JPS62132164A - 電極型センサー及びそれによる測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酵素電極星のセンサーのための改善された性
質を有する膜；センサー、殊にその改善された膜を含む
酵素電極型のセンサー；及び分析方法、殊に改善された
膜を含む酵素電極型センサーを用いる分析方法；に関す
る。

酵素電極は医学、その他の研究所で、殊に血液・及びそ
の他の生体液の試料中のグルコース及び尿素のような物
質の測定（分析）のために広く用いられている。そのよ
うな電極は、多くの刊行物。

特１１Ｃクラーク（Ｃ１ａｒｋ　）及びＩＩ　オフ　ス
（Ｌｙｏｎｓ　）の文献（アナルス・オフ・ザ・ニュー
ヨーク・アカデミイ・オフ・サイエンス、１０２．２９
−４５　。

１９６２年）、米国特許第５５５９１４５５号（クラー
ク）及び同第３９７９２７４号にニューマン）明細書に
記載されている。それ自体は電気化学的に活性ではない
が、適当な酵素の存在下では、電極により容易に検出さ
れつる物質を生じさせる反応に参加する物質を測定する
ために、酵素電極は一般に使用されろ。酵素電極におい
て、電極の上に密接された高分子膜上に酵素を配置する
ことが多い。

酵素電極で使用するための膜の性質を改善するために可
成り多くの研究がなされてきており、またこの目的のた
めの多くの膜が開示されてきている。しばしば用いられ
ろタイプの膜の一例は、ニューマンによって米国特許１
９７９２７４号に開示された積層膜である。この膜は、
酵素媒介信号を妨害するおそれがある物質（たとえ低分
子量のものでも）の通過を防ぎうる実質的に均一な物質
。

例えば酢酸セルロースの内側層；それに密接対向する酵
素自体の膜（酵素はそれと混合されることのできる他の
物質と共に存在してもよい）；及び細胞質及びコロイド
状元素の通過を防ぎうる多孔性支持フィルムの外側層；
からなる、 グルコースのび１定（分析）は、酵素電極による物質の
画定の一例として把えろことができる。

グルコースオキシダーゼ酵素の存在下で、下記の反応が
起こる。

Ｄグルコース＋ｏ　　＋Ｈｏ！土に２！ロニ会二ニー２
　　　２・ Ｄ−グルコン酸＋　Ｈ２Ｏ２ この反応で生じる過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）は、膜（例え
ば米国特許第５９７９２７４号の膜）の内側層を通り抜
け、従って電極を用いて測定されうる。生じる過酸化水
素は試料中に存在するグルコースに依存するので、グル
コース濃度は、適切な検量（キヤリブレーシヨン）済セ
ンサーを用いて測定できる。

今日まで、多くの問題によって、酵素電極の利用が限定
されてきており、また（例えば血液試料の）日常的分析
における酵素電極の使用が制限されてきている。一つの
重大な問題点は、被検試料中の干渉（妨害）物質の影響
である。このような干渉物質は、それ自体で信号を与え
、それによって信号全体を強め、かくして電極を高過ぎ
る曲１定（読み）値を示すようにしてしまうものである
。

例えば、ある酵素電極を血液中のグルコースを測定する
のて用いる場合、生じる酵素媒介信号は適正であっても
、実際に観察される信号は、その過酸化水素電極におい
て直接の電気化学的信号を与えうるアスコルビン酸のよ
うな多くのその他の血中物質により、大きな値となるこ
とがある。

本発明によれば、酵素含有層と一つまたはそれ以上の物
質層とからなり、液体及び溶質を透過させうろ膜であっ
て、少な（とも一つの物質層がスルホン化もしくは未ス
ルホン化ポリアリールスルホン、またはスルホン化もし
くは未スルホン化ポリアリールケトンから作られたもの
であることを特徴とする膜が提供される。

さらに本発明てよれば、酵素含有層と一つまたはそれ以
上の物質層とからなり、液体及び溶質を透過させうる膜
を組入れたセンサーであって、少な（とも一つの物質層
がスルホン化もしくは未スルホン化ポリアリールケトン
、またはスルホン化もしくは未スルホン化ポリアリール
ケトンから作られたものであることを特徴とするセンサ
ーが提供される。

さらに本発明によれば、酵素含有層と一つまたはそれ以
上の物質層とからなり、液体及び溶質を透過させうろ膜
を組入れた酵素電極型のセンサーであって、少なくとも
一つの物質層がスルホン化もしくは未スルホン化ポリア
リールスルホン、またはスルホン化もしくは未スルホン
化ポリアリールケトンから作られたものであることを特
徴とする酵素電極型センサーも提供されろ。

さらに本発明によれば、検体を含む試料を、その検体に
感応性のセンサー中へ組入れられた。一つまたはそれ以
上の物質層を含みかつ液体及び溶質を透過させうる膜の
外面に接触させ；そして検体に対するセンサーの応答を
測定することからなる試料中の検体の曲ｊ定方法におい
て、少な（とも一つの物質層が、スルホン化もしくは未
スルホン化ポリアリールスルホン、またはスルホン化も
しくは未スルホン化ポリアリールケトンから作られたも
のであることを特徴とする測定方法も提供される。

さらに本発明によれば、検体を含む試料を、検体をセン
サーによって検出されうる物質に変化させうる酵素と一
つまたはそれ以上の物質層を含みセンサー中に組入れら
れた膜の外面と接触させ；その変化物質に対するセンサ
ーの応答を測定する；ことからなる試料中の検体の測定
方法において。

少なくとも一つの物質層がス°ルホン化もしくは未スル
ホン化ポリアリールスルホン、またはスルホン化もしく
は未スルホン化ポリアリールケトンから作られたもので
あることを特徴とする測定方法も提供される、 この明細書においては［スルホン化もしくは未スルホン
化ポリアリールスルホン」を略号「ＰＡｓＪで表示し、
また「スルホン化もしくは未スルホン化ポリアリールケ
トン」を略号「Ｐ　Ａ　Ｋｌで表示することがある。

本発明のセンサーは、酵素電極型のセンサーに限定され
るものではなく、酵素含有層を含まない膜を組込んだセ
ンサーをも包含するものである。

そのような非酵素型センサー中の膜は一つまたは複数の
物質層を含み、その積層膜は同一または異なる物質の層
から作られる。

本発明のセンサーが酵素電極型のセンサーである場合、
それにおける最も簡単な形態の膜、及び本発明の最も簡
単な形態の膜は、酵素含有層とＰＡＳまたはＰＡＫから
作られた層とからなり、好ましくはそのＰＡＳまたはＰ
ＡＫ層を酵素含有層と電極との間に位置させたものであ
る。

しかし本発明の膜及び本発明の酵素Ｉ翫型センサー中の
膜は、積層膜であるのが好ましく、米国特許第５９７９
２７４号に記載されたタイプのものがその一例である。

そのような膜は、酵素含有層と電極との間に配置された
第１の（または内側）物ａ層；酵素含有層；及び酵素含
有層の他の側面に置かれた第２の物質層；からなり、そ
の第２の物質層は限定された透過性を有する層であって
もよい。第１の層がＰＡＳまたはＰＡＫから作られるの
が非常に好ましい。

第２層に用いられる限定された透過性の多孔物質は、高
分子物質であるのが普通であるが、その他の適当な物質
を用いてもよい。従って、第２．層はガラスまたはレー
ザーで切り開かれた細孔を存する金属から作ることもで
きる。

この明細書において、以下に説明される本発明の酸素電
極型センサーは、米国特許第３９７９２７４号に記載さ
れたタイプの積層膜を含むものであり。

そのような膜の一例は、第１及び第２の重合体層を有す
るものである。

本発明の膜が二つより多くの物質層を含みうろことは、
了解されるべきである。例えば第２層は必ずしも膜の最
外層ではない。さらに、一つまたはそれ以上の物質層（
すなわち第６．第４等の層）が、第２層と試料との間に
介在してもよい。しかし多くの場合、第２層は、外側層
であり１本発明の方法においてはその外側面が試料と接
することになる。

任意の適当なＰＡＳまたはＰＡＫを本発明の膜において
使用できろ。しかし使用される多（の重合体は、下記の
一般式Ａの繰返し単位を含む物質である。

−（−Ａｒ−Ｙ−）　−Ａ ここにＡｒは二価の芳香族ラジカルであり、そして任意
に（しかし好ましくは）それらの基Ａｒの少なくともい
くつかがスルホン化されている；そしてＹは　一５ｏ２
−　または　−Ｇｏ−である。

基Ａｒは少なくとも二つの芳香族環を含む基であるのが
好ましく、それらの環は一緒に融合していても、直接結
合により結合していても、あるいは、脂肪族基、酵素原
子、硫黄原子、スルホン基。

またはケトン基により結合していてもよい。

好ましくはＰＡＳまたはＰＡＫはスルホン化された重合
体であり、殊にスルホン化ポリアリールエーテルスルホ
ンマタはスルホン化ホリアリールエーテルケトンであり
、それらの中のＡｒ基が酵素原子によって結合された少
なくとも２個の芳香族基を含むものである。

このタイプのスルホン化重合体の例としては、下記式Ｂ
の繰返し単位を含む重合体がある。

−［−（−Ｐｈ’−０−）、、−Ｐｈ’−Ｙ−］−Ｂこ
こに、Ｙは前記定義の通りであり。

Ｐｈ１ハフエニレン残基、好マしくはパラフェニレン残
基であり、そしてＰｈｌ基の少なくともいくつかがスル
ホン化されているものであり、そして、 ｎは、１または２であり、ｎの値は重合体鎖に沿った場
所で変動しうるものである。

式Ｂのスルホン化重合体中の基Ｙが一８Ｏ２−基である
場合忙は、ｎの値は１のみであること、または２のみで
あることがあるが、好ましくは、いくつかの繰返し単位
についてはｎの値が２であるような共重合体を用いる。

そのような共重合体及びその繰返しは、欧州特許第８８
９４号明細誓中に開示されている。適当なスルホン化ポ
リスルホンは下記式Ｃの繰返し単位 −（−Ｐｈ２−０−Ｐｈ３−０−Ｐｈ２−８ｏ２−３−
　　　Ｃと共に下記式りの繰返し単位を有する。

−（−Ｐｈ２−０−Ｐｈ２−８ｏ　−）　−Ｄここに。

ｐｈ２ｔ−ｚ、フェニレン残基、好ましくはパラフェニ
レン残基であり。

Ｐｈ３は、１または２個の−８０，Ｍ基を有するフェニ
レン基、好ましくはパラフェニレン基であり。

Ｍは金属原子及び／またはＮＲ，基であり、基Ｍは同一
であっても異なっていてもよく、そして基Ｍの割合は基
−８０３の未結合原子価と結合するのに足る割合であり
。

Ｒは水素原子またはアルキル基である。

スルホン化ポリスルホンは下記式Ｅの繰返し単位を有す
る未スルホン化共重合体をもある割合で。

式りの゛繰返し単位と共に含んでいてもよい。

−＜　−Ｐｈ２−０−Ｐｈ２−０−Ｐｈ２−８ｏ　−）
−Ｅ。

ここでＰｈ２は前記定義の通りである。

式Ｃの繰返し単位において、Ｐｈ３がオルトまたはパラ
フェニレン残基であ今とき、典型的には１個だけの一８
○３Ｍ基が存在するが、Ｐｈ３がメタフェニレン残基で
あるときには典型的には２個の一８ｏ３Ｍ　基カ存在−
ｊ−る。Ｐｈ３がオルトフェニレン基であるとき、−８
０３Ｍ基は一方のエーテル基に対してパラかつ他方のエ
ーテル基に対してメタの位置に付き、さらにスルホン化
が生じれば−ＳＯ３Ｍ基は相互にメタとなるような位置
に付く。Ｐｈ３がパラフェニレン残基であるとき、　−
３ｏ３Ｍ基は一万のエーテル基に対してオルト、かつ他
方のエーテル基に対してメタの位置に付く。ｐｈかメタ
フェニレン残基であるとき、−８ｏ３Ｍ基（複数）は。

一方のエーテル基に対しゲルトかつ他方のエーテル基に
対しパラの位置に付く。

スルホン化共重合体は、繰返し単位り及びＥからなる共
重合体をスルホン化することにより製造できる。このス
ルホン化は、共重合体を周囲温度で濃硫酸（９８％Ｗ／
Ｗ　）中に溶解し、そして式Ｅの繰返し単位中のサブ単
位−〇−Ｐｈ２−０−の実質に全てをスルホン化させる
のに足る時間、その混合物をかぎまぜることにより、容
易に実施できる。

スルホン化されるべき共重合体は、適当には、１〜９９
モル％のＥ単位と９９〜１モル％のＤ単位。

殊に５〜８０モル％のＥ単位と９５〜２０モル％のＤ単
位、を含むようなものである。スルホン化は、Ｅ単位の
少なくとも９０％がＣ単位に変化するように実施するの
が望ましい。

スルホン化されたポリスルホンは、高分子量の重合体物
質であり、その分子量は１重合体の還元粘ｆ（ＲＶ）が
（ジメチルホルムアミド中の１重量％の重合体溶液とし
て２５℃で測定）、少なくとも０．２．好ましくは０．
４となるような分子量である。重合体は２．５までのＲ
Ｖを与えるようなものであってよいが、普通は１重合体
のＲＶが２．０を越えないのが好ましい。

スルホン化ポリスルホンは、−８○３Ｍ基を含み。

そのＭは水素、金属原子または基ＮＲ９でありうる。

Ｍが２価の金属原子、特にアルカリ土類金属原子である
スルホン化ポリスルホンは、公告欧州特許出願第１４５
！１０５号の主題であり、この欧州特許出願にはそのよ
うな２価金属塩の製造方法及び非対称半透膜の製造のた
めのその使用も記載さねている。

余り好ましくはないが、膜は、基Ｙがケトン基である式
Ｂの物質から作った層を含んでいてもよい。使用しうる
スルホン化ポリケトンの例としては、下記式Ｆの繰返し
単位を含む重合体がある。

−（−（−Ｐｈ１−○−）。−Ｐｈ’　−ＣＯ−）　−
３−ＦここにＰｈ１は前記定義の通りである。

スルホン化ポリケトンは、ｎの値１のみまたは２のみで
ある物質あるいはｎの値が重合体鎖に涜って変りそして
重合体鎖に沿ういろいろの個所で１及び２である物質で
あってよい。従って、ポリスルホン化ポリケトンは、下
記Ｇの繰返し単位のみ。

−（−Ｐｈ２−０−Ｐｈ２−０−Ｐｈ２−Ｃｏ　−）−
Ｇまたは下記Ｈの繰返し単位のみ。

−（−Ｐｈ２−０−Ｐｈ２−Ｃｏ−）　−Ｈを有するポ
リケトンをスルホン化することにより得られる物質であ
ってよい（Ｐｈ２は前記定義の通り　　）。

別法として、スルホン化ポリケトンは、繰返し単位Ｇと
繰返し単位Ｈの両方を有する共重合体をスルホン化する
ことによっても得られる。スルホン化されるべきポリケ
トンにおいて基Ｐｈ２はパラフェニレン基であるのが好
ましい。

使用しうるスルホン化ポリケトンは、先行文献。

例えば欧州特許第８８９５号及び同ＩＥ４１７８０号明
細書に記載されている。従って１式Ｇの繰返し単位を（
任意にはその他の繰返し単位と一緒に）有スる重合体を
スルホン化することにより得られる生成物を使用するこ
ともできる。スルホン化は。

ポリケトンを濃硫酸（９８％Ｗ／Ｗ　）中に溶解し。

そして重合体が所望の程度にまでスルホン化されるまで
その溶液をかきまぜることにより実施できる。この濃硫
酸中でのスルホン化は、スルホン化されるべきポリケト
ンに応じて１周囲温度で、または昇温（例えば少なくと
も５０℃）で実施できる。

スルホン化されるポリケトンは、好ましくは。

繰返し単位Ｇのみを含むもの、または式Ｇの繰返し単位
と共に５０モル％までの式Ｊのコモノマ一単位 −（−Ｐｈ２−０−Ｐｈ２−Ｙ−）−Ｊもしくは式Ｅ（
前記）のコモノマ一単位を含む共重合体である。（Ｐｈ
２及びＹはＭＪ記定義の通り〕。

好ましいスルホン化ポリケトンは下記の繰返し単位にと
共に繰返し単位Ｇ及び任意には繰返し単位Ｈをも含む。

−（−Ｐｈ２−０−Ｐｈ３−○−Ｐｈ２−ＧＯ−）−Ｋ
ここにＰｈ２及びＰｈ３は前記定義の通りである。

スルホン化ポリケトンは、欧州特許ｔｓ　８９５号及び
第４１７８０号明細書に記載の方法Ｃｋ記の方法）にを
用いて、ポリエーテルケトンをスルホン化することによ
り都合よく製造できる。スルホン化されるポリエーテル
ケトンは、適当には、繰返し単位Ｇを単独であるいはそ
の他の繰返し単位と共に含み、かつ少なくとも０．７の
ＲＶＩＩ硫酸中の０８１％Ｗ／Ｗの重合体溶液で２５℃
において測定）を有する結晶性重合体である。そのよう
な重合体は欧州特記第１８７９号明細書中に詳しく記載
されている。

スルホン化ポリアリールスルホンは、スルホン化ポリア
リールケトンよりも好ましい。都合よくは１重合体は少
なくとも２６例えば少なくとも４゜そして２０以下、好
ましくは１５以下のスルホン化比を有するものである。

「スルホン化比」とは。

スルホン化重合体中のスルホン化されなかったフェニレ
ン残基の数と、そのスルホン化重合体中のスルホン化さ
れたフェニレン残基の数との比を表ワスモのである。ス
ルホン化ポリスルホンにお（゛て、基−８０３Ｍは、−
８○３Ｈのように遊離酸の形であっても、あるいは１例
えばアンモニウム塩。

またはナトリウム、カルシウム、バリウムもしくは周期
律表第■族の金属のような金属の塩であってもよい。

本発明の膜において、第１の物質層（すなわち酵素と電
極との間）はＰＡＳまたはＰＡＫから作られるのが好ま
しい。適当には、第１層は０．２〜１．０ミクロンの範
囲内の厚さを有する。

本発明の膜における第２の重合体層は、透過バリヤーと
して作用し、そして高分子量物質の通過を防止ないし制
限し、また膜がその形状を維持しかつ電極との適切な接
触を保持しうるに充分な強度を膜に与える。第２層のた
めに適当な重合体物質としては、多孔ｔ’トリポリカー
ボネート、ポリウレタン及び変性セルロース（例：酢酸
セルロース）がある。適当な物質としては、５％以下、
好ましくはｏ、ｏｏｉ〜０．５％の気孔率（細孔面積×
細孔密度×１００の積）を有する物質もある。そのよう
な物質は０．０５ミクロン以下の平均直径の細孔をもつ
ことが多い。迅速な電極応答を確保するには、第２の重
合体層の厚さは２０ミクロン以下。

特に１〜１０ミクロンであるのが好ましい。第２層のた
めに殊に適当な重合体物質は、我々の出願中の欧州特許
出願板８６５０７０１１．６号のセンサーにおいて同様
な目的のために使用される、気孔率５％以下の物質であ
る。そのような物質において、第２層の透過性は、その
層を介しての検体の透過速度がそれとセンサーとの反応
についての律速手段となるような程度にまで制限される
。

本発明の膜中に存在させる酵素は、その中に適宜な様式
で配置してよい。積層膜においては、酵素は第１と第２
の物質層の間に存在して１両層を一体に接着させろよう
にするのが好ましい。このような場合及び一般的には、
酵素は交叉結合を生じさせる物質と混合することにより
固定されるのが好ましい。この目的のために非常に適当
な物質は、グルタルアルデヒドであり、アルブミンのよ
うな蛋白及びその他の物質も含まれてもよい。膜を組入
れたセンサーから迅速かつ安定な読み（測定）を得られ
るようにするには、酵素含有層が薄いこと、すなわち５
０ミクロン以下であることが好ましい。

本発明の膜で使用されるべき酵素は、その濃度が測定さ
れるべき検体の種類に左右される。検体がグルコースで
あるならば、酵素は１例えばグルコースオキシダーゼで
ある。存在させうるその他の酵素としては、尿酸測定用
のユリカーゼ及び乳酸測定用のラクテートオキクダーゼ
がある。

膜の最外層の外面、すなわち試料と接する面は。

所望ならば、欧州特許出願８６０！１９０７．９号に記
載されるようなオルガノシランで処理することもできろ
。

グルコースの測定のために本発明のセンサー中で使用さ
れる積層膜は、下記の諸工程を含む方法によって製造で
きる。

１．１ｍｑのグルコースオキシダーゼを５０μｔの（１
００ｍ９／ｍｌ　）アルブミン中に溶解する。

２．５μｔの１２．５％グルタルアルデヒド溶液を、顕
微鏡ガラススライド上で５．ａｌの上記アルブミン／酵
素混合物と混合する。

３、　上記工程で得られた混合物の１μｔを。

０．０５ミクロン以下の平均直径の細孔を有する１ｃＩ
ｎ　　のボ１１カーボネートフィルムの片面に塗布する
。

４、その酵素層の他の表面を、直ちに、薄いスルホン化
ポリスルホンフィルムでカバーし、得られた積層膜を二
枚のガラススライドの間に６分間把持する。ｌｅの工程
手順で得られた積層膜は、ガラススライドの間から取り
出した後に、白金電極に対して適用して本発明のセンサ
ーを作ることができる。そのスルホン化ポリスルホンフ
ィルムは、電極に最も近い位置であり、第１の層をなす
ものである。

ＰＡＳの第１（内側）層が１重合体溶液の滴を２枚のガ
ラススライドの間、で押圧展開させることにより製造さ
れろ上記の方法以外にも、別の方法が可能である。例え
ば、スピンコーターは１両寸法重合体濃度、スピン速度
及び時間を最適化することにより使用できる。任意のタ
イプのスピンコーター、例えばフラットチャック型のも
のを使用できる。そのような方法は、１．ａｍまたはそ
れ以下のフィルムを再現性をもって製造できる。その他
の方法としては、スクリーン印刷法またはグラビア印刷
法のような多様な印刷技術、及び水またはその他の液体
を用いてその表面上にフィルムをキャストする方法等が
ある。水面上へのキャスト。

法では極めて薄いフィルムを得ることが可能であり、ま
た配向及び表面光密度の制御が可能となる。

これらの方法では、フィル今な電極アセンプ＋１−上に
直接にキャスティングすることが可能であり。

あるいは液体表面との場合には、フィルムを不要な取扱
いを避けて電極上に取り上げることができる。

本発明のセンサーは１着脱可能膜を有することができ、
あるいはそれは密着膜をもつ使い捨て式センサーとする
こともできる。センサーのための適当な電極の形成に使
用される材料としては、不活性金属及び／または炭素が
ある。電極アセンブリーは、基板への真空熱発スパッタ
ーリングまたはイオンブレーティングにより形成できる
。

本発明の分析方法の使用は、センサーにより測定される
べき信号に対する干渉（妨害）物質種の影響を著しく低
減し、あるいは若干の場合には有効に除くことができる
という利点をもたらす。こねは１本発明の酵素電極セン
サーの信頼性を著しく向上させるものである。

本発明を添付第１及び２図により例示説明する。

第１図において、数字１は０．０５ミクロン以下の平均
直径の細孔及び５％以下の気孔率を有するポリカーボネ
ートフィルムから作られた第２の重合体層であり、２は
アルブミン中に溶解され、グルタルアルデヒドと混合さ
れたグルコースオキシダーゼ酵素の層であり、５はスル
ホン化ポリスルホンから作られた第１の重合体層であり
、４は白金作用電極であり、そして５は銀参照電極であ
る。

１．２及び５は一本となって積層膜を形成している。白
金作用電極４は、アノードとして作用し。

また銀参照電極５はカソードとして作用する。膜は、外
側層１をその外周縁６の方へ押し下げているリングによ
って電極上の所定位置に保持されている。

第２図において、数字７は参照電極に対して＋６．５０
ｍＶに分極化されている白金作用電極であり、８は銀／
塩化銀参照電極であり、９はシーリング用ｒＯＪ　リン
グであり、１０はスルホン化ポリスルホン膜であり、１
１は電流計及び印加電圧源であり、そして１２は試料室
を有するスクリュー止めふたである。このセンサーを使
用状態にするには、５ミリモル／ｌゆ塩化ナトリウムを
含む数滴の緩衝液をセンサーの表面に施して作用電極７
と参照電極８との間に電気分解接続を与える。

スルホン化ポリスルホン層１０を次いで作用電極Ｚ上に
置き、電極本体のスクリュー止めふた１２によって所定
位置に保持する。このようにすると。

センサーは過酸化水素の水性溶液を測定できる状態に準
備がととのう。

膜の形成 第１図の酵素電極型センサー及び第２図のセンサーの膜
のためのスルホン化ポリスルホンフィルムは、ジメチル
スルホキシド中の１０％ｗ、Ａｓスルホン化ポリスルホ
ン溶液（スルホン化比＝５゜１０または２０を試１験し
た。ここでは１０タイプを例示）からキャスティングし
た。５０μｔの溶液ヲ１表面積２０　ｃｍ２のガラス板
の上に均一に拡げた。このガラス板を真空オープン中に
入れ、０、１　ｙ　ＨＰの圧力及び５０℃において６時
間放置した。

庄：これらのスルホン化比（５，１Ｃ１び２０）の重合
体は下記のＲＶを有した。

５　　　　　　　０．９５ １０　　　　　　　０．８６ ２０　　　　　　　０．７０ 第１図に示した酵素電極型センサーの使用を下記の実施
例で説明する。

実施例 血液分析用グルコース酵素電極の使用における主要な問
題点の一つは、アスコルビン酸のヨウにＨ２Ｏ２検出用
電極において直接の電気化学的信号を与える血中の干渉
物質様の影響である。本実施例は１本発明の膜中のスル
ホン化ポリスルホン層を、使用してこのような干渉物質
様をいかに排除しまたＨ２０□の選択的測定を可能にす
るかを例示するものである。このＨ２Ｏ２はグルコース
オキ７ダーゼ酵素（ＥＣ１，１，５，４）とその基質、
すなわちグルコース及び酵素との反応で形成されるもの
である。

５η／ｍ／！のグルコースオキ７ダーゼ及び２００ｒｎ
９／　ｍｌの血清アルブミンを含む溶液（１０，αｔ）
と。

を存グルタルアルデヒドの５％水溶液（５μｔ）と混合
し、粘稠になるまで放置した。この混合物の２μｔを、
平均直径０．０１５μｍの細孔を有するポリカーボネー
トフィルム（１ｃｍ２）の片面に塗布した。その酵素層
上へ、スルホン化ポリスルホンフィルムの１ｍ　の片を
押し付け、その積層体を放置しイ醇素をさらに交叉結合
させた。この積層体は、第２図のセンサー中の簡素スル
ホン化ポリスルホン膜の代りに使用でき、あるいは第１
図のセンサーで用いて、グルコース溶液に感応性の酵素
電極とすることができろ。

センサーにおいては、この膜の第１の層（スルホン化ポ
リスルホン層）をセンサーの表面に向けて配置した。

下記表は、この積層膜をグルコースの存在下及びグルコ
ースと種々の干渉物質様との共存下で用いたときに得ら
れた結果を示している。この表において、これらの結果
は、スルホン化ポリスルホン層を有しない膜で得られた
結果と比較して示されている。スルホン化ポリスルホン
層をもつ膜は。

慣用膜よりも干渉物質様からの影響がはるかに少ないこ
とが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の膜を取付けた酵素電極型センサーの断
面図である。 第２図は過酸化水素測定用の本発明のセンサーの分解断
面図である。 １：物質層（第２）、　　２：酵素含有層。 ５．１０：スルホン化ポリスルホン層ＩＥ１　）。 ４．７：白金作用電極、　　５．８：銀参照電極、（外
５名）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）、酵素含有層と一つまたはそれ以上の物質層とか
   らなり、液体及び溶質を透過させうる膜であつて、少な
   くとも一つの物質層がスルホン化もしくは未スルホン化
   ポリアリールスルホン、またはスルホン化もしくは未ス
   ルホン化ポリアリールケトンから作られていることを特
   徴とする上記膜。
2. （２）該ポリアリールスルホンまたはポリアリールケト
   ンから作られる膜は、スルホン化ポリアリールスルホン
   から作られたものである特許請求の範囲第１項記載の膜
   。
3. （３）スルホン化ポリアリールスルホンは２ないし２０
   の範囲内のスルホン化比を有する特許請求の範囲第２項
   記載の膜。
4. （４）酵素含有層と一つまたはそれ以上の物質層とから
   なり、液体及び溶質を透過させうる膜を組入れたセンサ
   ーであつて、少なくとも一つの物質層がスルホン化もし
   くは未スルホン化ポリアリールスルホン、またはスルホ
   ン化もしくは未スルホン化ポリアリールケトンから作ら
   れたものであることを特徴とする上記センサー。
5. （５）酵素含有層と一つまたはそれ以上の物質層とから
   なり、液体及び溶質を透過させうる膜を組入れた酵素電
   極型のセンサーであつて、少なくとも一つの物質層がス
   ルホン化もしくは未スルホン化ポリアリールスルホン、
   またはスルホン化もしくは未スルホン化ポリアリールケ
   トンから作られたものであることを特徴とする上記酵素
   電極型のセンサー。
6. （６）膜は、酵素含有層と電極との間に配置された第１
   の物質層；酵素含有層；及びその酵素含有層の他の側の
   第２の物質層；からなり、かつその第１の層がスルホン
   化もしくは未スルホン化ポリアリールスルホン、または
   スルホン化もしくは未スルホン化ポリアリールケトンか
   ら作られたものである特許請求の範囲第５項記載のセン
   サー。
7. （７）第１の層は０．２〜１．０ミクロンの範囲内の厚
   さを有する特許請求の範囲第６項記載のセンサー。
8. （８）第２の層は０．０１〜０．５％の気孔率を有する
   高分子物質から作られたものである特許請求の範囲第５
   〜７項のいずれかに記載のセンサー。
9. （９）検体を含む試約を、その検体に対して感応性のセ
   ンサー中へ組入れられた、一つまたはそれ以上の物質層
   を含みかつ液体及び溶質を透過させうる膜の外面に接触
   させ；そして検体に対するセンサーの応答を測定する；
   ことからなる試料中の検体の測定方法において、少なく
   とも一つの物質層がスルホン化もしくは未スルホン化ポ
   リアリールスルホン、またはスルホン化もしくは未スル
   ホン化ポリアリールケトンから作られたものであること
   を特徴とする上記測定方法。
10. （１０）検体を含む試料を、その検体をセンサーによつ
    て検出されうる物質種に変えうる醇素及び一つまたはそ
    れ以上の物質層を含み、センサー中に組入れられた膜の
    外面と接触させ；その変化物質種に対するセンサーの応
    答を測定する；ことからなる試料中の検体の測定方法に
    おいて、少なくとも一つの物質層がスルホン化もしくは
    未スルホン化ポリアリールスルホン、またはスルホン化
    もしくは未スルホン化ポリアリールケトンから作られた
    ものであることを特徴とする上記測定方法。