JPH0157733B2 - - Google Patents
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- JPH0157733B2 JPH0157733B2 JP56132553A JP13255381A JPH0157733B2 JP H0157733 B2 JPH0157733 B2 JP H0157733B2 JP 56132553 A JP56132553 A JP 56132553A JP 13255381 A JP13255381 A JP 13255381A JP H0157733 B2 JPH0157733 B2 JP H0157733B2
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Classifications
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酵素電極に関するものであり、更に詳
細には酵素の相対的特異性を調節するために薄層
の電気化学的セルを用いる基質特異性ガラクトー
スオキシダーゼ酵素電極に関する。
細には酵素の相対的特異性を調節するために薄層
の電気化学的セルを用いる基質特異性ガラクトー
スオキシダーゼ酵素電極に関する。
ポーラログラフセル系は各種物質の測定に関し
近年極めて一般的なものとなつている。加うる
に、酵素はポーラログラフセルに使用されてお
り、特に測定対象の未知物質自身はポーラログラ
フ活性ではないが、該未知物質との酵素反応によ
り生産或いは消費される物質が検出可能であるよ
うな場合に使用されている。例えばガラクトース
はポーラログラフ活性ではないが、酵素ガラクト
ースオキシダーゼの存在下に下記反応が起る。ガ
ラクトース＋O2→H2O2＋ガラクトヘキソジアル
ドース該反応により生産される過酸化水素はポー
ラログラフセル（例えばクラーク（Clark）の米
国特許第3539455号に記載のもの）により測定可
能である。生産される過酸化水素はガラクトース
の存在量に比例するので、基質中に存在する未知
のガラクトース量の定量が理論的に可能である。
同様にして、前記反応機構にて使用される酸素の
量を測定することによつてもガラクトース存在量
の定量は可能である。
近年極めて一般的なものとなつている。加うる
に、酵素はポーラログラフセルに使用されてお
り、特に測定対象の未知物質自身はポーラログラ
フ活性ではないが、該未知物質との酵素反応によ
り生産或いは消費される物質が検出可能であるよ
うな場合に使用されている。例えばガラクトース
はポーラログラフ活性ではないが、酵素ガラクト
ースオキシダーゼの存在下に下記反応が起る。ガ
ラクトース＋O2→H2O2＋ガラクトヘキソジアル
ドース該反応により生産される過酸化水素はポー
ラログラフセル（例えばクラーク（Clark）の米
国特許第3539455号に記載のもの）により測定可
能である。生産される過酸化水素はガラクトース
の存在量に比例するので、基質中に存在する未知
のガラクトース量の定量が理論的に可能である。
同様にして、前記反応機構にて使用される酸素の
量を測定することによつてもガラクトース存在量
の定量は可能である。
ガラクトースオキシダーゼ酵素は残念ながら非
特異性酵素であつて、ガラクトース、グリセリ
ン、ジヒドロキシアセトン及びグリセルアルデヒ
ドを含む各種基質に対して過酸化水素の生産と酸
素消費の触媒機能を有する。これらの化合物は２
種以上共存している場合が多く、例えば血漿には
ガラクトースとグリセリンが共存する。ガラクト
ースオキシダーゼは非特異性であるため、ガラク
トースオキシダーゼを用いるポーラログラフ測定
系でこれらの化合物の識別は不可能である。従つ
てポーラログラフによる定量測定を可能とするた
めには、ガラクトースオキシダーゼの相対的基質
選択性を調節する方法が必要である。
特異性酵素であつて、ガラクトース、グリセリ
ン、ジヒドロキシアセトン及びグリセルアルデヒ
ドを含む各種基質に対して過酸化水素の生産と酸
素消費の触媒機能を有する。これらの化合物は２
種以上共存している場合が多く、例えば血漿には
ガラクトースとグリセリンが共存する。ガラクト
ースオキシダーゼは非特異性であるため、ガラク
トースオキシダーゼを用いるポーラログラフ測定
系でこれらの化合物の識別は不可能である。従つ
てポーラログラフによる定量測定を可能とするた
めには、ガラクトースオキシダーゼの相対的基質
選択性を調節する方法が必要である。
斯る酵素を含む溶液の酸化―還元（レドツク
ス）電位に応じて活性が変化するような酵素その
他の蛋白質が存在することは既知である。例えば
サンサナム（Samthanam）他、J.American
Chemical Societh274（1977）は、ウレアーゼ酵
素を水銀被覆サーミスターの表面上に吸着させる
と、ある還元電位で活性を可逆的に失う（サーミ
スター上の温度変化にて測定）と報告している。
しかしながらこの技術の有効性は水銀上に直接吸
着するような蛋白質に限定され、応答時間は遅
く、感度も十分ではない。
ス）電位に応じて活性が変化するような酵素その
他の蛋白質が存在することは既知である。例えば
サンサナム（Samthanam）他、J.American
Chemical Societh274（1977）は、ウレアーゼ酵
素を水銀被覆サーミスターの表面上に吸着させる
と、ある還元電位で活性を可逆的に失う（サーミ
スター上の温度変化にて測定）と報告している。
しかしながらこの技術の有効性は水銀上に直接吸
着するような蛋白質に限定され、応答時間は遅
く、感度も十分ではない。
ハミルトン（Hamilton）他の1Oxidases and
Related Redox Systems（オキシダーゼと関連レ
ドツクス系）103（1965）には、ガラクトースオキ
シダーゼ酵素も含む溶液の電位「制御」に関する
理論的記述がある。ハミルトンとその共同研究者
はフエリシアン化物とフエロシアン化物を所与の
割合で用いて溶液電位を化学的に制御した。続い
てガラクトースオを添加しクラーク（Clark）酸
素電極で酸素の取込み量を監視することにより活
性を定量し、溶液電位（フエリシアン化物対フエ
ロシアン化物の比）に対し活性をプロツトした。
この方法は数種の溶液を調製せねばならぬため長
時間を要するのみならず、酵素が遭遇する真の溶
液電位が不確実であるという問題もあつた。フエ
リシアン化物対フエロシアン化物の比はこれら化
合物を溶液に添加したあとは制御不可であり、し
かもこの比は活性測定前及び／又は測定中に変化
し得るものだからである。
Related Redox Systems（オキシダーゼと関連レ
ドツクス系）103（1965）には、ガラクトースオキ
シダーゼ酵素も含む溶液の電位「制御」に関する
理論的記述がある。ハミルトンとその共同研究者
はフエリシアン化物とフエロシアン化物を所与の
割合で用いて溶液電位を化学的に制御した。続い
てガラクトースオを添加しクラーク（Clark）酸
素電極で酸素の取込み量を監視することにより活
性を定量し、溶液電位（フエリシアン化物対フエ
ロシアン化物の比）に対し活性をプロツトした。
この方法は数種の溶液を調製せねばならぬため長
時間を要するのみならず、酵素が遭遇する真の溶
液電位が不確実であるという問題もあつた。フエ
リシアン化物対フエロシアン化物の比はこれら化
合物を溶液に添加したあとは制御不可であり、し
かもこの比は活性測定前及び／又は測定中に変化
し得るものだからである。
ハイネマン（Heineman）他は47Anal.
Chem.79（1975）で薄層電気化学的セルを用いて
数種の酵素の標準酸化還元電位（Eo′）を計算し
ている。関心酵素の含有溶液に一連の相異なる電
圧を加えて被酸化成分と被還元成分の比を分光光
度測定して真線グラフとするとその切片が標準レ
ドツクス電位（Eo′）なのである。
Chem.79（1975）で薄層電気化学的セルを用いて
数種の酵素の標準酸化還元電位（Eo′）を計算し
ている。関心酵素の含有溶液に一連の相異なる電
圧を加えて被酸化成分と被還元成分の比を分光光
度測定して真線グラフとするとその切片が標準レ
ドツクス電位（Eo′）なのである。
同様にしてカジヤー（Caja）は61 Analytical
Chemistry，1328（1979年７月）の「定型応用の
ための薄層セル」に薄層セルと薄層線電極につき
記載している。薄層電極はナフイオン（nafion）
陽イオン交換チユーブ包まれたものである。この
研究者等は陽イオン交換膜の選択浸透性とその結
果として電気的に活性な陰イオン及び／又は電気
的に活性な多量の中性化学種を含有する溶液は極
く少量にて電気化学研究に十分である利点を強調
している。しかし、基質を調節条件下で膜層セル
導入する旨の記載はなく、記述の形状からみても
基質が厚いナフイオン膜を通過して平衡に達する
速度は遅いので、酵素活性の迅速定量はおそらく
不可であろう。
Chemistry，1328（1979年７月）の「定型応用の
ための薄層セル」に薄層セルと薄層線電極につき
記載している。薄層電極はナフイオン（nafion）
陽イオン交換チユーブ包まれたものである。この
研究者等は陽イオン交換膜の選択浸透性とその結
果として電気的に活性な陰イオン及び／又は電気
的に活性な多量の中性化学種を含有する溶液は極
く少量にて電気化学研究に十分である利点を強調
している。しかし、基質を調節条件下で膜層セル
導入する旨の記載はなく、記述の形状からみても
基質が厚いナフイオン膜を通過して平衡に達する
速度は遅いので、酵素活性の迅速定量はおそらく
不可であろう。
このように、ポーラログラフ系に於ける各種基
質に関し、ガラクトースオキシダーゼの相対的特
異性を調節するためにガラクトースオキシダーゼ
含有溶液のレドツクス電位の制御を用いる方法は
見当らない。
質に関し、ガラクトースオキシダーゼの相対的特
異性を調節するためにガラクトースオキシダーゼ
含有溶液のレドツクス電位の制御を用いる方法は
見当らない。
ポーラログラフ以外の分野に於ても酵素反応の
制御に関する提案はある。フレスネル（Fresnel）
は米国特許第4016044号及び同第3919052号で、酵
素触媒による食品の製造及び処理の分野に於て斯
る提案を行なつている。フレスネルは、酵素電極
（電気伝導性の固体支持物上に固定した酵素）に
電圧を加え、反応中のこの電位値を反応条件及び
酵素活性の変化を補償し且つそれにより確実に反
応速度を一定にするよう調節することにより酵素
反応の制御が達成されると述べている。フレスネ
ルは米国特許第3919052号に於て、該技術により
「必要ならば変性すべき酵素……を特異なものと
することができる」とすら述べている。しかしな
がら、この特許には、特異性に関して莫然とした
提案以上の開示は何等なされていない。確かに、
ポーラログラフ系に於ける各種基質に対しガラク
トースオキシダーゼの相対的特異性を調節するた
め、ガラクトースオキシダーゼ含有溶液の溶液電
位を制御することに関する記載は何等なされてい
ない。
制御に関する提案はある。フレスネル（Fresnel）
は米国特許第4016044号及び同第3919052号で、酵
素触媒による食品の製造及び処理の分野に於て斯
る提案を行なつている。フレスネルは、酵素電極
（電気伝導性の固体支持物上に固定した酵素）に
電圧を加え、反応中のこの電位値を反応条件及び
酵素活性の変化を補償し且つそれにより確実に反
応速度を一定にするよう調節することにより酵素
反応の制御が達成されると述べている。フレスネ
ルは米国特許第3919052号に於て、該技術により
「必要ならば変性すべき酵素……を特異なものと
することができる」とすら述べている。しかしな
がら、この特許には、特異性に関して莫然とした
提案以上の開示は何等なされていない。確かに、
ポーラログラフ系に於ける各種基質に対しガラク
トースオキシダーゼの相対的特異性を調節するた
め、ガラクトースオキシダーゼ含有溶液の溶液電
位を制御することに関する記載は何等なされてい
ない。
従つて、ガラクトースオキシダーゼ等非特異性
酵素の相対的基質選択性を調節して、定量的分析
測定を可能とする方法は未だ必要とされているの
である。
酵素の相対的基質選択性を調節して、定量的分析
測定を可能とする方法は未だ必要とされているの
である。
本発明は、基質溶液に隣接し、該基質溶液内に
含有される低分子量物質の薄層電気化学的セルへ
の通過を許容し、且つ、高分子量物質を排除する
ための第一の外膜層、 ポーラログラフセルに隣接し、低分子量妨害物
質及び媒介剤の通過を排除し、且つ、電気的に活
性な反応物又は該基質（単数又は複数）―酵素間
反応の生成物の通過を許容するための第二の内膜
層、 第一と第二の膜層間に配置される酵素調製物、 該酵素調製物と接触し該酵素調製物の電位を変
化させるための電極手段、 から構成される、各種基質に対する酵素の相対的
特異性を制御するための薄層電気化学的セル並び
に、酸素と反応し反応生成物として過酸化水素を
形成するレドツクス電位を有する多基質酵素の触
媒作用により特定基質を定量する方法に於て、該
酵素に少くとも１種の電位を加えること、該電位
が該多基質酵素のレドツクス電位の制御に十分で
あること、少なくとも該特定基質を含有する溶液
と該酵素とを接触させること、及び該反応機構の
電気的に活性な反応物又は生成物を測定すること
の諸工程からなる改善を特徴とする方法及び、酸
素と反応し反応生成物として過酸化水素を形成す
るレドツクス電位を有する多基質酵素の触媒作用
により基質の存在を測定する方法に於て、該酵素
に電位を加えること、該酵素により触媒作用をう
ける少くとも１種の基質を含有する溶液と該酵素
とを接触させること、印加電位を変化させること
及び該反応機構の電気的に活性な反応物又は生成
物を該酵素にかけた電位の関数として測定するこ
との諸工程からなる改善を特徴とする方法を提供
するものである。
含有される低分子量物質の薄層電気化学的セルへ
の通過を許容し、且つ、高分子量物質を排除する
ための第一の外膜層、 ポーラログラフセルに隣接し、低分子量妨害物
質及び媒介剤の通過を排除し、且つ、電気的に活
性な反応物又は該基質（単数又は複数）―酵素間
反応の生成物の通過を許容するための第二の内膜
層、 第一と第二の膜層間に配置される酵素調製物、 該酵素調製物と接触し該酵素調製物の電位を変
化させるための電極手段、 から構成される、各種基質に対する酵素の相対的
特異性を制御するための薄層電気化学的セル並び
に、酸素と反応し反応生成物として過酸化水素を
形成するレドツクス電位を有する多基質酵素の触
媒作用により特定基質を定量する方法に於て、該
酵素に少くとも１種の電位を加えること、該電位
が該多基質酵素のレドツクス電位の制御に十分で
あること、少なくとも該特定基質を含有する溶液
と該酵素とを接触させること、及び該反応機構の
電気的に活性な反応物又は生成物を測定すること
の諸工程からなる改善を特徴とする方法及び、酸
素と反応し反応生成物として過酸化水素を形成す
るレドツクス電位を有する多基質酵素の触媒作用
により基質の存在を測定する方法に於て、該酵素
に電位を加えること、該酵素により触媒作用をう
ける少くとも１種の基質を含有する溶液と該酵素
とを接触させること、印加電位を変化させること
及び該反応機構の電気的に活性な反応物又は生成
物を該酵素にかけた電位の関数として測定するこ
との諸工程からなる改善を特徴とする方法を提供
するものである。
本発明に依れば、ポーラログラフ法にて測定さ
れる各種基質材料に対するガラクトースオキシダ
ーゼ酵素の相対的特異性は、酵素に印加されるレ
ドツクス電位の関数として制御される。レドツク
ス電位制御がガラクトースオキシダーゼに有効で
あるのは銅イオンが存在するためであるからと思
われる。ガラクトースオキシダーゼは銅イオンの
みを含有している。該酵素は還元状態、Cu+1で
は不活性であり、酸化状態、Cu+2又はCu+3で活
性である。酸化／還元機構がどのようなものであ
れ、酵素活性の電気化学的制御が本発明に関し可
能である。本発明の好適実施態様に於ては、酵素
を薄層電気化学的セル内に配置することにより酵
素活性を調節する。
れる各種基質材料に対するガラクトースオキシダ
ーゼ酵素の相対的特異性は、酵素に印加されるレ
ドツクス電位の関数として制御される。レドツク
ス電位制御がガラクトースオキシダーゼに有効で
あるのは銅イオンが存在するためであるからと思
われる。ガラクトースオキシダーゼは銅イオンの
みを含有している。該酵素は還元状態、Cu+1で
は不活性であり、酸化状態、Cu+2又はCu+3で活
性である。酸化／還元機構がどのようなものであ
れ、酵素活性の電気化学的制御が本発明に関し可
能である。本発明の好適実施態様に於ては、酵素
を薄層電気化学的セル内に配置することにより酵
素活性を調節する。
薄層セルは、分析対象試料を含有する外部バル
ク溶液と電極を分離するための浸透性外膜を有す
る積層物である。薄層セル自身は厚み10ミクロン
以下であり、酵素を中に閉じこめている。酵素は
遊離のものであつても固定化されたものであつて
もよい。電極は薄層セル内にある電気伝導性材料
の薄い格子板、又はバルク溶液と薄層セル内の酵
素を分離する浸透性膜の裏面にスパツタリングそ
の他の方法で沈着せしめた電気伝導性材料の層で
ある。
ク溶液と電極を分離するための浸透性外膜を有す
る積層物である。薄層セル自身は厚み10ミクロン
以下であり、酵素を中に閉じこめている。酵素は
遊離のものであつても固定化されたものであつて
もよい。電極は薄層セル内にある電気伝導性材料
の薄い格子板、又はバルク溶液と薄層セル内の酵
素を分離する浸透性膜の裏面にスパツタリングそ
の他の方法で沈着せしめた電気伝導性材料の層で
ある。
膜層セルの裏面は、非浸透性支持材料、浸透膜
又は半透膜のいずれであつてもよい。酵素―電極
間に電子を移動させるために電子移動媒介剤を存
在させることが好ましい。該媒介剤は薄層セルに
於ける溶液電位制御を速かに達成させる。
又は半透膜のいずれであつてもよい。酵素―電極
間に電子を移動させるために電子移動媒介剤を存
在させることが好ましい。該媒介剤は薄層セルに
於ける溶液電位制御を速かに達成させる。
薄層セルとバルク溶液を分離する外膜の浸透性
は、酵素は膜を通つて外にでることは出来ぬが、
関心の基質は薄層セル内に拡散可能であるような
ものである。外膜の孔径も電気化学的媒介剤が実
質的に薄層セル内に閉じ込められる程度に十分小
なるものである。
は、酵素は膜を通つて外にでることは出来ぬが、
関心の基質は薄層セル内に拡散可能であるような
ものである。外膜の孔径も電気化学的媒介剤が実
質的に薄層セル内に閉じ込められる程度に十分小
なるものである。
しかしながら別態様として孔径を十分大にして
媒介剤が薄層セルを急速に拡散出入りできるよう
にしたものもある。しかしこの際も酵素は架橋さ
れていることが望ましい。この実施態様に於ける
薄層セルは媒介剤にとつては電気化学的「膜層」
ではない。媒介剤が膜を通して薄層セルの内外に
自由に移動可能だからである。しかしながら酵素
と電極を含有するセルは非常に薄いので、酵素的
レドツクス状態の被媒介（mediated）電位調節
は尚且つ維持可能である。本実施態様を用いると
きの利点の一つは、関心の基質が大きくても（分
子量200以上）薄層セルに拡散可能なことである。
これは媒介剤を薄層内に完全に閉じこめねばなら
ぬ場合には不可能なことであろう。
媒介剤が薄層セルを急速に拡散出入りできるよう
にしたものもある。しかしこの際も酵素は架橋さ
れていることが望ましい。この実施態様に於ける
薄層セルは媒介剤にとつては電気化学的「膜層」
ではない。媒介剤が膜を通して薄層セルの内外に
自由に移動可能だからである。しかしながら酵素
と電極を含有するセルは非常に薄いので、酵素的
レドツクス状態の被媒介（mediated）電位調節
は尚且つ維持可能である。本実施態様を用いると
きの利点の一つは、関心の基質が大きくても（分
子量200以上）薄層セルに拡散可能なことである。
これは媒介剤を薄層内に完全に閉じこめねばなら
ぬ場合には不可能なことであろう。
操作に際し、薄層セルはH2O2電極を有するポ
ーラログラフセル又は酵素電極を有するポーラロ
グラフセルと対にされる。薄層セル内の電極は各
種電位を与える電源に接続される。標準化後、１
以上の関心基質を含有する試料をセルと接触さ
せ、薄層セル内の電極に一連の相異なる電位を加
える。各電位にて生産される過酸化水素又は酵素
取込み（使用セルの型による）の相対量をポーラ
ログラフ測定することにより、試料中の特定基質
（単数又は複数）の同定が可能である。もつとも
好適な主たる使い方は定量的測定である。斯くし
て特定の基質の最大酵素活性水準に対応する単一
電位を薄層内の電極に加えることが可能となり、
薄層中のガラクトースオキシダーゼ酵素は関心の
特定基質の定量的測定に使用されるであろう。
ーラログラフセル又は酵素電極を有するポーラロ
グラフセルと対にされる。薄層セル内の電極は各
種電位を与える電源に接続される。標準化後、１
以上の関心基質を含有する試料をセルと接触さ
せ、薄層セル内の電極に一連の相異なる電位を加
える。各電位にて生産される過酸化水素又は酵素
取込み（使用セルの型による）の相対量をポーラ
ログラフ測定することにより、試料中の特定基質
（単数又は複数）の同定が可能である。もつとも
好適な主たる使い方は定量的測定である。斯くし
て特定の基質の最大酵素活性水準に対応する単一
電位を薄層内の電極に加えることが可能となり、
薄層中のガラクトースオキシダーゼ酵素は関心の
特定基質の定量的測定に使用されるであろう。
二以上の基質が存在しその活性電位依存性の差
異が十分でないときは、この２つの電位各々を正
確に定量測定する必要がある。
異が十分でないときは、この２つの電位各々を正
確に定量測定する必要がある。
（相対差が最大となる電位を得る）
従つて本発明の一目的は、ポーラログラフ系の
各種基質材料に対する酵素の相対特異性を制御す
るための方法及び装置を提供することである。本
発明のこの目的及びその他の目的並びに諸利点
は、以下の説明、付属図面及び特許請求の範囲か
ら明らかであろう。
各種基質材料に対する酵素の相対特異性を制御す
るための方法及び装置を提供することである。本
発明のこの目的及びその他の目的並びに諸利点
は、以下の説明、付属図面及び特許請求の範囲か
ら明らかであろう。
第１図は本発明の薄層電気化学セルを適所に有
するポーラログラフセルの概要図である。
するポーラログラフセルの概要図である。
第２図は第１図の電極配置面の前面図である。
第３ａ図は第１図のポーラログラフセルの下方
中央部の拡大図であり、本発明の薄層電気化学セ
ルの一実施態様を更に詳細に示すものである。
中央部の拡大図であり、本発明の薄層電気化学セ
ルの一実施態様を更に詳細に示すものである。
第３ｂ図は第１図のポーラログラフセルの下方
中央部の拡大図であり、薄層電気化学セルの第二
実施態様を更に詳細に示すものである。
中央部の拡大図であり、薄層電気化学セルの第二
実施態様を更に詳細に示すものである。
第４ａ図は薄層中の電極に於けるフエロシアン
化物／フエリシアン化物の酸化／還元に関する電
流―電位曲線である。
化物／フエリシアン化物の酸化／還元に関する電
流―電位曲線である。
第４ｂ図は、グリセリンのガラクトースオキシ
ダーゼ触媒酸化の活性電位グラフであり、酵素反
応による過酸化水素電流をプロツトしたものであ
る。
ダーゼ触媒酸化の活性電位グラフであり、酵素反
応による過酸化水素電流をプロツトしたものであ
る。
第５図はジヒドロキシアセトンのガラクトース
オキシダーゼ触媒酸化の活性電位グラフであり、
フエロシアン化物／フエリシアン化物の酸化／還
元に関する電流―電位曲線１と酵素による過酸化
水素電流２のプロツトの両者を示している。
オキシダーゼ触媒酸化の活性電位グラフであり、
フエロシアン化物／フエリシアン化物の酸化／還
元に関する電流―電位曲線１と酵素による過酸化
水素電流２のプロツトの両者を示している。
第１図はポーラログラフセル系と組合せた本発
明の薄層電気化学セルを示している。ポーラログ
ラフセル系と組合せた本発明の薄層電気化学セル
を示している。ポーラログラフセル部分１０には
プラスチツク又はガラスの絶縁支持体１２があ
り、形状は円筒形が好ましい。円筒状支持体１２
内にはプラスチツク又はガラスの電気絶縁部分１
４が配置され、白金陽極１６と２個の銀／塩化銀
電極１７及び１８（第２図を参照のこと）を支持
している。電極１６には導体１９が付属してい
る。
明の薄層電気化学セルを示している。ポーラログ
ラフセル系と組合せた本発明の薄層電気化学セル
を示している。ポーラログラフセル部分１０には
プラスチツク又はガラスの絶縁支持体１２があ
り、形状は円筒形が好ましい。円筒状支持体１２
内にはプラスチツク又はガラスの電気絶縁部分１
４が配置され、白金陽極１６と２個の銀／塩化銀
電極１７及び１８（第２図を参照のこと）を支持
している。電極１６には導体１９が付属してい
る。
支持体１２の下端には輪状の環すなわち保持具
１５が設けられており、本発明に依り製作された
薄層電気化学セル２０は支持体１２の端部上の電
極１６，１７及び１８に最も近い位置に維持され
ている。該薄層セルはＯ―リング２１又は類以物
により、支持体上の位置に保持される。
１５が設けられており、本発明に依り製作された
薄層電気化学セル２０は支持体１２の端部上の電
極１６，１７及び１８に最も近い位置に維持され
ている。該薄層セルはＯ―リング２１又は類以物
により、支持体上の位置に保持される。
第３ａ図に示した実施態様の薄層セル２０には
裏壁として内膜層３２があり、陽極１６及び電極
１７と１８の面と接している。外膜層３４は分析
対象試料と接触する。外膜層３４の裏面上には金
等の電気伝導層３８をスパツタリングその他の既
知方法により沈着させる。電気伝導層３８は酵素
層３６内の酵素の電位を変化させるために使用さ
れるものであり、酵素の相対的基質選択性を順々
に変化させる。酵素は、結合剤又はグルタルアル
デヒド等の架橋剤の添加により酵素層３６に固定
化される。酵素層３６の好適形成方法は、酵素と
結合剤又は架橋剤を十分量の液体と共に混合して
流動性ペーストとなし、次にこれを薄い均一な層
にプレスすることである。測定に適当な反応量と
するため、十分量の酵素を混合物中に添入する必
要がある。
裏壁として内膜層３２があり、陽極１６及び電極
１７と１８の面と接している。外膜層３４は分析
対象試料と接触する。外膜層３４の裏面上には金
等の電気伝導層３８をスパツタリングその他の既
知方法により沈着させる。電気伝導層３８は酵素
層３６内の酵素の電位を変化させるために使用さ
れるものであり、酵素の相対的基質選択性を順々
に変化させる。酵素は、結合剤又はグルタルアル
デヒド等の架橋剤の添加により酵素層３６に固定
化される。酵素層３６の好適形成方法は、酵素と
結合剤又は架橋剤を十分量の液体と共に混合して
流動性ペーストとなし、次にこれを薄い均一な層
にプレスすることである。測定に適当な反応量と
するため、十分量の酵素を混合物中に添入する必
要がある。
第３ｂ図に示した実施態様の薄層セル４０は、
酵素層４６をはさむ一対の結合膜層、すなわち外
膜４２―４４及び内膜４２′―４４′からなり、該
酵素層４６にはその中を通る電極４８が含まれ
る。電極４８は細い金線その他の電気伝導性材料
の格子からなる。本実施態様に於ては、膜層４２
と４２′の孔径は酵素が通過できる大きさではな
いので、酵素を固定化する必要はない。
酵素層４６をはさむ一対の結合膜層、すなわち外
膜４２―４４及び内膜４２′―４４′からなり、該
酵素層４６にはその中を通る電極４８が含まれ
る。電極４８は細い金線その他の電気伝導性材料
の格子からなる。本実施態様に於ては、膜層４２
と４２′の孔径は酵素が通過できる大きさではな
いので、酵素を固定化する必要はない。
実施態様３ａ及び３ｂの両者共、膜層３２及び
４２，４２′は実質的に均質のシリコーン、ポリ
メチルメタクリル酸エステル又は酢酸セルロース
からなる。好適実施態様に於ける層３２及び４
２，４２′は、孔径６Åの酢酸セルロースの厚み
約0.10―1.0ミクロンの層である。膜層３４及び
４４，４４′は５―10ミクロン厚のポリカーボネ
ートフイルムであることが好ましく、孔径は種々
変更可能である。実施態様３ａの膜３４は、孔径
が0.03ミクロン付近、孔密度が３×108孔数／cm2
であることが好ましい。実施態様３ｂの膜層４
４，４４′は単なる全体支持層であり、孔径は直
径12ミクロン付近、孔密度は１×105孔数／cm2で
ある。第３ｂ図の膜層４４，４４′は薄い膜層４
２，４２′の支持物として使用されるものであり、
試料のバルク溶液からの非常に大きな妨害化合物
を閉めだすための粗フイルターとしても作用す
る。本タイプの膜層積層物の調製方法並びに酵素
層の調製方法は、ニユーマン（Newman）の米
国特許第3979274号にあり、これを引用する。層
の薄さのため薄層セル２０又は４０は関心基質の
セル内急速拡散を可能とし、応答時間は極度に速
く一分以内に定常状態に達する。第３ａ図に示し
た実施態様に於いては、内膜層３２は0.1―１ミ
クロン厚、外膜層３４は５―10ミクロン厚、酵素
層３６は0.1―２ミクロン付近の厚みであること
が好ましく、電気伝導性層３８は抵抗が約1000オ
ーム／cm2以下となるような極度に薄いものである
ことが好ましい。第３ｂ図に示した実施態様は極
く僅か厚目であるが、やはり膜層４２，４２′は
0.1―１ミクロン厚、膜層４４，４４′は５―10ミ
クロン厚であることが好ましく、酵素層４６と電
極４８の綜括厚みは約３―10ミクロンであり、電
極４８は１―５ミクロン付近である。
４２，４２′は実質的に均質のシリコーン、ポリ
メチルメタクリル酸エステル又は酢酸セルロース
からなる。好適実施態様に於ける層３２及び４
２，４２′は、孔径６Åの酢酸セルロースの厚み
約0.10―1.0ミクロンの層である。膜層３４及び
４４，４４′は５―10ミクロン厚のポリカーボネ
ートフイルムであることが好ましく、孔径は種々
変更可能である。実施態様３ａの膜３４は、孔径
が0.03ミクロン付近、孔密度が３×108孔数／cm2
であることが好ましい。実施態様３ｂの膜層４
４，４４′は単なる全体支持層であり、孔径は直
径12ミクロン付近、孔密度は１×105孔数／cm2で
ある。第３ｂ図の膜層４４，４４′は薄い膜層４
２，４２′の支持物として使用されるものであり、
試料のバルク溶液からの非常に大きな妨害化合物
を閉めだすための粗フイルターとしても作用す
る。本タイプの膜層積層物の調製方法並びに酵素
層の調製方法は、ニユーマン（Newman）の米
国特許第3979274号にあり、これを引用する。層
の薄さのため薄層セル２０又は４０は関心基質の
セル内急速拡散を可能とし、応答時間は極度に速
く一分以内に定常状態に達する。第３ａ図に示し
た実施態様に於いては、内膜層３２は0.1―１ミ
クロン厚、外膜層３４は５―10ミクロン厚、酵素
層３６は0.1―２ミクロン付近の厚みであること
が好ましく、電気伝導性層３８は抵抗が約1000オ
ーム／cm2以下となるような極度に薄いものである
ことが好ましい。第３ｂ図に示した実施態様は極
く僅か厚目であるが、やはり膜層４２，４２′は
0.1―１ミクロン厚、膜層４４，４４′は５―10ミ
クロン厚であることが好ましく、酵素層４６と電
極４８の綜括厚みは約３―10ミクロンであり、電
極４８は１―５ミクロン付近である。
再度第１図について述べるが、例えば第３ａ図
に示した型の薄層セル２０を設置したセル部分１
０は、操作時に試料溶液と接触する位置にある。
試料溶液は室１０１に注入され、指状突起部分１
０３の撹拌により撹拌される。秒単位の時間で酸
素と関心の基質は外膜３４を経て薄層セル内に拡
散し、酵素層３６内のガラクトースオキシダーゼ
と反応するであろう。この反応は過酸化水素を生
産し、これは内膜層３２を経て拡散して白金陽極
１６の活性表面と接触する。次に電流計（示して
いない）が、生産された過酸水素の量を、試料溶
液の基質濃度の尺度として測定する。セル２０は
極度に薄いので過酸化水素生産時間と陽極１６で
の検出時間の遅れは数秒に過ぎない。銀／塩化銀
電極１７は参照電極として機能し過酸化水素検出
回路を完結する。
に示した型の薄層セル２０を設置したセル部分１
０は、操作時に試料溶液と接触する位置にある。
試料溶液は室１０１に注入され、指状突起部分１
０３の撹拌により撹拌される。秒単位の時間で酸
素と関心の基質は外膜３４を経て薄層セル内に拡
散し、酵素層３６内のガラクトースオキシダーゼ
と反応するであろう。この反応は過酸化水素を生
産し、これは内膜層３２を経て拡散して白金陽極
１６の活性表面と接触する。次に電流計（示して
いない）が、生産された過酸水素の量を、試料溶
液の基質濃度の尺度として測定する。セル２０は
極度に薄いので過酸化水素生産時間と陽極１６で
の検出時間の遅れは数秒に過ぎない。銀／塩化銀
電極１７は参照電極として機能し過酸化水素検出
回路を完結する。
ガラクトースオキシダーゼと反応する二以上の
基質が試料溶液内に存在する場合、薄層セル２０
内の電気伝導性層３８の電位を調節することによ
り、所与の基質に対する該酵素の相対的特異性が
制御される。該電位が酵素層３６の酵素の酸化状
態を調節するものである。本発明の好適実施態様
では、酵素層３６中に電子移動媒介剤が存在し、
電子を電気伝導性の層から酵素に移す作用をす
る。斯る媒介剤の例はフエリシアン化カリウムで
あり、これは電気伝導性層及び酵素と、電子を可
逆的に交換することができ、フエロシアン化物に
還元されたフエリシアン化物に再酸化されたりす
る。他の適当なる媒介剤としてはCo（ターピリジ
ン）2Cl2，K4W（CN）8又は２，６ジクロルフエノ
リンドフエノール等が使用される。
基質が試料溶液内に存在する場合、薄層セル２０
内の電気伝導性層３８の電位を調節することによ
り、所与の基質に対する該酵素の相対的特異性が
制御される。該電位が酵素層３６の酵素の酸化状
態を調節するものである。本発明の好適実施態様
では、酵素層３６中に電子移動媒介剤が存在し、
電子を電気伝導性の層から酵素に移す作用をす
る。斯る媒介剤の例はフエリシアン化カリウムで
あり、これは電気伝導性層及び酵素と、電子を可
逆的に交換することができ、フエロシアン化物に
還元されたフエリシアン化物に再酸化されたりす
る。他の適当なる媒介剤としてはCo（ターピリジ
ン）2Cl2，K4W（CN）8又は２，６ジクロルフエノ
リンドフエノール等が使用される。
第３ｂ図に示した薄層セル４０に於て、内膜層
４２′―４４′対と外膜層４２―４４対の浸透性
は、酵素及び媒介剤がセル内に実質的に閉じ込め
られるようなものである。しかしながら第３ａ図
に示す薄層セルの外膜層３４の孔径は、媒介剤が
セル２０を急速に出入り可能な程度に十分大なる
ものである。この場合、薄層セル２０は媒介剤に
とつてはもはや電気化学的意味での「薄層」では
なく媒介剤は自由に拡散してセルを出入する。そ
れでも酵素の酸化―還元状態状態の被媒介電位調
節は膜層が薄いために維持可能である。このこと
は関心の基質が大きい場合に有利であり、媒介剤
をセルに完全に閉じ込める必要があるならば該基
質の薄層セルへの導入は不可能となるであろう。
４２′―４４′対と外膜層４２―４４対の浸透性
は、酵素及び媒介剤がセル内に実質的に閉じ込め
られるようなものである。しかしながら第３ａ図
に示す薄層セルの外膜層３４の孔径は、媒介剤が
セル２０を急速に出入り可能な程度に十分大なる
ものである。この場合、薄層セル２０は媒介剤に
とつてはもはや電気化学的意味での「薄層」では
なく媒介剤は自由に拡散してセルを出入する。そ
れでも酵素の酸化―還元状態状態の被媒介電位調
節は膜層が薄いために維持可能である。このこと
は関心の基質が大きい場合に有利であり、媒介剤
をセルに完全に閉じ込める必要があるならば該基
質の薄層セルへの導入は不可能となるであろう。
電位は通常使用される増幅器設計の電位可変器
により、電気伝導層３８（第３ａ図）及び電極４
８（第３ｂ図）に加えられる。銀／塩化銀電極１
８は電位制御回路の参照電極として作用し、一方
白金電極（示していない）は試料溶液内に配置さ
れ補助電極として機能する。
により、電気伝導層３８（第３ａ図）及び電極４
８（第３ｂ図）に加えられる。銀／塩化銀電極１
８は電位制御回路の参照電極として作用し、一方
白金電極（示していない）は試料溶液内に配置さ
れ補助電極として機能する。
本発明は以下の実施例により一層よく理解され
るであろう。しかし本発明はこれにより制限され
るものではない。
るであろう。しかし本発明はこれにより制限され
るものではない。
実施例
第３ｂ図に示す薄層セルを、金の格子電極と酵
素のガラクトースオキシダーゼを用いて製作し
た。走査速度は２ミリボルト／秒を用い、試険基
質はグリセリンであつた。酵素層は媒介剤として
緩衝化した４×10-3モル濃度のフエリシアン化カ
リウムを含有した。試料溶液のPHは7.3であり、
緩衝剤のリン酸塩0.07モル濃度と共に0.5モル濃
度塩化カリウム中に４×10-3モル濃度のフエリシ
アン化カリウムを含有していた。
素のガラクトースオキシダーゼを用いて製作し
た。走査速度は２ミリボルト／秒を用い、試険基
質はグリセリンであつた。酵素層は媒介剤として
緩衝化した４×10-3モル濃度のフエリシアン化カ
リウムを含有した。試料溶液のPHは7.3であり、
緩衝剤のリン酸塩0.07モル濃度と共に0.5モル濃
度塩化カリウム中に４×10-3モル濃度のフエリシ
アン化カリウムを含有していた。
第４Ａ図の環状ボルタモグラフは金格子に於け
るフエロシアン化物／フエリシアン化物イオンの
酸化／還元の電流―電位曲線であるが、金格子の
電位をAg／AgClに対して０ボルトから0.4ボル
トに走査したときの陽極電流ピークはフエロシア
ン化物のフエリシアン化物への酸化を示す。逆走
査の結果はフエロシアン化物への再還元による陰
極電流ピークである。媒介剤はセル内に捕捉され
ているので、ボルタモグラフは代表的な薄層挙動
を示しており、ピーク分離は無視できピーク半値
幅は約90ミリボルトである。
るフエロシアン化物／フエリシアン化物イオンの
酸化／還元の電流―電位曲線であるが、金格子の
電位をAg／AgClに対して０ボルトから0.4ボル
トに走査したときの陽極電流ピークはフエロシア
ン化物のフエリシアン化物への酸化を示す。逆走
査の結果はフエロシアン化物への再還元による陰
極電流ピークである。媒介剤はセル内に捕捉され
ているので、ボルタモグラフは代表的な薄層挙動
を示しており、ピーク分離は無視できピーク半値
幅は約90ミリボルトである。
正電位走査でガラクトースオキシダーゼは酸化
形態に転化し、基質と酸素の反応に対し触媒作用
を行なう。該反応は過酸化水素を生産し、これは
白金電極により検出可能である。第４ｂ図は金格
子電極を２ミリボルト／秒にて走査したときの過
酸化水素電流の電流計測定値のプロツトである。
グリセリンを撹拌した試料溶液に最終濃度約５×
10-3モル濃度まで導入し、過酸化水素電流が定常
状態に達したあと走査を開始した。Ag／AgClに
対し約0.3ボルトで極限電流となることは、ガラ
クトースオキシダーゼがその酸化形態に完全に転
化したことを示している。第４ｂ図の逆走査挙動
により、酸化／還元反応がほぼ可逆的であること
が示されている。
形態に転化し、基質と酸素の反応に対し触媒作用
を行なう。該反応は過酸化水素を生産し、これは
白金電極により検出可能である。第４ｂ図は金格
子電極を２ミリボルト／秒にて走査したときの過
酸化水素電流の電流計測定値のプロツトである。
グリセリンを撹拌した試料溶液に最終濃度約５×
10-3モル濃度まで導入し、過酸化水素電流が定常
状態に達したあと走査を開始した。Ag／AgClに
対し約0.3ボルトで極限電流となることは、ガラ
クトースオキシダーゼがその酸化形態に完全に転
化したことを示している。第４ｂ図の逆走査挙動
により、酸化／還元反応がほぼ可逆的であること
が示されている。
第４ｂ図のボルタグラフは酵素活性を溶液電位
の関数として測定したユニークなものである。波
形は、試料溶液から薄層への基質の拡散、酵素的
に活性な酸化状態ガラクトースオキシダーゼの割
合、基質酵素反応の機構及び過酸化水素の白金電
極への更なる拡散を含む数個の因子により決定さ
れる。他の基質を用いたときの結果から基質が異
なると波形も異なることが示される。
の関数として測定したユニークなものである。波
形は、試料溶液から薄層への基質の拡散、酵素的
に活性な酸化状態ガラクトースオキシダーゼの割
合、基質酵素反応の機構及び過酸化水素の白金電
極への更なる拡散を含む数個の因子により決定さ
れる。他の基質を用いたときの結果から基質が異
なると波形も異なることが示される。
例えば第５図は、ジヒドロキシアセトン基質を
試料溶液に導入し最終濃度約３×10-4モルとした
場合の、過酸化水素電流を金格子電位の関数とし
て電流計で測定しプロツトしたものである。重ね
たグラフは第４ａ図に類似のフエロシアン化物／
フエロシアン化物の酸化／還元の電流―電位曲線
である。第４ａ図、第４ｂ図及び第５図を比べる
と、金格子の電位を調節しガラクトースオキシダ
ーゼの酸化状態を調節することにより、各種基質
に対する酵素の相対的特異性が制御可能なること
がわかる。金格子電位を変化させたときの生産過
酸化水素の相対量をポーラログラフ測定すると、
ガラクトースオキシダーゼと反応する特定の基質
が同定可能であり、且つ、その相対濃度が定量可
能である。
試料溶液に導入し最終濃度約３×10-4モルとした
場合の、過酸化水素電流を金格子電位の関数とし
て電流計で測定しプロツトしたものである。重ね
たグラフは第４ａ図に類似のフエロシアン化物／
フエロシアン化物の酸化／還元の電流―電位曲線
である。第４ａ図、第４ｂ図及び第５図を比べる
と、金格子の電位を調節しガラクトースオキシダ
ーゼの酸化状態を調節することにより、各種基質
に対する酵素の相対的特異性が制御可能なること
がわかる。金格子電位を変化させたときの生産過
酸化水素の相対量をポーラログラフ測定すると、
ガラクトースオキシダーゼと反応する特定の基質
が同定可能であり、且つ、その相対濃度が定量可
能である。
斯くして、ガラクトースオキシダーゼが過酸化
水素生産の触媒作用を果すような基質の定量用に
酵素電極の使用が可能なのである。酵素電極は関
連する特定基質に特異的な迅速且つ正確な測定を
可能とする。
水素生産の触媒作用を果すような基質の定量用に
酵素電極の使用が可能なのである。酵素電極は関
連する特定基質に特異的な迅速且つ正確な測定を
可能とする。
本明細書に記載の方法及び装置は本発明の好適
実施態様を構成するが、本発明はこの方法及び装
置に制限されるものでなく、本発明の範囲を逸出
しない範囲で変更可能なることは勿論である。
実施態様を構成するが、本発明はこの方法及び装
置に制限されるものでなく、本発明の範囲を逸出
しない範囲で変更可能なることは勿論である。
第１図は本発明の薄層電気化学セルを適所に有
するポーラログラフセルの概要図である。第２図
は第１図の電極配置面の前面図である。第３ａ図
は第１図のポーラログラフセルの下方中央部の拡
大図であり、本発明の薄層電気化学セルの一実施
態様を更に詳細に示すものである。第３ｂ図は第
１図のポーラログラフセルの下方中央部の拡大図
であり、薄層電気化学セルの第二実施態様を更に
詳細に示すものである。第４ａ図は薄層中の電極
に於けるフエロシアン化物／フエリシアン化物の
酸化／還元に関する電流―電位曲線である。第４
ｂ図は、グリセリンのガラクトースオキシダーゼ
触媒酸化の活性電位グラフであり、酵素反応によ
る過酸化水素電流をプロツトしたものである。第
５図はジヒドロキシアセトンのガラクトースオキ
シダーゼ触媒酸化の活性電位グラフであり、フエ
ロシアン化物／フエリシアン化物の酸化／還元に
関する電流―電位曲線１と酵素による過酸化水素
電流２のプロツトの両者を示している。
するポーラログラフセルの概要図である。第２図
は第１図の電極配置面の前面図である。第３ａ図
は第１図のポーラログラフセルの下方中央部の拡
大図であり、本発明の薄層電気化学セルの一実施
態様を更に詳細に示すものである。第３ｂ図は第
１図のポーラログラフセルの下方中央部の拡大図
であり、薄層電気化学セルの第二実施態様を更に
詳細に示すものである。第４ａ図は薄層中の電極
に於けるフエロシアン化物／フエリシアン化物の
酸化／還元に関する電流―電位曲線である。第４
ｂ図は、グリセリンのガラクトースオキシダーゼ
触媒酸化の活性電位グラフであり、酵素反応によ
る過酸化水素電流をプロツトしたものである。第
５図はジヒドロキシアセトンのガラクトースオキ
シダーゼ触媒酸化の活性電位グラフであり、フエ
ロシアン化物／フエリシアン化物の酸化／還元に
関する電流―電位曲線１と酵素による過酸化水素
電流２のプロツトの両者を示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基質溶液に隣接し、該基質溶液内に含有され
る低分子量物質の薄層電気化学的セルへの通過を
許容し、且つ、高分子量物質を排除するための第
一の外膜層、 ポーラログラフセルに隣接し、低分子量妨害物
質及び媒介剤の通過を排除し、且つ、電気的に活
性な反応物又は該基質（単数又は複数）―酵素間
反応の生成物の通過を許容するための第二の内膜
層、 第一と第二の膜層間に配置される酵素調製物、 該酵素調製物と接触し該酵素調製物の電位を変
化させるための電極手段、 から構成される、各種基質に対する酵素の相対的
特異性を制御するための薄層電気化学的セル。 ２ 酵素調製物がガラクトースオキシダーゼを含
有する特許請求の範囲第１項に記載の電気化学的
セル。 ３ 第一の膜層がポリカーボネートフイルムであ
る特許請求の範囲第２項に記載の電気化学的セ
ル。 ４ 第二の膜層がシリコーンゴム、ポリメチルメ
タクリル酸エステル及び酢酸セルロースからなる
群から選択される実質的に均質の材料である特許
請求の範囲第３項に記載の電気化学的セル。 ５ 電極手段が第一の膜手段の裏面上に沈着した
金の層からなる特許請求の範囲第４項に記載の電
気化学的セル。 ６ 酵素調製物が電子移動媒介剤を付加的に含有
する特許請求の範囲第２項に記載の電気化学的セ
ル。 ７ 第一の膜層が、第二の重合物材料の支持物と
して作用する第一重合物材料の結合膜層からな
り、第二重合物材料が第一重合物材料中の孔の直
径より小なる径の孔を複数有する、特許請求の範
囲第２項に記載の電気化学的セル。 ８ 第二の膜層が、第二重合物材料の支持物とし
て作用する第一重合物材料と結合した膜層からな
り、第二重合物材料が第一重合物材料中の孔の直
径より小なる径の孔を複数有する、特許請求の範
囲第７項に記載の電気化学的セル。 ９ 電極手段が金線の格子からなる特許請求の範
囲第１項に記載の電気化学的セル。 １０ 酵素と反応し反応生成物として過酸化水素
を形成するレドツクス電位を有する多基質酵素の
触媒作用により特定基質を定量する方法に於て、
該酵素に少くとも１種の電位を加えること、該電
位が該多基質酵素のレドツクス電位の制御に十分
であること、少なくとも該特定基質を含有する溶
液と該酵素とを接触させること、及び該反応機構
の電気的に活性な反応物又は生成物を測定するこ
との諸工程からなる改善を特徴とする方法。 １１ 該酵素に少くとも２つの相異なる電位を加
えること、該電位は、少くとも２種の存在基質に
対し酵素の相対感度が相異なるものとなるのに十
分であること、少くとも２種の基質を含有する溶
液と該酵素とを接触させる工程をさらに含む特許
請求の範囲第１０項記載の方法。 １２ 被測定対象の電気的に活性な生成物が過酸
化水素である特許請求の範囲第１０項に記載の方
法。 １３ レドツクス電位を有する多基質酵素がガラ
クトースオキシダーゼである特許請求の範囲第１
０項に記載の方法。 １４ 酸素と反応し反応生成物として過酸化水素
を形成するレドツクス電位を有する多基質酵素の
触媒作用により基質の存在を測定する方法に於
て、該酵素に電位を加えること、該酵素により触
媒作用をうける少くとも１種の基質を含有する溶
液と該酵素とを接触させること、印加電位を変化
させること及び該反応機構の電気的に活性な反応
物又は生成物を該酵素にかけた電位の関数として
測定することの諸工程からなる改善を特徴とする
方法。 １５ 被測定対象の電気的に活性な生成物が過酸
化水素である特許請求の範囲第１４項に記載の方
法。 １６ レドツクス電位を有する多基質酵素がガラ
クトースオキシダーゼである特許請求の範囲第１
４項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/181,459 US4356074A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Substrate specific galactose oxidase enzyme electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5773667A JPS5773667A (en) | 1982-05-08 |
| JPH0157733B2 true JPH0157733B2 (ja) | 1989-12-07 |
Family
ID=22664366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132553A Granted JPS5773667A (en) | 1980-08-25 | 1981-08-24 | Galactose oxydase enzyme electrode with peculiar substrate |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4356074A (ja) |
| EP (1) | EP0048090A3 (ja) |
| JP (1) | JPS5773667A (ja) |
| CA (1) | CA1167923A (ja) |
Families Citing this family (129)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118152A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Enzyme electrode |
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