尿液中矿物质的检测试纸的制作方法

1.本发明涉及一种用于检测尿液中矿物质浓度的检测试纸，尤其涉及尿液中钙浓度和镁浓度的检测试纸。


背景技术：

2.尿液检测试纸，通过比色测量快速方便地检测尿液中所含物质的变化，通过捕捉被检成分所显示的色调相对于正常人的标准颜色的变动，可以立即判断受检者的健康状况，因此广泛用于集体体检或家庭健康管理的目的。
3.目前，使用尿液检测试纸检查的项目包括ph、比重、蛋白、葡萄糖、潜血反应、酮体、胆红素、尿胆素原、亚硝酸盐、白细胞反应、肌酸酐及白蛋白等。在各个项目中，尿液检测试纸显示出特有的显色，与作为基准的显色的色调和浓度相比，通过观察受检者的尿液所示的显色的状态，可以进行正常或异常的判定。判定方法有通过目视与粘贴在试纸容器上的色调表进行比较的方法和使用自动设备进行读取的方法。
4.关于尿液检测试纸，通常的检测试纸如专利文献1所公开的在条状支撑体上设置与多个检测项目对应的检测区。即，尿液检测试纸具有如下结构：在塑料、无纺布或纸制条状的支撑体上，将浸渍有与上述各种分析项目对应的各种试剂的滤纸等构成的基材裁成方形，并在该支撑体上与多个分析项目相对应地排列配置。关于尿液检测试纸的使用方法，被称为所谓的浸渍与读取的方式，将检测试纸浸渍在杯子或类似物品中的待测尿液中，然后将其拉起，在目视或机械地读取尿液检测试纸上的检测区的显色反应时，通过与预先准备的颜色样本进行对比来判定分析结果的方式。
5.此外，除了上述尿液检查外，通过采血测量血清中各种成分浓度的所谓血液检查，对于从各个方面掌握健康状况是不可缺少的。
6.血液中的各种无机离子，包括钠、钾、钙、镁等离子浓度在正常的健康人中被控制在一个很窄的范围内，但从正常范围的低值和高值往往反映了健康状态的变化所带来的影响。例如，可以举出的有血中钙浓度从正常值持续变动的低钙血症或高钙血症。
7.钙是人体内最重要的矿物质之一，它不仅维持骨矿物质密度，是神经递质外分泌所必需的，参与肌肉细胞的收缩，维持钙作为心脏的去极化矿物质是必不可少的，对于维持体内的正常功能至关重要。钙通过饮食摄取，主要通过小肠壁被人体吸收。当小肠壁粘膜受到损害时，会引起被称为(原发性)吸收不良综合征(非专利文献1)，呈现贫血、腹部膨胀、浮肿、倦怠感等各种症状。
8.另外，如果钙吸收不良的状态持续，则会引起骨质疏松症及其他代谢性骨疾病，因此最好在日常摄取钙的同时对其吸收进行监测。通过测定摄取的钙排出到尿中的量，可以知道被人体的吸收程度。
9.关于测定尿液中钙浓度的方法，使用24小时蓄尿的试样，采用比色法(偶氮胂iii法)，但存在试剂中含有砷的问题。另外，如果想通过试纸法测定尿中钙浓度，由于受到其他无机离子或有机物质的存在的干扰，存在判定结果为假阴性的问题。目前，实际情况是没有
可以当场测定尿中钙浓度的简便方法。特别是，如果能够使用检测试纸测定尿中钙浓度，则能够简便地知道钙的摄取和吸收是否在适当的范围内，因此被认为是非常有用的，但是还没有这样的检测试纸和使用该检测试纸的营养状态的评价方法。
10.另外，关于尿液中的镁浓度，如果血中的镁浓度高(低)，则排出的尿液中的镁浓度也高(低)，因此可以间接地使用尿液中镁浓度的测定。目前，在标准检测法中，尿液中镁浓度是通过二甲苯胺蓝法使用1ml蓄尿进行测定，但尚未开发出使用尿液检测试纸的检查方法。镁在体内的骨骼等中广泛分布，在上述骨骼疾病中，当破骨细胞的骨吸收增强时，镁被释放到血液中，尿中的镁离子浓度也显示出高值。因此，迫切需要一种可以简单的测量尿中镁离子浓度的方法。
11.【专利文献1】特开平9-105747号公报
12.【非专利文献1】福田能启、「静脉经肠营养」、vol.27、no.1、p5－17、2012.


技术实现要素：

13.发明所要解决的技术问题
14.鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种可以简便地检测尿液中的钙浓度和镁浓度的检测试纸。
15.解决问题的方法
16.上述课题通过使用下述所示的方法来解决。
17.本发明第1观点的检测试纸是用于比色测定尿液中钙浓度的检测试纸，其包括在基材上与钙离子反应而显色的显色剂、用于防止镁离子显色的镁离子密封剂、ph调节剂和用于在尿液中钙离子浓度范围调节显色灵敏度的灵敏度调节剂。
18.基于上述第1观点的检测试纸构成，可以通过比色法简便地检测尿液中的钙浓度。
19.本发明第2观点的检测试纸是用于比色测定尿液中镁浓度的检测试纸，其包括在基材上与镁离子反应而显色的显色剂、用于防止钙离子显色的钙离子密封剂、ph调节剂和用于在尿液中镁离子浓度范围调节显色灵敏度的灵敏度调节剂。
20.基于上述第2观点的检测试纸的构成，可以通过比色法简便地检测尿液中的镁浓度。
21.上述第1观点的检测试纸中的显色剂，可以优选使用邻甲酚酞络合剂。邻甲酚酞络合剂在碱性条件下与钙、镁反应形成紫红色络合物，因此可以作为显色剂使用。
22.另外，上述第1观点的检测试纸中的镁离子密封剂，可以优选使用8-羟基喹啉-5-磺酸。由于8-羟基喹啉-5-磺酸选择性地与镁反应，因此可利用其除去镁。
23.上述第2观点的检测试纸中的显色剂，可以优选使用邻甲酚酞络合剂。另外，上述第2观点的检测试纸中的钙离子密封剂，可以优选使用g-edta(乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸)。
24.本发明的第3观点的检测试纸具备上述第1观点和上述第2观点中的检测试纸的特征。
25.关于上述第1或第2观点中所涉及的检测试纸中的ph调节剂，可以使用碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。另外，上述第1或第2观点中所涉及的检测试纸中的灵敏度调节剂，可以使用柠檬酸钠或焦磷酸钠。例如，可以作为显色剂使用的邻甲酚酞络合剂本来是高灵敏度试
剂，显色反应在低浓度下饱和，因此可以利用柠檬酸钠与钙、镁的络合形成反应来调整灵敏度，以使在所定的浓度范围内呈色发生变化。
26.发明效果
27.本发明的检测试纸，具有能够简便地检测尿液中的钙浓度或镁浓度的效果。
附图说明
28.【图1】实施例1所述的尿液中钙浓度检测用试纸的配液流程图
29.【图2】实施例2所述的尿液中钙浓度检测用试纸的配液流程图
30.【图3】尿液中钙浓度检测用试纸的制作流程图
31.【图4】实施例4所述的尿液中镁浓度检测用试纸的配液流程图
32.【图5】实施例5所述的尿液中镁浓度检测用试纸的配液流程图
33.【图6】尿液中镁浓度检测用试纸的制作流程图
34.实施本发明的最佳方式
35.本发明涉及用于检测尿液中所含钙浓度和/或镁浓度的检测试纸，通过在支撑体上同时设置显色强度与尿液中钙浓度成比例增加的检测区和、显色强度与尿液中镁浓度成比例增加的检测区，各个离子浓度的检测不受其他离子的存在的干扰，可以在一次的测量中同时检测两种离子浓度。
36.在本发明中使用的支撑体可以是纸、塑料或无纺布，将其切割成细长的条状，在支撑体表面将包含与待检测项目对应的各种显色试剂的其他检测区贴合构成，为了可以同时进行两个或多个检测的检测项目，支撑体上并列配置多个检测区。特别优选纸作为基材，在尿液检测时浸渍在尿液中直到显色反应完成期间有能保持其形状的耐水性，在检测结束后可以直接废弃在环境中分解。
37.本发明的检测试纸在上述支撑体上同时设有显色强度与尿液中钙浓度成比例增大的尿钙检测区、和显色强度与尿液中镁浓度成比例增大的尿镁检测区。
38.这里，血清中的标准钙浓度被控制在88～103ppm的比较窄的范围内，一般在104ppm以上时诊断为高钙血症，低于88ppm时诊断为低钙血症。与此相对，已知的尿液中含有的钙浓度为20～400ppm，范围很广。
39.本发明的第1观点的检测试纸的特征是，在尿液中钙浓度至少为20～400ppm的范围内显色强度连续变化，并且可以根据显色强度测定尿液中所含的钙浓度。在本发明的第1观点的检测试纸中，尿液中钙浓度的检测范围至少为20～400ppm，更优选范围为10～600ppm，特别优选覆盖0～1000ppm的范围。
40.另外，血清中的镁浓度维持在18～26ppm的范围内，但尿液中的镁浓度通常在18～215ppm的广范围内。高镁血症是指血清镁浓度超过26ppm的状态，其主要原因是肾衰竭。低镁血症是指血清镁浓度低于18ppm的状态，怀疑由于镁的摄取不足、吸收不足或高钙血症引起的尿排泄量增加。
41.本发明的第2观点的检测试纸的特征是，在尿液中镁浓度至少为18～215ppm的范围内显色强度连续地变化，并且能够根据显色强度测定尿中所含的镁浓度。在本发明的第2观点的试纸中，尿液中镁浓度的测量范围至少为18～215ppm，更优选范围为10～300ppm，特别优选覆盖0～500ppm的范围。
42.尿液中钙浓度和尿液中镁浓度在维持营养方面上占有重要地位。本发明的第1观点的检测试纸，其包含与尿液中的钙离子反应的显色试剂，用于密封尿液中同时存在的镁离子的镁离子密封剂、和用于在适当的ph范围内进行显色反应的ph调节剂，以及用于在尿液中的钙浓度范围调节显色反应的灵敏度调节剂。
43.本发明的第1观点的检测试纸，能够不受钙以外的其他无机离子或其他有机物质的存在的干扰而正确地检测尿液中钙浓度。尿中所含的钙以外的无机离子，包括镁离子、钠离子、钾离子和铵离子，这些离子与氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子等结合，进一步与柠檬酸或草酸等形成螯合(螯合物)。
44.在本发明中，利用与螯合试剂反应而显色的反应来检测尿液中钙的浓度。作为这样的显色剂，例如，邻甲酚酞络合剂(3,3'-双[n,n-双(羧甲基)氨基甲基]-邻甲酚酞)。邻甲酚酞络合剂的特征是，当与钙或镁离子结合时，在570nm附近具有最大吸收峰，可见区强烈显色。为了将该试剂用于尿液中钙浓度测定，需要密封尿液中同时含有的镁的反应。作为在溶液中与镁离子选择性结合的试剂，例如可以选8-羟基喹啉-5-磺酸。
[0045]
可以用于本发明的检测试纸的显色剂，最优选的是邻甲酚酞络合剂，镁离子密封剂最优选8-羟基喹啉-5-磺酸。
[0046]
关于其他显色剂的例子，还可以使用百里酚酞氨羧络合剂和铬黑t(1-(1-羟基-2-萘偶氮)-6-硝基-2-萘酚-4-磺酸钠)。
[0047]
另外，也有在强酸性区域不与镁反应而与钙离子选择性反应而显色的显色剂，在强酸性区域使用这样的显色剂时，不需要特别的镁离子的封闭剂，也可以单独使用。但是，在这种情况下，在强酸性状态下支撑体的纸等变质，保存性存在问题。因此，进行显色反应的ph优选为中性至碱性。
[0048]
本发明的第2观点的检测试纸，其包含与尿液中的镁离子反应的显色试剂，以及用于密封尿液中同时含有的钙离子的钙离子密封剂、和用于在适当的ph范围内进行显色反应的ph调节剂，以及用于在尿液中的镁浓度范围调节显色反应的灵敏度调节剂。
[0049]
邻甲酚酞络合剂作为与镁离子反应显色的试剂被广泛使用，除此之外也可以使用噻唑黄、亮黄等，但在本发明中可最优选使用甲酚酞络合剂。
[0050]
由于邻甲酚酞络合剂也会与镁离子以外的钙离子反应而显色，因此优选并用钙离子密封剂。
[0051]
作为可用于上述目的的钙离子密封剂，可以优选使用例如g-edta(乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸)(乙二醇-双(2-氨基乙基醚)-n，n，n'，n'-四乙酸))等的螯合试剂。在这种情况下，由于在ph＝10的碱性下选择性地与钙离子结合，可以作为钙离子密封剂使用，此外溶液中残留的镁离子与邻甲酚酞络合剂反应而强烈显色，因此可以优选使用。
[0052]
关于其他钙离子密封剂，可以举出的有钙黄绿素(3,3'-双[n,n-二(羧甲基)氨基甲基]荧光素)。钙黄绿素选择性地与钙离子结合产生淡红色荧光，但在可见光区不显色，因此可用作尿液中钙离子的密封剂。然而，在这种情况下，虽然可以通过紫外线灯等的照射来测定钙离子浓度，但由于会干扰镁的显色，因此不适合目视评价，不一定适合于本发明的目的，但相反地，在一种的检测试纸通过荧光和可见光的测定可以同时测定钙离子和镁离子。
[0053]
本发明的第1和第2观点的检测试纸，包括用于在适当的碱性侧进行显色反应的ph调节剂。作为在这种情况下可以使用的ph调节剂，优选在碱性侧具有缓冲性能的碱性缓冲
剂，例如可列举出碳酸钠和碳酸氢钠的混合物、碳酸氢钠和氢氧化钠的混合物、磷酸氢二钠和氢氧化钠的混合物、甘氨酸和氢氧化钠的混合物等，本发明的检测试纸中的ph调节剂优选使用碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。
[0054]
在本发明中，可以作为显色剂使用的邻甲酚酞络合剂等显色剂与微量的钙离子或镁离子反应而显色，因此如果将其直接与尿液中的钙或镁离子反应，由于这些离子浓度高，显色反应饱和，不能用于浓度检测。因此，尿液中钙离子或镁离子与显色剂的结合反应，尿液中钙浓度的测定范围至少为20～400ppm，更优选范围为10～600ppm，特别优选使用灵敏度调节剂来适当调节与显色剂反应的钙离子浓度，以使覆盖0～1000ppm的范围。
[0055]
同样，尿液中镁浓度的测定范围至少为18～215ppm，更优选范围为10～300ppm，特别优选使用灵敏度调节剂来适当调节与显色剂反应的镁离子浓度，以使覆盖0～500ppm的范围。
[0056]
作为可以用于这样的目的的灵敏度调节剂，可以使用各种螯合剂。例如，可以使用edta(乙二胺四乙酸)、柠檬酸钠、甘氨酸、dheg(n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸)等，其中特别优选使用柠檬酸钠。
[0057]
接下来，将描述通过使用本发明的检测试纸测定尿液中钙浓度和尿液中镁浓度来评估受检者的营养状态的方法。
[0058]
本发明的检测试纸也可以通过单次尿液中钙浓度的测定来评估受检者的营养状态，但最好是在几天内进行多次测定，并根据测定结果对受检者的营养状态进行适当的评估。尿液中钙浓度根据饮食等钙的摄取量而增减。从小肠吸收的钙的量受副甲状腺激素等的作用控制，所以没有被骨头吸收的钙被排泄到尿液中。如果钙的摄取量少，尿液中排除的钙浓度也变少，因此能够判断是否需要补钙，知道尿液中钙浓度的低值是有益的。此外，一天中的尿液中钙浓度低的情况，例如也有尿液中钙浓度低、血液中钙浓度高的家族性低钙，也可能是尿性高钙血症，因此知道尿液中钙浓度的低值对维持健康有意义。
[0059]
另外，由于钙的过量摄取而导致尿液中钙浓度过高，很有可能是高钙血症，因此要特别注意。
[0060]
此外，在尿液中镁浓度一整天为低值的情况下，怀疑镁的摄取不足，这是鼓励适当摄入的机会。相反，在尿液中镁浓度为高值的情况下，有检测到肾功能衰竭和高钙血症的可能性，因此成为维持健康的重要指标。这样，通过一天的测定尿液中的钙浓度和镁浓度成为维持营养状态的极其重要的指标，因此用于测定该指标的尿液中钙浓度的检测试纸和尿液中镁浓度的检测试纸可以说是极其有用的。
具体实施方式
[0061]
通过以下的实施例，对本发明的检测试纸的制作方法、功能、性能及利用方法进行详细说明。另外，本发明的范围并不限定于以下的实施例和图示例，可以进行许多变更和变形。
[0062]
【实施例1】
[0063]
(尿液中钙浓度测定用检测试纸的配液处方及步骤1)
[0064]
图1表示实施例1的尿液中钙浓度测定用检测试纸的配液流程图。如图1所示，首先，将4.0％w/v碳酸钠和2.0％w/v碳酸氢钠与100ml纯化水混合(步骤s01)，目视确认试剂
已溶解(步骤s02)。接着，在该水溶液中加入1.5％w/v柠檬酸3钠2水合物和1.0％w/v的8-羟基喹啉-5-磺酸1水合物(步骤s03)，使用磁力搅拌器(株式会社东洋制作所制srs311ha)搅拌10分钟以上(步骤s04)，目视确认试剂已溶解(步骤s05)。最后，在该水溶液中加入0.015％w/v的邻甲酚酞络合剂(步骤s06)，使用磁力搅拌器搅拌10分钟以上(步骤s07)，目视确认试剂已溶解(步骤s08)。
[0065]
【实施例2】
[0066]
(尿液中钙浓度测定用检测试纸的配液处方及步骤2)
[0067]
图2表示实施例2的尿液中钙浓度测定用检测试纸的配液流程图。如图2所示，首先，将4.0％w/v的碳酸钠和2.0％w/v的碳酸氢钠与100ml纯化水混合(步骤s11)，目视确认试剂已溶解(步骤s12)。接着，在该水溶液中加入3.0％w/v柠檬酸3钠2水合物和1.5％w/v的8-羟基喹啉-5-磺酸1水合物(步骤s13)，使用磁力搅拌器(株式会社东洋制作所制srs311ha)搅拌10分钟以上(步骤s14)，目视确认试剂已溶解(步骤s15)。最后，在该水溶液中加入0.030％w/v的邻甲酚酞络合剂(步骤s16)，使用磁力搅拌器搅拌10分钟以上(步骤s17)，目视确认试剂已溶解(步骤s18)。
[0068]
邻甲酚酞络合剂在碱性条件下与钙、镁反应形成紫红色络合物，因此用作显色剂。作为显色剂，当使用邻甲酚酞络合剂作为显色剂时，为了在碱性条件下与钙、镁反应，使用碳酸缓冲液。在使用邻甲酚酞络合剂时，邻甲酚酞络合剂是高灵敏度的试剂，呈色在低浓度下饱和，因此利用柠檬酸钠与钙、镁的络合反应调整灵敏度，以使呈色在目标浓度范围内发生变化。
[0069]
【实施例3】
[0070]
(尿液中钙浓度测定用检测试纸的制作方法)
[0071]
图3表示尿液中钙浓度测定用检测试纸的制作流程图。如图3所示，在制备的染色液中浸渍基材(东洋滤纸株式会社制造的定量滤纸no.3)(步骤s21)，使用干燥器(株式会社东洋制作所制造的drk432dc)，在50℃下干燥30分钟(步骤s22)。将其贴附在85mm
×
5mm的聚酯制薄膜上(步骤s23)，检测试纸制作完成。
[0072]
【实施例4】
[0073]
(尿液中镁浓度测定用尿液检测试纸的配液处方及步骤1)
[0074]
图4表示实施例4的尿液中镁浓度测定用的尿液检测试纸的配液流程图。如图4所示，首先，将4.0％w/v的碳酸钠和2.0％w/v的碳酸氢钠与100ml纯化水混合(步骤s31)，目视确认试剂已溶解(步骤s32)。接着，在该水溶液中加入1.5％w/v柠檬酸3钠2水合物和1.5％w/v的乙二醇醚二胺四乙酸(步骤s33)，使用磁力搅拌器(例如，株式会社东洋制作所制的srs311ha)搅拌10分钟以上(步骤s34)，目视确认试剂已溶解(步骤s35)。最后，在该水溶液中加入0.015％w/v的邻甲酚酞络合剂(步骤s36)，使用磁力搅拌器搅拌10分钟以上(步骤s37)，目视确认试剂已溶解(步骤s38)。
[0075]
【实施例5】
[0076]
(尿液中镁浓度测定用尿液检测试纸的配液处方及步骤2)
[0077]
图5表示实施例5的尿液中镁浓度测定用的尿液检测试纸的配液流程图。如图5所示，首先，将4.0％w/v的碳酸钠和2.0％w/v的碳酸氢钠与100ml纯化水混合(步骤s41)，目视确认试剂已溶解(步骤s42)。接着，在该水溶液中加入3.0％w/v柠檬酸3钠2水合物和2.5％
w/v的乙二醇醚二胺四乙酸(步骤s43)，使用磁力搅拌器(株式会社东洋制作所制的srs311ha)搅拌10分钟以上(步骤s44)，目视确认试剂已溶解(步骤s45)。最后，在该水溶液中加入0.030％w/v的邻甲酚酞络合剂(步骤s46)，使用磁力搅拌器搅拌10分钟以上(步骤s47)，目视确认试剂已溶解(步骤s48)。
[0078]
【实施例6】
[0079]
(尿液中镁浓度测定用检测试纸的制作方法)
[0080]
图6表示尿液中镁浓度测定用检测试纸的制作流程图。如图6所示，与尿液中钙浓度测定用检测试纸的情况同样，在制备的染色液中浸渍基材(东洋滤纸株式会社制造的定量滤纸no.3)(步骤s51)，使用干燥器(东洋制作所制造的drk432dc)，在50℃下干燥30分钟(步骤s52)。将其贴附在85mm
×
5mm的聚酯制薄膜上(步骤s53)，检测试纸制作完成。
[0081]
工业应用性
[0082]
本发明可以作为检测尿液中的钙浓度或镁浓度的检测试纸使用。