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日本工業規格

JIS

 K

3601

-1995

乳酸計測器

Lactate analyzers

1.

適用範囲  この規格は,血液,発酵液,食品などの試料中に存在する乳酸の光学異性体の一つである

L-

乳酸濃度を測定するための計測器(以下,計測器という。

)のうち,固定化ラクテートオキシダーゼと酸

素電極若しくは過酸化水素電極との組合せによる酵素電極法,又は固定化シトクロム b

2

とヘキシアノ鉄

(III)

イオン存在下でのシトクロム b

2

反応の生成物であるヘキサシアノ鉄 (II) イオンの電解分析用電極

[以下,ヘキサシアノ鉄 (II) イオン分析用電極という。

]との組合せによる酵素電極法に基づくものにつ

いて規定する。

備考  この規格の引用規格を,次に示す。

JIS C 1302

  絶縁抵抗計

JIS K 0050

  化学分析方法通則

JIS K 0211

  分析化学用語(基礎部門)

JIS K 0803

  溶存酸素自動計測器

JIS K 3600

  バイオテクノロジー用語

JIS K 8801

  ヘキサシアノ鉄(III)酸カリウム(試薬)

JIS Z 8103

  計測用語

2.

用語の定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS K 0211JIS K 3600 及び JIS Z 8103 によるほ

か,次による。

(1)

ラクテートオキシダーゼ  L−乳酸を水素の受容体の存在下で酸化してピルビン酸を生成する反応を

触媒する酵素。通常,水素の受容体として酸素が利用され,酸素は酵素反応の結果,過酸化水素とな

る。

参考  国際生化学連合の採択のコード番号は,いまだ決められていない。

(2)

固定化ラクテートオキシダーゼ  ラクテートオキシダーゼを,その触媒活性を維持した状態で,ある

局所的空間から動かないようにしたもの。

(3)

酸素電極  JIS K 0803 の 7.3(1)(電極)に定められた溶存酸素を測定するための電極。

(4)

過酸化水素電極  過酸化水素を水と酸素とに電解酸化し,このときの酸化電流を測定するための電極。

(5)

シトクロム b

2

  L−乳酸を電子受容体である鉄 (III) 錯体の存在下で酸化してピルビン酸を生成する

反応を触媒する酵素。鉄 (III) 錯体は,酵素反応の結果鉄 (II) 錯体となる。L−ラクテートデヒドロ

ゲナーゼ(シトクロム)

,又は (s) −ラクテート:フェリシトクロム c2−オキシドレダクターゼとも

呼ばれる。国際生化学連合の採択によるコード番号では,EC1.1.2.3 に分類されている。

(6)

固定化シトクロム b

2

  シトクロム b

2

を,その触媒活性を維持した状態で,ある局所的空間から動かな

いようにしたもの。


2

K 3601-1995

(7)

ヘキサシアノ鉄(II)イオン分析用電極  ヘキサシアノ鉄 (II) イオンをヘキサシアノ鉄 (III) イオンに

電解酸化し,このときの酸化電流を測定するための電極。

(8)

酵素電極  固定化酵素と,その酵素反応の結果として起こる物質の濃度変化を検知する分析用電極と

を組み合わせて構成されるもの。

3.

酵素電極の構成及び測定方式  酵素電極の構成及び測定方式は,次のとおりとする。

(1)

固定化酵素

(1.1)

電極表面を被覆する形式

(1.2)

カラム形式

(2)

電極

(2.1)

隔膜形ポーラログラフ式酸素電極

(2.2)

隔膜形ガルバニ電池式酸素電極

(2.3)

ポーラログラフ式過酸化水素電極

(2.4)

ポーラログラフ式ヘキサシアノ鉄 (II) イオン分析用電極

(3)

試料濃度の測定方式

(3.1)

バッチ方式

(3.2)

フロー方式

(4)

試料濃度の計算方式

(4.1)

電極電流の最大変化量から計算する方式

(4.2)

電極電流の一定時間後の変化量から計算する方式

(4.3)

電極電流の最大変化速度から計算する方式

(4.4)

電極電流の最大変化加速度から計算する方式

(4.5)

電極電流の変化量の時間積分から計算する方式

4.

定格電圧及び定格周波数  計測器の定格電圧は単相交流 100V,定格周波数は 50Hz 専用,60Hz 専用,

又は 50Hz・60Hz 共用とする。

5.

性能  計測器は,次の性能を満足しなければならない。

(1)

繰返し性  7.3(1)の試験方法で試験を行ったとき,変動係数は,2%以下でなければならない。

(2)

ゼロドリフト  7.3(2)の試験方法で試験を行ったとき,ゼロドリフトは,±2%でなければならない。

(3)

応答時間  7.3(3)の試験方法で試験を行ったとき,応答時間は,2 分以内でなければならない。

(4)

電圧変動に対する安定性  7.3(4)の試験方法で試験を行ったとき,指示値の変動は,±3%でなければ

ならない。

(5)

絶縁抵抗  7.3(5)の試験方法で試験を行ったとき,その値は,5M

Ω以上でなければならない。

(6)

耐電圧  7.3(6)の試験方法で試験を行ったとき,異常を生じてはならない。

6.

構造  計測器の構造は,次のとおりとする。

6.1

構造一般  計測器の構造は,次のとおりとする。

(1)

形状が正しく,組立及び各部の仕上がりが良好で,かつ,堅ろう(牢)であること。

(2)

通常の運転状態で危険の生じるおそれがなく,安全,かつ,円滑に作動すること。


3

K 3601-1995

(3)

各部は,容易に機械的,電気的故障を起こさず,危険を生じない構造であること。

(4)

水漏れ,水はね,結露などによって,計測器の動作に支障を生じない構造であること。

(5)

保守・点検の際,作業しやすく,かつ,危険のない構造であること。

6.2

構成  計測器は,図 に示す検出部,緩衝液などの供給部,廃棄部及び指示部で構成する。

図 1  計測器の構成(固定化酵素を電極表面に被覆する形式の一例)

6.3

検出部  検出部は,酵素電極と試料溶液とを相互に接触した状態に保ち,発生する信号を安定に指

示部に供給するもので,酵素電極,測定セルなどで構成する。

(1)

酵素電極  固定化酵素(固定化ラクテートオキシダーゼ又は固定化シトクロム b

2

)と電極[固定化ラ

クテートオキシダーゼを用いた場合には酸素電極,又は過酸化水素電極,固定化シトクロム b

2

を用い

た場合にはヘキサシアノ鉄(II)イオン分析用電極]から構成されるもので,固定化酵素は容易に交換可

能な構造とする。

(2)

測定セル  酵素電極と試料含有溶液とを相互に接触した状態で保持するもので,試料含有溶液を適切

な温度に保つことができ,かつ,試料含有溶液の流動に支障の生じない構造とする。さらに,固定化

ラクテートオキシダーゼを利用する形式の酵素電極では,試料含有溶液中の溶存酸素濃度を適切な値

に保つことができる構造とする。

6.4

緩衝液などの供給部  緩衝液などの供給部は,緩衝液などを検出部に送液できるものとする。

備考  固定化シトクロム b

2

を利用する形式の酵素電極においては,ヘキサシアノ鉄 (III) イオン溶液

を緩衝液中に共存させて送液するものとするか,又はヘキサシアノ鉄 (III) イオン溶液と緩衝

液とをそれぞれ送液できるものとする。

6.5

廃棄部  廃棄部は,検出部から測定後の溶液を排出し,保存できるものとする。

6.6

指示部  指示部は,酵素電極の出力信号を検出し,L−乳酸濃度を指示又は印字できるものとする。

6.7

附属装置  附属装置は,必要に応じて,次のものを付加してもよい。

(1)

試料液供給装置  試料液供給装置は,あらかじめ準備した幾つかの試料を,定められた順序に従って

検出部に送液して測定できるものとする。L−乳酸標準液を随時送液して酵素電極の校正を行える機

能をもつことが望ましい。

(2)

出力電流記録計  出力電流記録計は,酵素電極の出力電流を記録できるものとする。

(3)

固定化酵素交換表示部  固定化酵素交換表示部は,固定化酵素が劣化したとき,これを交換する必要


4

K 3601-1995

のあることを表示する機能をもつものとする。

7.

試験

7.1

試薬  試験に用いる試薬は,次のとおりとする。

(1)

水  JIS K 0050 に規定する分析用の水。

(2)  L

−乳酸リチウム  純度 98%以上の L−乳酸リチウム。

(3)

フェリシアン化カリウム  JIS K 8801 に規定するもの。

(4)  L

−乳酸標準液 (10g/l)    L−乳酸リチウム約 5g を正しく量り採り,300ml 前後の水を入れた全量フラ

スコ 500ml 中に加えて,フラスコを振とうして,L−乳酸リチウムを完全に溶解させた後,20±1℃の

恒温水槽中に 30 分以上保ち,同様に 20±1℃の恒温水槽中に 30 分以上保った水を標線まで加える。

調製した標準液は,0℃以上 5℃以下で保存する。この標準液は,調製後できるだけ速やかに使用する。

(5) L

−乳酸標準液  L−乳酸標準液 (10g/l)  を取扱説明書に記載された濃度になるように正しく量り採り,

全量フラスコに入れて 20±1℃の恒温水槽中に 30 分以上保ち,同様に 20±1℃の恒温水槽中に 30 分以

上保った水を標線まで加える。この方法に準じて調製された製造業者の供給によるものを,L−乳酸

標準液としてもよい。

(6)

緩衝液  取扱説明書に記載されたもの。

(7)

ヘキサシアノ鉄 (III) イオン溶液 (50g/l)    フェリシアン化カリウム約 25g を正しく量り採り,300ml

前後の水又は緩衝液を入れた全量フラスコ 500ml 中に加えて,フラスコを振とうしてフェリシアン化

カリウムを完全に溶解させた後,20±1℃の恒温水槽中に 30 分以上保ち,同様に 20±1℃の恒温水槽

中に 30 分以上保った水又は緩衝液を標線まで加える。

(8)

ヘキサシアノ鉄 (III) イオン溶液  ヘキサシアノ鉄 (III) イオン溶液 (50g/l)  を取扱説明書に記載さ

れた濃度になるように正しく量り採り,

全量フラスコに入れて 20±1℃の恒温水槽中に 30 分以上保ち,

同様に 20±1℃の恒温水槽中に 30 分以上保った水又は緩衝液を標線まで加える。この方法に準じて調

製された製造業者の供給によるものをヘキサシアノ鉄 (III) イオン溶液としてもよい。

備考  固定化シトロクロム b

2

を利用する形式の酵素電極法に基づく計量器では,取扱説明書に記載さ

れた濃度のヘキサシアノ鉄 (III) イオン溶液を測定セルに供給できるように,上記濃度のヘキ

サシアノ鉄 (III) イオンを含む緩衝液を緩衝液として利用するか,又は上記濃度以上のヘキサ

シアノ鉄 (III) イオン溶液を緩衝液と別個に準備して,両者を適当な質量比で混合した上で試

験に供する。

7.2

試験条件  試験条件は,次のとおりとする。

(1)

測定セル温度  取扱説明書に記載された測定セル温度。

(2)

周囲温度  20℃以上 30℃以下。

(3)

相対湿度   (65±20) %。ただし,計測器に著しい結露が認められるときは,より低湿度とする。

(4)

電源電圧  定格電圧

(5)

予備運転  電源を入れ,30 分程度の予備運転を行う。

(6)

校正  予備運転後,L−乳酸標準液を用いて取扱説明書に記載された方法で校正を行う。

7.3

試験方法

(1)

繰返し性  取扱説明書記載の量の L−乳酸標準液を 10 回送液し,得たデータから標準偏差と平均値と

を求めて変動係数を算出する。

(2)

ゼロドリフト  緩衝液を送液した状態で,5 分後及び 1 時間経過後の指示値を読み取り,その差をフ


5

K 3601-1995

ルスケールに対する比の百分率で表し,ゼロドリフトとする。記録計に記録させて求めてもよい。

(3)

応答時間  測定セル内に緩衝液を送液した状態で酵素電極の出力電流が一定値に達した後,L−乳酸

標準液を送液して出力電流を記録し,送液前後での出力電流の差が,最終値の 90%に達するまでの時

間を求める。ここで,バッチ方式の動作が可能な計測器ではバッチ方式で測定し,L−乳酸の添加量

は規定量とする。

また,フロー方式の動作だけが可能な計測器ではフロー方式で測定し,測定中,規定量の L-乳酸標

準液を一定の流速で送液し続ける。

(4)

電圧変動に対する安定性  電源電圧を定格電圧に保って L−乳酸標準液を規定量送液したときの指示

値と,電源電圧を定格の±10%変化させて同一の試験を行ったときの指示値とをそれぞれ求める。電

圧変動に伴う指示値の変化量と,定格電圧に保ったときの指示値との比の百分率を,指示値の変動と

する。

(5)

絶縁抵抗  計測器の電気回路を閉の状態で,電源端子一括と外箱(接地端子)との間の絶縁抵抗を,

JIS C 1302

に規定する直流 500V 絶縁抵抗計で測定する。

(6)

耐電圧  計測器の電気回路を閉の状態で,電源端子一括と外箱との間に定格周波数の交流電圧 1 000V

を 1 分間加え,異常がないことを確認する。

8.

表示  計測器には容易に消えない方法で,次の事項を記入しなければならない。

(1)

名称及び製造業者が定めた計測器の型名又は型式

(2)

電源種別及び容量

(3)

伝送出力の種類(必要がある場合)

(4)

製造業者名又はその登録商標

(5)

製造年月又はその略号

(6)

製造番号

9.

取扱説明書  取扱説明書には,次の事項を記載しなければならない。

(1)

使用方法に関する事項

(1.1)

設置場所の選択及び使用周辺温度範囲(製造業者が保証する周辺温度範囲)

(1.2)

計測器の構造,配線及び配管の概略

(1.3)

試薬などの調製及び保存法(製造業者が試薬などをすべて供給する場合には,保存法についてだけ

記載すればよい。

(1.4)

測定

(a)

測定の準備

(b)

校正方法及び頻度

(c)

測定方法

(d)

測定停止時の処理

(e)

測定器の直線性の成立範囲,妨害物質に対する留意点,添加試験及び回収試験などにかかわる測定

に関する事項

(2)

保守に関する事項

(a)

固定化酵素又は酵素電極の交換の標準的な頻度(固定化酵素交換表示部のある計測器では,特に記

載しなくてもよい。


6

K 3601-1995

(b)

固定化酵素の交換及び酵素電極の組立方法,又は酵素電極の交換方法

(c)

検出部,配管などの清掃及び保守

(d)

故障時の対策

(3)

使用上の注意事項

(a)

日常点検の方法

(b)

定期点検の方法

(c)

固定化酵素などの保存方法


7

K 3601-1995

乳酸計測器原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

鈴  木  周  一

埼玉工業大学

(幹事)

相  澤  益  男

筑波大学物理工学系

大  澤  久  男

株式会社富士電気総合研究所

桜  井  俊  彦

工業技術院標準部

武  井      実

社団法人電気化学協会

引  馬  基  彦

味の素株式会社中央研究所

平  澤      冷

東京大学教養学部

広  瀬  幸  夫

三菱油化株式会社中央研究所

松  本  邦  男

東洋醸造株式会社メディカル事業部

水  谷  文  雄

工業技術院繊維高分子材料研究所

石  島      格

ライオン株式会社第二応用研究所

長  田      功

日本化学工業株式会社研究部

下  村      猛

テルモ株式会社技術開発部

鈴  木  宏  一

小岩井乳業株式会社

松  永      是

東京農工大学

森  川      康

協和発酵株式会社

(関係者)

滝  嶋  匡  次

工業技術院標準部

浦  野  四  郎

工業技術院標準部

飯  嶋  啓  子

工業技術院標準部

石  渡  佐  敏

社団法人電気化学協会

○は,分科会委員も兼ねる。

化学分析部会  バイオテクノロジー専門委員会  構成表(平成元年 2 月 1 日制定のとき)

氏名

所属

(委員会長)

鈴  木  周  一

埼玉工業大学

太  田  隆  久

東京大学

遠  藤      勲

理化学研究所

川  瀬      晃

工業技術院化学技術研究所

山  内  愛  造

工業技術院繊維高分子材料研究所

白  木      勝

工業技術院微生物工業技術研究所

増  田      優

通商産業省基礎産業局

冨  田  房  男

協和発酵工業株式会社

三  木  敬三郎

東亜燃料工業株式会社

池  永      裕

キリンビール株式会社

安  田  武  夫

ライフエンジニアリング株式会社

西  野  賢  貴

東レ株式会社

坂  田      衞

株式会社島津製作所

島  田  光太郎

合同酒精株式会社

仲      恭  寛

天野製薬株式会社

古  川  敬一郎

宝酒造株式会社

倉  林      肇

住友ベークライト株式会社

大  熊  道  雄

株式会社日立製作所

吉  崎  健  一

財団法人バイオインダストリー協会

細  川  幹  夫

工業技術院標準部

(事務局)

浦  野  四  郎

工業技術院標準部繊維化学規格課

飯  嶋  啓  子

工業技術院標準部繊維化学規格課

(事務局)

阪  本  公  昭

工業技術院標準部繊維化学規格課

(平成 7 年 7 月 1 日改正のとき)

小  川  和  雄

工業技術院標準部繊維化学規格課

(平成 7 年 7 月 1 日改正のとき)