增强的氯离子选择性膜制造技术

提供了一种氯离子选择性膜，其包含与化学计算量的氨基化合物和活化剂反应的基于环氧化物的基质，使得所述基于环氧化物的基质包含许多季铵基团。

Enhanced chloride selective membrane

A chloride ion selective membrane is provided, which contains an epoxide based matrix for reaction of amino compounds and activators calculated by chemical calculation, so that the epoxide based matrix contains many quaternary ammonium groups.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增强的氯离子选择性膜本申请根据35USC§119（e）要求2015年5月18日提交的美国临时申请号62/162,843的权益。上述参考的专利申请的全部内容以此通过引用明确地并入本文。
本公开一般涉及诊断测试领域，并且更具体地涉及改进的氯离子选择性膜，结合了其的电极以及用于制造其的方法。
技术介绍
离子选择性电极（ISE）通常包含增塑聚合物基质，其包含对感兴趣的离子具有选择性的离子载体或其它离子物质。例如，已经开发了用于检测和/或测定钠（Na+）、钾（K+）、镁（Mg2+）、钙（Ca2+）和氯离子（Cl-）的离子选择性电极。在用于这样的离子物质的多种诊断测定中，可以为感兴趣的分析物提供正偏差或负偏差的干扰物是特别关注的。因此，一个要求是相关的离子选择性电极为特定的离子提供足够的选择性。另外，现在可以理解，某些类型的样品可能对离子选择性电极产生不利影响。例如，氯根离子选择性电极已被证明倾向于通过某些化合物将增塑剂和离子载体从膜中提取出来，从而导致膜的灵敏度受到损害。此外，特别对于血清、尿液、血浆和全血等生物流体，认为亲脂性阴离子物质如碳酸氢根、水杨酸根和肝素可通过与电极膜上的活性位点结合而进一步干扰氯离子检测。美国专利号7,384,523提出了一种针对具有氯离子选择性膜的氯离子传感器的解决方案，该氯离子选择性膜包含环氧树脂和选自聚酰胺、酰氨基胺及其混合物的胺试剂。为了提供足够的用于检测氯离子的季铵官能团，胺试剂以化学计算过量提供。用于提供氯离子传感器改进的灵敏度、稳定性、再现性和使用寿命的其他解决方案是需要的。附图简述在下面的描述中参考附图来解释本专利技术，附图示出：图1示出了根据本专利技术的一个方面的包括氯离子选择性膜的示例性传感器。图2示出了模拟血清样品中每4小时校准的传感器的两周稳定性。根据本专利技术的一个方面。图3示出了根据本专利技术的另一个方面，在15天的时间内60mg/dL水杨酸盐加标血清样品对传感器的<10％干扰。图4示出了根据本专利技术的另一方面暴露于肝素化血浆样品时氯离子传感器的稳定性。专利技术详述一方面，本专利技术人已经开发了氯离子选择性膜，其包含与化学计算量的氨基化合物和活化剂反应的基于环氧化物的基质，使得基于环氧化物的基质包含许多季铵基团。样品中季铵位点与氯离子之间的反应产生电位信号，用于确定样品中氯离子的量。如本文所述的膜表现出离子选择性电极的优异的灵敏度、稳定性、再现性和改进的使用寿命，特别是对于生物样品。在一个方面，如本文所述的膜可以形成结构屏障，其基本上限制潜在的亲脂性干扰物例如碳酸氢盐、水杨酸盐、肝素和蛋白质扩散到膜中，从而改进膜的使用寿命和性能。根据另一方面，提供了一种氯离子选择性膜，其包含化学计算量的环氧树脂、氨基化合物和活化剂，其中所述活化剂促进所述组分之间的反应以提供所述膜多个季铵官能团。根据另一方面，提供了形成氯离子敏感膜的方法，其包括将化学计算量的环氧树脂、氨基化合物和活化剂组合，其中活化剂促进组分之间的反应以提供膜多个季铵官能团。如本文所使用的，术语“约”是指所述值的±10％的值。如本文所用，术语“烷基”是指可以是直链或支链的饱和脂族烃链和取代的饱和脂族烃链。如本文所用，术语“芳基”是指含有稠合在一起，直接连接或间接连接的单个芳环或多个芳环的基团。如本文所用，短语“有效量”是指适于实现预期结果的材料的量。如本文所用，术语“化学计算量”是指理论上需要与至少第二组分的全部反应性基团反应的组分的量。膜的基于环氧化物的基质可以包含任何包含一个或多个环氧基团的组合物（例如化合物、聚合物等），所述环氧基团可以与氨基化合物、活化剂和/或如本文所述的氨基化合物与活化剂之间的反应的产物反应。在一个实施方案中，基于环氧化物的基质包含每分子具有预定数量的环氧基团的环氧树脂。例如，在一个实施方案中，环氧树脂每个分子可具有多于一个环氧基团，且在另一个实施方案中，每个分子可具有多于约1.5个环氧基团。此外，环氧树脂可以是饱和或不饱和的，直链或支链的，脂族的，脂环族的，芳族的或杂环的，并且是取代的或未取代的。用于本文的示例性环氧树脂包括但不限于2,2-双(4-羟基苯基)丙烷（双酚-A）；2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷；1,1-双(4-羟基苯基)乙烷；1,1-双(4-羟基苯基)异丁烷；和1,1-双(4-羟基-3-烷基苯基)乙烷。许多环氧树脂是市场上可买到的，并且可以用在本文所述的膜中，例如可得自ResolutionPerformanceProducts的EPONTM环氧树脂；可得自DowChemicalCompany的DERTM环氧树脂；和可得自HuntsmanAdvancedMaterials的AralditeTM环氧树脂。在一个特别的实施方案中，环氧树脂可以包含DERTM331，其包含表氯醇和双酚A之间的液体反应产物（DER331）。本专利技术人已经发现DERTM331为本文所述的膜提供特别稳定的基于环氧化物的基质。氨基化合物可以包含任何合适的包含一个或多个氨基的化合物，所述氨基将与基于环氧化物的基质的环氧基团反应。氨基化合物可以包含伯胺、仲胺和/或叔胺。虽然可以在膜中提供伯胺和/或仲胺，因为伯胺和/或仲胺可以最终在连续反应中转化为期望的季铵位点，但是在一个实施方案中，氨基化合物包含可以直接转化为期望的季铵位点的叔胺。起始自叔胺允许单一步骤提供期望的季铵位点并简化生产期望的膜所需的反应。一方面，叔胺包含多胺，其中不饱和且未取代的碳链存在于多胺中的两个相邻氨基之间。尽管不希望受理论束缚，但据信碳链越大，得到的化学网络越具刚性。刚性化学网络可有助于形成结构屏障，以阻止诸如碳酸氢盐、水杨酸盐和肝素之类的干扰物渗透膜。在某些实施方案中，氨基化合物可以包含二胺。这样，氨基化合物可以再次包含多个氨基，其在与基于环氧化物的基质的环氧基团反应的过程中可以提供所需的季铵位点。季铵位点对样品中的氯离子具有选择性。在一个实施方案中，季铵位点可以具有下式：NR4+，其中例如R=氢、烷基或芳基。在具体的实施方案中，氨基化合物可以包含叔多胺如叔二胺。用于本文的示例性叔多胺包括但不限于N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺(TMHA)、N,N,N',N'-四甲基-2-丁烯-1,4-二胺（TMBEA）和N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二胺（TMBA）。活化剂可包含相对于不包含活化剂的方法而言促进基于环氧化物的基质中的季铵官能团的产生的任何合适的化合物。在一个实施方案中，活化剂包含与氨基化合物反应以产生两种离子物质的化合物，其中的每一种将与含环氧基团的单体或由基于环氧化物的基质提供的化合物反应。在一个实施方案中，活化剂包含硫醇化合物。在一个特别的实施方案中，活化剂包含多硫醇化合物，例如具有四个巯基的多硫醇。示例性的多硫醇包括但不限于季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)和乙二醇二(3-巯基丙酸酯)。虽然不希望被理论所束缚，但也认为活化剂可有助于维持基于环氧化物的基质中所需的结构。基于环氧化物的基质的三维结构可能是基质如何有效地作为潜在干扰物如碳酸氢盐、水杨酸盐和肝素的屏障的一个促成因素。例如，更有限的孔隙度将有助于充当干扰物的屏障。在某些实施方案中，氨基化合物可以被活化剂质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯离子选择性膜，其包含：与化学计算量的氨基化合物和活化剂反应的基于环氧化物的基质，使得所述基于环氧化物的基质包含许多季铵基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.18 US 62/1628431.一种氯离子选择性膜，其包含：与化学计算量的氨基化合物和活化剂反应的基于环氧化物的基质，使得所述基于环氧化物的基质包含许多季铵基团。2.一种氯离子选择性膜，其包含化学计算量的基于环氧化物的基质、胺和活化剂，其中所述活化剂促进所述组分之间的反应以提供所述膜多个季铵官能团。3.权利要求1或2中任一项所述的膜，其中所述氨基化合物包含叔胺。4.权利要求3所述的膜，其中所述叔胺包含选自N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺（TMHA）、N,N,N',N'-四甲基-2-丁烯-1,4-二胺（TMBEA）和N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二胺（TMBA）的成分。5.权利要求3所述的膜，其中所述叔胺包含多胺，并且其中不饱和且未取代的碳链存在于所述多胺中的两个氨基之间。6.权利要求1至5中任一项所述的膜，其中所述活化剂包含硫醇化合物。7.权利要求6所述的膜，其中所述硫醇化合物包含选自季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)和乙二醇二(3-巯基丙酸酯)的成分。8.权利要求1至7中任一项所述的膜，其中所述基于环氧化物的基质包含环氧树脂。9.权利要求8所述的膜，其中所述环氧树脂包含表氯醇和双酚A之间的液体反应产物（DER331）。10.权利要求1至9中任一项所述的膜，其中所述氨基化合物与所述活化剂的化学计量比为约0.5:1至约1.5:1。11.权利要求10所述的膜，其中所述氨基化合物与所述活化剂的化学计量比为约1:1。12.权利要求1至11中任一项所述的膜，其中所述氨基化合物和所述活化剂相对于所述基于环氧化物的基质中的环氧基团的数量的化学计量比为约0.5:1至约1.5:1。13.权利要求12所述的膜，其中所述氨基化合物和所述活化剂相对于所述基于环氧化物的基质中的环氧基团的数量的化学计量比为约1:1。...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭勃，D汤普森，
申请(专利权)人：西门子医疗保健诊断公司，
类型：发明
国别省市：美国,US