[發明專利]用于確定分析物溶液的堿度的組合物、設備和方法

在審

• 申請號: 201580067847.4
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN107110771A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 賈斯丁·M·德拉格娜;亞當·加蘭;泰勒·維斯特
• 申請（專利權）人: 水透鏡公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/80
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 胡春光,張穎玲

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年11月7日提交的美國臨時申請號62/076,909和2014年11月26日提交的美國臨時申請號62/084,870的權益，所述美國臨時申請以引用方式并入本文。

背景技術

A.技術領域

本發明大體上涉及溶液的堿度的確定。具體地說，本發明的試劑盒和方法被用于確定分析物組合物的堿度，其通過向多個微孔的每個微孔中的凍干滴定劑組合物中添加所述分析物組合物以在每個微孔中形成具有不同pH的溶液來進行。

B.相關技術的說明

堿度是溶液的緩沖能力。堿度是水中和酸和堿的能力的量度，從而維持相當穩定的pH值。水溶液包含諸如碳酸氫鹽、碳酸鹽和氫氧化物的化合物，其與來自水的水合氫(H+)離子組合，從而提高水的pH值(更高堿性)。為了在水體中維持相當恒定的pH值，較高的堿度測量值是期望的。具有高堿度的水體可具有中和進入水體中的酸性輸入物的能力。例如，巖石、土壤、鹽、一些植物活動以及工業廢水排放物可向水體提供足夠濃度的增加水體堿度的化合物。用于確定堿度的常規方法包括將目標溶液滴定到消耗所有可滴定堿的pH值。通過添加比色pH指示劑(例如溴甲酚綠)并利用顏色變化的肉眼檢測確定終點來確定滴定的終點。這種技術有許多缺點。首先，目視技術要求分析人員將酸溶液手動逐滴滴定到目標分析物溶液中。其次，目視技術要求主觀地確定顏色變化。這兩個缺點經常導致錯誤，所述錯誤起因于分析人員由于添加過多的強酸而超過終點或錯誤判斷終點的顏色變化。因此，分析人員在許多情況下不得不重新實施滴定法。此外，手動滴定是耗時的。

發明內容

已經發現了目視滴定法的缺點的一種解決方案。具體地說，該解決方案在于在微孔板中使用各種濃度的凍干滴定劑樣品。將分析物樣品添加到凍干樣品中并測量所得樣品在兩個不同波長處的吸光度，并且基于測量的吸光度值確定分析物組合物的堿度。值得注意的是，本發明通過消除主觀的肉眼確定來消除傳統手動滴定的缺陷，并提供準確值，因為使用者只需將一種或多種分析物溶液添加到板中的每個微孔中，而不是手動滴定每個分析物溶液。此外，本發明通過使用分光光度計確定終點來去除終點的主觀肉眼確定。

在本發明的一個方面，公開了堿度測定試劑盒。所述試劑盒包含a)微孔板和b)凍干滴定劑組合物，所述凍干滴定劑組合物包含酸、pH敏感染料和賦形劑。微孔板的多個微孔含有不同量的凍干滴定劑組合物，使得當向多個微孔的每個微孔中的凍干滴定劑組合物中添加分析物組合物時，形成溶液，并且每個微孔中的溶液的pH值是不同的。微孔板可包含6個、24個、96個、384個或1536個微孔。在本發明的一些方面，微孔板包含6個微孔，并且每個微孔含有依序增加量的滴定劑組合物。在本發明的其它方面，微孔板具有至少24個或96個微孔，并且至少10個微孔含有依序增加量的滴定劑組合物。微孔中的凍干滴定劑的量可依序增加，并且每個微孔中的溶液的pH值依序降低。可密封多個微孔以防止滴定劑組合物離開多個微孔。在一些情況下，用塑料膜或箔密封多個微孔。堿度測定試劑盒還可包括能夠測量400到700納米(nm)的波長的分光光度計。

在一些情況下，滴定劑組合物可包含能夠具有響應于溶液的pH變化的比色響應的pH敏感染料、酸化合物和賦形劑化合物。pH敏感染料可以是任何pH敏感染料。pH敏感染料可在特定pH范圍內具有比色響應。在一些情況下，pH敏感染料可具有酸形式，所述酸形式的吸光度值與pH敏感染料的堿形式的吸光度值不同。pH敏感染料的非限制性示例包括三苯甲烷染料、溴甲酚綠、結晶紫、甲酚紅、百里酚藍、2,4-二硝基酚、溴酚藍、甲基橙、甲基紅、羊毛鉻黑T和溴甲酚紫。在一種特定情況下，pH敏感染料是溴甲酚綠。滴定劑溶液可包含(2-羥基丙基)-β-環糊精、甘氨酸、檸檬酸鹽、乳糖、甘露醇、蔗糖、聚乙二醇或其任何組合作為賦形劑。在某些情況下，(2-羥基丙基)-β-環糊精被用作賦形劑。滴定劑溶液中的酸可以是樟腦磺酸、三氯乙酸、對甲苯磺酸、2-(N-嗎啉代)乙磺酸、牛磺酸或其任何組合，優選的酸是樟腦磺酸。所述組合物可以是粉末。可通過向一個或多個容器提供滴定劑組合物的水溶液并使至少一個所述容器經受足以從所述水溶液中去除水以形成粉末的凍干條件來制得粉末。在一些情況下，一個或多個容器是微孔板的微孔。粉末可被包裝(例如，袋、小瓶或封裝的)。粉末可與試劑盒分開出售。