JPH07122621B2 - 酵素電極 - Google Patents
酵素電極Info
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- JPH07122621B2 JPH07122621B2 JP61213455A JP21345586A JPH07122621B2 JP H07122621 B2 JPH07122621 B2 JP H07122621B2 JP 61213455 A JP61213455 A JP 61213455A JP 21345586 A JP21345586 A JP 21345586A JP H07122621 B2 JPH07122621 B2 JP H07122621B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、酵素電極に関する。さらに詳しくは、Ｄ−
グルコース、Ｄ−グルコン酸、グリセリン、アルコール
等をアンペロメトリックに検出しうる酵素電極に関す
る。
グルコース、Ｄ−グルコン酸、グリセリン、アルコール
等をアンペロメトリックに検出しうる酵素電極に関す
る。
（ロ）従来の技術 最近、酸化還元酵素反応の化学的な電子受容体又は供与
体の代りとして挙動する酸化還元酵素固定化電極（酸化
還元酵素電極）が注目を集めている。これらの酵素電極
は、基質を電気触媒的に酸化又は還元でき、バイオセン
サ、バイオリアクタ、生物化学的燃料電池のような新し
い用途に適用しうるものである（“高分子表面の基礎と
応用"201頁化学同人（1986））。
体の代りとして挙動する酸化還元酵素固定化電極（酸化
還元酵素電極）が注目を集めている。これらの酵素電極
は、基質を電気触媒的に酸化又は還元でき、バイオセン
サ、バイオリアクタ、生物化学的燃料電池のような新し
い用途に適用しうるものである（“高分子表面の基礎と
応用"201頁化学同人（1986））。
この点に関し、Ｄ−グルコン酸を２−ケト−Ｄ−グルコ
ン酸に酸化しうるＤ−グルコン酸デヒドロゲナーゼ（シ
ュードモナス フルオレセンス Pseudomonas fluoresc
ens 由来）に電子受容体としてのユビキノンを適用す
ることにより、最終的な電子受容体としての酸素を用い
た電子伝搬システムにリンクできることが知られている
〔J.Biochem.,86巻 246頁（1979）;J.Biochem.,88巻 75
7頁（1980）〕。
ン酸に酸化しうるＤ−グルコン酸デヒドロゲナーゼ（シ
ュードモナス フルオレセンス Pseudomonas fluoresc
ens 由来）に電子受容体としてのユビキノンを適用す
ることにより、最終的な電子受容体としての酸素を用い
た電子伝搬システムにリンクできることが知られている
〔J.Biochem.,86巻 246頁（1979）;J.Biochem.,88巻 75
7頁（1980）〕。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記のごとき、電子受容体としてユビキノンをデヒドロ
ゲナーゼ酵素と組合せた従来の酵素電極系においては、
被測定対象水中に、酸素を所定量（通常、飽和量）溶解
させなければならず、操作が煩雑でかつ、酸素分圧が変
動してベースラインが変化し易くセンサーとしての測定
精度が不充分であるという問題点があった。
ゲナーゼ酵素と組合せた従来の酵素電極系においては、
被測定対象水中に、酸素を所定量（通常、飽和量）溶解
させなければならず、操作が煩雑でかつ、酸素分圧が変
動してベースラインが変化し易くセンサーとしての測定
精度が不充分であるという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解消すべくなされたもので
あり、ことに酸素分圧の影響を受けず簡便に種々の基質
（対デヒドロゲナーゼ）の濃度を検出できる酵素電極を
提供しようとするものである。
あり、ことに酸素分圧の影響を受けず簡便に種々の基質
（対デヒドロゲナーゼ）の濃度を検出できる酵素電極を
提供しようとするものである。
（ニ）問題点を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、電子伝達媒体としてユビキ
ノンを含有させたペースト状電極、多孔質電極またはグ
リッド電極と、該ペースト状電極、多孔質電極またはグ
リッド電極の表面に固定化されたデヒドロゲナーゼ酵素
とから構成された基質感応部を有してなる酵素電極が提
供される。
ノンを含有させたペースト状電極、多孔質電極またはグ
リッド電極と、該ペースト状電極、多孔質電極またはグ
リッド電極の表面に固定化されたデヒドロゲナーゼ酵素
とから構成された基質感応部を有してなる酵素電極が提
供される。
この発明における電子伝達媒体のユビキノンは下式： （式中、ｎは６〜10の整数） で表わされるベンゾキノン誘導体であり、コエンザイム
Ｑとしても知られている化合物である。
Ｑとしても知られている化合物である。
この発明におけるペースト状電極は、通常黒鉛粉末、非
極性結合剤及びユビキノンを混合してペースト状とする
ことにより得られる。この際の非極性結合剤としては流
動パラフィン、ウンデカン等の炭化水素系結合剤が適し
ている。黒鉛ペースト中の黒鉛粉末は、少なくともペー
ストが非流動状に保たれる程度含有される。流動性が大
きなペーストは、電極表面積の変動等を招くため不適当
である。
極性結合剤及びユビキノンを混合してペースト状とする
ことにより得られる。この際の非極性結合剤としては流
動パラフィン、ウンデカン等の炭化水素系結合剤が適し
ている。黒鉛ペースト中の黒鉛粉末は、少なくともペー
ストが非流動状に保たれる程度含有される。流動性が大
きなペーストは、電極表面積の変動等を招くため不適当
である。
上記ペースト状電極の表面（通常、一部表面）にデヒド
ロゲナーゼ酵素が固定化される。デヒドロゲナーゼ酵素
としては、例えば、Ｄ−グルコン酸デヒドロゲナーゼが
挙げられ、これ以外にも検出を意図する基質に対応する
種々のデヒドロゲナーゼが使用可能である。これらデヒ
ドロゲナーゼ酵素の固定化は、公知の種々の固定化法を
適用することができるが、物理的な吸着により固定化す
る方法（非可逆吸着法）で行なうのが簡便で好ましい。
ロゲナーゼ酵素が固定化される。デヒドロゲナーゼ酵素
としては、例えば、Ｄ−グルコン酸デヒドロゲナーゼが
挙げられ、これ以外にも検出を意図する基質に対応する
種々のデヒドロゲナーゼが使用可能である。これらデヒ
ドロゲナーゼ酵素の固定化は、公知の種々の固定化法を
適用することができるが、物理的な吸着により固定化す
る方法（非可逆吸着法）で行なうのが簡便で好ましい。
この発明の酵素電極は、上記基質感応部を測定液中に浸
漬や接触した状態でペースト状電極を陽極として電解す
ることによってアンペロメトリックに用いられる。電解
は、通常、定電位下で行なう。この際の対極は、公知の
種々の対極を用いることができる。
漬や接触した状態でペースト状電極を陽極として電解す
ることによってアンペロメトリックに用いられる。電解
は、通常、定電位下で行なう。この際の対極は、公知の
種々の対極を用いることができる。
この発明の酵素電極は、通常基質感応部がガラスチュー
ブの端部に露出するように設定し、黒鉛ペーストに引出
し電極（リード線等）を接続した形態で用いられる。た
だし、これ以外の形態（例えば、フロー流路に組込んだ
形態、対極と一体化した形態等）であってもよい。
ブの端部に露出するように設定し、黒鉛ペーストに引出
し電極（リード線等）を接続した形態で用いられる。た
だし、これ以外の形態（例えば、フロー流路に組込んだ
形態、対極と一体化した形態等）であってもよい。
（ホ）作 用 ペースト状電極中のユビキノンは、デヒドロゲナーゼ酵
素固定化面のユビキノン濃度を高濃度に保つ一種の供給
層として働くため、酵素反応に高濃度のユビキノンが常
時関与すると共に導電性または半導電性物質が固定化面
に密接しているため、酵素−電極反応が、酵素等の補助
電子伝達媒体を用いることなく円滑に行なわれることと
なる。
素固定化面のユビキノン濃度を高濃度に保つ一種の供給
層として働くため、酵素反応に高濃度のユビキノンが常
時関与すると共に導電性または半導電性物質が固定化面
に密接しているため、酵素−電極反応が、酵素等の補助
電子伝達媒体を用いることなく円滑に行なわれることと
なる。
（ヘ）実施例 （Ａ）Ｄ−グルコン酸デヒドロゲナーゼの調製 Ｄ−グルコン酸デヒドロゲナーゼ（EC 1.1.99.3）（以
下GADH）を、１％のコール酸ナトリウムを含むpH6.0の
リン酸緩衝液（10mmol/）でシュードモナス フルオ
レセンスの膜画分より可溶化した。このGADH溶液の酵素
活性は9.0U/cm3であり比活性は3.2U/mg蛋白であった。
この溶液を凍結保存した後、１週間以内に使用した。
下GADH）を、１％のコール酸ナトリウムを含むpH6.0の
リン酸緩衝液（10mmol/）でシュードモナス フルオ
レセンスの膜画分より可溶化した。このGADH溶液の酵素
活性は9.0U/cm3であり比活性は3.2U/mg蛋白であった。
この溶液を凍結保存した後、１週間以内に使用した。
（Ｂ）ユビキノン混合黒鉛ペースト電極の調製及びGADH
の固定化 イソプレン単位ｎが7,9又は10のユビキノン（Qn）を各
々流動パラフィン（3ml）及び黒鉛粉末（5g）と混合
し、この混合物をガラスチューブの端部に充填した。こ
の表面をワックス紙で平滑化した。この幾何学的表面積
は9.0×10-2cm2であった。このユビキノン混合黒鉛ペー
スト電極を前記したGADHの保存溶液中に所定時間（tex
p）浸漬した後、pH4.5の酢酸緩衝液で洗浄して、非可逆
吸着された酵素を除去することなく弱く付着した酵素を
除去することにより、この発明の酵素電極を得た。
の固定化 イソプレン単位ｎが7,9又は10のユビキノン（Qn）を各
々流動パラフィン（3ml）及び黒鉛粉末（5g）と混合
し、この混合物をガラスチューブの端部に充填した。こ
の表面をワックス紙で平滑化した。この幾何学的表面積
は9.0×10-2cm2であった。このユビキノン混合黒鉛ペー
スト電極を前記したGADHの保存溶液中に所定時間（tex
p）浸漬した後、pH4.5の酢酸緩衝液で洗浄して、非可逆
吸着された酵素を除去することなく弱く付着した酵素を
除去することにより、この発明の酵素電極を得た。
なお、上記で用いたユビキノン（ｎ＝7,9及び10）は鐘
淵化学工業社製、黒鉛ペーストは日本黒鉛社製（ACP）
であり、流動パラフィンはメルク社製の分光分析用のも
のであり、他の試薬類はすべて分析用の高純度のものを
用いた。
淵化学工業社製、黒鉛ペーストは日本黒鉛社製（ACP）
であり、流動パラフィンはメルク社製の分光分析用のも
のであり、他の試薬類はすべて分析用の高純度のものを
用いた。
一方、イソプレン単位ｎが7,9または10のユビキノン（Q
n）を各々流動パラフィン（3ml）と混合し、この混合物
を多孔質電極に含浸させた後、このユビキノン混合多孔
質電極を前記したGADHの保存溶液中に所定時間（texp）
浸漬した後、pH4.5の酢酸緩衝液で洗浄して、非可逆吸
着された酵素を除去することなく弱く付着した酵素を除
去することにより、この発明の酵素電極を得た。多孔質
電極は米国フロロカーボン社製（RVC）である。
n）を各々流動パラフィン（3ml）と混合し、この混合物
を多孔質電極に含浸させた後、このユビキノン混合多孔
質電極を前記したGADHの保存溶液中に所定時間（texp）
浸漬した後、pH4.5の酢酸緩衝液で洗浄して、非可逆吸
着された酵素を除去することなく弱く付着した酵素を除
去することにより、この発明の酵素電極を得た。多孔質
電極は米国フロロカーボン社製（RVC）である。
さらにイソプレン単位ｎが7,9または10のユビキノン（Q
n）を各々流動パラフィン（3ml）と混合し、この混合物
をガラスチューブの端部に充填し、透析膜またはポリカ
ーボネート膜で蓋をした後その外側に金製のグリッドを
置き、リード線を接続することにより得られたユビキノ
ン混合グリッド電極を前記したGADHの保存溶液中に所定
時間（texp）浸漬した後、pH4.5の酢酸緩衝液で洗浄し
て、非可逆吸着された酵素を除去することなく弱く付着
した酵素を除去することにより、この発明の酵素電極を
得た。グリッド電極はバックビー・メアーズ社製（MG−
42）である。
n）を各々流動パラフィン（3ml）と混合し、この混合物
をガラスチューブの端部に充填し、透析膜またはポリカ
ーボネート膜で蓋をした後その外側に金製のグリッドを
置き、リード線を接続することにより得られたユビキノ
ン混合グリッド電極を前記したGADHの保存溶液中に所定
時間（texp）浸漬した後、pH4.5の酢酸緩衝液で洗浄し
て、非可逆吸着された酵素を除去することなく弱く付着
した酵素を除去することにより、この発明の酵素電極を
得た。グリッド電極はバックビー・メアーズ社製（MG−
42）である。
（Ｃ）酵素電極の酵素活性の測定 上記各酵素電極の酵素活性を、0.06μmolのメトキシフ
ェナジンメトサルファート及び0.2μmolのジクロロフェ
ノールインドフェノール（DCIP）を含む溶液を用い、DC
IPの減少量を600nmの吸光光度により測定することで評
価した。この結果、吸着されたGADHの酵素活性は、固定
時間texpが５分以下の場合にはtexpの増加と共に増加
し、10分以上で（3.0±0.3）×10-3U/cm2の最大値に到
達した。ここで1Uは１分間で１μmolのDCIPを還元する
力価を意味する。
ェナジンメトサルファート及び0.2μmolのジクロロフェ
ノールインドフェノール（DCIP）を含む溶液を用い、DC
IPの減少量を600nmの吸光光度により測定することで評
価した。この結果、吸着されたGADHの酵素活性は、固定
時間texpが５分以下の場合にはtexpの増加と共に増加
し、10分以上で（3.0±0.3）×10-3U/cm2の最大値に到
達した。ここで1Uは１分間で１μmolのDCIPを還元する
力価を意味する。
以下の電気化学的測定にはtexp＝10分の酵素電極を用い
た。
た。
（Ｄ）酵素電極の電気化学的応答 電気化学的測定は、三極ポテンショスタットを用いた２
室の電気化学的セルで行なった。測定は、脱酸処理した
0.1mol/dm3の酢酸緩衝液（pH4.5）中で25℃下で行な
い、電位は飽和カロメル電極を基準とした。そして、ボ
ルタンメトリックアナライザP1000（柳本製作所社製）
及びファンクションジェネレータNFG−３（日光計測社
製）を上記三極システムにリンクして、電流をＸ−Ｙレ
コーダで記録した。
室の電気化学的セルで行なった。測定は、脱酸処理した
0.1mol/dm3の酢酸緩衝液（pH4.5）中で25℃下で行な
い、電位は飽和カロメル電極を基準とした。そして、ボ
ルタンメトリックアナライザP1000（柳本製作所社製）
及びファンクションジェネレータNFG−３（日光計測社
製）を上記三極システムにリンクして、電流をＸ−Ｙレ
コーダで記録した。
その結果を以下に述べる。
ｎ＝７のユビキノン含有（0.26％ w/w）の酵素電極のサ
イクリックボルタンメトリー（＋0.7〜0.7V;走査速度50
mV/s）により、第１図のサイクリックボルタンモグラム
（実線）が得られた。このように、カソード波及びアノ
ード波は各々−0.46V及び＋0.44Vにピーク電位を有して
いた。これに対し、ユビキノン未含有の同様なGADH固定
化ペースト電極は、ボルタンモメトリックな波を示さな
かった。従って上記カソード波及びアノード波はユビキ
ノンの電気化学的還元・再酸化反応に基づくことが判っ
た。
イクリックボルタンメトリー（＋0.7〜0.7V;走査速度50
mV/s）により、第１図のサイクリックボルタンモグラム
（実線）が得られた。このように、カソード波及びアノ
ード波は各々−0.46V及び＋0.44Vにピーク電位を有して
いた。これに対し、ユビキノン未含有の同様なGADH固定
化ペースト電極は、ボルタンモメトリックな波を示さな
かった。従って上記カソード波及びアノード波はユビキ
ノンの電気化学的還元・再酸化反応に基づくことが判っ
た。
なお、GADHを固定化していないユビキノン含有ペースト
電極のボルタンモグラムは第１図破線に示すごとくであ
り、両波のピークは極めて小さいものであった。この結
果は、黒鉛ペースト中のユビキノンが表面の酵素固定層
中に溶出し、そこで高濃度を保って、高い電流波を生じ
ていることを示す。酵素固定層の疎水性もユビキノンの
溶出を容易化しているものと考えられる。ユビキノンの
酵素層から溶液への漏出は、ユビキノンが実際上水溶液
に不溶性であるので、無視できるほど小さい。このこと
は、溶液を撹拌してもボルタンモグラムに影響は見られ
ず、かつ測定を繰り返してもボルタンメトリックな電流
波が維持されている点からも支持されている。
電極のボルタンモグラムは第１図破線に示すごとくであ
り、両波のピークは極めて小さいものであった。この結
果は、黒鉛ペースト中のユビキノンが表面の酵素固定層
中に溶出し、そこで高濃度を保って、高い電流波を生じ
ていることを示す。酵素固定層の疎水性もユビキノンの
溶出を容易化しているものと考えられる。ユビキノンの
酵素層から溶液への漏出は、ユビキノンが実際上水溶液
に不溶性であるので、無視できるほど小さい。このこと
は、溶液を撹拌してもボルタンモグラムに影響は見られ
ず、かつ測定を繰り返してもボルタンメトリックな電流
波が維持されている点からも支持されている。
ｎ＝９及びｎ＝10のユビキノンについても上記と同様Ｄ
−グルコン酸の酸化電流が観測され、この場合電流値は
安定であった。
−グルコン酸の酸化電流が観測され、この場合電流値は
安定であった。
なお、ｎ＝10のユビキノンについての電位走査速度と電
流波との関係から、酵素固定層のユビキノン量は（3.5
±0.2）×10-8mol//cm2であり、酵素固定層の蛋白量は
１±0.1μg//cm2、その厚みは10-4cmオーダーであり、
これらの結果から酵素固定層内のｎ＝10のユビキノン量
は必要にして十分なものがペースト電極から溶出し保持
されていることが判った。
流波との関係から、酵素固定層のユビキノン量は（3.5
±0.2）×10-8mol//cm2であり、酵素固定層の蛋白量は
１±0.1μg//cm2、その厚みは10-4cmオーダーであり、
これらの結果から酵素固定層内のｎ＝10のユビキノン量
は必要にして十分なものがペースト電極から溶出し保持
されていることが判った。
（Ｅ）酵素電極によるＤ−グルコン酸の電気触媒的酸化 ｎ＝７のユビキノン含有（0.26％）のバイオセンサにつ
いて、（イ）pH4.5の0.1mol/dm3の酢酸緩衝液と、
（ロ）この緩衝液に10mmol/dm3のＤ−グルコン酸ナトリ
ウム溶液を加えた溶液を用いて０〜0.55Vの間でサイク
リックボルタンメトリーを行なった結果を第２図に示
す。この電位範囲において、溶液（イ）では還元波は認
められなかった（第２図Ａ）。しかし、Ｄ−グルコン酸
を含む溶液（ロ）において、大きなアノード波が認めら
れた（第２図Ｂ）。
いて、（イ）pH4.5の0.1mol/dm3の酢酸緩衝液と、
（ロ）この緩衝液に10mmol/dm3のＤ−グルコン酸ナトリ
ウム溶液を加えた溶液を用いて０〜0.55Vの間でサイク
リックボルタンメトリーを行なった結果を第２図に示
す。この電位範囲において、溶液（イ）では還元波は認
められなかった（第２図Ａ）。しかし、Ｄ−グルコン酸
を含む溶液（ロ）において、大きなアノード波が認めら
れた（第２図Ｂ）。
また、ｎ＝９及びｎ＝10のユビキノンについても上記と
同様Ｄ−グルコン酸の電解電流が観察された。
同様Ｄ−グルコン酸の電解電流が観察された。
上記酵素電極に0V以上の一定の電位を印加したところ、
20秒後に定常アノード電流が観察された。この定常電流
を撹拌下測定したところ300rpm以上では電流強度が撹拌
速度に依存しないことが観察された。
20秒後に定常アノード電流が観察された。この定常電流
を撹拌下測定したところ300rpm以上では電流強度が撹拌
速度に依存しないことが観察された。
ｎ＝10のユビキノン含有（0.13％）酵素電極（Ａ）とｎ
＝10のユビキノン含有（0.78％）酵素電極（Ｂ）につい
てＤ−グルコン酸の10mmol/dm3溶液中で電位一定常電流
特性を測定した結果を第３図に示した。このように、定
常電流は正の印加電圧の増加と共に増加し、0.5Vで限界
値に達していることが判る。限界電流は、Ｄ−グルコン
酸濃度及び黒鉛ペースト電極中のユビキノン量のいずれ
の増加に対しても増加することも判明した。
＝10のユビキノン含有（0.78％）酵素電極（Ｂ）につい
てＤ−グルコン酸の10mmol/dm3溶液中で電位一定常電流
特性を測定した結果を第３図に示した。このように、定
常電流は正の印加電圧の増加と共に増加し、0.5Vで限界
値に達していることが判る。限界電流は、Ｄ−グルコン
酸濃度及び黒鉛ペースト電極中のユビキノン量のいずれ
の増加に対しても増加することも判明した。
これらの結果から、ユビキノンがGADHと黒鉛ペースト電
極間の電子伝達媒体として機能していることは明らかと
なった。即ち、溶液中のＤ−グルコン酸は、該溶液中の
対流−拡散層を介して酵素電極の酸素層に到達する。し
かし定常電流が溶液の撹拌速度に依存しない条件下で測
定されているので、濃度分極は無視できるほど小さい。
そして酵素反応及び電極反応は下式のように進行してい
ると考えられる。
極間の電子伝達媒体として機能していることは明らかと
なった。即ち、溶液中のＤ−グルコン酸は、該溶液中の
対流−拡散層を介して酵素電極の酸素層に到達する。し
かし定常電流が溶液の撹拌速度に依存しない条件下で測
定されているので、濃度分極は無視できるほど小さい。
そして酵素反応及び電極反応は下式のように進行してい
ると考えられる。
Ｓ＋Ｅ（ox）→Ｐ＋Ｅ（red） （Ｉ） Ｍ（ox）＋Ｅ（red）→Ｍ（red）＋Ｅ（ox） （II） Ｍ（red）→Ｍ（ox） （III） 〔式中、Ｓは基質（Ｄ−グルコン酸）、Ｐは生成物（２
−ケト−Ｄ−グルコン酸）、Ｅ（ox）及びＥ（red）は
固定化酵素（GADH）の酸化体及び還元体、Ｍ（ox）及び
Ｍ（red）は電子伝達媒体（ユビキノン）の酸化体及び
還元体を各々示す〕 式（Ｉ）及び式（II）の反応は酵素固定層で行なわれ
る。式（III）の反応は電極表面で電気化学的に行なわ
れ、生じたＭ（ox）は再び式（II）の反応に寄与する。
そして式（II）のＥ（ox）も再び式（Ｉ）の反応に寄与
する。
−ケト−Ｄ−グルコン酸）、Ｅ（ox）及びＥ（red）は
固定化酵素（GADH）の酸化体及び還元体、Ｍ（ox）及び
Ｍ（red）は電子伝達媒体（ユビキノン）の酸化体及び
還元体を各々示す〕 式（Ｉ）及び式（II）の反応は酵素固定層で行なわれ
る。式（III）の反応は電極表面で電気化学的に行なわ
れ、生じたＭ（ox）は再び式（II）の反応に寄与する。
そして式（II）のＥ（ox）も再び式（Ｉ）の反応に寄与
する。
（Ｆ）限界アノード電流 定常状態の限界アノード電流Isを種々のＤ−グルコン酸
濃度Csの溶液を用いることにより、ユキキノン含有酵素
電極（ｎ＝10,ユビキノン濃度0.13,0.52及び0.78％／黒
鉛ペースト中）について測定した。この結果を第４図に
示す。図中Ａは0.13％、Ｂは0.52％、Ｃは0.78％のユビ
キノン含有酵素電極を示す。Isは、飽和値までCsの増加
と共に増加する。飽和値はユビキノン濃度に依存する。
このデータを、ハーンズ−ウルフ（Hanes Woolf）プロ
ットで示した結果は、第５図のごとくであり、Csの広い
範囲において、すべて直線関係が得られていることが判
る。
濃度Csの溶液を用いることにより、ユキキノン含有酵素
電極（ｎ＝10,ユビキノン濃度0.13,0.52及び0.78％／黒
鉛ペースト中）について測定した。この結果を第４図に
示す。図中Ａは0.13％、Ｂは0.52％、Ｃは0.78％のユビ
キノン含有酵素電極を示す。Isは、飽和値までCsの増加
と共に増加する。飽和値はユビキノン濃度に依存する。
このデータを、ハーンズ−ウルフ（Hanes Woolf）プロ
ットで示した結果は、第５図のごとくであり、Csの広い
範囲において、すべて直線関係が得られていることが判
る。
そして、酵素反応速度の基質拡散速度に対する比が小さ
いときには、酵素層中の基質濃度の変化は無視できるこ
とから、IsのCs及びユビキノン濃度に対する依存性は、
単分子層又は２〜３分子層の酵素を非可逆吸着で固定化
したモデルと同じ簡単なミハエリス式で表わされること
も判明した。
いときには、酵素層中の基質濃度の変化は無視できるこ
とから、IsのCs及びユビキノン濃度に対する依存性は、
単分子層又は２〜３分子層の酵素を非可逆吸着で固定化
したモデルと同じ簡単なミハエリス式で表わされること
も判明した。
（ト）発明の効果 この発明の酵素電極によれば、測定液中に酸素のごとき
電子伝達媒体を添加することなく、基質を高感度に検出
することができ、定量性も優れている。そして、酸素分
圧や測定液の撹拌等の環境の変動に対しても応答性は極
めて安定であるという利点も備えている。
電子伝達媒体を添加することなく、基質を高感度に検出
することができ、定量性も優れている。そして、酸素分
圧や測定液の撹拌等の環境の変動に対しても応答性は極
めて安定であるという利点も備えている。
第１図は、この発明の酵素電極の一実施例のサイクリッ
クボルタンモグラムを比較例と共に示すグラフ図、第２
図は、同じく基質存在下と不存在下での正電位領域のボ
ルタンモグラムを比較するグラフ図、第３図は、同じく
ユビキノン濃度のボルタンモグラムに対する影響を示す
グラフ図、第４図は、同じく限界アノード電流Isと基質
濃度との関係を示すグラフ図、第５図は、第４図のプロ
ットをハーンズ−ウルフプロットに変換した際のグラフ
図である。
クボルタンモグラムを比較例と共に示すグラフ図、第２
図は、同じく基質存在下と不存在下での正電位領域のボ
ルタンモグラムを比較するグラフ図、第３図は、同じく
ユビキノン濃度のボルタンモグラムに対する影響を示す
グラフ図、第４図は、同じく限界アノード電流Isと基質
濃度との関係を示すグラフ図、第５図は、第４図のプロ
ットをハーンズ−ウルフプロットに変換した際のグラフ
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】電子伝達媒体としてユビキノンを含有させ
たペースト状電極、多孔質電極またはグリッド電極と、
該ペースト状電極、多孔質電極またはグリッド電極の表
面に固定化されたデヒドロゲナーゼ酵素とから構成され
た基質感応部を有してなる酵素電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61213455A JPH07122621B2 (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 酵素電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61213455A JPH07122621B2 (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 酵素電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6367560A JPS6367560A (ja) | 1988-03-26 |
| JPH07122621B2 true JPH07122621B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=16639497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61213455A Expired - Lifetime JPH07122621B2 (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 酵素電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122621B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8527026B2 (en) | 1997-03-04 | 2013-09-03 | Dexcom, Inc. | Device and method for determining analyte levels |
| EP1649260A4 (en) * | 2003-07-25 | 2010-07-07 | Dexcom Inc | ELECTRODE SYSTEMS FOR ELECTROCHEMICAL DETECTORS |
| US11633133B2 (en) | 2003-12-05 | 2023-04-25 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
| US8423114B2 (en) | 2006-10-04 | 2013-04-16 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0612353B2 (ja) * | 1984-12-17 | 1994-02-16 | 株式会社島津製作所 | 酵素機能電極 |
-
1986
- 1986-09-09 JP JP61213455A patent/JPH07122621B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6367560A (ja) | 1988-03-26 |
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