镁离子选择性膜制造技术

镁离子选择性电极膜及其制备。所述膜通过如下而具有高的对镁离子的选择性：将酸性基团添加到优选地PVC膜，这通过将含有与C4

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镁离子选择性膜


[0001]本专利技术涉及镁离子选择性膜及其制备，涉及包括这样的膜的电极和电位式感测器及其用于测定样品中镁离子浓度的用途。

技术介绍

[0002]镁是人体中的常见金属并且在化学和生物化学过程中起到重要作用。体内的镁或者与蛋白质结合(络合到阴离子)，或者作为游离的离子化级分(iMg)存在。iMg级分起到若干生理作用，例如在神经传导或者骨骼、心脏或子宫肌肉收缩中作为离子通道调节剂。在一项住院患者间的研究中已经发现低镁血症(hypomagnesemia)(11％)和高镁血症(hypermagnesemia)(9.3％)的患病率高(Wong等人，(1983)Am J Clin Pathol 79：348)。
[0003]iMg的特异性测量是具有挑战性的，并且在历史上，临床实验室常常依赖于总镁化验(assay)。镁离子选择性感测器已经记载于WO92/16831(Nova Biomedical Corp.)中，其公开了包含1,10-菲咯啉作为镁离子选择性化合物的镁选择性膜。WO2015/160755(Siemens Healthcare Diagnostics Inc.)描述了用于检测离子化镁的膜，其包括具有三脚架(三足，tripodal)立体化学结构的离子载体、亲脂性硼酸盐和聚合物基质。
[0004]然而，使膜对iMg具有高度选择性仍然是一种挑战，特别是在获得镁离子相对于其它阳离子(例如钙离子)的选择性方面尤为如此。除了具有有限的选择性之外，现有技术中描述的镁离子选择性膜在稳定性、干扰、漂移(drift)和快速启动时间方面经常是欠佳的。对膜就这些参数之一的改进调整有时负面地影响其它参数。
[0005]因此，对于这样的改进的镁离子感测器存在需求：其对镁是高度选择性的，但保持稳定、抗干扰和漂移，并且具有快速启动时间。这些需求通过本专利技术而解决。

技术实现思路

[0006]在第一方面中，本专利技术提供镁离子选择性膜，其包括：
[0007]a.离子载体；和
[0008]b.含有酸性基团的亲脂性化合物或所述亲脂性化合物的盐，其中所述亲脂性化合物为如下式I的化合物：
[0009][0010]其中A包括酸性基团，
[0011]其中R
18
、R
19
和R
20
的一个、两个或全部三个为C
4-18
基团，其为C
4-18
烷基基团、C
4-18
烯基基团、C
4-18
炔基基团或含酰胺的C
4-18
基团，其中所述C
4-18
基团在从苯基基团算起的位置1、2和3处为线型的，或者在所述位置1、2和3处总共仅具有一个侧链，
[0012]和其中R
18
、R
19
和R
20
的其余者独立地为氢或线型C
1-18
烷基基团。
[0013]在进一步的方面中，本专利技术提供镁离子选择性膜，其包括
[0014]i)经由间隔基(spacer)与酸性基团共价连接的离子载体，其中所述间隔基包含至少一个碳原子，或
[0015]ii)其盐，即经由间隔基与酸性基团共价连接的所述离子载体的盐。
[0016]在进一步的方面中，本专利技术涉及本专利技术镁离子选择性膜的制备工艺，其通过将组分在溶剂中混合、将所得溶液分配在期望的支持体上、和容许所述溶剂蒸发而进行。
[0017]在进一步的方面中，本专利技术提供用于测定液体样品的镁离子浓度的电极，其包括如本文中限定的本专利技术的膜。
[0018]在更进一步的方面中，本专利技术提供用于测定液体样品的镁离子浓度的电位式感测器，其包括本专利技术的膜或本专利技术的电极。
[0019]此外，本专利技术涉及液体样品的镁离子浓度的测定方法，其包括将所述样品与根据本专利技术的电极或根据本专利技术的电位式感测器接触，和基于所述电极或电位式感测器提供的信号测定镁离子浓度。本专利技术还涉及疾病或失调(disorder)的诊断方法，其包括对受试对象的样品实施根据本专利技术的镁离子浓度的测定方法。
[0020]下面更详细地对本专利技术的这些和其它方面及实施方式进行描述。
附图说明
[0021]图1.以mV计的信号随对于FIM溶液记录的真实cMg值的变化，所述FIM溶液用于测定通过如下膜ID制备的离子选择性电极的选择性常数和灵敏度(S)：“OPP”、“OBA”、“OBS”、“DBS”和“Tetrakis”。灰色阴影区域标明离子化镁的生理相关测量范围(0.1-2.5mM)。x-轴为对数。
[0022]图2.以mV计的信号随对于FIM溶液记录的真实cMg值的变化，所述FIM溶液用于测定通过如下膜ID制备的离子选择性电极的选择性常数和灵敏度(S)：“DUP_OPP”、“DUP_Tetrakis”、“MUP_OPP”、“ETH5506_OPP”和“ETH5506_Tetrakis”。灰色阴影区域标明离子化镁的生理相关测量范围(0.1-2.5mM)。x-轴为对数。
具体实施方式
[0023]定义
[0024]术语“选择性”当在本文中在膜的上下文中使用时是指对特定离子的优先性。“选择性”当在本文中使用时并不意指绝对的或排他的选择性，也就是说膜可对多种离子例如镁离子以及钙离子是选择性的。
[0025]当在本文中使用时，术语“离子载体”是指可逆地结合离子的化合物，例如可将离子输送穿过膜的化合物。
[0026]术语“亲脂性”当在本文中特别是在“亲脂性化合物”的上下文中使用时是指化学化合物在脂肪、油、脂类或非极性溶剂中溶解的能力。
[0027]术语“酸性基团”是指能够离子化以向碱供给氢离子的基团。
[0028]术语“盐”当在本文中使用时是指与抵消酸的负电荷的阳离子物种一起的酸的去质子化形式。
[0029]当在本文中使用时，术语1,10-菲咯啉的“取代形式”是指包括含有对其的一个或多个取代的1,10-菲咯啉骨架的物质。术语“取代”是指1,10-菲咯啉上的氢被基团R或残基R替换。类似地，“取代的芳基”是指其中氢已经被不同的残基或基团所替换的芳基基团，。
[0030]术语“C
XX-YY”在化学基团的上下文中表示基团包含从XX至YY个碳原子，即从XX开始直到YY且包括YY在内的任何数，例如C
1-18
烷基基团包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18个碳原子。除非另有规定，这样的基团可为线型或支化的。
[0031]当指化学基团时，术语“烷基”、“芳基”、“烯基”和“炔基”具有它们在本领域中的通常含义。在一些实施方式中，这样的基团包括不多于18个碳原子。术语“支化烷基”是指非完全线型的、即具有至少一个侧链的烷基基团。
[0032]术语“浓度”当在本文中在测定样品中离子例如镁离子的浓度的上下文中使用时是指该离子在离子活度等于所测样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.镁离子选择性膜，其包括：a.离子载体；和b.含有酸性基团的亲脂性化合物或所述亲脂性化合物的盐，其中所述亲脂性化合物为如下式I的化合物：其中A包括酸性基团，其中R
18
、R
19
和R
20
的一个、两个或全部三个为C
4-18
基团，其为C
4-18
烷基基团、C
4-18
烯基基团、C
4-18
炔基基团或含酰胺的C
4-18
基团，其中所述C
4-18
基团在从苯基基团算起的位置1、2和3处为线型的，或者在所述位置1、2和3处总共仅具有一个侧链，和其中R
18
、R
19
和R
20
的其余者独立地为氢或线型C
1-18
烷基基团。2.根据权利要求1所述的膜，其中所述离子载体是不带电的。3.根据权利要求1或2所述的膜，其中所述离子载体为菲咯啉化合物，所述菲咯啉化合物为1,10-菲咯啉或其取代形式。4.根据权利要求3所述的膜，其中所述菲咯啉化合物为如下式II的化合物：其中R
1-R6各自为如下的任意者：H；F、Cl、Br、I、NO2、CN或CF3的任意者；C
1-18
烷基；C
1-18
芳基；C
1-18
烯基；(CH2)
m
Y，其中m为0或1-4的整数，Y为-OR7、-NR7R8、-OCOR7、-NR7COR8、-COR7、-COOR7、SO3R7、-OSiR7R8R9、-PO4R7R8、-PO3R7R8的任意者，其中R7、R8和R9各自为H、烷基、支化烷基、芳基或取代的芳基的任意者；或者C
n-R
10
R
11
，其中n为0或包括端点在内的1-17的整数，R
10
为C、N、NCO或CH
2-Z-CH2，其中Z为O、NH、S、OCO或CO的任意者，R
11
为
并且R
11
在R
11
的位置3、4、5、6、7或8的任意者处与R
10
连接，R
12-R
17
为如下的任意者：H、C
1-18
烷基、C
1-18
芳基或缺失，条件是如果R
11
在R
11
的位置3处与R
10
连接则R
12
缺失，如果R
11
在R
11
的位置4处与R
10
连接则R
13
缺失，如果R
11
在R
11
的位置5处与R
10
连接则R
14
缺失，如果R
11
在R
11
的位置6处与R
10
连接则R
15
缺失，如果R...

【专利技术属性】
技术研发人员：TP奈加德，P施奈德，PJ尼尔森，TS汉森，T劳尔森，
申请(专利权)人：雷迪奥米特医学公司，
类型：发明
国别省市：