JPS62228273A - 酵素固定化膜及び酵素電極 - Google Patents
酵素固定化膜及び酵素電極Info
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- JPS62228273A JPS62228273A JP61069773A JP6977386A JPS62228273A JP S62228273 A JPS62228273 A JP S62228273A JP 61069773 A JP61069773 A JP 61069773A JP 6977386 A JP6977386 A JP 6977386A JP S62228273 A JPS62228273 A JP S62228273A
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Landscapes
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
新規な酵素固定化膜及び該酵素固定化膜を使用した酵素
電極が開示される。本発明によれば、特に、糖鎖をもつ
酵素を特異的かつ強力に固定した、失活の少ない酵素固
定化膜、そしてより正確かっ（、％ｒ顛性の高い計測が
可能な酵素電極が捉供される。
電極が開示される。本発明によれば、特に、糖鎖をもつ
酵素を特異的かつ強力に固定した、失活の少ない酵素固
定化膜、そしてより正確かっ（、％ｒ顛性の高い計測が
可能な酵素電極が捉供される。
本発明は、新規な酵素固定化膜と、該酵素固定化膜を使
用した酵素電極に関する。本発明の酵素電極は、それを
測定機器類と組み合わせて、化学や医学の分野における
いろいろな計測方法に広く利用することができる。用途
の一例として、グルコースの定量をあげることができる
。
用した酵素電極に関する。本発明の酵素電極は、それを
測定機器類と組み合わせて、化学や医学の分野における
いろいろな計測方法に広く利用することができる。用途
の一例として、グルコースの定量をあげることができる
。
化学や医学の分野のみならず、環境、醗酵工業プロセス
等の分野においても、各種の計測用センサーの主たる要
素として酵素電極が用いられてぃることは周知の通りで
ある。酵素電極は、通常、例えば溶存酸素計として市販
されているような酸素電極と、合本発明が問題としてい
る酵素固定化膜とから構成される。酸素電極は、例えば
第２図の原理図及び第３図の構成図を参照しながら説明
すると、ガラス製の外管ｌに例えば塩化カリウムのよう
なアルカリの高濃度電解液２が収容されており、この電
解液２中にはさらにカソードのリード線３を支持したガ
ラス製カソード支持体４が浸漬されている。カソード５
は、白金からなっていて、そのリード線３の先端に取り
付けられている。
等の分野においても、各種の計測用センサーの主たる要
素として酵素電極が用いられてぃることは周知の通りで
ある。酵素電極は、通常、例えば溶存酸素計として市販
されているような酸素電極と、合本発明が問題としてい
る酵素固定化膜とから構成される。酸素電極は、例えば
第２図の原理図及び第３図の構成図を参照しながら説明
すると、ガラス製の外管ｌに例えば塩化カリウムのよう
なアルカリの高濃度電解液２が収容されており、この電
解液２中にはさらにカソードのリード線３を支持したガ
ラス製カソード支持体４が浸漬されている。カソード５
は、白金からなっていて、そのリード線３の先端に取り
付けられている。
恨アノード１０は、ガラス製カソード支持体４の上部外
周に巻き付けられている。白金カソード５は、例えばテ
フロン（商品名）のようなフッ素樹脂からなる酸素ガス
透過性膜７で被覆され、さらにＯリング９で固定されて
いる。この酸素電極を酸素が溶存した溶液中に浸漬する
と、溶存酸素が酸素ガス透過性膜７を透過して白金カソ
ード５上に到着し、ここで還元されるために電流が得ら
れる。この電流値は、溶存酸素濃度に比例する。ここで
、図示の酸素電極のガス透過性膜７上に白金カソード５
に対向させて酵素固定化膜（図示せず）を固定すると、
酵素電極が製作される。酵素電極の一例としてのグルコ
ースセンサ（電極）は、例えば、グルコースオキシダー
を包括法、架橋法等の手法によって固定化して成形した
膜を酵素固定化膜として使用することによって製作され
る。
周に巻き付けられている。白金カソード５は、例えばテ
フロン（商品名）のようなフッ素樹脂からなる酸素ガス
透過性膜７で被覆され、さらにＯリング９で固定されて
いる。この酸素電極を酸素が溶存した溶液中に浸漬する
と、溶存酸素が酸素ガス透過性膜７を透過して白金カソ
ード５上に到着し、ここで還元されるために電流が得ら
れる。この電流値は、溶存酸素濃度に比例する。ここで
、図示の酸素電極のガス透過性膜７上に白金カソード５
に対向させて酵素固定化膜（図示せず）を固定すると、
酵素電極が製作される。酵素電極の一例としてのグルコ
ースセンサ（電極）は、例えば、グルコースオキシダー
を包括法、架橋法等の手法によって固定化して成形した
膜を酵素固定化膜として使用することによって製作され
る。
酵素電極の製作に用いられる酵素固定化膜は、上記した
ように、包括法、架橋法等の手法によって有利に固定化
することができる。とりわけ有利に使用し得る架橋法は
、例えばグルタルアルデヒドのような、蛋白質のアミン
基に作用する２個もしくはそれ以上の官能基を有する試
薬（架橋試薬）を用いて、例えばアミノエチルセルロー
スなどのようなアミノ基を含む担体と酵素中のアミノ基
の間を架橋して、酵素を固定化する方法である。
ように、包括法、架橋法等の手法によって有利に固定化
することができる。とりわけ有利に使用し得る架橋法は
、例えばグルタルアルデヒドのような、蛋白質のアミン
基に作用する２個もしくはそれ以上の官能基を有する試
薬（架橋試薬）を用いて、例えばアミノエチルセルロー
スなどのようなアミノ基を含む担体と酵素中のアミノ基
の間を架橋して、酵素を固定化する方法である。
しかし、この架橋反応を伴なう方法の場合、酵素が失活
しやすいという重要な欠点がある。
しやすいという重要な欠点がある。
本発明によれば、上述の問題点は、Ｉ！鎖を分子構造中
に有する酵素を、その＋ｉ鎖に特異的に結合可能な蛋白
質を用いて担体に結合させてなる酵素固定化膜、そして
このような酵素固定化膜を有している酵素電極によって
解決することができる。
に有する酵素を、その＋ｉ鎖に特異的に結合可能な蛋白
質を用いて担体に結合させてなる酵素固定化膜、そして
このような酵素固定化膜を有している酵素電極によって
解決することができる。
本発明の酵素電極は、従来の技術の項で記載したものと
同様に、支持体と、支持体内部に充填された電解液と、
アノードと、カソードと、酵素電極用隔膜としてのガス
透過性膜と、酵素固定化膜と、この膜を覆う透析膜とか
らなるのが一般的でありかつ好ましい。
同様に、支持体と、支持体内部に充填された電解液と、
アノードと、カソードと、酵素電極用隔膜としてのガス
透過性膜と、酵素固定化膜と、この膜を覆う透析膜とか
らなるのが一般的でありかつ好ましい。
本発明の実施において、酵素固定化膜の酵素がグルコー
スオキシダーゼでありかつ架橋試薬としての糖結合性蛋
白質がレクチンであるのがとりわけ有用である。
スオキシダーゼでありかつ架橋試薬としての糖結合性蛋
白質がレクチンであるのがとりわけ有用である。
本発明では、レクチンのように糖結合特異性が高くかつ
多数の結合部位を有する架橋試薬を使用するので、反応
が温和な条件の下で進行し、したがって、糖鎖をもつ酵
素を失活を伴なわずに強力に担体上に固定化することが
できる。
多数の結合部位を有する架橋試薬を使用するので、反応
が温和な条件の下で進行し、したがって、糖鎖をもつ酵
素を失活を伴なわずに強力に担体上に固定化することが
できる。
第１図に構成図で示されるようなグルコースセンサを、
５０ｍｇのグルコースオキシダーゼ（ｆｆ）（東洋紡製
）及び１０ｍｇのコンカナバリンＡ（乾燥）（豊年類）
を蒸留水に溶解し、得られた溶液の２０ｍ１をセルロー
ス系透析膜（Ｓｉｚｅ３６ ／ ３２ ）（ユニオン・
カーバイド製）の片面に滴下し、４゛Ｃで一夜反応させ
ることによって製作した。得られた酵素固定化膜を酸素
電極（石川製作所型、ＢＯ型）に装着した：図中の１は
ガラス外管であり、これにＫ（ｌ電解液２が充填しであ
る。電解液２中に挿入したガラス製のカソード支持体４
にはカソードのリード線３が埋封されており、リート線
３の先端に白金カソード５がある。白金カソード５はテ
フロン（商品名）製酸素ガス透過性膜を介して酵素固定
化膜６に接している。酵素固定化膜６は透析膜８によっ
て被覆されている。膜７及び８は、それぞれ、０リング
９及び１９によって固定されている。
５０ｍｇのグルコースオキシダーゼ（ｆｆ）（東洋紡製
）及び１０ｍｇのコンカナバリンＡ（乾燥）（豊年類）
を蒸留水に溶解し、得られた溶液の２０ｍ１をセルロー
ス系透析膜（Ｓｉｚｅ３６ ／ ３２ ）（ユニオン・
カーバイド製）の片面に滴下し、４゛Ｃで一夜反応させ
ることによって製作した。得られた酵素固定化膜を酸素
電極（石川製作所型、ＢＯ型）に装着した：図中の１は
ガラス外管であり、これにＫ（ｌ電解液２が充填しであ
る。電解液２中に挿入したガラス製のカソード支持体４
にはカソードのリード線３が埋封されており、リート線
３の先端に白金カソード５がある。白金カソード５はテ
フロン（商品名）製酸素ガス透過性膜を介して酵素固定
化膜６に接している。酵素固定化膜６は透析膜８によっ
て被覆されている。膜７及び８は、それぞれ、０リング
９及び１９によって固定されている。
このグルコースセンサを用いて、試料溶液中のグルコー
ス濃度とその時の出力電流値を測定した。
ス濃度とその時の出力電流値を測定した。
検量線として第４Ａ図及び第４Ｂ図に示すような結果が
得られた。第４Ａ図はグルコース濃度をリニアスケール
で表示したものであり、第４Ｂ図は第４Ａ図の低濃度領
域を両対数表示により拡大したものである。また、図の
検量線Ｉは定常状態になった時の出力電流変化Δ■ （
μＡ）を、そして検量線■は単位時間当りの最大出力電
流変化率ｄｌ／ｄｔ（μＡ−３）を、それぞれ表わす。
得られた。第４Ａ図はグルコース濃度をリニアスケール
で表示したものであり、第４Ｂ図は第４Ａ図の低濃度領
域を両対数表示により拡大したものである。また、図の
検量線Ｉは定常状態になった時の出力電流変化Δ■ （
μＡ）を、そして検量線■は単位時間当りの最大出力電
流変化率ｄｌ／ｄｔ（μＡ−３）を、それぞれ表わす。
これらの結果から、本発明を適用したグルコースセン４
ノ・の場合、酵素の失活が少なくかつ良好な応答が得ら
れることが判る。
ノ・の場合、酵素の失活が少なくかつ良好な応答が得ら
れることが判る。
本発明によれば、固定される酵素の失活を防ぎ、酵素電
極の構造及び小型化に応じて形状を制御できる、加工性
の良い酵素固定化膜が簡便に得られる。
極の構造及び小型化に応じて形状を制御できる、加工性
の良い酵素固定化膜が簡便に得られる。
第１図はグルコースセンサの構成図、
第２図は酸素電極の原理図、
第３図は酸素電極の構成図、
そして
第４Ａ図及び第４Ｂ図は、それぞれ、グルコース濃度と
出力電流変化及び最大出力電流変化率の関係を示した検
量線である。 図中、２は電解液、５はカソード、６は酵素固定化膜、
７はガス透過性膜、そして８は透析膜である。 グルコースセンサの構成図 ２− 電解液 ５− カソード ６− 酵素固定化膜 ７− ガス透過性膜 ８− 透析膜 酸素電極の原理図 酸素電極の構成図第
３図
出力電流変化及び最大出力電流変化率の関係を示した検
量線である。 図中、２は電解液、５はカソード、６は酵素固定化膜、
７はガス透過性膜、そして８は透析膜である。 グルコースセンサの構成図 ２− 電解液 ５− カソード ６− 酵素固定化膜 ７− ガス透過性膜 ８− 透析膜 酸素電極の原理図 酸素電極の構成図第
３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、糖鎖を分子構造中に有する酵素を、その糖鎖に特異
的に結合可能な蛋白質を用いて担体に結合させてなる酵
素固定化膜。 ２、前記酵素がグルコースオキシダーゼであり、そして
前記糖結合性蛋白質がレクチンである、特許請求の範囲
第１項に記載の酵素固定化膜。 ３、糖鎖を分子構造中に有する酵素をその酵素の糖鎖に
特異的に結合可能な蛋白質を用いて担体に結合させてな
る酵素固定化膜を有している酵素電極。 ４、前記酵素がグルコースオキシダーゼであり、そして
前記糖結合性蛋白質がレクチンである、特許請求の範囲
第３項に記載の酵素電極。 ５、前記酸素固定化膜が電極のカソード上に酸素ガス透
過性膜を介して被覆されている、特許請求の範囲第３項
又は第４項に記載の酸素電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069773A JPS62228273A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 酵素固定化膜及び酵素電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069773A JPS62228273A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 酵素固定化膜及び酵素電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228273A true JPS62228273A (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=13412440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069773A Pending JPS62228273A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 酵素固定化膜及び酵素電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62228273A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004058687A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Shionogi Co., Ltd. | 糖鎖捕捉分子を用いた糖鎖精製濃縮法および糖鎖構造解析法 |
| CN104931560A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-09-23 | 王天星 | 一种生物传感器及其制备方法和应用 |
| JP2020065486A (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立大学法人東京工業大学 | 酵素固定化用担体および固定化酵素 |
-
1986
- 1986-03-29 JP JP61069773A patent/JPS62228273A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004058687A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Shionogi Co., Ltd. | 糖鎖捕捉分子を用いた糖鎖精製濃縮法および糖鎖構造解析法 |
| JPWO2004058687A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2006-04-27 | 塩野義製薬株式会社 | 糖鎖捕捉分子を用いた糖鎖精製濃縮法および糖鎖構造解析法 |
| JP2010046665A (ja) * | 2002-12-26 | 2010-03-04 | Shionogi & Co Ltd | 糖鎖捕捉分子を用いた糖鎖精製濃縮法および糖鎖構造解析法 |
| US9139607B2 (en) | 2002-12-26 | 2015-09-22 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Method of purifying/concentrating sugar chain with sugar chain-trapping molecule and method of analyzing sugar chain structure |
| US9683006B2 (en) | 2002-12-26 | 2017-06-20 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Method of purifying/concentrating sugar chains with a sugar chain-trapping molecule and method of analyzing sugar chain structure |
| CN104931560A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-09-23 | 王天星 | 一种生物传感器及其制备方法和应用 |
| JP2020065486A (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立大学法人東京工業大学 | 酵素固定化用担体および固定化酵素 |
| WO2020085217A1 (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立大学法人東京工業大学 | 酵素固定化用担体および固定化酵素 |
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