JPS59151050A - 生体触媒電極の製法 - Google Patents
生体触媒電極の製法Info
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- JPS59151050A JPS59151050A JP58025802A JP2580283A JPS59151050A JP S59151050 A JPS59151050 A JP S59151050A JP 58025802 A JP58025802 A JP 58025802A JP 2580283 A JP2580283 A JP 2580283A JP S59151050 A JPS59151050 A JP S59151050A
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- JP
- Japan
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- electrode
- biocatalyst
- enzyme
- electrode body
- solution
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、基質の濃度測定等に用いられる生体触媒電
極の製法に関する。
極の製法に関する。
・〔背景技術〕
近年、省資源、省エネルギ一対策が工業的製造過程（プ
ロセス）の上において大きな課題の一つとなっている。
ロセス）の上において大きな課題の一つとなっている。
この課題の解決法の一つとして、元来、生体内部におい
て非雪に穏やかに、しかも迅速に化学反応の触媒作用を
行なう微生物や酵素等の生体触媒を工業的に利用する技
術が確立さｎつつある。生体触媒は常温常圧という穏や
かな条ｆｆ４’％定の物質についてのみ反応を促進させ
るため、従来の高温高圧を用いる化学反応工程（プロセ
ス）と比較してエネルギー的に有利であるばかシでなく
、汚染問題や騒音問題を発生して外界に悪影響を及ぼす
ことも極めて少ない。加えて、生体触媒を用いるよう゛
にすると、従来多段の反応工程が必要であったものが、
単一の反応工程ですむようになることもある。このよう
に微生物や酵素 ゛等の生体反応の工業への利用は極め
て有用な手段の一つとなっている。しかし、微生物や酵
素は一般に水溶性であって（天然には水溶性の形で存在
する）、従来ではこのことが工業的に利用するには形態
的に不利な点となっていた。すなわち、溶解した酵素や
微生物を反応使用後に反応系から除去する必要があるか
らである。そこで、何らかの手段を用いて酵素や微生物
を水不溶性にすること等、これらを固定化することが提
案された。すなわち、酵素や微生物を水不溶性の担体と
結合させたり、酵素同志を結合させてより高分子化させ
ること等によって固定化するのである。このような固定
化の手段を用いることによって反応毎の酵素や微生物の
回収が容易になり、従来回分式で行なっていた生体反応
を連続式で行なうことができるようになる。また、この
固定化手段の使用によって一般的には次のような長所が
生じる。すなわち、比較的高価な微生物や酵素の消失が
防止できることによるコスト面での軽減、反応終了後に
不純物として微生物や酵素が含ま扛ないために生成物の
純度が高まるといったような長所である。また、固定化
酵素や固定化微生物をバイオセンサに応用できるといっ
た長所も一方で生じる。すなわち、微生物や酵素が溶液
中の特定物質とだけ反応することを利用して、微生物あ
るいは酵素により消失あるいは生成する？（ｊ気化学的
検知物質（例えば、酵素、過酸化水素等）を電気化学的
に検知することで化学量論比から特定物質を定量分析す
ることが可能となるのである。
て非雪に穏やかに、しかも迅速に化学反応の触媒作用を
行なう微生物や酵素等の生体触媒を工業的に利用する技
術が確立さｎつつある。生体触媒は常温常圧という穏や
かな条ｆｆ４’％定の物質についてのみ反応を促進させ
るため、従来の高温高圧を用いる化学反応工程（プロセ
ス）と比較してエネルギー的に有利であるばかシでなく
、汚染問題や騒音問題を発生して外界に悪影響を及ぼす
ことも極めて少ない。加えて、生体触媒を用いるよう゛
にすると、従来多段の反応工程が必要であったものが、
単一の反応工程ですむようになることもある。このよう
に微生物や酵素 ゛等の生体反応の工業への利用は極め
て有用な手段の一つとなっている。しかし、微生物や酵
素は一般に水溶性であって（天然には水溶性の形で存在
する）、従来ではこのことが工業的に利用するには形態
的に不利な点となっていた。すなわち、溶解した酵素や
微生物を反応使用後に反応系から除去する必要があるか
らである。そこで、何らかの手段を用いて酵素や微生物
を水不溶性にすること等、これらを固定化することが提
案された。すなわち、酵素や微生物を水不溶性の担体と
結合させたり、酵素同志を結合させてより高分子化させ
ること等によって固定化するのである。このような固定
化の手段を用いることによって反応毎の酵素や微生物の
回収が容易になり、従来回分式で行なっていた生体反応
を連続式で行なうことができるようになる。また、この
固定化手段の使用によって一般的には次のような長所が
生じる。すなわち、比較的高価な微生物や酵素の消失が
防止できることによるコスト面での軽減、反応終了後に
不純物として微生物や酵素が含ま扛ないために生成物の
純度が高まるといったような長所である。また、固定化
酵素や固定化微生物をバイオセンサに応用できるといっ
た長所も一方で生じる。すなわち、微生物や酵素が溶液
中の特定物質とだけ反応することを利用して、微生物あ
るいは酵素により消失あるいは生成する？（ｊ気化学的
検知物質（例えば、酵素、過酸化水素等）を電気化学的
に検知することで化学量論比から特定物質を定量分析す
ることが可能となるのである。
従来、酵素電極は一般に電気伝導性物質からなる電極本
体表面に酵素固定化膜を密着固定することによりつくら
れていた。酵素固定化膜は、普通、包括固定法、すなわ
ち、ポリアクリルアミドゲル等で酵素を包括固定するこ
とによりつくられる。
体表面に酵素固定化膜を密着固定することによりつくら
れていた。酵素固定化膜は、普通、包括固定法、すなわ
ち、ポリアクリルアミドゲル等で酵素を包括固定するこ
とによりつくられる。
この種の酵素電極では、被検知物質である基質が酵素膜
中で反応した際、反応系にとり込まれる酵素、過酸化水
素等の酸化還元物質の減少量あるいは生成する酸化還元
物質の増加量を電気化学的に検知し、被検知物（基質）
の定量を行なう。、しかしながら、前記のような酵素電
極では、固定前の破損を防ぐといったような酵素固定化
膜の取り扱い上の理由から、酵素固定化膜の厚みが比較
的厚いものとなっていた。そのため、膜中の酸化還元物
質が電極本体表面に達するの空遅くなシ、応答時間が長
くなったり、電気的出力値が低くなったりして感度が低
いものとなっていた。また、酵素固定化膜の洗浄も困難
になっていた。酵素電極をつくる別の方法として、イオ
ン結合法、物理的吸着法あるいは共有結合法を用いて電
極本体に直接酵素を固定する方法がある。これらの方法
によれば前記のような問題が生じる恐れは少ない。しも
・し、イオン結合法や物理的吸着法を用いて得られる酵
素電極は、被測定溶液のｐＨやイオン強度変化等によっ
て、酵素が電極本体から脱落しやすいという問題があっ
た。他方、共有結合法を用いて得られる酵素電極は、電
極本体の表面積に限界があるためといったような理由で
酵素の固定量が限定されたり、固定化時に比較的反応性
の激しい試薬を用いるので酵素の失活が起りやすいとい
う問題があった。
中で反応した際、反応系にとり込まれる酵素、過酸化水
素等の酸化還元物質の減少量あるいは生成する酸化還元
物質の増加量を電気化学的に検知し、被検知物（基質）
の定量を行なう。、しかしながら、前記のような酵素電
極では、固定前の破損を防ぐといったような酵素固定化
膜の取り扱い上の理由から、酵素固定化膜の厚みが比較
的厚いものとなっていた。そのため、膜中の酸化還元物
質が電極本体表面に達するの空遅くなシ、応答時間が長
くなったり、電気的出力値が低くなったりして感度が低
いものとなっていた。また、酵素固定化膜の洗浄も困難
になっていた。酵素電極をつくる別の方法として、イオ
ン結合法、物理的吸着法あるいは共有結合法を用いて電
極本体に直接酵素を固定する方法がある。これらの方法
によれば前記のような問題が生じる恐れは少ない。しも
・し、イオン結合法や物理的吸着法を用いて得られる酵
素電極は、被測定溶液のｐＨやイオン強度変化等によっ
て、酵素が電極本体から脱落しやすいという問題があっ
た。他方、共有結合法を用いて得られる酵素電極は、電
極本体の表面積に限界があるためといったような理由で
酵素の固定量が限定されたり、固定化時に比較的反応性
の激しい試薬を用いるので酵素の失活が起りやすいとい
う問題があった。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、固
定化時に生体触媒が失活する恐れが少なく、多量の生体
触媒を固定することができ、しかも感ｔＷが高く、洗浄
の容易な生体触媒電極を得ることができる生体触媒電極
の製法を提供することを目的とする。
定化時に生体触媒が失活する恐れが少なく、多量の生体
触媒を固定することができ、しかも感ｔＷが高く、洗浄
の容易な生体触媒電極を得ることができる生体触媒電極
の製法を提供することを目的とする。
発明者らは、前記のような問題のない酵素電極の製法を
得ようとして研究を重ねた。その結果、電極本体表面に
ポリアミド系樹脂膜を形成させ、樹脂膜の形成と同時ま
たは形成後に酵素を樹脂膜に固定するようにすればよい
ということを見出した。また、同様にして微生物を固定
すれば、やはシ前記のような問題が生じないということ
を見出しここにこの発明を完成した。
得ようとして研究を重ねた。その結果、電極本体表面に
ポリアミド系樹脂膜を形成させ、樹脂膜の形成と同時ま
たは形成後に酵素を樹脂膜に固定するようにすればよい
ということを見出した。また、同様にして微生物を固定
すれば、やはシ前記のような問題が生じないということ
を見出しここにこの発明を完成した。
すなわち、この発明は、電極本体表面にポリアミド系樹
脂膜を形成させ、樹脂膜の形成と同時および／または形
成後に生体触媒を樹脂膜に固定することを特徴とする生
体触媒電極の製法をその要旨としている。以下、この発
明の詳細な説明する。
脂膜を形成させ、樹脂膜の形成と同時および／または形
成後に生体触媒を樹脂膜に固定することを特徴とする生
体触媒電極の製法をその要旨としている。以下、この発
明の詳細な説明する。
ここで、電極本体（担体）の種類は、電気伝導性が良好
な物質からなるものであれば特に限定されない。たとえ
ば、白金、パラジウム、金、銀あるいは炭素等からなる
ものが使用される。生体触媒の種類は、過酸化水素等の
電気化学的に検出可能な物質を反応系に有するものであ
れば特に限定さ扛ない。生体触媒のうちの酵素としては
、たとえば、グルコースオキシダーゼ、ペルオキシダー
ゼ、インベルターゼ、グルコアミラーゼ、ガラクトース
オキシダーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、チロシナ
ーゼ、カテコール−１・２−オキシゲナーゼ、乳酸デヒ
ドロゲナーゼ、ウリカーゼ。
な物質からなるものであれば特に限定されない。たとえ
ば、白金、パラジウム、金、銀あるいは炭素等からなる
ものが使用される。生体触媒の種類は、過酸化水素等の
電気化学的に検出可能な物質を反応系に有するものであ
れば特に限定さ扛ない。生体触媒のうちの酵素としては
、たとえば、グルコースオキシダーゼ、ペルオキシダー
ゼ、インベルターゼ、グルコアミラーゼ、ガラクトース
オキシダーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、チロシナ
ーゼ、カテコール−１・２−オキシゲナーゼ、乳酸デヒ
ドロゲナーゼ、ウリカーゼ。
ピルビン酸オキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ。
デカルボキシラーゼ、アミンオキシダーゼ、ウレアーゼ
、コレステロールオキシダーゼ等が用いらｎる。酵素あ
るいは微生物が２種以上同時に用いられたり、酵素と微
生物が同時に用いられたりする場合もある。ポリアミド
系樹脂としては、ポリカプラミド（６−ナイロン）、ポ
リへキサメチレンアジポアミド（６，６−ナイロン）、
ポリへキサメチレンセバカミド（６，１０−ナイロン）
等が用いら扛、これらのうちの２種以上が同時に用いら
れる場合もある。
、コレステロールオキシダーゼ等が用いらｎる。酵素あ
るいは微生物が２種以上同時に用いられたり、酵素と微
生物が同時に用いられたりする場合もある。ポリアミド
系樹脂としては、ポリカプラミド（６−ナイロン）、ポ
リへキサメチレンアジポアミド（６，６−ナイロン）、
ポリへキサメチレンセバカミド（６，１０−ナイロン）
等が用いら扛、これらのうちの２種以上が同時に用いら
れる場合もある。
前記のような原材料を使用して生体触媒電極をつくる。
樹脂膜の形成と同時に酵素を固定して生体触媒電極をつ
くる場合はたとえばっぎのようにする。まず、ポリアミ
ド系樹脂および生体触媒を酸性溶液に溶解させる等して
両者を含む溶液をつくる。この溶液に電極本体を浸漬し
、つぎに、ポリアミド系樹脂を電極本体表面に析出させ
て膜を形成させる。ポリアミド系樹脂を酸性溶液に溶解
させた場合は、溶液のｐＨを調節することによって樹脂
を析出させることができる。樹脂の析出と同時に生体触
媒は樹脂に固定される。すなわち、生体触媒は、電極本
体表面に形成された樹脂膜の中あるいは表面に固定され
、生体触媒膜が電極本体表面に形成された生体触媒電極
が得られる。必要に応じてポリアミド系樹脂に官能基を
導入し、ポリアミド系樹脂および生体触媒を含む溶液に
グルタルアルデヒド等の架橋試薬を加えるようにして、
電極本体に樹脂膜を形成させると同時に生体触媒とポリ
アミド系樹脂とを架橋するようにしてもよい。
くる場合はたとえばっぎのようにする。まず、ポリアミ
ド系樹脂および生体触媒を酸性溶液に溶解させる等して
両者を含む溶液をつくる。この溶液に電極本体を浸漬し
、つぎに、ポリアミド系樹脂を電極本体表面に析出させ
て膜を形成させる。ポリアミド系樹脂を酸性溶液に溶解
させた場合は、溶液のｐＨを調節することによって樹脂
を析出させることができる。樹脂の析出と同時に生体触
媒は樹脂に固定される。すなわち、生体触媒は、電極本
体表面に形成された樹脂膜の中あるいは表面に固定され
、生体触媒膜が電極本体表面に形成された生体触媒電極
が得られる。必要に応じてポリアミド系樹脂に官能基を
導入し、ポリアミド系樹脂および生体触媒を含む溶液に
グルタルアルデヒド等の架橋試薬を加えるようにして、
電極本体に樹脂膜を形成させると同時に生体触媒とポリ
アミド系樹脂とを架橋するようにしてもよい。
電極本体表面に樹脂膜を形成させたあと、生体触媒を樹
脂膜に固定する場合はたとえばつぎのようにする。まず
、ポリアミド系樹脂を酸性溶液に加える等してポリアミ
ド系樹脂を含む溶液をつくる。つぎに、この溶液に電極
本体を浸漬し、樹脂を電極本体の表面に析出させて樹脂
膜を形成させる。すでに記したように、ポリアミド系樹
脂を酸性溶液に溶解させた場合は、溶液のｐＨを調節す
ることにより、樹脂を析出させることができる。
脂膜に固定する場合はたとえばつぎのようにする。まず
、ポリアミド系樹脂を酸性溶液に加える等してポリアミ
ド系樹脂を含む溶液をつくる。つぎに、この溶液に電極
本体を浸漬し、樹脂を電極本体の表面に析出させて樹脂
膜を形成させる。すでに記したように、ポリアミド系樹
脂を酸性溶液に溶解させた場合は、溶液のｐＨを調節す
ることにより、樹脂を析出させることができる。
電極本体をポリアミド系樹脂を含む酸性溶液に浸漬した
あと、所定のｐＨの溶液に電極本体を浸漬してポリアミ
ド系樹脂からなる膜を電極本体に形成させるようにして
もよい。つぎに、樹脂膜が表面に形成された電極本体を
、生体触媒を含む溶液に浸漬する。このあと、溶液にグ
ルタルアルデヒド等の架橋剤を加えてポリアミドと生体
触媒を架橋すれば、生体触媒膜が電極本体表面に形成さ
れた生体触媒電極が得られる。
あと、所定のｐＨの溶液に電極本体を浸漬してポリアミ
ド系樹脂からなる膜を電極本体に形成させるようにして
もよい。つぎに、樹脂膜が表面に形成された電極本体を
、生体触媒を含む溶液に浸漬する。このあと、溶液にグ
ルタルアルデヒド等の架橋剤を加えてポリアミドと生体
触媒を架橋すれば、生体触媒膜が電極本体表面に形成さ
れた生体触媒電極が得られる。
なお、電極本体に樹脂膜を形成させると同時に生体触媒
を固定したあと、さらに樹脂膜に生体触媒を固定するよ
うにしてもよい。
を固定したあと、さらに樹脂膜に生体触媒を固定するよ
うにしてもよい。
前記のように、この発明では電極本体に直接生体触媒膜
を形成させるようにするので、生体触媒膜の厚みを薄く
することが容易にできる。したがって、応答時間が短く
、かつ出力値が高くて感度が高く、洗浄の簡単な生体触
媒電極を容易につくることができる。また、ポリアミド
系樹脂に包括したり、ポリアミド系樹脂と架橋して生体
触媒を固定するようにするので、電極本体に生体触媒を
固定する場合に比べて多量の酵素を固定することができ
るし、物理的吸着やイオン結合により生体触媒を電極本
体に固定した場合に比べ、生体触媒が脱落する恐れが少
ない。さらに、架橋剤を用いる場合に反応性の激しいも
のさえもちいなければ、生体触媒の樹脂膜に対する固定
化は穏やかな条件で行なうことができるので、固定化の
際に生体触媒が失活する恐れも少ない。
を形成させるようにするので、生体触媒膜の厚みを薄く
することが容易にできる。したがって、応答時間が短く
、かつ出力値が高くて感度が高く、洗浄の簡単な生体触
媒電極を容易につくることができる。また、ポリアミド
系樹脂に包括したり、ポリアミド系樹脂と架橋して生体
触媒を固定するようにするので、電極本体に生体触媒を
固定する場合に比べて多量の酵素を固定することができ
るし、物理的吸着やイオン結合により生体触媒を電極本
体に固定した場合に比べ、生体触媒が脱落する恐れが少
ない。さらに、架橋剤を用いる場合に反応性の激しいも
のさえもちいなければ、生体触媒の樹脂膜に対する固定
化は穏やかな条件で行なうことができるので、固定化の
際に生体触媒が失活する恐れも少ない。
この発明にかかる生体触媒電極の製法では、ポリアミド
系樹脂膜の形成と同時および／または形成後に生体触媒
を樹脂膜に固定するようにするので、固定化の際に生体
触媒の失活を少なくし、かつ、多量の生体触媒を固定す
ることができ、しかも、感度が高く、洗浄が容易で、生
体触媒が脱落する恐れの少ない生体触媒電極を得ること
ができる。
系樹脂膜の形成と同時および／または形成後に生体触媒
を樹脂膜に固定するようにするので、固定化の際に生体
触媒の失活を少なくし、かつ、多量の生体触媒を固定す
ることができ、しかも、感度が高く、洗浄が容易で、生
体触媒が脱落する恐れの少ない生体触媒電極を得ること
ができる。
つぎに、実施例および比較例について説明する。
〔実施例１〕
６−ナイロンを硫酸ジメチル中において１００℃で３０
分間処理し、電極本体となる白金板（５ｍｍＸ５ｍｍＸ
５０μｍ厚）をこの処理液に浸漬して１０分間静置した
。処理液をろ過したのち、白金板を無水エタノールで洗
浄し、乾燥させた。つぎに、０．５Ｍへキサメチレンジ
アミン−０，１ＭＭホウ酸緩衝液ｐＨ９，５）溶液にこ
の白金板を２時間放置し、放置後、０．５Ｍ塩化ナトリ
ウム水溶液中で洗浄した。洗浄後、白金板ｋ ２．５
％ （ｖ／ｖ ）グルクルアルデヒド−０，１Ｍホウ
酸緩衝液（ｐＨ８、５） Ｋ： ３０分間浸し、つぎに
再び無水エタノールで洗浄した。このあと、０．５ｍｇ
／ｍｅインベルターゼ溶液に白金板を浸し、４℃で２時
間放置した。固定化されていない酵素（インベルターゼ
）を除去するため、０．５Ｍ塩化ナトリウム水溶液で白
金板を充分洗浄して生体触媒電極（酵素電極）を得た。
分間処理し、電極本体となる白金板（５ｍｍＸ５ｍｍＸ
５０μｍ厚）をこの処理液に浸漬して１０分間静置した
。処理液をろ過したのち、白金板を無水エタノールで洗
浄し、乾燥させた。つぎに、０．５Ｍへキサメチレンジ
アミン−０，１ＭＭホウ酸緩衝液ｐＨ９，５）溶液にこ
の白金板を２時間放置し、放置後、０．５Ｍ塩化ナトリ
ウム水溶液中で洗浄した。洗浄後、白金板ｋ ２．５
％ （ｖ／ｖ ）グルクルアルデヒド−０，１Ｍホウ
酸緩衝液（ｐＨ８、５） Ｋ： ３０分間浸し、つぎに
再び無水エタノールで洗浄した。このあと、０．５ｍｇ
／ｍｅインベルターゼ溶液に白金板を浸し、４℃で２時
間放置した。固定化されていない酵素（インベルターゼ
）を除去するため、０．５Ｍ塩化ナトリウム水溶液で白
金板を充分洗浄して生体触媒電極（酵素電極）を得た。
この生体触媒電極の製造において、酵素の活性保持率は
７３チであって、固定化の際の酵素の失活は少なかった
。なお、固定化収率は８５チであった。
７３チであって、固定化の際の酵素の失活は少なかった
。なお、固定化収率は８５チであった。
〔実施例２〕
実施例１と同様の方法でグルコースオキシダーゼを固定
化して生体触媒電極をつくった。また比較例１として、
実施例２でつくった生体触媒電極に含まれると同量のグ
ルコースオキシダーゼを包括固定したポリアクリルアミ
ドゲル膜（従来通りの厚み）を白金板に密着固定させて
生体触媒電極をつくった。実施例２および比較例１で得
られた生体触媒電極を使用し、グルコース溶液の濃度と
出力電流値の関係を調べた。゛結果を第１表に示す。た
だし、出力電流値の測定条件はつぎの通りである。
化して生体触媒電極をつくった。また比較例１として、
実施例２でつくった生体触媒電極に含まれると同量のグ
ルコースオキシダーゼを包括固定したポリアクリルアミ
ドゲル膜（従来通りの厚み）を白金板に密着固定させて
生体触媒電極をつくった。実施例２および比較例１で得
られた生体触媒電極を使用し、グルコース溶液の濃度と
出力電流値の関係を調べた。゛結果を第１表に示す。た
だし、出力電流値の測定条件はつぎの通りである。
生体触媒電極の対極として白金板を用いた。また、ポテ
ン７ヨスタット（電流計材）を用い、生体触媒電極に＋
〇、７Ｖ（対白金板、）の電圧を印加して出力電流値を
測定し′ｆＣ，。
ン７ヨスタット（電流計材）を用い、生体触媒電極に＋
〇、７Ｖ（対白金板、）の電圧を印加して出力電流値を
測定し′ｆＣ，。
第 １ 表
第１表より、実施例２で得られた生体触媒電極を用いる
と、比較例１で得られたものを用いた場合に比べ、出力
電流値が高くなることがわかる。
と、比較例１で得られたものを用いた場合に比べ、出力
電流値が高くなることがわかる。
〔実施例３〕
６−ナイロンを３．５Ｍ塩酸水溶液中において５０℃で
５０分間保持し、この溶液に白金板（５闘×５ ｗ Ｘ
５０μｍ厚）を入れた。つぎに、この溶液に２倍量の
水を添加して白金板上にナイロンを析出させた。“ナイ
ロン被膜が形成さｎた白金板を乾燥させたのち、５％（
ｖ／ｖ）グルタルアルデヒド−０，２Ｍホウ酸緩衝液に
浸漬し、２０℃で１５分間撹拌した。撹拌終了後、白金
板を０．１ Ｍ ＩＪン酸緩衝液で洗浄し、つぎに、７
．５ ｍｇ／ｍｌグルコースオキシダーゼ−０，１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７，８）中に浸漬して５℃で約３時間
静置した。静置終了後、０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液
で白金板を充分洗浄して生体触媒電極を得た。比較例２
として、実施例３でつくった生体触媒電極に含まれると
同量のグルコースオキシダーゼを包括固定したコラーゲ
ン膜（グルコースオキシダーゼ膜、従来通りの厚み）を
白金板に密着固定させて生体触媒電極をつくった。実施
例３および比較例２で得られた生体触媒電極を用い、グ
ルコース濃度と出力電流の関係を調べた。その結果得ら
れた検量線を第１図に示す。ただし、測定条件は実施例
２で記したと同様である。
５０分間保持し、この溶液に白金板（５闘×５ ｗ Ｘ
５０μｍ厚）を入れた。つぎに、この溶液に２倍量の
水を添加して白金板上にナイロンを析出させた。“ナイ
ロン被膜が形成さｎた白金板を乾燥させたのち、５％（
ｖ／ｖ）グルタルアルデヒド−０，２Ｍホウ酸緩衝液に
浸漬し、２０℃で１５分間撹拌した。撹拌終了後、白金
板を０．１ Ｍ ＩＪン酸緩衝液で洗浄し、つぎに、７
．５ ｍｇ／ｍｌグルコースオキシダーゼ−０，１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７，８）中に浸漬して５℃で約３時間
静置した。静置終了後、０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液
で白金板を充分洗浄して生体触媒電極を得た。比較例２
として、実施例３でつくった生体触媒電極に含まれると
同量のグルコースオキシダーゼを包括固定したコラーゲ
ン膜（グルコースオキシダーゼ膜、従来通りの厚み）を
白金板に密着固定させて生体触媒電極をつくった。実施
例３および比較例２で得られた生体触媒電極を用い、グ
ルコース濃度と出力電流の関係を調べた。その結果得ら
れた検量線を第１図に示す。ただし、測定条件は実施例
２で記したと同様である。
第１図より、実施例３で得られた生体触媒電極を用いる
と、比較例２で得られたものを用いた場合に比べ、出力
電流値が高く、そのうえ、検量線が広い濃度範囲で直線
性を示していることがわかる。
と、比較例２で得られたものを用いた場合に比べ、出力
電流値が高く、そのうえ、検量線が広い濃度範囲で直線
性を示していることがわかる。
〔実施例４〕
６−ナイロンを４．１Ｍ塩酸水溶液中において、６０℃
で５０分間保持し、溶液中から不溶の６−ナイロンの塊
を除去した。この溶液に炭素板（５ｗｎ Ｘ ５ ｔｒ
ｉ Ｘ５００μｍ厚）を入れて撹拌を行なった。
で５０分間保持し、溶液中から不溶の６−ナイロンの塊
を除去した。この溶液に炭素板（５ｗｎ Ｘ ５ ｔｒ
ｉ Ｘ５００μｍ厚）を入れて撹拌を行なった。
撹拌終了後、炭素板を溶液中からとり出し、ｐＨ５の緩
衝液中に約５時間静置し、さらに、２０ｍｇ／ ｍｅの
アルコールデヒドロゲナーゼ溶液中に５℃で約３時間静
置した。つぎに、アルコールデヒドロゲナーゼ溶液に２
．５％グルタルアルデヒド溶液を加え、５°Ｃで３０分
間静かに撹拌した。溶液中の固定されていない酵素を除
去したのち、炭素板（ｉ７０．５ Ｍ塩化す） ＩＪウ
ムで洗浄して生体触媒電極を得た。比較例３として、実
施例４でつくった生体触媒電極に含まれると同量のアル
コールデヒドロゲナーゼを包括固定したポリアクリルア
ミドゲル膜（従来通りの厚み）を炭素板に密着固定させ
、生体触媒電極をつくった。実施例４および比較例３で
得られた生体触媒電極を用いて触媒反応を行ない、両者
の活性を調べた。ただし、反応条件はＮＡＤにコチンア
ミドアデニンジヌクレオチト°ンを共役させることとし
、波長３．４０ ｎｍでＮＡＤ変化を追跡９比色定量す
ることとした。また、単位時間（１分間）のＮＡＤ 消
５費量（消失量）を活性の指標とした。結果を第２図に
示す。
衝液中に約５時間静置し、さらに、２０ｍｇ／ ｍｅの
アルコールデヒドロゲナーゼ溶液中に５℃で約３時間静
置した。つぎに、アルコールデヒドロゲナーゼ溶液に２
．５％グルタルアルデヒド溶液を加え、５°Ｃで３０分
間静かに撹拌した。溶液中の固定されていない酵素を除
去したのち、炭素板（ｉ７０．５ Ｍ塩化す） ＩＪウ
ムで洗浄して生体触媒電極を得た。比較例３として、実
施例４でつくった生体触媒電極に含まれると同量のアル
コールデヒドロゲナーゼを包括固定したポリアクリルア
ミドゲル膜（従来通りの厚み）を炭素板に密着固定させ
、生体触媒電極をつくった。実施例４および比較例３で
得られた生体触媒電極を用いて触媒反応を行ない、両者
の活性を調べた。ただし、反応条件はＮＡＤにコチンア
ミドアデニンジヌクレオチト°ンを共役させることとし
、波長３．４０ ｎｍでＮＡＤ変化を追跡９比色定量す
ることとした。また、単位時間（１分間）のＮＡＤ 消
５費量（消失量）を活性の指標とした。結果を第２図に
示す。
第２図より、実施例４で得られた生体触媒電極は比較例
３で得られたものに比べ、ＮＡＤ 消費量が多く、活性
が高いことがわかる。
３で得られたものに比べ、ＮＡＤ 消費量が多く、活性
が高いことがわかる。
〔実施例５〕
実施例４と同じ方法でインベルターゼおよびグルコース
オキシダーゼが固定された６−ナイロンの膜を有する生
体触媒電極をつくった。ただし、２０ ｍｇ／ｍｅフル
コールデヒドロゲナーゼ溶液のかわりに２０ ｍｇ／ｌ
ｎｌ！のインベルターゼ溶液・および２０ｍ ｇ ／ｒ
ｎｌ！のグルコースオキシダーゼ溶液を用い、こ詐らに
ついて順に６−ナイロン膜に対する固定化を実施するよ
うにした。比較例４として、実施例５でつくった生体触
媒電極に含まれると同量のインベルターゼおよびグルコ
ースオキシダーゼを包括固定したポリアクリルアミドゲ
ル膜（従来通シの厚み）を炭素板に密着固定させ、生体
触媒電極をつくった。実施例５および比較例４で得られ
た生体触媒電極を用いてショ糖濃度を検出し、検出時の
応答時間を測定した。測定結果を第２表に示す。ただし
、測定は、１０−６〜１０−３Ｍの濃度のシヨ糖−ｐＨ
６，０！Ｊン酸緩衝液を用いて行ない、測定温度は３５
℃とした。！た、対極として白金板を用い、生体触媒電
極に＋〇、６５Ｖ（対白金板）の電圧を印加するように
した。
オキシダーゼが固定された６−ナイロンの膜を有する生
体触媒電極をつくった。ただし、２０ ｍｇ／ｍｅフル
コールデヒドロゲナーゼ溶液のかわりに２０ ｍｇ／ｌ
ｎｌ！のインベルターゼ溶液・および２０ｍ ｇ ／ｒ
ｎｌ！のグルコースオキシダーゼ溶液を用い、こ詐らに
ついて順に６−ナイロン膜に対する固定化を実施するよ
うにした。比較例４として、実施例５でつくった生体触
媒電極に含まれると同量のインベルターゼおよびグルコ
ースオキシダーゼを包括固定したポリアクリルアミドゲ
ル膜（従来通シの厚み）を炭素板に密着固定させ、生体
触媒電極をつくった。実施例５および比較例４で得られ
た生体触媒電極を用いてショ糖濃度を検出し、検出時の
応答時間を測定した。測定結果を第２表に示す。ただし
、測定は、１０−６〜１０−３Ｍの濃度のシヨ糖−ｐＨ
６，０！Ｊン酸緩衝液を用いて行ない、測定温度は３５
℃とした。！た、対極として白金板を用い、生体触媒電
極に＋〇、６５Ｖ（対白金板）の電圧を印加するように
した。
第 ２ 表
第２表より、実施例５で得られた生体触媒電極を用いた
場合は、比較例４で得られたものを用いた場合に比べ、
応答時間が短いことがわかる。
場合は、比較例４で得られたものを用いた場合に比べ、
応答時間が短いことがわかる。
第１図はグルコース濃度と出力電流の関係をあられすグ
ラフ、第２図は反応時間とＮＡＤ 消費量の関係をあら
れすグラフである。 代理人 弁理士 松 本 武 彦
ラフ、第２図は反応時間とＮＡＤ 消費量の関係をあら
れすグラフである。 代理人 弁理士 松 本 武 彦
Claims (1)
- （１）電極本体表面にポリアミド系樹脂膜を形成させ、
樹脂膜の形成と同時および／または形成後に生体触媒を
樹脂膜に固定することを特徴とする生体触媒電極の製法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025802A JPS59151050A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 生体触媒電極の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025802A JPS59151050A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 生体触媒電極の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59151050A true JPS59151050A (ja) | 1984-08-29 |
Family
ID=12175983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025802A Pending JPS59151050A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 生体触媒電極の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59151050A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0145398A2 (en) * | 1983-11-28 | 1985-06-19 | Hitachi, Ltd. | Maltose sensor |
| JPS61212287A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-20 | マイルス・インコーポレーテッド | 担体―固定化蛋白質複合体及びその製造方法 |
| JPH03223661A (ja) * | 1989-11-24 | 1991-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バイオセンサの製造法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102193A (en) * | 1978-01-28 | 1979-08-11 | Toyo Boseki | Enzyme film for oxygen electrode |
| JPS5512437A (en) * | 1978-07-11 | 1980-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Enzyme electrode |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP58025802A patent/JPS59151050A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102193A (en) * | 1978-01-28 | 1979-08-11 | Toyo Boseki | Enzyme film for oxygen electrode |
| JPS5512437A (en) * | 1978-07-11 | 1980-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Enzyme electrode |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0145398A2 (en) * | 1983-11-28 | 1985-06-19 | Hitachi, Ltd. | Maltose sensor |
| JPS61212287A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-20 | マイルス・インコーポレーテッド | 担体―固定化蛋白質複合体及びその製造方法 |
| JPH0311759B2 (ja) * | 1985-03-13 | 1991-02-18 | Miles Inc | |
| JPH03223661A (ja) * | 1989-11-24 | 1991-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バイオセンサの製造法 |
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