[发明专利]一种钙离子生化分析干片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及血气生化传感器技术领域，特别是涉及一种钙离子生化分析干片及其制备方法。

背景技术

钙是机体生命活动的必需元素之一，在成人体内约含1kg。钙离子是血液中含量最多的阳离子，属于生理活性物质，在生理功能的研究及其临床某些与钙代谢有关的疾病诊断方面，测定钙离子浓度意义重大。

钙离子选择电极法可直接测定血液中钙离子浓度。传统的湿式生化分析检测存在操作复杂、使用和维护成本高、响应慢、不易携带等缺点。新型的电解质检测方法——干式检测，具有测量精确、成本低廉、操作简单等特点，能广泛适用于多种使用环境。

中国专利CN104849335A公开了一种检测血样离子钙含量的方法，其采用湿式生化分析检测方法，操作复杂、响应速度慢，且不易携带。现有专利基本采用丝网印刷技术制备电极，但丝网印刷制得的金属层纯度不够，且表面不均匀，会影响电势的稳定性和响应时间。且现有固态离子选择电极中，均选用聚氯乙烯作为离子选择膜的高分子粘结剂（专利CN101852761A、CN104330449A、CN102636532A、CN101871912A、CN102558724A等）。聚氯乙烯具有较高的强度和化学稳定性，且价格便宜，但其必须添加增塑剂才能确保离子选择膜响应，随着时间的推移，增塑剂和溶解在其中的载体会一起从离子选择膜中渗漏出来，导致离子选择膜响应下限变差，寿命变短。

发明内容

针对现有钙离子选择电极存在的问题，本发明提供一种钙离子生化分析干片及其制备方法，所制备干片测量精度高，长期稳定性好，响应时间短，且结构简单、体积小，制备工艺简单，生产成本低，适合大批量生产。

本发明钙离子生化分析干片包括支撑层、绝缘层、盐桥、电极、参比层和钙离子选择膜。制备工艺如下：（1）制备金属/金属盐薄片电极；（2）在电极上涂布配制好的参比层溶液和钙离子选择膜溶液并干燥制备钙离子选择电极；（3）在绝缘层上开导气孔，盐桥密封于绝缘层内；（4）将两片钙离子选择电极与支撑层、绝缘层粘接组装干片。

本发明中支撑层起保护、支撑钙离子选择电极作用，绝缘层起粘接电极、密封盐桥作用，盐桥起连通电极作用；绝缘层上开有导气孔，测试时可以改善参比液和测试液的流动速率，缩短测试时间；支撑层、绝缘层选自聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚酯非导电高分子材料，盐桥为滤纸材料。

电极。本发明电极包括金属层和金属盐层。金属盐层与金属层形成界面电位，具有稳定的电势响应。金属选自金、银、铜、汞、铂、镍。金属盐选自金属层金属的不溶性金属盐。金属盐层可使用金属层金属的氧化物，例如金属卤化物。优选电极银/氯化银电极。

电极金属层附着于不导电高分子材料表面，为提高电极的稳定性、缩短响应时间，本发明可以采用真空镀膜、化学镀或电镀的方式制备金属层，优选化学镀法。使用化学镀法，金属层表面均匀，可瞬间建立相界之间的平衡，形成稳定的响应电势，缩短响应时间。金属盐层可以采用化学氧化的方法制得，使用氯化铁或高锰酸钾溶液对金属层进行氧化。

参比层。参比层成分包括：粘结剂、金属盐、表面活性剂。参比层通过层压或涂布的方式直接附着于电极金属盐层上。

本发明所使用参比层中需含有电极金属盐层相同阴离子和待测阳离子钙离子。根据要求，参比层中可选用金属盐氯化钙，但氯化钙溶解度受温度影响较大，优选金属盐氯化钠与氯化钙复配。氯化钠与氯化钙的配比会直接影响响应电势稳定性，且会影响参比层与离子选择膜的粘接强度，通过改变氯化钠和氯化钙的配比可以提高响应的稳定性，优选氯化钠与氯化钙的配比为1:1，占参比层总质量的20%~50%。

参比层粘结剂选自明胶、琼脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或其它乙烯基聚合物中的一种或几种，占参比层总质量的30%~80%。

为保证参比层与钙离子选择膜的结合强度，防止钙离子生化分析干片响应信号准确性和长期稳定性降低，参比层含水量不能过高或过低，参比层最优含水量为30%~40%。

本发明通过控制参比层的干燥时间、温度、湿度固定参比层中氯化钠与氯化钙配比和含水量，优选干燥条件：25℃、相对湿度50%、干燥40min。

钙离子选择膜。钙离子选择膜成分包括：高分子粘结剂、离子载体、载体溶剂、阴离子干扰剂、表面活性剂。