[发明专利]镁离子选择性膜

说明书

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‑C18烷基取代的苯基基团共价连接的酸性基团的亲脂性化合物(如双‑4‑辛基苯基磷酸)引入到含有镁选择性离子载体(如中性离子载体1,10‑菲咯啉衍生物)的膜中或通过将酸性(如羧酸)基团共价连接到所述离子载体(如1,10‑菲咯啉衍生物)而进行。

技术领域

本发明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。

背景技术

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)。

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(SiemensHealthcare 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。

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。

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。这些需求通过本发明而解决。

发明内容

在第一方面中，本发明提供镁离子选择性膜，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R¹⁸、R¹⁹和R²⁰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R¹⁸、R¹⁹和R²⁰的其余者独立地为氢或线型C_1-18烷基基团。

在进一步的方面中，本发明提供镁离子选择性膜，其包括

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

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。

在进一步的方面中，本发明涉及本发明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。