JPS63196832A - 炭水化物センサ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炭水化物センサに関する。更に詳しくは、脂
質、たん白質などとの混合物中から炭水化物のみを選択
的に検知するためのセンサに関する。

Ｃ従来の技術〕 炭水化物は、一般にグルコースなどの単糖類、数個の単
糖単位の結合によって生ずるマルトースなどのオリゴ糖
類、更にはでん粉、セルロースなどのように多数の単糖
が結合した多糖類に分類される。

これらの炭水化物を、脂質、たん白質などとの混合物中
から選択的に検知することは、従来技術では困難な点が
多い。従来技術としては、強いて挙げれば液体クロマト
グラフィー、ガスクロマトグラフィー、比色−吸光光度
法などが挙げられるが、いずれも次のような難点がみら
れる。

液体クロマトグラフィーの場合には、混合物中から炭水
化物を選択的に検知しようとしても、分子量が似かよっ
ている物質同志の定性が困難となる。ガスクロマトグラ
フィーの場合には、こうした問題点以外に、検知する対
象物質の分子量に制限がみられるので、高分子量のもの
は検知できない。また、比色−吸光光度法の場合には、
前処理に多大の手間が必要とされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは先に、有機物質を付着させる材料物質を水
晶振動子に膜状に被覆させた後、この被覆された膜材料
表面に有機物質を付着させ、それによってもたらされる
水晶振動子の固有周波数の変化を測定し、その変化量に
対応する有機物質の重量を算出するという有機物質の微
量測定法を提案している（特開昭６１−２３１，４１９
号公報）。

この有機物質の微量測定法は、主として生理活性物質の
微量測定に向けられているが、本発明者は炭水化物を特
異的に結合する炭水化物レセプタの一種であるコンカナ
バリンＡを特定の手段で水晶振動子表面上に固定化する
ことにより、炭水化物の有効な検知手段が提供されるこ
とを見出した。

〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕従って
、本発明は炭水化物センサに係り、この炭水化物センサ
は、水晶振動子表面上のポリビニルブチラール膜にジア
ルデヒド化合物を介してコンカナバリンＡを結合せしめ
てなる。

の形成は、ポリビニルブチラールを塩化メチレン、アセ
トン、メチルエチルケトン、エタノールなどの有機溶媒
に約０．０５〜２０重景気、好ましくは約１〜１０重量
での濃度で溶解させたドープ液を調製し、これを水晶振
動子表面上に滴下し、回転塗布するなどの手段を適用し
て室温乃至約８０℃の雰囲気中に放置することにより行
われる。この際、相対湿度（Ｒ）Ｉ）が約３０％以上の
雰囲気中で濃度約１０重量％以下のドープ液を乾燥させ
ると、多数の微細孔を有する多孔質化された膜が形成さ
れ、このような多孔質化膜も好適に用いられる。

このようにして形成されたポリビニルブチラール膜にジ
アルデヒド化合物を介してコンカナバリンＡを結合させ
ることは、ポリビニルブチラール膜に好ましくはグルタ
ルアルデヒドが用いられるジアルデヒド化合物およびコ
ンカナバリンＡを順次反応させることにより行われる。

ポリビニルブチラールは、そもそもポリ酢酸ビニルけん
化物から誘導され、ビニルアルコール基を一部残存せし
めて市販されているので、それを利用してジアルデヒド
化合物を反応させる。この反応は、一般に室温乃至約４
０℃の温度で、濃度約０．１〜５％のジアルデヒド化合
物の水溶液中に水晶振動子表面上に形成された膜状物を
浸漬することにより行われる。

コンカナバリンＡ（Ｃｏｎ　Ａ）は、細胞膜複合糖質の
糖鎖を結合することによって細胞凝集などの効果を及ぼ
す物質であるレクチンであって、タチナタマメから抽出
、精製された物質である。この物質は、アミノ基を有し
ているので、これを利用して上記ジアルデヒド化合物の
未反応アルデヒド基と反応させ、結合させる。この反応
は、ＰＨを約６〜７．５に調整した濃度約０．５〜１０
■／　ｍ　ＱのコンカナバリンＡ水溶液中に、約３〜２
０℃の温度で約２４〜４８時間浸漬することにより行わ
れる。

このようにして結合されたコンカナバリンＡは、それの
糖結合性を利用し、グルコース、果糖、ガラクトース、
しよ糖、麦芽糖、乳糖、でん粉、グリコーゲン、セルロ
ース、ペプチドグリカン、マンナン、プロテオグリカン
などの各種炭水化物を特異的に結合させることができる
。

水晶振動子は、その表面に結合した炭水化物の重量によ
り、その振動周波数が変化するので、その変化量によっ
て炭水化物量を知ることができる。

ΔＦ＝ＫＡｍ ムＦ二周波数変化量 に：定数 Ａ醜：結合重量変化量 このようにして構成される炭水化物センサ１の周波数測
定回路の一例が第１図に示されており、測定された周波
数は周波数カウンタ２によって計測される。

〔発明の効果〕

水晶振動子の表面にポリビニルブチラール膜およびジア
ルデヒド化合物を介してコンカナバリンＡを結合させて
構成される本発明の炭水化物センサは、炭水化物のみを
脂質、たん白質などと区別して選択的に検知する機能を
有している。従って、この炭水化物センサは、化学、発
酵、医学などの幅広い産業分野で利用することができる
。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例 水晶振動子（へ雲通信工業製品；ＡＴカット、　６ＭＨ
ｚ）をスピナー（ミカサ製ＩＨ−０２）上に固定し、濃
度１重量２のポリビニルブチラールの塩化メチレン溶液
０．２ｏｎを水晶振動子表面に滴下し、３０００ｒｐｍ
、３０秒間の条件下で回転塗布した。これを、室温下に
２４時間放置した後、やはり室温下で濃度１重量ごのグ
ルタルアルデヒド（東京化成製品）水溶液中に２４時間
浸漬した。水溶液中から引き上げ、十分に水洗した後、
ＰＨ７，２に調整された濃度１　ｍｇ／ｍΩのコンカナ
バリンＡ（シグマ社製品）水溶液中に、４℃で２４時間
浸漬し、その後十分に水洗した。

このようにして形成されたセンサを、第１図に示される
測定装置に装着し、水溶液中の炭水化物濃度の測定に用
いた。炭水化物水溶液として、濃度０．１〜５■／ｗｒ
Ｑのグルコース水溶液を用いると、第２図のグラフに示
されるような測定結果が得られた。この結果から、グル
コース濃度０．５〜４■／ＩＩＱの範囲内で濃度と周波
数変化との間に相関関係が認められた。

なお、脂質であるフォスファチジルコリン、たん白質で
あるアルブミンに対しては応答がみられなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る炭水化物センサを用いた周波数
測定回路の一例である。また、第２図は、グルコース濃
度と周波数変化との関係を表わすグラフである。 （符号の説明） １・・・・・炭水化物センサ ２・・・・・周波数カウンタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水晶振動子表面上のポリビニルブチラール膜にジア
   ルデヒド化合物を介してコンカナバリンＡを結合せしめ
   た炭水化物センサ。 ２、ジアルデヒド化合物がグルタルアルデヒドである特
   許請求の範囲第１項記載の炭水化物センサ。 ３、ポリビニルブチラール膜にジアルデヒド化合物およ
   びコンカナバリンＡを順次反応させることによりコンカ
   ナバリンＡを膜上に結合させた特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の炭水化物センサ。