[发明专利]用于确定溶液的pH值的指示剂

说明书

本发明涉及用于确定溶液的pH值的指示剂(I)，其中，指示剂(I)包括染料分子(F)和至少一个第一氨基酸(A1)，其中，染料分子(F)和至少一个第一氨基酸(A1)借助共价键化合，其中，当至少一个第一氨基酸(A1)键合到染料分子(F)上时，至少一个第一氨基酸(A1)具有至少一个未键合的pH敏感基团。本发明还涉及用于光学传感器(2)的传感器膜(1)、用于放置到光学传感器(2)上的传感器帽(4)以及光学传感器(2)。

技术领域

本发明涉及用于确定溶液的pH值的指示剂。本发明还涉及用于光学传感器的传感器膜、用于放置到光学传感器上的传感器帽以及光学传感器。

背景技术

适合于确定溶液的pH值的指示剂通常具有至少一个pH敏感基团。pH敏感基团相对于溶液的pH值是灵敏的，也就是说pH敏感基团根据溶液的pH值经受质子化或去质子化。羟基基团和氨基基团例如是pH敏感基团。指示剂通常也是染料分子。指示剂的pH敏感基团的状态进而指示剂的光学特性根据溶液的pH值发生变化。在其中例如指示剂的颜色发生变化的pH范围也被称之为变色范围。因此，当指示剂直接存在于溶液中时，溶液的pH范围能够以简单的方式利用眼睛或光度计读出。

指示剂可以是光学传感器的备选组成部分，该光学传感器至少部分地沉入到溶液中。光学传感器也可以例如安置在流量测量单元上。在光学传感器中优选固定地存在指示剂，例如指示剂结合在基质中。光学传感器通常具有用于发出因指示剂而异的激励信号的至少一个光源和用于从指示剂接收接收信号的接收单元。在光学传感器的范畴内，例如使用小珠(Bead)，这些小珠具有指示剂的限定的浓度并且在样品溶液中被溶解。

为了确定溶液的pH值，存在不同的方法以供选择，例如测量指示剂的透射率、发光或拉曼信号。因此，可以确定指示剂的荧光淬灭或也可以执行所谓的双生命周期参考(DLR)，其中，稳态的长时间的荧光信号与短时间的pH敏感的荧光信号之间的相差被确定。此外，在US6602716B1中描述了短时间的pH敏感的荧光信号。另外，也能应用比率式测量的测量原则，其中，根据指示剂的至少两个荧光最大值的比较来评估pH值。

指示剂通常在滴定的情况中使用。在滴定的情况中，样品(也称之为被分析物)在样品溶液中的未知浓度借助滴定剂溶液以化学反应来确定，所述滴定剂溶液包含具有限定的浓度的滴定剂。在此，指示剂能够被用于显示滴定的终点。

很多指示剂仅具有一个变色范围并且因此仅能用于限定的pH范围。而通用指示剂应该覆盖尽可能大的pH范围，以便能够被使用在具有不同pH值的很多不相同的应用中。然而典型地，这种通用指示剂也由多个分别具有各自的变色范围的指示剂的混合来组成。因此，为了制造这种通用指示剂，每个所需的指示剂必须被单独地称量并且以正确的比例与其它的指示剂混合。

发明内容

因此，本发明的任务在于，说明一种指示剂、传感器膜、传感器帽和光学传感器，它们能用于所希望的pH范围。

根据本发明，该任务通过一种用于确定溶液的pH值的指示剂来解决，其中，指示剂包括染料分子和至少一个第一氨基酸，其中，染料分子和至少一个第一氨基酸借助共价键化合，其中，至少一个第一氨基酸键合到染料分子上，使得至少一个第一氨基酸具有至少一个未键合的pH敏感基团。

氨基酸形成了一类化学化合物的类别，其具有至少一个羟基基团和至少一个氨基基团并因此已经具有两个pH敏感基团。此外，氨基酸通常还具有至少一个另外的官能团，该官能团有时同样是pH敏感的。对于本发明而言所感兴趣的尤其是蛋白原α-氨基酸，其中，氨基基团直接相邻于羧基基团地出现并且它们用作蛋白质的基材。这种蛋白原α-氨基酸通常能成本低廉地获得并能快速地供应。