JPH0210902B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気化学的センサーに用いて好適な
膜及び該新規な膜の製造方法に関する。膜は、通
常、ポーラログラフセルと称される（以下におい
ては、そのように称する）電解電流測定用セルに
おいて使用される。これらのセルは、分析対象物
を、セルからの電気的信号によつて測定しうる物
質に変換する酵素を含んでいる。多種多様な分析
技術及びセンサー類が、各種物質の測定に利用可
能である。医学的分野に特に重要なことは、血液
等の体液、体組織、食物等に含まれる各種物質の
微量分析である。このような物質には、グルコー
ス、尿素、尿酸、トリグリセリド類、リン脂質
類、クレアチニン、アミノ酸類、乳酸、キサンチ
ン、コンドロイチン等がある。血中又はその他の
体液中のグルコース濃度を制御又は監視するため
のセンサーの開発は、糖尿病患者の正常な血中グ
ルコース濃度を維持するために、特に重要であ
る。通常、血液試料は、生成した過酸化水素のポ
ーラログラフイーによる測定器（検出器）を備え
たグルコースオキシダーゼ電極を用いてグルコー
ス濃度をオンライン分析するために患者から採取
される。通常、このような測定器は、陽極、陰
極、電解質、及び固定化酵素を含む特殊な組成の
膜を備えた、過酸化水素測定用酵素電極から成
る。

酵素は、分析対象物自体が電気化学的に不活性
であつても、その分析対象物の酵素による交換又
は反応により、得られる生成物が測定可能となる
場合、即ち、ポーラログラフイーを用いる手段に
よつて測定可能となる場合には、ポーラログラフ
セルと共に使用されてきた。前述したように、医
学的に重要な最も一般的な問題は、血中グルコー
スを測定せんとする要請である。この測定法にお
いては、特異的酵素を用いることが有利である。
グルコースオキシダーゼ存在下、次の反応：即
ち、 グルコース＋O₂グリコース ―――――――→ オキシターゼグルコン酸＋過酸化水素（H₂O₂） が起こる。この反応により生じる過酸化水素は、
ポーラログラフ測定器により測定可能であり、そ
の結果、適当な検量及び計算によつて、遊離した
H₂O₂量から、もとの試料中のグルコース量を測
定することが可能となる。

一般に、ポーラログラフセルは、電気的絶縁性
の容器、膜と電気的に接触している指示もしくは
感知電極及び該膜と電気的に接触している参照電
極とから成る。“接触”という表現は、膜と電極
との接触が、直接的に又は電解質層を介してなさ
れている場合を含むものである。各種形態のセル
が従来技術において広く知られ、また認められて
いる。本発明の目的のために特に好適なセルは、
クレメンス（clemens）らの米国特許第4092233
号に示されている。

従来技術では、酵素膜の構造に関して、第２の
親水性膜を第１の前記した膜から一定の距離を置
いて配置することが知られている。両膜間の空間
には、高濃度の酵素層が介在する。第２の膜の開
放面は被検物質が接触する試験表面となる。この
種の酵素膜は、ザ・ニユーヨークアカデミー・オ
ブ・サイエンス（the New York Academy of
Science）の年報、102、29−49（1962）に記載さ
れている。この論文には、PH感知電極が反応によ
り生じたグルコン酸を測定するために使用される
ことが示されている。その装置では、酵素が２つ
の酢酸セルロース膜間に補促されていることが開
示されている。グルコースは膜を介して拡散し、
更に酵素によつてグルコン酸に変換され、しかる
後、グルコン酸はPH感知ガラス側へ向かう方向と
供給〔ドナー（donor）〕溶液側に戻る方向へと
拡散する。

感知電極に面する前記第１の膜は、感知電極が
感受性を有する物質が透過し得る物質から成る。
例えば、この膜は酵素反応基質に対して透過性で
あるが、酵素自体に対しては非透過性である。そ
れがキユプロフアン（Cuprophane）からできて
いてもよいが、反応生成物の一つが常温常圧下で
気体であつて、この気体を介して測定することが
望まれる場合には、該膜は、イオンに対して非透
過性であるが酸素、二酸化炭素又はアンモニア等
の気体に対してわずかに透過性である親水性合成
樹脂から成つていてもよい。シリコンゴム、テト
ラフルオロエチレン等をはじめとする、このよう
な性質を有する各種の合成樹脂が知られている。

クラーク（Clark）により開発され、米国特許
第3539455号に記載された新型のポーラログラフ
セルにおいて、酵素は、膜の電極側に配置され、
白金電極が生成した過酸化水素を測定している。
グルコースは低分子種で、膜を通過し、酵素と反
応するが、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ等の高
分子物質は阻害されて通過しない。酵素分子を保
持するに十分大きな空孔を有する多孔質フイルム
上に酵素を置くことによつて、プラチナ表面と膜
との間の薄いフイルムに酵素が直接保持されるこ
とが開示されている。しかしながら、セロフアン
膜は、尿酸又はアスコルビン酸等の低分子量阻害
物質が感知電極に達することを防止することはな
い。クラークは、２個の電極装置がその問題を克
服することを示唆している。補償電極が、酵素非
存在下で、阻害物質に関する信号を発し、一方、
酵素電極が過酸化水素及び阻害物質を検出する。
計算値から、グルコース濃度が決定される。しか
しながら、その２つのセンサー装置においては、
２つのセルの整合に問題がある。

そこで、尿酸、アスコルビン酸等の低分子量阻
害物質の通過を阻止し、一方、最小限の妨害で過
酸化水素を通過せしめ得る薄いフイルター膜を用
いた酵素電極を使用することが提案された。ここ
に、過酸化水素は通過させるが、阻害物質に対し
ては有効なバリヤーであるシリコンゴム、酢酸セ
ルロース等の膜物質があげられる。この種の膜
は、感知電極と感知系の幾つかの構成物との間に
載置しなければならないので、膜は、できるだけ
速やかに測定平衡となるように選択性を保持しつ
つ可能な限り薄くなければならない。過酸化水素
感知針の場合、この膜は2μ未満の厚さであるこ
とが必要である。しかし、このような厚さの膜
は、強度が不十分であるため、実用化が困難であ
る。

そこで、多孔質基材上に薄層上に上記物質を付
着せしめることにより、所要の強度を付与し、同
時に過酸化水素の通過をほとんど妨害しないよう
にする試みがなされた。かくして、弱い阻害物質
の排除層を薄くして、反応速度を高めることがで
きる。

ニユーマン（Newman）の米国特許第3979274
号に記載されているように、積層された二重の薄
膜において、酵素接着剤が、該二重の層を互いに
結合するために使用されている。この膜は、基質
の拡散を抑制しさらには、高分子量物質及び未知
物質と反応し、かつ層を互いに結合するための酵
素調製物のバリヤーとして働く支持層並びに低分
子量物質を阻止するバリヤーとして作用するが、
過酸化水素を通過させる実質的に均質な層を含
む。しかしながら、これを開発するに当つては、
酵素が接着剤又は結合剤として作用する酵素層を
その間に介在させた２つの膜からなるサンドイツ
チ構造を形成することが必要である。この種の構
造のものでは、酵素の使用が多すぎると、拡散種
の拡散速度が許容できない程度にまで低下する。
より薄い酵素層を用いると、許容し得る拡散量と
なるが、酵素の充填量は十分ではなくなる可能性
がある。

さらにその後、英国特許第1442303号（ラジオ
メーター）において新たなる展開が見られるが、
これによれば、一単位として形成された不均質膜
である複合膜が提案されている。この膜は２つの
異なつた層を有し、一つは5μ以下の厚さを有し、
他は強度を維持するために十分な厚さを有してい
る。酵素は膜の表面に結合している。他の先行技
術は多くの欠点を示していた。

コヤマらの方法〔アナリテイカ・ケミカ・アク
タ（Analytica Chemica Acta）、116、307−311
（1980）〕は、グルコースオキシダーゼを酢酸セル
ロース膜に固定している。この方法は、多くの時
間を費やす。即ち、多くの工程を含み、しかも、
単分子層が最大限可能な酵素量を担持させるとい
う点において難点があつた。

しかしながら本明細書に記載された発明は、は
るかに多量の酵素を膜中に空間的に分布せしめる
ことを可能にしたものであつて、その結果、はる
かに多くの酵素が、基質の拡散経路に沿つた前記
基質との反応に有効に利用されることになる。

ザ・ジヤーナル・オブ・バイオメデイカル・マ
テリアルス・リサーチ（The Journal of
Biomedical Materials Research）、13、921−
935（1979）において、ウインガード（Wingard）
らは、酵素の固定化のために、プラチナのスクリ
ーン又は線条を開示している。この方法は、コヤ
マらの方法よりも大きな面積が結合に利用される
ことを可能にしたもので、それ故、更に多量の酵
素分子を存在させることが可能となるであろう。
しかしながら、ウインガードの試みは、酵素の単
分子層に限られるし、また、プラチナ線条の表面
近傍のみにおいて、プラチナ製スクリーンの開放
空間を通して拡散する基質の速やかな変換速度が
維持されうるにすぎない。このため、この先行技
術は、以下の本発明に従つて行なわれるように、
酵素が、基質が拡散する膜全体に空間的に分布さ
れ、かつ、理論的に可能な変換速度を達成するこ
とができない。

本発明によれば、分離酵素層を調製するという
必要性は、酵素を、それが膜の相全体に均一に分
散されてそこに固定されるようなやり方で膜の一
部分に直接組み込むことによりとり除かれる。

本発明は、多くの利点、例えば調製が容易であ
ること、剥離するおそれがない２相の膜が永久的
に結着していること；即ち、積層する必要がない
等の利点によつて特徴づけられる。又、新しい膜
は、浸漬鋳型法に容易に適合せしめることができ
るので、小型電極に直接膜を固着することが可能
となる。

更に、膜中に均一に分布せしめることにより、
二層間に酵素を挾着せしめるよりも、より均一な
酵素濃度を得ることもできる。

本発明の原理は、グルコース量についての血液
の分析に関連づけると、より十分に理解されるで
あろう。血液の液状部分は、蛋白質、脂質、その
他の物質から成る。非電解質としては、グルコー
ス、酵素（カタラーゼ等）などが存在し、電解質
としては、アスコルビン酸（ビタミンＣ）及び各
種の金属塩（ナトリウム、カリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、鉄及び銅等の陽イオン及び塩素
イオン、リン酸イオン、重炭酸イオン、並びに炭
酸イオン等の陰イオンから成る）等がある。リン
酸塩、炭酸塩及び重炭酸塩は、正常な通常の条件
下で、血液のPHを一定値に維持するための緩衝剤
として作用する。仮に、血液試料がセル中の膜の
片側に配置され、かつグルコースオキシダーゼ及
び酸素の水溶液が膜の他の側に配置されたなら
ば、ある低分子量物質は、血液から膜を通過して
グルコースオキシダーゼ溶液に移行するであろ
う。しかし、酵素等の高分子量物質は膜を通過し
ない。各種物質の膜透過速度は、膜の性質によつ
て一定となる。本発明において、比較的に薄い相
は、分子を約300で分割する。これは約300以上の
分子量を有する物質は通過しないということを意
味する。

低分子量物質であるグルコースは、膜を通過
し、酸素の存在下、グルコースオキシダーゼと反
応して、グツコノラクトン及び過酸化水素を生成
する。水の存在下で、グルコノラクトンは、自然
に加水分解してグルコン酸を生成する。

グルコン酸及び過酸化水素は、グルコースオキ
シダーゼに比べて比較的低分子量の物質であり、
膜を通過する。速やかにH₂O₂に分解し得る高分
子量の酵素であり、また生化学的液体中に存在し
ているペルオキシダーゼ及びカタラーゼは、膜を
通過できない。

本発明では、膜は電気化学的分析用セルに使用
され、このセルは米国特許第4092223号に示され
ているように、一般に、絶縁性の容器、陽極及び
陰極から成る。本発明の膜は、より古い型式の装
置に使用してもよい。この型の装置は、容器内で
一定の間隔に保たれた感知電極（陽極）と参照電
極（陰極）とを利用するもので、参照電極は、感
知電極から隔離され、また電解質を保持できるよ
うにされている。膜は電気的に電極と接触してお
り、電流は陽極と陰極との間に、又は参照電極と
感知電極との間に流れる。また、膜は二つの構成
要素から成るもの、すなわち、ここで述べる一体
的な酵素膜である。

本発明の膜の一部は、比較的高密度で、かつ比
較的薄く、また膜の他の部分は、比較的低密度で
断面が厚い。厚い断面を有する膜の部分には、酵
素が組み込まれて、そこに固定化され、全体的に
均一に分散されている。

複合膜は、二つの別工程で形成され、また、膜
表面に対して平行に異なつた層又は部分を有して
いる、ということが本発明の特徴点である。しか
しながら、必要ならば、酵素がない別の層が第１
層と第２層との間に介在してもよい。高密度層と
相変換酵素層との間に第２相変換層（酵素なし）
を設けると、より直線的な反応特性を示す良質な
膜が得られるように思われる。なお、本発明にい
う相変換（フエーズインバージヨン）とは、ポリ
マーと溶媒と非溶媒とからなる溶解相（液相）に
前記非溶媒を接触せしめ、前記溶解相からポリマ
ーを析出またはゲル化することにより、相を変換
することをいい。相変換層とは、このような相変
換により得られた前記高密度層に比べ多孔性の層
をいう。多重積層膜は、尿酸、アスコルビン酸、
非ガス状高分子等の阻害物質の感知電極への移行
を阻止し、一方、溶媒及び低分子種、例えば過酸
化水素等の酵素変換生成物を通過させる。

これらの特性を示す膜は、酢酸セルロースの共
重合体等のような他の物質と同様に、酢酸セルロ
ースから製造される。

測定時間を速度に短縮化するには、被測定物の
種類により変わるが、膜厚が約70μを超えないこ
とが要求される。２〜5μの薄い高密度層と約65μ
の厚い低密度層とから成るように膜を形成するこ
とによつて、例えば、過酸化水素等の拡散平衡化
に要する応答時間を短縮化することができる。

従来技術において存在していた欠点は、本発明
の新規方法に従い複合膜を形成することにより克
服された。それは必ずしも明確に分かれている必
要はないが、互いに、別々にかつ独立に形成され
る場合、次のような特徴を有する２つの相からな
つている。即ち、複合膜中で電極に面し高度に多
孔性で比較的厚い相と、複合膜中で試料、例えば
血液試料に面し比較的非多孔性・高密度でかつ薄
い相として特徴づけられる二相から成る。この複
合膜において、２つの膜の気孔率と厚さは、それ
らを互いに融合するため変化する。多孔質相全体
に粒状の酵素を均一に分散せしめる。しかしなが
ら、この酵素は複合膜全体に分散されていてもよ
い。該両層の混和又は拡散が起こるため、層又は
相という語は、接触面で相互作用を起こす層を意
味し、互換性をもつて使用される。

複合膜を形成している相の個々の性質は、別個
に形成した場合、次の通りである。即ち、比較的
非多孔性の相は、それ自体を形成して試験した場
合、分子量は約300で分割し、高度に多孔性の相
は、それ自体を形成して試験した場合、それが形
成（鋳型）された表面に近接した面で、酵素基質
を自由に通過させるが、巨大蛋白質等の高分子を
遮断する。

分析物の検出に際し、所望の性質を獲得するた
めに、本発明の膜は二段階の工程で製造される。
まず、極薄の酢酸セルロース膜は、該膜と相互に
作用することがないか、又は結合しない適当な表
面上で形成され又は展開される。フイルム形成支
持体用の代表的表面は、ガラス及びポリエチレン
等のある種の合成樹脂である。フイルムは、最終
的にフイルムの厚さを制御することが可能な通常
の装置を用いて形成される。該表面上に展開した
後、形成フイルムは乾燥される。この薄いフイル
ムは、比較的非多孔性の薄い相として供される。
この相の厚さは、通常約１〜10μｍ、好ましくは
２〜5μｍの範囲である。

次に、酵素含有酢酸セルロース膜のより厚い相
の変換型が超薄膜の表面に直接形成される。両形
成用溶液は同一のポリマーを含んでおり、好まし
くは同一の溶媒が使用されているので、その接触
面又は境界面には、両者の拡散領域が形成され、
その結果、両相間には明確な区別がなくなる。ま
ず薄いフイルムを形成することが好ましいが、実
際は、形成順序を入れかえてもよい。フイルムは
雰囲気（常温、常圧）条件下で乾燥させてもよい
し、又は加熱装置を利用してもよい。第２のフイ
ルムが第１のフイルム上に形成される場合、第１
のフイルムは必ずしも完全に乾燥していなくても
よい。即ち、触れると粘着性を有していてもよ
い。乾燥後に皮膜が、厚いフイルムの最上の表面
上に形成されると考えられる。

薄く、かつ、より高密度膜成分の形成用酢酸セ
ルロース溶液は、ケトン類等の不活性有機溶媒中
に酢酸セルロースポリマーを溶解することによつ
て調製される。代表的なものとして、アセトン、
シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等があげ
られる。溶解し合う溶媒の混合液も使用可能であ
る。溶媒中のポリマーの濃度は、１〜５％、好ま
しくは２〜３％の範囲である。フイルムは、最終
生成物を１〜10μｍの厚さ、好ましくは２〜5μｍ
に調製できるような適当なフイルム塗布装置を用
いて製造される。

本発明の複合膜の比較的多孔性で厚い相変換膜
は、ケトン類等の不活性有機溶媒中で、酢酸セル
ロースポリマー溶液を調製することにより製造さ
れる。エタノール、水等の、酢酸セルロースに対
する非溶媒又は非溶媒混合液を、次に酢酸セルロ
ース溶媒と混合する。エタノール等の特定の非溶
媒に限られず、他のものを使用してもよい。通
常、水と混合した低級アルコール類が、本目的の
ためには好ましい。酵素水溶液は、非溶媒相の一
部分として含まれている。グルコースオキシダー
ゼは、通常、水１ml当り500〜5000の酵素単位を
含有する水溶液中で用いられるが、これは当業者
にとつて明らかな範囲内で変更され得る。本発明
の膜が使用される代表的な電気化合的センサーと
しては、マイルス・ラボラトリーズ（Miles
Laboratories）製のバイオステーター
（BIOSTATOR）グルコース電極（米国特許第
4092233号参照）があげられる。

本発明の膜の全体的な厚さは、約40〜約100μ
ｍの範囲であり、好ましくは約70μｍである。薄
い高密度層は、約１〜10μｍ、好ましくは２〜5μ
ｍの範囲であり、また、厚い低密度層は約40〜
80μｍの範囲である。これらの数値の変更は、本
発明の所望の範囲内で許容される。好ましい膜
は、一層が約2μｍ、他層が約65μｍの膜厚約70μ
ｍのものが好ましい。

第１図には、ポーラログラフセルの構成体が示
されている。該セルは、合成樹脂、ガラス又はそ
の他の適当な物質から成る絶縁性容器１０を構成
要素とし、その断面積、断面形状はいかなるもの
であつてもよいが、好ましくは円筒状である。該
セルは絶縁蓋１１により被蓋されている。容器内
には、絶縁ロツドすなわち導線１３を内包する円
筒状カラム１２が設置されている。この導線は、
白金、金、銀、黒鉛（グラフアイト）等から成る
活性／露出部材１４に接続されている。

ロツドもしくはカラム及びD.C電圧源１５と導
通された蓋を介して、リード線が電極に付設され
ている。

容器の下端部には、リング又はリテイナー
（retainer）等の支持部材１６が設けられ、また、
本発明の膜１７が中央電極に最も近い支持容器の
端部全周に、電極の活性面からごく近接した距離
をおいて設けられている。膜は、あらゆる適宜の
手段により固着されるがその手段としては、例え
ば、容器の冠状溝にＯリングをはめ込む等の適宜
な手段があげられる。セルには通常の測定器具
（図示せず）が連結されている。

容器内圧が過度に上昇することを防止するた
め、例えば、容器にはガス排出孔１８が設けられ
ている。

中央ロツドと容器壁との間には輪状空間が設け
られ、例えば、塩化銀で被覆された銀線等の参照
電極１９が載置されている。空間２０には、少な
くとも一部に、好ましくは全部に混合液体電解質
が充填されており、電解質は空孔から室内に導入
される。

ポーラログラフ分析法にあつては、通常２つの
電極が使用され、そのうちの一つは分極されてお
り、被検物質が脱分極される迄は通電しない。第
１図に示したセル構造において、電極１９は陰極
であり、分極されて、通常、参照番号として用い
られる。もう一方の電極、即ち第１図に示されて
いる電極１４は陽極として機能し、被検物質存在
下では分極しない。従つて、比較的大電流の通流
を抑制することはなく、通常センサー電極として
用いられる。第１図に示された電極は絶縁関係に
あり、室内に充填された電解質は両電極間で導通
経路を形成する。代表的な電解質としては、例え
ば、塩化ナトリウムもしくは塩化カリウムが挙げ
られ、炭酸塩、リン酸塩、重炭酸塩、酢酸塩、ア
ルカリもしくは希土類塩を含む緩衝液又は他の有
機緩衝液又はこれらの混合物が用いられる。かか
る電解質の溶媒としては当業者であれば周知であ
る水、グルコース類、グリセリンおよびこれらの
混合物があげられる。

第２図は、膜の詳細な横断面図である。この不
均質膜は高密度薄膜層２１と低密度多孔性厚膜層
２２とを有し、これらは一体化されて複合構造を
形成している。点符号で表わされた酵素は膜の厚
い部分すなわち層中に均一に分散されている。し
かしながら、酵素のあるものは、膜の調製中、酢
酸セルロースの溶媒が蒸発される前に薄膜層に拡
散する。膜表面２４は電極と電気的に接触してい
る。膜は２つの層と酵素との不均質な組合せから
成り、その外側の自由表面２３は被検溶液と接触
する試験表面となる。

好ましい態様においては、電極と電気的に接触
している内表面２４が厚さ約65μｍで被検試料と
電気的に接触している反対側の層の厚さは約2μ
ｍである。全膜厚は、好ましくは、約70μｍであ
る。

本発明の膜は、極薄で比較的高密度の第１の酢
酸セルロース膜を適当な面上に形成し、これを乾
燥して製造する。薄膜層を省略するならば、グル
コース分子の膜拡散量の増大と酵素反応とで次に
酵素の欠乏が生じこれによつて測定は更に非直線
的になり易くなる。厚膜相変換型であつて比較的
多孔性の酢酸セルロース膜は、直接薄膜表面上に
形成される。厚膜部分を先に形成し、次にその表
面上に直接薄い部分を形成することも可能であ
る。

複合膜の相変換構成物又は多孔質部分は、アセ
トン等の不活性有機溶媒で酢酸セルロース溶液を
調製することにより形成される。溶液には酢酸セ
ルロースと非溶媒とが混合されている。好適な非
溶媒としてはエタノールと水との混合物があげら
れる。

非溶媒相の一部分には、酵素水溶液が含まれて
いることが望ましい。

以下の実施例は本発明の使用法を示すものであ
るが、これにより本発明が制限されるものではな
い。

実施例 第１のフイルム部分を調製するために、３％酢
酸セルロースのアセトン溶液を50.8μｍ（2mil）
フイルム塗布器を用いて清浄なガラス板上に、塗
布した。

1.5c.c.のエタノールを10％酢酸セルロースのア
セトン溶液５c.c.と混合して、相変換酢酸セルロー
ス形成用溶液を調製した。次に、これを氷水塩浴
中にあけ、撹拌した。ついで総量1.0c.c.±0.1c.c.の
グルコースオキシダーゼ水溶液を前記溶液に加え
た。この溶液には、１c.c.当り2000〜3000単位のグ
ルコースオキシダーゼが含まれている。これを10
〜15分間混合した。ついで混合を停止し、５分間
脱気した。

次に、257.2μｍ（18mil）塗布器で第１膜表面
上に第２膜溶液を塗布した。室温で数時間、散布
されたフイルムを乾燥した。これにより膜は使用
可能となつた。

酵素調製液は、グルコースオキシダーゼ等の適
当な酵素の単なる混合水溶液でもよい。もちろ
ん、酵素調製液には、結合剤又はグルタルアルデ
ヒド等の架橋剤のような他の物質が配合されてい
てもよい。更に、調製液中の水に対する酵素の割
合は、溶液にして容易に被覆又は圧延できる流動
性ペースト又は溶液が形成されるならば、格別限
定されない。測定に際し、十分な反応量を確保す
るため、溶液中には多量の酵素が配合されてい
る。

本発明の複合膜はその厚さが約50〜100μｍ、
好ましくは約70μｍの自己支持フイルムである。
複合膜はいかなる特殊な形態もしくは大きさに形
成されていてもよく、又、いかなる大きさのポー
ラログラフセルもしくは電極用の容器にも適合で
きるように、あらゆる特殊な手段で裁断、寸法ど
りされていてもよい。特に、米国特許第4092233
号に記載されているように、電極に使用されるＯ
−リングに固定されていてもよい。

適当な大きさのゴム性Ｏ−リングに膜を固定す
るには、接着操作を用いてもよい。さらに又、膜
を電極表面上に直接形成してもよい。

酢酸セルロースに加えて、他のポリマーを溶媒
に溶解し、少量の溶媒又は非溶媒を追加して相変
換を起こさせて、膜物質として用いることも可能
である。このようなポリマーとしては、ニトロセ
ルロース、エチルセルロース及びその他のセルロ
ース誘導体があげられる。加えて、塩化メチレン
がアセトン又はその他ケトン類の代わりに溶媒と
して用いられるならば、ポリカーボネートに代え
てもよい。

相変換混合物中に混在する低級アルコール類の
代わりに、ホルムアミドが使用可能である。

当業者であれば容易な本発明の変更は、特許請
求の範囲に含まれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の膜を利用した通常のポーラ
ログラフセルの縦断面図（部分的）、第２図は、
本発明の膜の断面拡大図である。 １０……絶縁性容器、１１……絶縁蓋、１２…
…円筒状カラム、１３……導線、１４……活性／
露出部材、１５……D.C.電圧源、１６……支持部
材、１７……膜、１８……ガス排出孔、１９……
参照電極、２０……空間、２１……高密度薄膜
層、２２……低密度多孔性厚膜層、２３……外表
面、２４……膜表面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリマーを不活性有機溶媒に溶解して調製
   し、該ポリマーと反応せず、かつ該ポリマーとは
   結合しない不活性支持体表面上に、溶液状で該ポ
   リマーを塗布して、 前記溶液からフイルムを形成することにより第
   １層を得： 前記ポリマーと同一のポリマーを不活性有機溶
   媒に溶解して調製し、溶媒中に溶解された該ポリ
   マーを、該ポリマーの非溶媒及びグルコースオキ
   シダーゼと混合して分散液を得、ついで該分散液
   を前記第１層上に塗布した後、該ポリマーを乾燥
   して、第２層を得： 隣接積層膜を形成することを特徴とする電気化
   学的センサーに用いて好適な膜の製造方法。 ２ 第１層を形成する溶液を調製する不活性有機
   溶媒と第２層を形成する溶液を調製する不活性有
   機溶媒とが同一である特許請求の範囲第１項記載
   の膜の製造方法。 ３ 不活性有機溶媒がケトンである特許請求の範
   囲第２項記載の膜の製造方法。 ４ 不活性有機溶媒がアセトンである特許請求の
   範囲第２項記載の膜の製造方法。 ５ グルコースオキシダーゼが水とエタノールと
   の混合溶液中に存在する特許請求の範囲第１項記
   載の膜の製造方法。 ６ 第１層がアセトン中の３％酢酸セルロースか
   ら形成され、厚さが2μｍである特許請求の範囲
   第１項記載の膜の製造方法。 ７ 第２層が、水又は緩衝液中で、エタノールと
   グルコースオキシダーゼとを含む溶液に混合され
   た10％酢酸セルロースのアセトン溶液から形成さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の膜の製造方法。 ８ 酢酸セルロースが、氷水塩溶液中で1.5c.c.の
   エタノールを10％酢酸セルロースのアセトン溶液
   ５c.c.と撹拌しながら混合し、分散液を調製するた
   め10〜15分間撹拌しながら酢酸セルロース溶液
   に、１c.c.当たり2000〜3000単位含まれる酵素水溶
   液１c.c.を徐々に加え、５分間脱気することによ
   り、グルコースオキシダーゼと混合されたもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の膜の製造方法。 ９ 第１層と第２層との間に相変換層を形成して
   成る特許請求の範囲第１項記載の膜の製造方法。 １０ ポリマーを不活性有機溶媒に溶解して調製
   し、溶媒中に溶解された該ポリマーを該ポリマー
   の非溶媒及びグルコースオキシダーゼと混合する
   ことにより調製して、分散液を得、 該ポリマーと反応せず、かつ該ポリマーとは結
   合しない不活性支持体表面上に前記分散液を塗布
   し、 該分散液からフイルムを形成することにより第
   １層を得： 前記ポリマーと同一のポリマーを不活性有機溶
   媒に溶解して調製し、前記第１層上に該ポリマー
   を塗布して、該ポリマーを乾燥して、第２層を
   得： 隣接積層ポリマー膜を形成することを特徴とす
   る電気化学的センサーに用いて好適な膜の製造方
   法。 １１ 第１層を形成する溶液を調製する不活性有
   機溶媒と第２層を形成する溶液を調製する不活性
   有機溶媒とが同一である特許請求の範囲第１０項
   記載の膜の製造方法。 １２ 不活性有機溶媒がケトンである特許請求の
   範囲第１１項記載の膜の製造方法。 １３ 不活性有機溶媒がアセトンである特許請求
   の範囲第１１項記載の膜の製造方法。 １４ グルコースオキシダーゼが水とエタノール
   との混合溶液中に存在する特許請求の範囲第１０
   項記載の膜の製造方法。 １５ 第１層が、水又は緩衝液中で、エタノール
   とグルコースオキシダーゼとを含む溶液に混合さ
   れた10％酢酸セルロースのアセトン溶液から形成
   される特許請求の範囲第１０項記載の膜の製造方
   法。 １６ 第２層が３％酢酸セルロースのアセトン溶
   液から形成され、厚さが2μｍである特許請求の
   範囲第１０項記載の膜の製造方法。 １７ 酢酸セルロースが、氷水塩溶液中で1.5c.c.
   のエタノールを10％酢酸セルロースのアセトン溶
   液５c.c.と撹拌しながら混合し、分散液を調製する
   ため10〜15分間撹拌しながら酢酸セルロース溶液
   に、１c.c.当たり2000〜3000単位含まれる酵素水溶
   液１c.c.を徐々に加え、５分間脱気することによ
   り、グルコースオキシダーゼとを混合されたもの
   である特許請求の範囲第１０項記載の膜の製造方
   法。 １８ 第１層と第２層との間に相変換層を形成し
   て成る特許請求の範囲第１０項記載の膜の製造方
   法。 １９ 総厚が40〜100μｍであつて、実質的に均
   一な厚さ１〜10μｍの高密度で比較的非多孔性の
   酢酸セルロースの第１層と厚さ40〜80μｍの低密
   度で多孔性の酢酸セルロースの第２層とから成
   り、全体的に分散されたグルコースオキシダーゼ
   を含む前記第２層に第１層を結合せしめ、両層間
   の境界部分が拡散領域となつていることを特徴と
   する、電気化学的分析用ポーラログラフセルに用
   いられる膜。