[發(fā)明專利]用于確定溶液的pH值的指示劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111326244.5
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114460000A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬特烏斯·斯佩克;安德烈亞斯·羅貝特
• 申請（專利權(quán)）人: 恩德萊斯和豪瑟爾分析儀表兩合公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/80
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊靖;韓毅

本發(fā)明涉及用于確定溶液的pH值的指示劑(I)，其中，指示劑(I)包括染料分子(F)和至少一個第一氨基酸(A1)，其中，染料分子(F)和至少一個第一氨基酸(A1)借助共價鍵化合，其中，當(dāng)至少一個第一氨基酸(A1)鍵合到染料分子(F)上時，至少一個第一氨基酸(A1)具有至少一個未鍵合的pH敏感基團。本發(fā)明還涉及用于光學(xué)傳感器(2)的傳感器膜(1)、用于放置到光學(xué)傳感器(2)上的傳感器帽(4)以及光學(xué)傳感器(2)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定溶液的pH值的指示劑。本發(fā)明還涉及用于光學(xué)傳感器的傳感器膜、用于放置到光學(xué)傳感器上的傳感器帽以及光學(xué)傳感器。

背景技術(shù)

適合于確定溶液的pH值的指示劑通常具有至少一個pH敏感基團。pH敏感基團相對于溶液的pH值是靈敏的，也就是說pH敏感基團根據(jù)溶液的pH值經(jīng)受質(zhì)子化或去質(zhì)子化。羥基基團和氨基基團例如是pH敏感基團。指示劑通常也是染料分子。指示劑的pH敏感基團的狀態(tài)進而指示劑的光學(xué)特性根據(jù)溶液的pH值發(fā)生變化。在其中例如指示劑的顏色發(fā)生變化的pH范圍也被稱之為變色范圍。因此，當(dāng)指示劑直接存在于溶液中時，溶液的pH范圍能夠以簡單的方式利用眼睛或光度計讀出。

指示劑可以是光學(xué)傳感器的備選組成部分，該光學(xué)傳感器至少部分地沉入到溶液中。光學(xué)傳感器也可以例如安置在流量測量單元上。在光學(xué)傳感器中優(yōu)選固定地存在指示劑，例如指示劑結(jié)合在基質(zhì)中。光學(xué)傳感器通常具有用于發(fā)出因指示劑而異的激勵信號的至少一個光源和用于從指示劑接收接收信號的接收單元。在光學(xué)傳感器的范疇內(nèi)，例如使用小珠(Bead)，這些小珠具有指示劑的限定的濃度并且在樣品溶液中被溶解。

為了確定溶液的pH值，存在不同的方法以供選擇，例如測量指示劑的透射率、發(fā)光或拉曼信號。因此，可以確定指示劑的熒光淬滅或也可以執(zhí)行所謂的雙生命周期參考(DLR)，其中，穩(wěn)態(tài)的長時間的熒光信號與短時間的pH敏感的熒光信號之間的相差被確定。此外，在US6602716B1中描述了短時間的pH敏感的熒光信號。另外，也能應(yīng)用比率式測量的測量原則，其中，根據(jù)指示劑的至少兩個熒光最大值的比較來評估pH值。

指示劑通常在滴定的情況中使用。在滴定的情況中，樣品(也稱之為被分析物)在樣品溶液中的未知濃度借助滴定劑溶液以化學(xué)反應(yīng)來確定，所述滴定劑溶液包含具有限定的濃度的滴定劑。在此，指示劑能夠被用于顯示滴定的終點。

很多指示劑僅具有一個變色范圍并且因此僅能用于限定的pH范圍。而通用指示劑應(yīng)該覆蓋盡可能大的pH范圍，以便能夠被使用在具有不同pH值的很多不相同的應(yīng)用中。然而典型地，這種通用指示劑也由多個分別具有各自的變色范圍的指示劑的混合來組成。因此，為了制造這種通用指示劑，每個所需的指示劑必須被單獨地稱量并且以正確的比例與其它的指示劑混合。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，說明一種指示劑、傳感器膜、傳感器帽和光學(xué)傳感器，它們能用于所希望的pH范圍。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過一種用于確定溶液的pH值的指示劑來解決，其中，指示劑包括染料分子和至少一個第一氨基酸，其中，染料分子和至少一個第一氨基酸借助共價鍵化合，其中，至少一個第一氨基酸鍵合到染料分子上，使得至少一個第一氨基酸具有至少一個未鍵合的pH敏感基團。

氨基酸形成了一類化學(xué)化合物的類別，其具有至少一個羥基基團和至少一個氨基基團并因此已經(jīng)具有兩個pH敏感基團。此外，氨基酸通常還具有至少一個另外的官能團，該官能團有時同樣是pH敏感的。對于本發(fā)明而言所感興趣的尤其是蛋白原α-氨基酸，其中，氨基基團直接相鄰于羧基基團地出現(xiàn)并且它們用作蛋白質(zhì)的基材。這種蛋白原α-氨基酸通常能成本低廉地獲得并能快速地供應(yīng)。