DE3642189A1

DE3642189A1 - Trockenes analytisches element zur verwendung bei der analyse einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE3642189A1
Application number: DE19863642189
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Amano; Kaoru Terashima; Harumi Katsuyama
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1987-06-11
Anticipated expiration: 2006-12-11
Also published as: DE3642189C2; US5077011A; GB2183832B; GB8629577D0; JPH0550274B2; GB2183832A; JPS62138198A

Description

Die Erfindung betrifft ein trockenes analytisches Element, welches ein sich selbst entwickelndes Substrat enthält und bei der Analyse einer Flüssigkeit, wie einer Körperflüssigkeit, verwendet werden kann.

In den vergangenen Jahren wurden sich selbst entwickelnde Substrate, welche ein p-Nitrophenolpigment dissoziieren können, vielfach verwendet. Insbesondere ist das Amylase-Analyseverfahren, bei dem ein Glucosidaseenzym und G5PNP oder G7PNP, die durch Einführung eines p-Nitrophenolpigments (im folgenden als PNP bezeichnet) in Oligosaccharide (wie G5 oder G7) erhalten wurden, verwendet werden, hinsichtlich der Analyse und Genauigkeit besser als das bekannte Pigmentstärkeverfahren (beispielsweise "Methods of Enzymatic Analysis", Seite 894, von H. U. Bergmeyer), bei dem ein Pigmentstärkesubstrat, das durch Färben von Stärke mit einem reaktiven Farbstoff erhalten wurde, wie blaue Stärke oder Amylopectinazur, verwendet wird und wobei die Analyse durchgeführt wird, indem man ein Präzipitat erzeugt, wobei man die Unterschiede in der Molekulargewichtsverteilung ausnutzt. Das Amylase- Analyseverfahren besitzt den Vorteil, daß eine kontinuierliche Monitornanalyse (Geschwindigkeitsanalyse in engem Sinn) durchgeführt werden kann.

p-Nitrophenolpigment ist jedoch ein pH-Indikator, und daher wird seine Absorptionsfähigkeit stark durch den pH-Wert in den Reaktionssystemen beeinflußt. Es besitzt dementsprechend den Nachteil, daß der Dissoziationszustand stark in Abhängigkeit von dem pH-Wert variiert.

Beispielsweise beträgt der pH-Wert (Logarithmus des reziproken Wertes der Dissoziationskonstanten) von p-Nitrophenol 7,2, und weniger als 50% des p-Nitrophenols, welches aus dem Substrat freigesetzt wird, ist bei einem pH-Wert von etwa 7,0 dissoziiert. Dieser pH-Wert ist der optimale pH-Wert für Amylase (vgl. Clinical Pathology, Extraheft Juni, Nr. 55, Seite 205, von Shin Takaya, in japanischer Sprache).

Bei der Messung der Amylaseaktivität unter Verwendung von G5PNP oder G7PNP wird häufig ein Verfahren angewendet, bei dem das freigesetzte p-Nitrophenolpigment vollständig gemäß einer Zweistufenreaktion dissoziiert wird, welche (a) eine enzymatische Reaktion und (b) eine photometrische Messung nach Beendigung der enzymatischen Reaktion durch Zugabe einer Lösung mit einem hohen pH-Wert umfaßt. Die Photometrie wird (durch erhöhte Nachweisempfindlichkeit) durchgeführt, wobei die ursprüngliche kontinuierliche Monitoranalysefunktion geopfert wird.

Selbst wenn das Amylase-Analyseverfahren, bei dem Glucosidaseenzym und das modifizierte Oligosaccharid, das durch Einführung von p-Nitrophenol in Oligosaccharide erhalten wird, in dem trockenen analytischen Element verwendet wird, treten große Nachteile auf, da die Dissoziation des durch die Amylase freigesetzten p-Nitrophenols und die Glucosidasereaktion nicht zufriedenstellend sind und die Empfindlichkeit niedrig ist. Insbesondere sind in integralen mehrschichtigen analytischen Elementen die Schichten in fluidem Kontakt miteinander, und der pH-Wert dieser Schichten ist praktisch gleich, so daß es schwierig ist, die Erfordernisse für den optimalen pH-Wert für Amylase und Glucosidase zu erfüllen wie auch eine zufriedenstellende Dissoziation von p-Nitrophenol zu erhalten. Das Verfahren, bei dem die zuvor erwähnte zweistufige Reaktion angewendet wird, beeinträchtigt die Einfachheit und Geschwindigkeit stark, Vorteile, die für das trockene analytische Verfahren beansprucht werden.

Bei der Messung der Aktivität saurer Phosphate unter Verwendung von p-Nitrophenylphosphat als sich selbst entwickelndes Subtrat dissoziiert das freigesetzte p-Nitrophenol überhaupt nicht, und es tritt keine Farbbildung auf, wenn die Reagenzschicht auf einen pH-Wert von 4 gepuffert ist, welcher der optimale pH-Wert für Enzyme ist. Wenn die Reagenzschicht auf einem pH-Bereich gehalten wird, in dem p-Nitrophenol dissoziiert und eine Farbe entwickelt, d. h. wenn die Reagenzschicht bei einem pH-Wert von 7,2 oder darüber gehalten wird, findet keine Dissoziation von p-Nitrophenol aus dem Substrat durch das Enzym statt, und p-Nitrophenol entwickelt in kurzer Zeit keine Farbe.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein trockenes analytisches Element zur Messung der Enzymaktivität zur Verfügung zu stellen, welches als selbstentwickelndes Substrat aktiv ist und p-Nitrophenol dissoziieren kann, wobei das Substrat in einem wasserzurückhaltenden Träger eingearbeitet ist. Das Verfahren soll dadurch gekennzeichnet sein, daß das Element hochempfindlich gegenüber einem Enzym ist, dessen optimaler pH-Wert in einem pH-Bereich liegt, in dem p-Nitrophenol nicht ausreichend dissoziiert.

Gegenstand der Erfindung ist ein trockenes analytisches Element zur Messung einer Enzymaktivität in wäßrigen Flüssigkeiten, welches ein sich selbst entwickelndes, d. h. selbstentwickelbares Substrat enthält, das eine p-Nitrophenolgruppe, gebunden an seine Molekülstruktur über eine Etherbindung oder eine Esterbindung, und ein kationisches Polymeres enthält, wobei das sich selbst entwickelnde Substrat und das kationische Polymere in den gleichen Wasserzurückhalteträger (d. h. wasserzurückhaltefähigen Träger) eingearbeitet sind oder daß sie getrennt in unterschiedliche Wasserzurückhalteträger eingearbeitet sind, welche so angeordnet sind, daß die Flüssigkeiten beider Träger in Kontakt miteinander sind.

Typische Beispiele für Enzyme, die erfindungsgemäß analysiert werden können, sind in Tabelle I angegeben, wobei jedes sich selbst entwickelnde Substrat, das bei der Analyse jedes Enzyms verwendet wird, gegebenenfalls als Beispiel angegeben ist. Das zu analysierende Enzym kann allein oder zusammen mit zwei oder mehreren vorliegen, beispielsweise kann ein Gemisch aus Amylase und Glucosidase vorliegen.

Zusätzlich zu den in Tabelle I aufgeführten kann man als sich selbst entwickelnde Substrate für Amylase p-Phenylglucoside von Oligosacchariden verwenden, in denen die nichtreduzierenden Endgruppen blockiert sind. Beispiele für solche Substrate werden in den japanischen Patentanmeldungen 59(1984)-31 699 und 59(1984)-51 800 beschrieben.

Tabelle I

Tabelle I (Fortsetzung)

Die kationischen Polymeren, welche bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Polymere, welche sekundäre und tertiäre Aminogruppen enthalten, Polymere, die einen stickstoffhaltigen heterocyclischen Molekülteil aufweisen, und Polymere, die quaternäre kationische Gruppen enthalten, mit Molekulargewichten im Bereich von 5.000 bis 200.000, insbesondere 10.000 bis 50.000.

Beispiele für solche Polymere sind Vinylpyridinpolymere und kationische Vinylpyridiniumpolymere, die in den US-PS´n 25 48 564, 24 84 430, 31 48 061 und 37 56 814 und der japanischen Patentanmeldung 52(1977)-1 36 626 beschrieben werden; mit Gelatine vernetzbare Polymere, die in den US-PS'en 36 25 694, 38 59 096 und 41 28 538 und der GB-PS 12 77 453 beschrieben werden; kationische Polymere des wäßrigen Soltyps, die in den US-PS'en 39 58 996, 27 21 852 und 27 98 063 und den japanischen Patentanmeldungen 54(1979)-1 15 228, 54- (1979)-1 45 529 und 54(1979)-1 26 027 beschrieben werden; wasserunlösliche kationische Polymere, die in der US-PS 38 98 088 und der japanischen Patentanmeldung 55(1980)-33 172 beschrieben werden; reaktive Beizmittel, die eine kovalente Bindung mit Farbstoffen bilden können, die in der US-PS 41 68 976 und der japanischen Patentanmeldung 54(1979)-1 37 333 beschrieben werden; kationische Polymere, die in den US-PS'en 37 09 690, 37 88 855, 36 12 182, 31 88 706, 35 57 066, 32 71 117 und 32 71 118 und den japanischen Patentanmeldungen 50(1975)-71 332, 53(1978)-30 328, 52(1977)-15 528, 53(1978)- 125 und 53(1978)-1 024 beschrieben werden; und kationische Polymere, die in den US-PS'en 26 75 316 und 28 82 156 beschrieben werden.

Von diesen werden jene bevorzugt, die aus der hydrophilen Kolloidschicht in andere Schichten praktisch nicht wandern. Beispielsweise sind bevorzugte Polymere solche, die mit einem hydrophilen Kolloid der Gelatine vernetzen können, wasserunlösliche kationische Polymere und wäßrige Sole (oder Latexdispersionen).

Die folgenden kationischen Polymeren sind besonders bevorzugt:

(1) Polymere mit einer quaternären Ammoniumgruppe und einer Gruppe, welche mit Gelatine eine kovalente Bindung bilden kann (beispielsweise Aldehyd-, Chloralkonyl-, Chloralkyl-, Vinylsulfonyl-, Pyridiniumpropionyl-, Vinylcarbonyl- und Alkylsulfonoxygruppen), wie eine Verbindung der folgenden Formel

(2) Reaktionsprodukte eines Vernetzungsmittels (beispielsweise Bisalkansulfonat oder Bisallensulfonat) mit einem Copolymeren, welches aus einem Monomeren mit sich wiederholenden Einheiten der Formel VII und einer anderen ethylenisch ungesättigten Monomereneinheit besteht, worin R¹ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeutet; R² Wasserstoff, eine Alkyl- oder eine Arylgruppe bedeutet; Q eine zweiwertige Gruppe bedeutet; R³, R⁴ und R⁵ Alykl- oder Arylgruppen bedeuten oder mindestens zwei der Substituenten R³, R⁴ und R⁵ zusammen einen heterocyclischen Ring bilden; und X ein Anion bedeutet (die obigen Alkyl- und Arylgruppen können unsubstituiert oder substituiert sein).

(3) Polymere der Formel VIII: worin x etwa 0,25 bis etwa 5 Mol-% bedeutet, y etwa 0 bis etwa 90 Mol-% bedeutet, z etwa 10 bis etwa 99 Mol-% bedeutet. A ein Monomeres bedeutet, welches mindestens zwei ethylenisch ungesättigte Bindungen enthält, B ein copolymerisierbares ethylenisch ungesättigtes Monomeres bedeutet, Q Stickstoff oder Phosphor bedeutet, R¹, R² und R³ Alkyl- oder cyclische Kohlenswasserstoffgruppen bedeuten oder mindestens zwei der Substituenten R¹, R² und R³ zusammen einen Ring bilden (diese Gruppen und der Ring können unsubstituiert oder substituiert sein).

(4) Copolymere, welche aus der Komponente (a) der Formel IX, der Komponente (b) und der Komponente (c) bestehen: worin X Wasserstoff, eine unsubstituierte oder substituierte Alkylgruppe oder Halogen bedeutet;
(b) Acrylatester;
(c) Acrylnitril.

(5) Wasserunlösliche Polymere, welche eine sich wiederholende Einheit der Formel X in einem Verhältnis von mindestens 1/3, bezogen auf die Gesamtmenge, enthalten: worin R¹, R² und R³ je eine unsubstituierte oder substituierte Alkylgruppe bedeuten, mit der Maßgabe, daß die Summe der Kohlenstoffatome von R¹, R² und R³ 12 beträgt oder darüber liegt.

Die vorliegende Erfindung kann bei allen bekannten verschiedenen trockenen analytischen Elementen verwendet werden. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung besonders für Elemente geeignet, welche einen festen Träger enthalten, der irgendeines der sich selbst entwickelnden Substrate erlaubt, wobei das kationische Polymere und die zu analysierenden Flüssigkeiten dadurch durchwandern können. Das Element kann aus einer einzigen Schicht bestehen oder mehrere Schichten aufweisen, wie eine Reagenzschicht, eine Reflexionsschicht, eine poröse Ausbreitschicht, eine Lichtabschirmungsschicht, eine Filterschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine Wasserabsorptionsschicht, einen Träger, eine Unterschicht und andere bekannte Schichten. Solche analytischen Elemente werden in den US-PS'en 39 92 158 und 40 42 335 beschrieben.

Die folgenden Strukturen sind praktisch bevorzugt, wenn ein Träger verwendet wird:

(1) ein Element, welches eine flüssige Ausbreitschicht enthält, die ebenfalls als Reagenzschicht auf dem Träger wirkt;

(2) ein Element solcher Struktur, daß eine wasserabsorbierende Schicht auf dem Träger vorhanden ist, und eine Flüssikeitsausbreitschicht darauf, die ebenfalls als Reagenzschicht wirkt, vorgesehen ist;

(3) eine Element, das eine Reagenzschicht und eine Flüssigkeitsausbreitschicht auf dem Träger umfaßt;

(4) ein Element, das eine Wasserabsorptionsschicht, eine Reagenzschicht und eine Flüssigkeitsausbreitschicht in dieser Reihenfolge auf einem Träger umfaßt;

(5) ein Element, das eine Reagenzschicht, eine Reflexionsschicht oder eine Filterschicht und eine Flüssigkeitsausbreitschicht in dieser Reihenfolge auf dem Träger umfaßt; und

(6) ein Element, das eine Wasserabsorptionsschicht, eine Reagenzschicht, eine Filterschicht und eine Flüssigkeitsausbreitschicht in dieser Reihenfolge auf dem Träger umfaßt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des analytischen Elements gemäß der Erfindung liegt das analytische Element in Form eines mehrschichtigen analytischen Elements vor, welches einen wasserundurchlässigen Träger und eine poröse Flüssigkeitsausbreitschicht mit einer Flüssigkeitsmeßwirkung umfaßt, wobei die poröse Flüssigkeitsausbreitschicht das sich selbst entwickelnde Substrat und das kationische Polymere enthält.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des analytischen Elements gemäß der Erfindung liegt das analytische Element in Form eines mehrschichtigen analytischen Elements vor, welches einen wasserundurchlässigen Träger, eine Wasserhalteschicht und eine poröse Flüssigkeitsausbreitschicht mit einer Flüssigkeitsmeßwirkung umfaßt, wobei die Wasserzurückhalteschicht so angeordnet ist, daß sie einen Flüssigkeitskontakt mit der Ausbreitschicht ermöglicht, und wobei die poröse Flüssigkeitsausbreitschicht das sich selbst entwickelnde Substrat enthält und die Wasserzurückhalteschicht das kationische Polymere enthält.

Nachweismittel, welche in trockenen analytischen Elementen nach der Erfindung vorhanden sind, können für die Messung der Aktivität der verschiedenen Enzyme in den flüssigen Proben verwendet werden. Die erfindungsgemäßen trockenen analytischen Elemente können zur Messung der Aktivität irgendeines Enzyms verwendet werden, welches bewirkt, daß das sich selbst entwickelnde Substrat p-Nitrophenol freisetzt.

Das trockene analytische Element kann zur Messung der Konzentration von Substanzen oder zur Aktivitätsbestimmung eines anderen Enzyms als oben angegeben verwendet werden, wenn die obige Nachweisreaktion mit einer anderen chemischen Reaktion gekoppelt ist. In diesem Fall werden die Reagenzien, die zur chemischen Reaktion erforderlich sind und für die Kupplung eingesetzt werden, in das Nachweisreagens eingearbeitet.

Beispielsweise können gekuppelte Reaktionsreagenzien in die Ausbreitschicht oder eine Hilfsausbreitschicht, die auf der Ausbreitschicht vorgesehen ist, entsprechend dem Reaktionstyp eingearbeitet werden, wie ein Enzym markiertes Antigen, mit Enzym markierter Antikörper, mit Enzym markiertes Antigen, Antikörper etc. bei der mit Enzym markierten Immunoanalyse. Bevorzugte Enzyme sind alikalische Phosphatase und Galactosidase.

Gewünschtenfalls können ein hydrophiles Polymeres, ein Puffermittel oder feine Lichtabschirmungsteilchen in die Schicht welche das sich selbst entwickelnde Substrat enthält, des erfindungsgemäßen analytischen Elements eingearbeitet werden.

Beispiele für hydrophile Polymere sind Stärke, Cellulose, Agarose, Gelatine und ihre Derivate (beispielsweise hydroxymethylierte Derivate, hydroxypropylierte Derivate), Acrylamidpolymere, Copolymere von Acrylamid mit verschiedenen Vinylmonomeren, Vinylpyrolidonpolymere, Copolymere aus Vinylpyrrolidon mit verschiedenen Vinylmonomeren, Acrylatpolymere und Copolymere aus einem Acrylat mit verschiedenen Vinylmonomeren. Von diesen sind Vinylpyrrolidonpolymere, Acrylamidpolymere und Cellulosederivate bevorzugt.

Wenn das hydrophile Polymere in die Ausbreitschicht, welche das sich selbst entwickelnde Substrat enthält, eingearbeitet wird, wird das Polymere in einer Menge von etwa 2 bis etwa 15 g/m², bevorzugt etwa 2 bis 10 g/m², verwendet.

Beispiele für Puffermittel, welche in die Schicht, die das sich selbst entwickelnde Substrat des trockenen analytischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, eingearbeitet werden können, sind die an sich bekannten Puffermittel, wie Carbonate, Borate, Phosphate und Good′s-Puffermittel. Diese Puffermittel können entsprechend ausgewählt werden, wobei auf die Literaturstelle "Experimental Method for Protein and Enzyme", in japanischer Sprache, von T. Horio u. a. (Nankodo, 1981), Bezug genommen wird.

Die Schicht, welche das sich selbst entwickelnde Substrat enthält, kann feine Lichtabschirmungsteilchen enthalten, welche ebenfalls in der Lichtabschirmungsschicht, die im folgenden beschrieben wird, verwendet werden.

Das sich selbst entwickelnde Substrat und gegebenenfalls das hydrophile Polymere, das Puffermittel oder die Lichtabschirmungsteilchen können in die Schicht, in der das Substrat enthalten ist, eingearbeitet werden, indem man auf die Ausbreitschicht eine Beschichtungslösung, welche das Reagens etc. enthält, aufträgt oder damit besprüht. Wenn die Schicht, welche das sich selbst entwickelnde Substrat enthält, die Ausbreitschicht ist, welche aus gewebtem Textilmaterial, gestricktem Textilmaterial, nichtgewebtem Textilmaterial oder Glasfaserfilterpapier besteht, kann die Ausbreitungsschicht in eine Lösung, welche die Reagenzien etc. enthält, eingetaucht und getrocknet werden. Wenn die Ausbreitschicht unter Bildung eines integralen mehrschichtigen analytischen Elements laminiert wird, kann die eingetauchte Ausbreitschicht in trockenem Zustand oder in halbtrockenem Zustand auf die andere Schicht laminiert werden.

Wenn die Schicht, die durch Beschichten gebildet wird, eine Schicht ist, welche aus einer gebürsteten Polymerschicht besteht oder eine dreidimensionale Gitterstruktur aus Mikrokügelchen aufweist, kann ein Gemisch aus einer Beschichtungslösung für diese Schicht und der obigen Beschichtungslösung, welche die Reagenzien enthält, aufgebracht werden.

Schichten, die die Nachweismittel enthalten, können aus zwei oder mehreren Schichten bei der vorliegenden Erfindung bestehen. Das sich selbst entwickelnde Substrat und das kationische Polymere können einheitlich in alle Schichten eingearbeitet sein. Es ist jedoch bevorzugt, daß mehr sich selbst entwickelndes Substrat in einer Schicht eingearbeitet ist, welche recht weit von dem Träger entfernt ist, und daß mehr kationisches Polymeres in einer Schicht verteilt ist, die nahe am Träger liegt.

Beispiele für wasserundurchlässige lichtdurchlässige Träger, die in dem erfindungsgemäßen trockenen analytischen Element verwendet werden, umfassen einen transparenten Film oder eine Folie, die etwa 50 µ bis etwa 1 mm, bevorzugt etwa 80 bis etwa 300 µ, dick sind, hergestellt aus einem Polymeren, wie Polyethylenterephthalat, Polycarbonat von Bisphenol A, Polystyrol und Celluloseester (beispielsweise Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Celluloseacetatpropionat etc.).

Ein lichtreflektierender Träger, welcher in dem erfindungsgemäßen Element verwendet werden kann, kann leicht hergestellt werden, indem man einen lichtreflektierenden Farbstoff in das Polymere einarbeitet. Alternativ kann der Träger hergestellt werden, indem man das lichtreflektierende Farbmaterial auf die Oberfläche des tranparenten Trägers, welcher aus dem Polymeren hergestellt worden ist, anwendet oder indem man ein druckempfindliches Klebstoffband, welches den Farbstoff enthält, auf die Oberfläche des Trägers klebt.

Man kann eine Unterschicht auf dem Träger vorsehen, um die Adhäsion zwischen dem Träger und der Wasserabsorptionsschicht zu verbessern, oder man kann eine Schicht, welche ein Nachweisreagens und einen Carbonsäurecoenzymstabilisator enthält, auf dem Träger vorsehen. Anstatt daß man eine Unterschicht vorsieht, kann die Oberfläche des Trägers durch physikalische oder chemische Behandlung zur Verbesserung der Adhäsion aktiviert werden.

Wenn das erfindungsgemäße trockene analytische Element ein integrales mehrschichtiges analytisches Element ist, wird eine Wasserabsorptionsschicht auf dem wasserundurchlässigen lichtdurchlässigen Träger vorgesehen (gegebenenfalls unterbrochen durch eine andere Schicht, wie eine Unterüberzugsschicht). Bevorzugt sollte die Wasserabsorptionsschicht des trockenen analytischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schicht sein, welche ein hydrophiles Bindemittel enthält, d. h. eine Schicht, welche als Schichtbildungskomponente ein hydrophiles Polymeres enthält, welches unter Quellung Wasser absorbiert.

Das hydrophile Polymere, das in der Wasserabsorptionsschicht verwendet wird, ist ein natürliches oder synthetisches hydrophiles Polymeres, welches ein Quellverhältnis von etwa 1,5 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 2,5 bis 15, bei 30°C zeigt, wenn das Polymere Wasser absorbiert. Beispiele für hydrophile Polymere sind Gelatine (beispielsweise mit Säure verarbeitete Gelatine, entionisierte Gelatine etc.), Gelatinederivate (beispielsweise phthalatisierte Gelatine, hydroxyacrylatgepfropfte Gelatine etc.), Agarose, Pullulan, Pullulanderivate, Polyacrylamid, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon. Anionische Polymere, wie Polyacrylsäure und Polystyrolsulfonsäure, sind nicht bevorzugt.

Die trockene Dicke der Wasserabsorptionsschicht liegt bevorzugt im Bereich von etwa 1 µm bis etwa 100 µm, besonders bevorzugt etwa 3 µm bis etwa 30 µm. Es ist bevorzugt, daß die Wasserabsorptionsschicht im wesentlichen transparent ist. Gegebenenfalls kann die Wasserabsorptionsschicht ein oberflächenaktives Mittel (nichtionische und ampholytische oberflächenaktive Mittel sind bevorzugt) und ein Puffermittel enthalten.

Vorzugsweise wird das kationische Polymere, welches ein wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, in die Wasserabsorptionsschicht eingearbeitet. Das kationische Polymere wird in einer Menge von etwa 5 bis etwa 70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des hydrophilen Polymeren, verwendet, aber die Menge variiert in Abhängigkeit vom Typ des Polymeren.

Gewünschtenfalls kann man auf der Wasserabsorptionsschicht eine Lichtblockierungsschicht vorsehen. Die Lichtblockierungsschicht bzw. Lichtabschirmungsschicht ist eine wasserpermeable Schicht, in der feine Teilchen oder ein feines Pulver mit Lichtblockierungseigenschaften oder Lichtblockierungs- und Lichtreflexionseigenschaften (die im folgenden einfach als Lichblockierungsteilchen bezeichnet werden) in einer geringen Menge aus einem filmbildenden hydrophilen Polymerbindemittel eingearbeitet sind. Die Lichtblockierungsschicht wirkt als Lichtreflexionsschicht oder als Hintergrundschicht wie auch als Blocker für die Farbe einer wäßrigen Flüssigkeit, die auf der Ausbreitungsschicht verteilt wurde, welche das Nachweismittel und eine Carbonsäure enthält, wie das Hämoglobinrot in einer Gesamtblutprobe, wenn eine nachweisbare Änderung (eine Farbänderung, eine Farbbildung etc.) in der Wasserabsorptionsschicht von der Seite des Lichttransmissionsträgers durch Reflexionsphotometrie gemessen wird.

Beispiele für Lichtblockierungs- und Lichtreflexionsteilchen sind feine Titandioxidteilchen (mikrokristalline Teilchen mit einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis 1,2 µm des Rutiltyps, des Anatastyps und des Brookittyps), feine Bariumsulfatteilchen und feine Aluminiumteilchen oder -flocken. Beispiel für feine lichtblockierende Teilchen sind Carbon Black (Kohlenstoff), Gas-Black und Kohlenstoffmikroperlen. Von diesen sind feine Titandioxidteilchen und feine Bariumsulfatteilchen bevorzugt. Besonders bevorzugt sind feine Titandioxidteilchen des Anatastyps.

Beispiele für hydrophile polymere Bindemittel, die in der Lichtblockierungsschicht verwendet werden, sind schwach hydrophile Polymere, wie regenerierte Cellulose und Celluloseacetat wie auch hydrophile Polymere, die in der Wasserabsorptionsschicht verwendet werden. Von diesen sind Gelatine, Gelatinederivate und Polyacrylamid bevorzugt. Gelatine und Gelatinderivate können zusammen mit bekannten Härtungsmitteln e (Vernetzungsmitteln) verwendet werden.

Die Lichtblockierungsschicht kann auf solche Weise vorgesehen sein, daß eine wäßrige Dispersion. welche die feinen Lichtblockierungsteilchen und das hydrophile Polymere enthält, auf die Wasserabsorptionsschicht aufgetragen wird und dann nach an sich bekannten Verfahren getrocknet wird. Anstatt daß man eine Lichtblockierungsschicht vorsieht, können die feinen Lichtblockierungsteilchen in die Ausbreitungsschicht eingearbeitet werden.

Man kann eine Klebstoffschicht auf der Wasserabsorptionsschicht vorsehen, wobei gegebenenfalls andere Schichten, wie eine Lichtblockierungsschicht, dazwischen liegen können, um die Ausbreitschicht festkleben zu können. Die Klebstoffschicht wird bevorzugt aus einem hydrophilen Polymeren gebildet, welches die Ausbreitschicht an die andere Schicht klebt, während das Polymere mit Wasser benetzt oder gequollen wird. Beispiele für hydrophile Polymere sind solche, wie sie in der Wasserabsorptionsschicht verwendet werden. Von diesen sind Gelatine, Gelatinederivate und Polyacrylamid bevorzugt. Die trockene Dicke der Klebstoffschicht liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 0,5 µm bis etwa 20 µm, bevorzugt etwa 1 µm bis etwa 10 µm. Gewünschtenfalls kann eine Klebstoffschicht auf anderen Schichten wie auch auf der Wasserabsorptionsschicht vorhanden sein, um das Verkleben der Schichten zu erleichtern. Die Klebstoffschicht kann auf solche Weise hergestellt werden, daß eine wäßrige Lösung, welche das hydrophile Polymere und gegebenenfalls andere Mittel, wie oberflächenaktive Mittel, enthält, auf den Träger, die Wasserabsorptionsschicht oder andere Schichten aufgebracht wird.

Die Ausbreitschicht besitzt bevorzugt eine Flüssigkeitsmeßwirkung. Der Ausdruck "Flüssigkeitsmeßwirkung" bedeutet eine Funktion, die daß Ausbreiten der Flüssigkeitsprobe auf der Ausbreitschicht auf solche Weise erlaubt, daß die ausgebreitete Fläche der Flüssigkeit ungefähr im Verhältnis zu der Menge der Flüssigkeit steht, wenn die Flüssigkeit angewendet wird.

Beispiele für Materialien für die Matrix der Ausbreitschicht sind Filterpapier, nichtgewebtes Flächengebilde, gewebtes Flächengebilde (beispielsweise einfach gewebte Textilmaterialien, wie Stoffe aus Kammgarn (broadcloth) und Popeline), gestricktes bzw. gewirktes Flächengebilde (beispielsweise gewirktes bzw. gestricktes Trikottuch, gestricktes bzw. gewirktes Doppeltrikottuch und gestricktes bzw. gewirktes Mailänder Tuch), Glasfaserfilterpapier, Membranfilter, welches aus streichfähigem Polymeren hergestellt wurde, und dreidimensionale Gitterstrukturen, welche aus polymeren Mikroperlen hergestellt wurden. Von diesen sind gewebte Textilmaterialien bzw. Flächengebilde und gestrickte bzw. gewirkte Flächengebilde bzw. Textilmaterialien bevorzugt, da eine faserförmige Schicht der gewebten oder gestrickten bzw. gewirkten Flächengebilde bzw. Textilmaterialien die Reagenzien gut zurückhalten kann. Solche bevorzugten Schichten werden im einzelnen in den japanischen Patentanmeldungen 55(1980)- 1 64 356, 57(1982)-66 359 und 60(1985)-2 22 769 beschrieben.

Der Ausdruck "Flächengebilde" umfaßt in der vorliegenden Anmeldung jegliche Art von Textilmaterial. Der Ausdruck "gestrickte Materialien" umfaßt auch gewirkte Materialien. Als gewebtes Flächengebilde und gestricktes Flächengebilde, die in dem erfindungsgemäßen trockenen analytischen Element verwendet werden, sind Flächengebilde bevorzugt, von denen abgeschiedene Öle und Fette im wesentlichen durch eine Entfettungsbehandlung entfernt werden können, wenn das Garn oder Flächengebilde hergestellt wird oder das Stricken durchgeführt wird.

Wenn das gewebte Flächengebilde oder das gestrickte Flächengebilde in der Ausbreitungsschicht des integralen mehrschichtigen analytischen Elements verwendet wird, kann das Flächenmaterial bearbeitet werden, damit es hydrophiler wird, um die Adhäsion der darunter liegenden Schicht (nahe am Träger) zu verbessern. Beispiele für solche Verfahren, gemäß denen Flächenmaterialien hydrophil werden, sind physikalische Aktivierungsverfahren (bevorzugt ein Glühentladungsverfahren oder ein Coronaentladungsverfahren), wie in der japanischen Patentanmeldung eine Seite des Tuches behandelt wird, ein hydrophiles Polymerimprägnierverfahren, wie es in den japanischen Patentanmeldungen 55(1980)-1 64 356 und 57(1982)-66 359 beschrieben wird, und ein Verfahren, das in der japanischen Patentanmeldung 60(1985)-2 22 770 beschrieben wird. Diese Verfahren können entweder allein oder kombiniert durchgeführt werden.

Bei der Herstellung des integralen mehrschichtigen analytischen Elements kann die Ausbreitungsschicht, welche aus gewebtem Flächengebilde oder gestricktem Flächengebilde besteht, auf die Wasserabsorptionsschicht oder die Klebstoffschicht entsprechend den Verfahren laminiert werden, wie sie in den japanischen Patentanmeldungen 55(1980)-1 64 356 und 57- (1982)-66 359 beschrieben werden. Beispielsweise kann das gewebte oder gestrickte Flächengebilde auf die Wasserabsorptionsschicht oder die Klebstoffschicht laminiert werden, während man einheitlich darauf gelinden Druck anwendet, wobei die Schicht noch naß ist, nachdem sie aufgetragen wurde oder mit Wasser benetzt oder gequollen wurde (oder mit Wasser, welches eine geringe Menge eines oberflächenaktiven Mittels enthält), wobei dies nach dem Trocknen erfolgt.

Die Ausbreitungsschicht, welche aus einem streichfähigen Polymeren oder Membranfilter besteht, kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, wie es in der japanischen Patentanmeldung 53(1978)-21 677 beschrieben wird, diejenige, die aus dreidimensionaler Gitterstruktur hergestellten Mikroperlen besteht, kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, wie es in der japanischen Patentanmeldung 55- (1980)-90 859 beschrieben wird, und die, welche aus Filterpapier oder nichtgewebtem Flächenmaterial besteht, kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, wie es in der japanischen Patentanmeldung 57(1982)-1 48 250 beschrieben wird.

Wenn das hydrophile Polymerbindemittel für die Wasserabsorptionsschicht oder die Klebstoffschicht Gelatine oder ein Derivat davon ist, kann ein Material (gewebtes Flächengebilde oder gestricktes Flächengebilde) für die Ausbreitungsschicht auf die Schicht laminiert werden, während Gelatine (oder ein Derivat) noch in Form des ungetrockneten Gels nach dem Beschichten vorliegt.

Es ist möglich, daß das trockene erfindungsgemäße analytische Element aus einem einzigen Blatt bzw. einer einzigen Platte besteht, welche aus einer Schicht besteht, die das sich selbst entwickelnde Substrat und das kationische Polymere umfaßt.

Wenn das erfindungsgemäße trockene analytische Element in Form eines integralen mehrschichtigen analytischen Elements vorliegt, ist es bevorzugt wegen der Herstellung, des Verpackens, des Transports, des Lagerns und des Meßvorgangs, daß das Element in Stücke von 15 bis 30 mm² oder Kreise mit einem Durchmesser von 15 bis 30 mm geschnitten wird und in ein Rähmchen bzw. Diarähmchen gelegt wird, wobei ein analytisches Dia entsteht, wie es in den japanischen Patentanmeldungen 57(1982)-63 452 und 54(1979)-1 56 079, den japanischen Gebrauchsmusteranmeldungen 56(1981)-1 42 454 und 58(1983)-32 350 und der japanischen Patentanmeldung 58(1983)-5 01 144 beschrieben wird.

Etwa 5 bis etwa 30 µl, bevorzugt etwa 8 bis 15 µl, einer wäßrigen flüssigen Probe werden auf der Ausbreitschicht des trockenen analytischen Elements nach der Erfindung ausgestrichen. Gegebenenfalls wird das analytische Element bei einer im wesentlichen konstanten Temperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 45°C inkubiert. Eine nachweisbare Änderung wie eine Änderung der Farbe oder Farbbildung innerhalb des Elements wird von einer Seite des Elements (von der Seite des lichtdurchlässigen Trägers, wenn das integrale mehrschichtige analytische Element verwendet wird) durch Reflexionsphotometrie gemessen, und eine Substanz, die analysiert wird (Analyt in der flüssigen Probe), wird nach dem Prinzip der Kolorimetrie analysiert.

Das Enzym mit einem optimalen pH-Wert im pH-Bereich, in dem p-Nitrophenol ungenügend dissoziiert oder im wesentlichen nicht dissoziiert, kann mit ausreichend hoher Empfindlichkeit analysiert werden, indem man das erfindungsgemäße trockene analytische Element zur Verwendung bei der Analyse von wäßrigen Flüssigkeiten verwendet, wobei das Element einen wasserzurückhaltenden Träger aufweist, der das sich selbst entwickelnde Substrat enthält, welches p-Nitrophenol dissoziieren kann. Die Analyse von Amylase unter Verwendung von G5-PNP oder G7-PNP oder die Analyse von saurer Phosphatase unter Verwendung von p-Nitrophenolphosphat kann mit hoher Empfindlichkeit durchgeführt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Ein Membranfilter FM 300 (hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.), welches aus Celluloseacetat besteht, wird mit einer wäßrigen Lösung, welche die folgenden Bestandteile enthält, imprägniert und getrocknet.

p-Nitrophenyl-α-D-maltheptaosid100 mg α-Glucosidase150 U 0,5 M Phophatpuffermittel (pH 7,0) 10 ml Poly-co-(styrol-N-methylmorpholinium- methylstyroldivinylbenzol)
55 : 43 : 2 (50% Latexlösung) 2 ml

Das entstehende imprägnierte Filter wird in Stücke von 10 mm² geschnitten, und jedes Stück wird auf einem Kunststoffstück mittels eines doppelbeschichteten Klebstoffbandes geklebt, wobei ein trockenes analytisches Element erhalten wird, welches beim Nachweis vom Amylase verwendet werden kann.

10 µl von jedem der Seren oder verdünnt mit Salivalösungen (Salzlösungen), welche Enzym mit unterschiedlichen Konzentrationen enthalten, werden auf das Element aufgebracht, welches sich dann gelb färbt. Die Amylaseaktivität konnte visuell durch Vergleich mit einer Standardfarbe bestimmt werden, oder die Aktivität konnte mittels einer Eichkurve mit einem Reflexionsdensitometer bei einer Meßwellenlänge von 400 nm bestimmt werden.

Die Eichkurve wid wie folgt hergestellt.

10 µl von je zehn Arten von Serum, welche Enzym bekannter Konzentrationen enthalten, werden auf dem Element abgeschieden und bei 37°C während etwa 5 Minuten umgesetzt. Die Reflexionsdichte jedes Serums wird nach Beendigung der Inkubation während zwei Minuten und fünf Minuten gemessen. Die Menge (∆OD) der Farbbildung während drei Minuten wird als Unterschied zwischen OD-Werten von drei Minuten und fünf Minuten gemessen. Jeder der ∆OD-Werte wird mit den Enzymaktivitätswerten in Korrelation gebracht, wobei die Eichkurve erhalten wird.

Beispiel 2

Die Oberfläche eines farblosen transparenten glatten Polyethylenterephthalatfilms mit einer Gelatineunterschicht und einer Dicke von 180 µm wird mit einer wäßrigen Lösung der folgenden Zusammensetzung so beschichtet, daß man eine trockene Filmdicke von 10 µm (in einer Beschichtungsmenge von 100 g/m²) erhält, und der beschichtete Film wird getrocknet.

Gelatine300 g Oberflächenaktives Mittel 10G (Olin Corp.) 5 g Poly-co-(styrol-N-methylmorpholinium- methylstyroldivinylbenzol)
Polymerisationsverhältnis 55 : 43 : 2 (15% Latexlösung)280 g Wasser2.150 g

(Der pH-Wert der wäßrigen Lösung wird mit verdünnter NaOH- Lösung auf 7,0 eingestellt.)

Die obige Gelatineschicht wird einheitlich benetzt, indem man Wasser in einer Menge von etwa 30 g/m² auf die gesamte Oberfläche aufbringt. Ein gestricktes bzw. gewirktes Trikotflächengebilde (hergestellt aus Polyester, 40 gauges) wird darauf bei geringem Druck laminiert, und das entstehende Laminat wird getrocknet.

Die Oberfläche des Flächengebildes wird einheitlich mit einer wäßrigen Lösung der folgenden Zusammensetzung in einer Beschichtungsmenge von 200 ml/m² beschichtet und getrocknet, wobei man ein integrales mehrschichtiges analytisches Element zur Messung der Amylase erhält.

p-Nitrophenyl-α-D-maltheptaosid 0,6 g α-Glucosidase160 mg NaCl 90 mg Wasser 17 g Kaliumphospaht 0,6 g (pH 7,0)

Zu Vergleichszwecken wird ein integrales mehrschichtiges analytisches Element zur Messung von α-Amylase auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, ausgenommen, daß das Poly-co-(styrol-N-methylmorpholiniummethylstyroldivinylbenzol) 55 : 43 : 2 in der Gelatineschicht weggelassen wurde.

10 µm von jedem der Kontrollseren (im Handel erhältliches Kontrollserum oder solche, die gegebenenfalls humane Salivaamylase dazu zugegeben enthalten) mit einer Amylaseaktivität von 0, 72, 308, 882 und 1200 IU/L werden auf jedes der analytischen Elemente des Beispiels 2 entsprechend der Erfindung und dem Vergleichsbeispiel abgeschieden. Die Elemente werden bei 37°C inkubiert. Die Änderung in der Reflexionsdichte pro Minute im Verlauf einer Zeit von drei Minuten bis sechs wird mit einem Licht von 400 nm gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben.

Tabelle II

Aus Tabelle II folgt, daß das analytische Element für die Messung der Amylase, erhalten durch Zugabe von Poly-co-(styrol- N-methylmorpholiniummethylstyroldivinylbenzol) 55 : 43 : 2 zu der Farbbildungsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung eine höhere Empfindlichkeit besitzt als das analytische Vergleichselement.

Bezugsbeispiel

10 µl jeder der wäßrigen Lösungen, welche p-Nitrophenol (PNP) in verschiedenen Konzentrationen enthalten, wird auf jedem der mehrschichtigen analytischen Elemente von Beispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung und dem Vergleichsbeispiel abgeschieden. Nach zehn Minuten wird die Reflexionsdichte mit einem Licht von 400 nm gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben.

Tabelle III

Aus Tabelle III ist ersichtlich, daß das integrale mehrschichtige analytische Element (Beispiel 2) zur Messung von Amylase, erhalten durch Zugabe von Poly-co-(styrol-N-methylmorpholiniummethylstyroldivinylbenzol) -zu der Gelatineschicht eine höhere Nachweisempfindlichkeit besitzt im Vergleich zu derjenigen des Vergleichselements.

Beispiel 3

Ein mehrschichtiges analytisches Element zur Messung von saurer Phosphataseaktivität wird auf folgende Weise hergestellt.

(1) Träger

Ein mit einer Unterschicht versehener Polyethylenterephthalatfilm von 150 µm Dicke.

(2) Farbbildungsschicht

Die Oberfläche des Trägers wird mit einer Beschichtungslösung der folgenden Zusammensetzung beschichtet, daß der trockene Film 10 µm dick erhalten wird. Dann wird getrocknet.

Alkalibehandelte entionisierte Gelatine 40 g Wasser642,5 g Nonylphenoxypolyglycidol 4,5 g Poly-co-(styrol-N-methylpiperidiniummethylstyrol) polymeres 55 : 45250 g

(3) Pufferschicht

Die Oberfläche der Farbbildungsschicht wird mit einer Beschichtungslösung der folgenden Zusammensetzung in einer solchen Menge bestrichen, daß ein trockener Film mit einer Dicke von 10 µm erhalten wird, und dann wird getrocknet.

Entionisierte Gelatine 96 g Nonylphenoxypolyglycidol 5,5 g Citratpufferlösung (pH 5,0) (0,1 Mol/l)800 g 1,2-Bis(vinylsulfonylacetamid)ethan 2 g

Klebstoffschicht

Die Oberfläche der Pufferschicht wird mit einer Beschichtungslösung der folgenden Zusammensetzung auf solche Weise beschichtet, daß man einen trockenen Film von 5 µm Dicke erhält, und dann wird getrocknet.

Gelatine 40 g Wasser934,6 g Nonylphenoxypolyglycidol 4,3 g

(5) Flüssigkeitsausbreitschicht

Die Oberfläche der Klebstoffschicht wird mit einer wäßrigen Lösung aus 0,4% Nonylphenoxypolyglycidol beschichtet. Ein aus Polyethylenterephthalat bestehendes gesponnenes Garn (50 D, 36 gauges) wird darauf unter Druck unter Bildung einer flüssigen Ausbreitschicht laminiert.

(6) Imprägnierung des sich selbst entwickelnden Substrats

Eine Lösung der folgenden Zusammensetzung wird auf die flüssige Ausbreitschicht aufgetragen.

p-Nitrophenylphosphatdicyclohexylaminsalz 30 mmol Polyvinylpyrrolidon mit einem mittleren Molekulargewicht von 100.000 5 g Ethanol 20 g Aceton 25 g

Ein integrales mehrschichtiges analytisches Element für die Messung der sauren Phosphataseaktivität entsprechend der Erfindung wird gemäß der oben beschriebenen Art hergestellt.

Zum Vergleich wird ein analytisches Element für die Messung der sauren Phosphataseaktivität auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 beschrieben hergestellt, ausgenommen, daß Poly-co- (styrol-N-methylpiperidiniummethylstyrol) 55 : 45 weggelassen wurde.

Jedes Blättchen wurde in einen Plastikrahmen, wie er in der japanischen Patentanmeldung 57(1982)-63 452 beschrieben wurde, befestigt. 10 µl jeder der Standardlösungen mit einem Aktivitätswert von 300, 600 und 1200 U/L, hergestellt aus Kontrollserum und resistenter Phosphatase, welche aus Humanserum stammt, wird auf jedes Dia aufgetragen, und das Element wird bei 37°C während zehn Minuten inkubiert, während verhindert wurde, daß Wasser verdampfte, indem man das Dia mit einem Polyesterband abdichtete. Während der Inkubation wird die Reflexionsdichte mit einem Licht mit einer Wellenlänge von 400 nm gemessen.

In Tabelle IV sind die Ergebnisse aufgeführt. ΔOD bedeutet einen Unterschied in der Reflexionsdichte zwischen 5 Minuten Inkubation und 2 Minuten Inkubation nach dem Auftragen.

Tabelle IV

In der Absorption des Vergleichsbeispiels wird nur eine geringe Änderung beobachtet, obgleich Enzym vorhanden ist.

Claims

1. Trockenes analytisches Element zur Verwendung bei der Messung der Enzymaktivität in wäßrigen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß es ein sich selbst entwickelndes Substrat mit einer p-Nitrophenylgruppe, gebunden an die Molekülstruktur über eine Etherbindung oder eine Esterbindung, und ein kationisches Polymeres enthält, wobei das sich selbst entwickelnde Substrat und das kationische Polymere in den gleichen wasserzurückhaltenden Träger eingearbeitet sind oder wobei sie getrennt in unterschiedliche wasserzurückhaltende Träger eingearbeitet sind, welche so angeordnet sind, daß sie eine solche Beziehung zueinander aufweisen, daß die Flüssigkeiten miteinander in Kontakt sind.

2. Analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element einen wasserundurchlässigen Träger und eine poröse Flüssigkeitsausbreitschicht mit einer Flüssigkeitsmeßwirkung umfaßt, wobei die poröse Flüssigkeitsausbreitschicht das sich selbst entwickelnde Substrat und das kationische Polymere enthält.

3. Analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element einen wasserundurchlässigen Träger, eine Wasserzurückhalteschicht und eine poröse Flüssigkeitsausbreitschicht mit Flüssigkeitsmeßwirkung umfaßt, wobei die Wasserzurückhalteschicht in solcher Beziehung angeordnet ist, daß ein Flüssigkeitskontakt mit der Ausbreitschicht vorhanden ist, und wobei die poröse Flüssigkeitsausbreitschicht das sich selbst entwickelnde Substrat enthält und wobei die Wasserzurückhalteschicht das kationische Polymere enthält.

4. Analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Polymere ein Polymeres ist, das eine quaternäre Ammoniumgruppe und eine Gruppe, welche eine kovalente Bindung mit Gelatine bilden kann, enthält.

5. Analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Polymere das Reaktionsprodukt eines Vernetzungsmittels und eines Copolymeren ist, wobei das Copolymere sich wiederholende Einheiten der Formel enthält, wobei R¹ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeutet, R² Wasserstoff, eine Alkyl- oder eine Arylgruppe bedeutet, Q eine zweiwertige Gruppe bedeutet, R³, R⁴ und R⁵ Alkyl- oder Arylgruppen bedeuten oder mindestens zwei der Substituenten R³, R⁴ und R⁵ zusammen einen heterocyclischen Ring bilden können und X ein Anion bedeutet, wobei die obigen Alkyl- und Arylgruppen unsubstituiert oder substituiert sein können, und eine sich wiederholende Einheit, die sich von einem anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren ableitet, aufweist.

6. Analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Polymere ein Polymeres der Formel ist worin x etwa 0,25 bis etwa 5 Mol-% bedeutet, y etwa 0 bis etwa 90 Mol%-bedeutet, z etwa 10 bis 99 Mol-% bedeutet. A eine sich wiederholende Einheit bedeutet, die sich von einem Monomeren ableitet, welches mindestens zwei ethylenisch ungesättigte Bindungen aufweist, B eine sich wiederholende Einheit ist, die sich von einem copolymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren ableitet, Q Stickstoff oder Phosphor bedeutet, R¹, R² und R³ Alkyl- oder cyclische Kohlenwasserstoffgruppen bedeuten oder mindestens zwei der Substituenten R¹, R² und R³ zusammen einen Ring bilden können wobei R¹, R² und R³ und der Ring unsubstituiert oder substituiert sein können.

7. Analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Polymere ein Copolymeres ist, welches
(a) eine Komponente der Formel worin X Wasserstoff, eine unsubstituierte oder substituierte Alkylgruppe oder Halogen bedeutet,
(b) einen Acrylatester und
(c) Acrylnitril
enthält.

8. Analytisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Polymere ein wasserunlösliches Polymeres ist, welches eine sich wiederholende Einheit der Formel in einem Verhältnis von mindestens einem Drittel, bezogen auf die gesamten sich wiederholenden Einheiten, enthält, worin jeder der Substituenten R¹, R² und R³ eine unsubstituierte oder substituierte Alkylgruppe bedeutet, mit der Maßgabe, daß die Summe der Kohlenstoffatome in R¹, R² und R³ 12 oder mehr beträgt.