RU2075482C1 - Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы - Google Patents
Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075482C1 RU2075482C1 RU92001875A RU92001875A RU2075482C1 RU 2075482 C1 RU2075482 C1 RU 2075482C1 RU 92001875 A RU92001875 A RU 92001875A RU 92001875 A RU92001875 A RU 92001875A RU 2075482 C1 RU2075482 C1 RU 2075482C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- enzyme
- electrode
- glucose
- copolymer
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Использование: в медицине, сельском хозяйстве, фармацевтической и пищевой промышленности при амперометрическом количественном анализе содержания глюкозы. Сущность изобретения: ферментный полимерный электрод (ФПЭ) для анализа глюкозы получают электрохимической полимеризацией N-метилпиррола в нейтральном водном солевом растворе в присутствии фермента глюкооксидазы и натриевой соли сополимера этилена и перфтор-(4-метил-3,6-диоксо-октан-7) сульфофторида общей формулы, приведенной в формуле изобретения, где m = 1 - 1,4; n = 1000, с концентрацией ее в растворе (1-2) • 10-3 H в расчете на содержание сульфогрупп в сополимер в потенциальном режиме при электрическом потенциале относительно насыщенного каломельного электрода 1100 мВ. Свойства ФПЭ: интервал пропорциональности между силой тока и концентрацией глюкозы (интервал амперометрического определения содержания глюкозы) 10-4-6•10-3 М, время выхода силы тока на стационарное значение (время отклика) 5 мин.
Description
Изобретение относится к способам приготовления ферментных полимерных электродов (ФПЭ). Такие электроды находят широкое применение для амперометрического анализа на содержание индивидуальных химических веществ в здравоохранении, сельском хозяйстве, фармацевтической и пищевой промышленности, контроле окружающей среды.
Известны способы приготовления ФПЭ путем включения фермента в проводящий органический полимер, который обеспечивает перенос заряда между токоотводом и активным центром во время протекания редокс-реакции на электроде [1] С этой целью проводят электрополимеризацию мономера (пиррол, N-метилпиррол, анилин, фенол) в водных электролитах, содержащих фермент, в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. При этом образующийся катион-радикал инициирует рост линейной полимерной цепи, которая адсорбируется на электрод, давая полимерную пленку. В процессе роста пленки происходит захват молекул фермента. Вследствие относительно крупных размеров этих молекул они остаются в пленке при работе ФПЭ и не переходят в анализируемый раствор. Для анализа на содержание глюкозы используются ФПЭ, содержащие глюкозооксидазу (ФПЭ-ГОД), на поверхности которых протекают следующие реакции:
β-глюкоза+O2_→ β-глюконовая кислота +H2O2 (1)
H2O2_→ O2+2H++2e- (2)
Реакция /2/ является токообразующей и величина тока, протекающего через ФПЭ, пропорциональна содержанию глюкозы в анализируемом растворе.
β-глюкоза+O2_→ β-глюконовая кислота +H2O2 (1)
H2O2_→ O2+2H++2e- (2)
Реакция /2/ является токообразующей и величина тока, протекающего через ФПЭ, пропорциональна содержанию глюкозы в анализируемом растворе.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ приготовления ФПЭ электрополимеризацией N-метилпиррола /0,05 М/ в присутствии ГОД /1 г/л/ на платиновом дисковом электроде в фосфатном буферном водном растворе /pH 7,2/, содержащем 0,1M /C4H9/4NBF4, в потенциостатическом режиме в интервале потенциалов 750 950 мВ относительно насыщенного каломельного электрода /нас. К.э/ [2]
Область пропорциональности между силой тока ФПЭ-ГОД и концентрацией глюкозы ограничена интервалом 0,1-1 мМ, что ограничивает возможности практического использования данного электрода. Кроме того, время выхода силы тока ФПЭ-ГОД на стационарное значение /время отклика/ составляет 5 мин.
Область пропорциональности между силой тока ФПЭ-ГОД и концентрацией глюкозы ограничена интервалом 0,1-1 мМ, что ограничивает возможности практического использования данного электрода. Кроме того, время выхода силы тока ФПЭ-ГОД на стационарное значение /время отклика/ составляет 5 мин.
Техническим результатом изобретения является улучшение электроаналитических характеристик электрода за счет расширения области пропорциональности и сокращение времени отклика.
Результат достигается благодаря тому, что электрополимеризацию N-метилпиррола ведут в водном солевом растворе электролита, содержащем, кроме ГОД, 10-3-2•10-3 н /в пересчете на сульфогруппы/ натриевой соли водорастворимого сополимера этилена с перфтор /4-метил-3,6-диоксо-октен-7/сульфофторидом общей формулы:
где m 1 1,4; n≈ 1000. Условное название сополимера-альтион. /ТУ 5531-92/ Электрополимеризацию ведут при постоянном потенциале 1100 мВ /относительно нас. к.э./
Отличительными признаками изобретения является введение в раствор для электрополимеризации натриевой соли альтиона. Введение альтиона улучшает морфологию пленки делает ее более гладкой и эластичной.
где m 1 1,4; n≈ 1000. Условное название сополимера-альтион. /ТУ 5531-92/ Электрополимеризацию ведут при постоянном потенциале 1100 мВ /относительно нас. к.э./
Отличительными признаками изобретения является введение в раствор для электрополимеризации натриевой соли альтиона. Введение альтиона улучшает морфологию пленки делает ее более гладкой и эластичной.
При использовании ФПЭ-ГОД, приготовленного согласно данному изобретению, область пропорциональности расширяется до 6 мМ, т.е. в 6 раз по сравнению с прототипом, а время отклика сокращается до 30 с (в прототипе 5 мин).
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1.
Пример 1.
ФПЭ-ГОД получали электрополимеризацией N-метилпиррола (0,05 М) в потенциостатическом режиме при потенциале 1100 мВ (относительно нас.к.э.) в водном растворе NaClO4, содержащем 1 г/л ГОД и 10-3 н альтиона, в бездиафрагменной трехэлектродной ячейке объемом 3 мл. Вспомогательным электродом служила платиновая пластина, электродом сравнения являлся насыщенный каломельный электрод. Электрополимеризацию проводили на платиновом дисковом электролите диаметром 1 мм и заканчивали после пропускания 150 350 Кл/см2. Полученный ФПЭ-ГОД тщательно промывали дистиллированной водой и фосфатным буферным раствором. Испытание ФПЭ-ГОД проводили в насыщенном воздухом фосфатном буферном растворе (pH 7,0) при потенциале +0,6В (относительно нас.к.э. ). Электрод предварительно выдерживали при этом же потенциале до достижения постоянного значения фонового тока, которое в дальнейшем считали нулевым. Аликвоты глюкозы вводили при включенной ячейке. Величина тока ФПЭ-ГОД была пропорциональна концентрации глюкозы в интервале 10-4-6•10-3 М, а время отклика электрода составляло 30 с.
Пример 2 (сопоставительный).
ФПЭ-ГОД получали, как описано в примере 1, но в раствор для электрополимеризации не вводили альтион и электролиз вели при потенциале +0,7 В. Испытание ФПЭ-ГОД проводили, как описано в примере 1. Величина тока была пропорциональна концентрации глюкозы в интервале 10-4-10-3 М, а время отклика составляло 5 мин.
Claims (1)
- Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы электрохимической полимеризацией N-метилпиррола в нейтральном водном солевом растворе в присутствии глюкооксидаза на платиновом электроде в потенциостатическом режиме, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии натриевой соли сополимера этилена с перфтор(4-метил-3,6-диоксо-октен-7)сульфофторидом общей формулы
где m 1 1,4; n 1000,
с концентрацией ее в растворе (1 2) • 10- 3 н. в расчете на содержание сульфогрупп в сополимере.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92001875A RU2075482C1 (ru) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92001875A RU2075482C1 (ru) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92001875A RU92001875A (ru) | 1996-05-10 |
| RU2075482C1 true RU2075482C1 (ru) | 1997-03-20 |
Family
ID=20130871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92001875A RU2075482C1 (ru) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2075482C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014124130A1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-14 | Avertica, Inc. | Polymers, substrates, methods for making such, and devices comprising the same |
-
1992
- 1992-10-22 RU RU92001875A patent/RU2075482C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Lorve C.R. and others Enzime entrapment in conducting organic polymers: applications in amperometric biosensors. Eleitronic properties of conjugated polymers. III Eds. H. Hurzman, M.Mehring, S.Roth. Springer. Verlag Berlin, Heidelberg., 1989, p.432-436. 2. Bartlett P.N., Whitaker R.G. Electrochemical immobilisation of enzimes, part II. Glurose oxidose immobilisation in pblu-N-methyl-pyrrole. J.Electroanal. Chem., 1987, v.1-21, p.27-48. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014124130A1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-14 | Avertica, Inc. | Polymers, substrates, methods for making such, and devices comprising the same |
| US9193819B2 (en) | 2013-02-06 | 2015-11-24 | Avertica, Inc. | Polymers, substrates, methods for making such, and devices comprising the same |
| US9200106B2 (en) | 2013-02-06 | 2015-12-01 | Avertica, Inc. | Polymers, substrates, methods for making such, and devices comprising the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | Determination of uric acid at electrochemically activated glassy carbon electrode | |
| Brabec et al. | Electrochemical behaviour of proteins at graphite electrodes. I. Electrooxidation of proteins as a new probe of protein structure and reactions | |
| Mulchandani et al. | Amperometric detection of peroxides with poly (anilinomethylferrocene)-modified enzyme electrodes | |
| Raoof et al. | Electrocatalytic oxidation of glutathione at carbon paste electrode modified with 2, 7-bis (ferrocenyl ethyl) fluoren-9-one: application as a voltammetric sensor | |
| Ju et al. | Electrocatalytic reduction and determination of dissolved oxygen at a poly (nile blue) modified electrode | |
| Chen et al. | Methylene blue/perfluorosulfonated ionomer modified microcylinder carbon fiber electrode and its application for the determination of hemoglobin | |
| Miao et al. | Amperometric glucose biosensor based on immobilization of glucose oxidase in chitosan matrix cross‐linked with glutaraldehyde | |
| Ağın | Electrochemical determination of amoxicillin on a poly (acridine orange) modified glassy carbon electrode | |
| Ojani et al. | Preparation of poly N, N-dimethylaniline/ferrocyanide film modified carbon paste electrode: application to electrocatalytic oxidation of l-cysteine | |
| Freund et al. | Anion-excluding polypyrrole films | |
| Nakabayashi et al. | Amperometric glucose sensors fabricated by electrochemical polymerization of phenols on carbon paste electrodes containing ferrocene as an electron transfer mediator | |
| Mousty et al. | Electrogeneration of a hydrophilic cross‐linked polypyrrole film for enzyme electrode fabrication. Application to the amperometric detection of glucose | |
| Gao et al. | Voltammetric determination of dopamine in the presence of ascorbic acid at over-oxidized polypyrrole–indigo carmine film-coated electrodes | |
| Naik et al. | Surfactant induced iron (II) phthalocyanine modified carbon paste electrode for simultaneous detection of ascorbic acid, dopamine and uric acid | |
| Fei et al. | An amperometric biosensor for glucose based on electrodeposited redox polymer/glucose oxidase film on a gold electrode | |
| Zhao et al. | Electrochemical Behavior of Norepinephrine at Poly (2, 4, 6‐trimethylpyridine) Modified Glassy Carbon Electrode | |
| Soysal | An electrochemical sensor based on molecularly imprinted polymer for methyl paraben recognition and detection | |
| RU2075482C1 (ru) | Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы | |
| Zhou et al. | The electrochemical polymerization of redox dye‐nile blue for the amperometric determination of hemoglobin | |
| Jeyalakshmi et al. | Simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid using PEDOT polymer modified electrodes | |
| Trojanowicz et al. | A potentiometric polypyrrole‐based glucose biosensor | |
| Kul et al. | Poly (acridine orange)-modified glassy carbon electrodes: electrosynthesis, characterisation and sensor application with uric acid | |
| Zeng et al. | Voltammetric determination of epinephrine with a 3‐mercaptopropionic acid self‐assembled monolayer modified gold electrode | |
| Wu et al. | Electrochemical Studies on the Oxidation of Thymineat β‐Cyclodextrin Modified Electrode | |
| Stará et al. | Chemically modified carbon paste and carbon composite electrodes |