改進的基質(zhì)穩(wěn)定性組合物和方法技術(shù)

用于就空氣中的濕度降解而言改善生物傳感器測試元件的穩(wěn)定性的方法。為具有工作電極和反電極的測試元件上的試劑基質(zhì)提供經(jīng)選擇且量有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。當測試元件是葡萄糖測試條并且所述試劑基質(zhì)包括葡萄糖脫氫酶(GDH)、黃素腺嘌呤二核苷酸輔因子(FAD)、亞硝基苯胺介質(zhì)和包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的成膜劑時，所述潮解材料可用包括鹽諸如NaCl，其量有效從大氣中吸收水，其速率比所述試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸收水的速率更快。上述方法特別可用于與試劑混合物諸如葡萄糖生物傳感器的試劑混合物一起使用，所述試劑混合物在高濕度條件下失去其功能或是不穩(wěn)定的，導(dǎo)致條失敗或偏差的結(jié)果(例如，當葡萄糖條的小瓶在蒸汽房間或熱帶條件下打開長時間時)。本發(fā)明專利技術(shù)改善了葡萄糖條在此類條件下的穩(wěn)定性，這通過將新組分添加至試劑基質(zhì)，其降低吸水特性，并且因此不生成活性組分降解發(fā)生的環(huán)境。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】本專利技術(shù)總體涉及生物傳感器測試系統(tǒng)，更具體而言，涉及用于保護測試元件的干膜試劑免受大氣濕度或水蒸汽降解的系統(tǒng)、組合物和方法。隨著患有糖尿病和類似醫(yī)療狀況的患者數(shù)目增加，血糖的自我監(jiān)測(其中患者監(jiān)測他或她的血糖水平)已經(jīng)變?yōu)榱晳T做法。監(jiān)測血糖水平的目的是測定濃度水平，然后基于該水平是否過高或過低采取糾正措施，以使該水平回到在正常范圍內(nèi)。未采取糾正措施可具有嚴重的醫(yī)療影響，所以血糖監(jiān)測是糖尿病個體日常生活的事實。未能正確和定期測試血糖水平可導(dǎo)致嚴重的糖尿病相關(guān)并發(fā)癥，包括心血管疾病、腎臟疾病、神經(jīng)損傷和失明。生物傳感器可用于允許個體測試少量血液樣品中的葡萄糖水平。普通量表設(shè)計使用一次性測試元件，其與量表組合，電化學或者光學測量血液樣品中的葡萄糖的量。該信息通常顯示為血糖值和可能進行測量的時間和日期。該信息在大多數(shù)情況下足以使糖尿病患者調(diào)整他們的膳食攝入和/或胰島素劑量，并且在低葡萄糖值的情況下，可能指示需要攝入糖以避免低血糖。分析物諸如葡萄糖的電化學測量可以通過用含有分析物(例如，水性血液樣品中的葡萄糖)的樣品定量給料傳感器以起始反應(yīng)鏈諸如下面針對葡萄糖顯示的鏈來實現(xiàn)。通過在工作電極和反電極之間施加電勢差，將介質(zhì)的還原形式轉(zhuǎn)化為氧化形式。與該反應(yīng)相關(guān)的電流與還原介質(zhì)的質(zhì)量成正比，并且因此與葡萄糖濃度成正比。生物傳感器測試元件(諸如葡萄糖測試條)暴露于高濕度條件可引起介質(zhì)降解為還原形式或在相同電勢范圍內(nèi)具有電化學活性的其他產(chǎn)物。此外，高濕度可引起酶降解為還原形式，并且還原的酶可以與介質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生其還原形式的介質(zhì)。電活性降解產(chǎn)物在電極表面的積累和在施加電勢下的相應(yīng)轉(zhuǎn)化將導(dǎo)致電流生成，甚至在不存在底物的情況下(空白電流)。該電流可以增加至由葡萄糖反應(yīng)生成的電流，導(dǎo)致正偏差的結(jié)果或增加條失敗率。通常選擇測試條試劑基質(zhì)的組分以快速溶解在水性血液樣品中，因此為用戶提供快速反應(yīng)時間和結(jié)果的快速顯示。然而，這提供了使基質(zhì)容易被環(huán)境濕度降解的不希望的后果，因此損害一次性測試條的儲存穩(wěn)定性。因此，期望用于降低測試元件對環(huán)境條件的敏感度的方法。盡管測試元件可以包裝并分配在經(jīng)配構(gòu)造以防止大氣或其他來源的濕氣不期望的侵入的容器中，并且盡管測試元件可以包裝在容器內(nèi)引入干燥劑材料的容器中(諸如在容器的蓋或帽中)或與測試元件留在容器中的插入物中，但已知方法對于消除傳感器降解的風險還不是有效的。因此，需要用于改進生物傳感器測試系統(tǒng)、更具體葡萄糖測試條的穩(wěn)定性的組合物和方法。本專利技術(shù)解決了該需要。在本專利技術(shù)的一個方面，提供了用于測定樣品流體中分析物的量的測試元件。測試元件可以包括工作電極和反電極和在工作電極和反電極之間延伸且針對電極反應(yīng)構(gòu)造的試劑基質(zhì)。提供具有潮解材料的試劑基質(zhì)，并且以有效保護一種或多種活性成分免受大氣中的濕度影響的量選擇和提供潮解材料。在本專利技術(shù)的另一個方面，提供了用于血糖生物傳感器的試劑基質(zhì)，其包含介質(zhì)、酶和潮解材料，所述潮解材料以相比于試劑基質(zhì)的其他組分的水吸收特性和速率有效優(yōu)先和/或搶先從空氣吸收水的量選擇和提供，因此當相對濕度超過潮解材料的潮解點時，保護其他組分免于水的降解。根據(jù)需要，可以選擇潮解材料，以便當環(huán)境相對濕度超過任何預(yù)定水平，諸如40%、或50%、或60%、或70%、或75%、或80%等時，優(yōu)先吸收水。在本專利技術(shù)的另一個方面，提供了用于就空氣中的濕度對試劑組分的降解而言改善生物傳感器測試元件的穩(wěn)定性的方法，其中所述測試元件包含底部/支撐基板、工作電極和反電極以及在工作電極和反電極之間延伸且針對電極反應(yīng)構(gòu)造的試劑基質(zhì)。本專利技術(shù)的方法可以包括在試劑基質(zhì)中提供經(jīng)選擇且量有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。在本專利技術(shù)的另一個方面，提供了用于改善電化學生物傳感器的干膜試劑基質(zhì)的穩(wěn)定性的方法。在這方面，所述方法可以包括在試劑基質(zhì)中提供經(jīng)選擇且量有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。可以選擇潮解材料作為具有約50％相對濕度至約80％相對濕度的潮解點的材料。在一些實施方案中，潮解點優(yōu)選為約70％相對濕度至約80％相對濕度，而在其他實施方案中，潮解材料具有約75％相對濕度的潮解點。測試元件可以是其上具有葡萄糖試劑基質(zhì)的血糖計測試條，其中測試條試劑基質(zhì)包括酶系統(tǒng)和介質(zhì)。酶系統(tǒng)可以包含葡萄糖脫氫酶(GDH)酶和/或黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子。介質(zhì)可包含亞硝基苯胺介質(zhì)。也可以包括包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的成膜劑。潮解材料可以包含選自以下的一種或多種成員：氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷酸鉀、光鹵石、檸檬酸鐵銨、氫氧化鉀和氫氧化鈉。潮解材料可以有效從大氣中吸收水的量提供，其速率比試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸收水的速率更快。類似地，當大氣中的相對濕度超過約75％時，潮解材料可以有效從大氣中吸收水的量提供，其速率比試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸收水的速率更快。潮解材料可以替代地或額外地以相比于其他試劑組分的水吸收特性有效優(yōu)先從大氣中吸收水的量選擇和提供，因此當相對濕度超過潮解材料的潮解點時，保護試劑基質(zhì)的其他組分免于從大氣中吸收水。圖1顯示對于具有添加至試劑混合物的不同量的NaCl的條的隨著時間推移的空白電流(NA)的圖。所述條計量給予緩沖溶液且暴露于高熱和濕度條件(30℃/80%RH)。圖2顯示對于具有添加至試劑混合物的不同量的NaCl的條的隨著時間推移的空白電流(nA)的圖。所述條計量給予未加料血液且暴露于高熱和濕度條件(30℃/80%RH)。圖3顯示對于具有添加至試劑混合物的不同量的NaCl的條隨著時間推移條上剩余的介質(zhì)分數(shù)的圖。所述條暴露于高熱和濕度條件(30℃/80%RH)。圖4是根據(jù)測試測量值(紅色菱形)和報道的文獻值(其他符號)的PVP的吸附數(shù)據(jù)的圖。圖5是根據(jù)測試測量值(紅色菱形)和報道的文獻值(其他符號)以及潮解點(綠色線)和結(jié)晶點(藍色線)的NaCl的吸附數(shù)據(jù)的圖。圖6是PVP、NaCl、和兩種組分的混合物的吸附等溫線的圖。圖7是如本專利技術(shù)的某些方面提供的當具有各種添加劑的干膜試劑受潮解材料保護時觀察到的空白電流的圖。出于促進對本專利技術(shù)的原理的理解的目的，現(xiàn)將參考某些實施方案，并且將使用特定語言來描述其。雖然如此，應(yīng)理解并不因此意欲限制本專利技術(shù)的范圍。如本專利技術(shù)所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員通常會想到，預(yù)期所述實施方案中的任何改變和進一步改進以及如本文所述的本專利技術(shù)原理的任何進一步應(yīng)用。具體而言，盡管本專利技術(shù)的最優(yōu)選實施方案涉及血糖測試裝置和測量方法，但預(yù)期本專利技術(shù)可與用于測量其它分析物和其它樣品類型的裝置一起使用。此類替代實施方案需要對本文所討論的實施方案進行某些修改，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。葡萄糖生物傳感器通常使用包含酶/輔因子系統(tǒng)和介質(zhì)的試劑基質(zhì)來測試血液樣品中的葡萄糖濃度。當葡萄糖傳感器測試條持續(xù)延長時間段暴露于高濕度時，所述條可失去其功能或變得不穩(wěn)定。本專利技術(shù)通過以下解決了該問題：配制測試條試劑基質(zhì)以包括在選擇濕度水平從大氣中吸收水的潮解材料，從而防止水降解試劑基質(zhì)組分。選擇潮解材料，以便暴露于定義的相對濕度、諸如當大氣中的相對濕度超過約75％時，保護試劑組分。潮解材料優(yōu)選為鹽，并且最優(yōu)選為氯化鈉。其他已知的潮解材料包括氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
用于測定樣品流體中分析物的量的測試元件，其包括：a)?工作電極和反電極；b)?在所述工作電極和所述反電極之間延伸且針對電極反應(yīng)構(gòu)造的干膜試劑基質(zhì)；?其中所述試劑基質(zhì)包含潮解材料和有效促進期望的電化學反應(yīng)的一種或多種活性成分；且其中所述潮解材料以當相對濕度超過預(yù)定水平時從大氣中有效搶先吸收水的量選擇和提供。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2012.09.06 US 61/6975351.用于測定樣品流體中分析物的量的測試元件，其包括：a) 工作電極和反電極；b) 在所述工作電極和所述反電極之間延伸且針對電極反應(yīng)構(gòu)造的干膜試劑基質(zhì)； 其中所述試劑基質(zhì)包含潮解材料和有效促進期望的電化學反應(yīng)的一種或多種活性成分；且其中所述潮解材料以當相對濕度超過預(yù)定水平時從大氣中有效搶先吸收水的量選擇和提供。2.權(quán)利要求1的測試元件，其中所述潮解材料具有約50％相對濕度至約80％相對濕度，優(yōu)選約70％相對濕度至約80％相對濕度，且更優(yōu)選約75％相對濕度的潮解點。3.權(quán)利要求1或2的測試元件，其中所述潮解材料包含選自以下的一種或多種成員：氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷酸鉀、光鹵石、檸檬酸鐵銨、氫氧化鉀和氫氧化鈉；且優(yōu)選包含NaCl和/或MgSO4。4.權(quán)利要求1-3中任一項的測試元件，其中所述測試元件是其上具有葡萄糖試劑基質(zhì)的血糖計測試條，并且其中所述測試條試劑基質(zhì)包括酶系統(tǒng)和介質(zhì)。5.權(quán)利要求4的測試元件，其中所述酶系統(tǒng)包含葡萄糖脫氫酶(GDH)酶和/或黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子。6.權(quán)利要求4或5的測試元件，其中所述介質(zhì)包含亞硝基苯胺介質(zhì)。7.前述權(quán)利要求中任一項的測試元件，其中所述試劑基質(zhì)包括成膜劑，所述成膜劑優(yōu)選包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和/或含有PVP的材料。8.前述權(quán)利要求中任一項的測試元件，其中所述潮解材料包含選自以下的一種或多種成員：氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷酸鉀、光鹵石、檸檬酸...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S杜瓦爾，S卡歇爾，GC利卡，W沙貝爾，P沙費爾，
申請(專利權(quán))人：霍夫曼拉羅奇有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：瑞士;CH