、TOOS、MAOS)、还原酶(例如，葡糖脱氢酶、己糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)、心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯化物(phenazine methosulfate)，麦尔多拉(Meldola)蓝、NAD、NADP、四唑鎓盐(例如，NTB，BTB，BPB)，和PH指示剂(例如BCG，BTB，BPB)。
添加剂的例子包括非离子表面活性剂，阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂，例如Triton X-100，Tween20，和Brij35。
用于试液的溶剂无特别限制。可包括水(例如去离子水)、甲醇、乙醇、丙酮、二甲苯、甲苯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二氯甲烷和环己烷。
进一步，可向试液中加入粘合剂。粘合剂的例子可包括亲水聚合物[例如羟丙基纤维素(HPC)、甲基纤维素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)]和疏水聚合物[例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)]。
例如，通过将试液涂敷于多孔薄膜上并用涂敷有试液的多孔薄膜盖住衬底来制备分析组件。衬底的例子可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚苯乙烯膜、聚乙烯膜和聚碳酸酯膜。多孔薄膜的例子包括聚丙烯膜(例如CelgardTM，由Hoechst AG生产)，聚乙烯膜(例如，HiporeTM，由AsahiChemical Industry Co.，Ltd.生产)和聚碳酸酯膜(例如CycloporeTM，由Whatman生产)。
如上所述，不溶解颗粒(例如二氧化钛)在试液中的凝聚和沉淀可通过加入硼酸而得到抑制。所以，包含有不溶颗粒的试液加入硼酸后，可保持一种稳定的分布状态，具有足够的时间使溶液涂敷于衬底上。干燥后，涂敷的试液层成为可提供满意的分析组件的更均匀的试剂层。
本发明将参考实例作更详细的阐述，但本发明不应被认为是仅限于此。
例1向一透明玻璃瓶(直径2.4cm；高15cm)中加入0.75g二氧化钛颗粒(金红石类型；由Wako Pure Chemical Industries Co.，Ltd.生产)，并加入15ml如以下表1所示的液体并混合均匀。放置该混合物，测定二氧化钛沉淀达到距瓶底10mm和6mm的深度所需的时间。所得结果如表1所示。
表1达到深度的时间(秒)样品号 液体10mm 6mm1 蒸馏水 80 1602 0.3mol/l硼酸水溶液 170 2403 0.2mol/l磷酸盐缓冲液(PH7.2) 190 3004 0.2mol/l磷酸盐缓冲液(PH7.2)+0.3mol/l硼酸水溶液 360 5505 0.2mol/lTES缓冲液(PH7.2) 100 2806 0.2mol/lTES缓冲液(PH7.2)+0.3mol/l硼酸水溶液 330 540例2试液的制备葡糖氧化酶(由Toyobo Co.，Ltd.生产) 500ku过氧化物酶(由Toyobo Co.，Ltd.生产) 300ku4-氨基-安替比林(由Kisida Kagaku Co.，Ltd.生产)500mgN-乙基N-(2-羟基-3-磺基丙基)-3，5-二甲基苯胺(由Dojin Kagaku Co.，Ltd.生产) 1g0.15M磷酸盐缓冲液(PH7.0) 10ml0.15M硼酸盐缓冲液(PH7.0) 90ml丙炔酸(propiofan)(由BASF Japan生产)4g50％聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯水溶液(由Nacalai Tesque Co.，Ltd.生产) 8ml二氧化钛(由Wako Pure Chemical co.，Ltd生产)8g
将上述成份混合并彻底搅拌以制备试液。分析组件的制备该试液涂敷于25μm厚的多孔薄膜上(Celgard，由Hoechst AG生产)，湿厚度达到100μm，在40℃下干燥1小时。从已涂敷的薄膜上切下一面积为7mm×7mm的薄膜，固定于一250μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底薄膜上，盖住其上的直径为4mm的通孔，制备成一分析组件。
图1表示已涂覆的薄膜放大100倍(左侧)和500倍(右侧)的电子显微照片。
对照例1用与例2相同的方法制备一分析组件，但使用具有以下配方的试液。
葡糖氧化酶(由Toyobo Co.，Ltd.生产)500ku过氧化物酶(由Toyobo Co.，Ltd.生产)300ku4-氨基-安替比林(由Kisida Kagaku Co.，Ltd.生产) 500mgN-乙基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)-3，5-二甲基苯胺(由Dojin Kagaku Co.，Ltd.生产) 1g0.15M磷酸盐缓冲液(PH7.0) 100ml丙炔酸(propiofan)(由BASF Japan生产) 4g50％聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯水溶液(由Nacalai Tesque Co.，Ltd.生产) 8ml二氧化钛(由Wako Pure Chemicalco.，Ltd生产)8g图2表示已涂覆的薄膜放大100倍(左侧)和500倍(右侧)的电子显微照片。
比较图1和图2，表明无硼酸的试剂层具有粗糙颗粒和不均匀的表面，而包含硼酸的试剂层具有精细颗粒和均匀的表面。血液中葡萄糖的定量测定具有不同的葡萄糖含量的全血(20μl)滴入分别由例2和对照例1制备的分析组件中。滴入后一分钟，用微分比色计(∑-90，由Nippon Denshoku KogyoCo.，Ltd.生产)在640nm(每个n＝20)处通过衬底膜的通孔测定组件的反面(多孔薄膜的那一侧)的反射度。
由反射度可作出一标准曲线，按各自的校准曲线可将测定值转换为葡萄糖含量。所得结果如以下表2所示。
在表2中，可再现性由变异系数(C.V)代表，变异系数是由20个测定值的平均值来除它们的标准偏差而得到。
表2例2对照例1葡萄糖含量 测定值 可再现性(C.V)测定值可再现性(C.V)(mg/dl)(mg/dl) (％)(mg/dl) (％)110 111.5 2.3 115.9 9.5205 198.7 1.9 177.113.2489485.0 2.8 398.6 11.8由表2可见，按照本发明的分析组件由于涂层厚度均匀和表面平滑，可获得具有高重复性的满意的分析结果。另一方面，对照例1的分析组件的可再现性很低。
本发明已依据特定的实例进行了详细描述，对本领域的技术人员在不脱离本发明的实质和范围内所做的各种变型和改进都是显而易见的。
权利要求
1.一种用于分析液体样品中特定成份的分析组件的制备中所用的试液的制备方法，包括向试液中加入不溶颗粒和硼酸。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的不溶颗粒是反光的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的不溶颗粒是二氧化钛颗粒、氧化镁颗粒和硫酸钡颗粒。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的不溶颗粒是二氧化钛颗粒。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的不溶颗粒的颗粒尺寸在0.001-100μm之间。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的硼酸以最终浓度为0.01-2mol/l的量加入。
7.一种用于分析液体样品中特定成份的分析组件，包括一种由不溶颗粒和硼酸组成的试剂。
8.如权利要求7所述的分析组件，其特征在于所述的不溶颗粒是反光的。
9.如权利要求7所述的分析组件，其特征在于所述的不溶颗粒是二氧化钛颗粒、氧化镁颗粒和硫酸钡颗粒。
10.如权利要求7所述的分析组件，其特征在于所述不溶颗粒是二氧化钛颗粒。
11.如权利要求7所述的分析组件，其特征在于所述的不溶颗粒的颗粒尺寸在0.001-100μm之间。
12.如权利要求7所述的分析组件，其特征在于所述的硼酸在液体样品涂到所述的分析组件上时，它的最终浓度为0.01-2mol/l。
全文摘要
本发明公开了一种用于分析液体样品中待定成分的分析组件，它包括一种由不溶颗粒和硼酸组成的试剂。进而，本发明还公开了一种用于分析液体样品中特定成分的分析组件的制备中所用的试液的制备方法，该方法包括将不溶颗粒和硼酸加入到试液中。
文档编号G01N33/52GK1159575SQ9612246
公开日1997年9月17日 申请日期1996年9月13日 优先权日1995年9月13日
发明者坂本久, 高桥好范, 樋口善彦, 山口武广 申请人:株式会社京都第一科学