JPH078239B2 - 酵素反応を利用するガス状物質およびエーロゾルの検出器 - Google Patents
酵素反応を利用するガス状物質およびエーロゾルの検出器Info
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- JPH078239B2 JPH078239B2 JP1326219A JP32621989A JPH078239B2 JP H078239 B2 JPH078239 B2 JP H078239B2 JP 1326219 A JP1326219 A JP 1326219A JP 32621989 A JP32621989 A JP 32621989A JP H078239 B2 JPH078239 B2 JP H078239B2
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- 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
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一方では検出すべき物質に晒され、他方で多
孔性の貯蔵体として酵素反応を活性化しかつ保持され
る、酵素反応によって性質の変化を評価することができ
る溶液と接続されている担体に収容された酵素と、基質
との間で進行する酵素反応を利用し、この場合基質とし
ての検出物質は、酵素反応によって化学量論的に検出物
質の定量的測定に使用される反応生成物に変換可能であ
り、変色した反応生成物を形成させるために貯蔵体は、
酵素基質としての検出物質に対して感受性の酵素ならび
に反応に関与する色原体−試薬を含有し、この試薬の性
質の変化は、変色につき認識可能であり、変色の強さ
は、検出される酵素基質の量に関係しているガス状物質
およびエーロゾルの検出器に関する。
孔性の貯蔵体として酵素反応を活性化しかつ保持され
る、酵素反応によって性質の変化を評価することができ
る溶液と接続されている担体に収容された酵素と、基質
との間で進行する酵素反応を利用し、この場合基質とし
ての検出物質は、酵素反応によって化学量論的に検出物
質の定量的測定に使用される反応生成物に変換可能であ
り、変色した反応生成物を形成させるために貯蔵体は、
酵素基質としての検出物質に対して感受性の酵素ならび
に反応に関与する色原体−試薬を含有し、この試薬の性
質の変化は、変色につき認識可能であり、変色の強さ
は、検出される酵素基質の量に関係しているガス状物質
およびエーロゾルの検出器に関する。
欧州特許出願公開第142690号明細書による酵素を利用し
た毒性ガス検出器では、酵素（アセチルコリンエステラ
ーゼ、AChE）が親水性の担体に共有結合している。周囲
空気によつて触媒としての酵素で加水分解される酵素の
基質は袋中に収容されている。基質はフイルター−メン
ブラン−組合せ物を介して絶えず酵素−担体に供給さ
れ、従つて酵素反応を阻害するであろうコリンエステラ
ーゼ−阻害物質が試験すべき環境に存在しない限り、加
水分解は中断せずに行なうことができる。加水分解は、
測定電極で加水分解された基質が酸化されることによつ
て電気的測定信号に変わる。公知例の場合には、アセチ
ルチオコリンペルクロラートは塩酸およびチオコリンペ
ルクロラートに酸化される。測定電極と対向電極との間
で測定された電流は加水分解の１つの尺度である。酵素
基質ならびに酸化に必要な緩衝電解質は、貯蔵容器中に
保管され、準備時間および測定時間の間、芯を通り絶え
間なく基質の袋に達し、かつその消費を再度満たす。
た毒性ガス検出器では、酵素（アセチルコリンエステラ
ーゼ、AChE）が親水性の担体に共有結合している。周囲
空気によつて触媒としての酵素で加水分解される酵素の
基質は袋中に収容されている。基質はフイルター−メン
ブラン−組合せ物を介して絶えず酵素−担体に供給さ
れ、従つて酵素反応を阻害するであろうコリンエステラ
ーゼ−阻害物質が試験すべき環境に存在しない限り、加
水分解は中断せずに行なうことができる。加水分解は、
測定電極で加水分解された基質が酸化されることによつ
て電気的測定信号に変わる。公知例の場合には、アセチ
ルチオコリンペルクロラートは塩酸およびチオコリンペ
ルクロラートに酸化される。測定電極と対向電極との間
で測定された電流は加水分解の１つの尺度である。酵素
基質ならびに酸化に必要な緩衝電解質は、貯蔵容器中に
保管され、準備時間および測定時間の間、芯を通り絶え
間なく基質の袋に達し、かつその消費を再度満たす。
公知の検出器は、周囲空気について酵素反応を阻害する
ような物質が存在するか否かを調べる。このような酵素
阻害物質は、単なる組成であり（記載の類の有機リン化
合物には多数のコリンエステラーゼ−阻害物質が存在す
る）、従つて公知の検出器では非特徴的に異なる阻害物
質だけ検出することができる。すなわち、検出すべき物
質はそれ自体特異的酵素基質ではなく、特異的酵素基質
は常に検出器固有の局部の貯蔵容器を通つて後輪送され
る。
ような物質が存在するか否かを調べる。このような酵素
阻害物質は、単なる組成であり（記載の類の有機リン化
合物には多数のコリンエステラーゼ−阻害物質が存在す
る）、従つて公知の検出器では非特徴的に異なる阻害物
質だけ検出することができる。すなわち、検出すべき物
質はそれ自体特異的酵素基質ではなく、特異的酵素基質
は常に検出器固有の局部の貯蔵容器を通つて後輪送され
る。
従つて本発明は、検出すべき物質に対して特異的な検出
が定量的に評価可能であるように前記の種類の検出器を
改良しようとする課題に基づく。
が定量的に評価可能であるように前記の種類の検出器を
改良しようとする課題に基づく。
この課題の解決は、貯蔵体が透明な多孔性の充填物をキ
ュベット中に有し、この充填物は、少なくとも呈色反応
に必要とされる試薬溶液を過剰量で有するキュベット中
の溜め中に浸漬されており、キュベットには検出物質に
晒される多孔性の開口が備えられていることによつて達
成される。
ュベット中に有し、この充填物は、少なくとも呈色反応
に必要とされる試薬溶液を過剰量で有するキュベット中
の溜め中に浸漬されており、キュベットには検出物質に
晒される多孔性の開口が備えられていることによつて達
成される。
本発明の利点は、本質的に検出物質自体が基質として触
媒により反応し、これによつてガスの種類に特異的な濃
度、さらには用量の定量が可能であるということにあ
る。酵素−触媒反応は基質−検出物質の存在時にのみ進
行し、従つて例えば公知の検出器の場合のようには、測
定準備期間は酵素を必要としない。これによつて酵素お
よび酵素反応を支持する溶液の多量の貯蔵を提供する必
要はなく、もしくは多量の貯蔵は長期の測定時間または
非常に高い濃度の測定に十分である。
媒により反応し、これによつてガスの種類に特異的な濃
度、さらには用量の定量が可能であるということにあ
る。酵素−触媒反応は基質−検出物質の存在時にのみ進
行し、従つて例えば公知の検出器の場合のようには、測
定準備期間は酵素を必要としない。これによつて酵素お
よび酵素反応を支持する溶液の多量の貯蔵を提供する必
要はなく、もしくは多量の貯蔵は長期の測定時間または
非常に高い濃度の測定に十分である。
反応物質は、酵素含有溶液に入りこむ適当な電極により
電極反応で、例えば溶液中のpH値の変化で電気的評価に
供することができる。
電極反応で、例えば溶液中のpH値の変化で電気的評価に
供することができる。
特に簡単な評価は、酵素反応が変色した反応生成物を導
くことにより可能である。このような比色法による測定
については、変色した反応物質を生成するために、貯蔵
体は酵素基質としての検出物質に対し感受性の酵素も、
反応に加わる過剰の色原体−試薬も溶液中に含有し、そ
の特性の変化は変色で見分けられ、変色の強度に検出さ
れた酵素基質の量に依存するということが意図される。
これによつて毒性ガスおよびエーロゾルの選択的な比色
法による量の測定が可能となる。評価は実験室内で簡単
に、公知の標準色との色の比較によつて、または反応率
の評価による用量測定後に行なわれる。検出器は付加的
なエネルギーの供給がなくとも十分であり、従つて運搬
が容易でありかつ数時間に亘つて機器のキヤリヤーから
離して使用することができる。
くことにより可能である。このような比色法による測定
については、変色した反応物質を生成するために、貯蔵
体は酵素基質としての検出物質に対し感受性の酵素も、
反応に加わる過剰の色原体−試薬も溶液中に含有し、そ
の特性の変化は変色で見分けられ、変色の強度に検出さ
れた酵素基質の量に依存するということが意図される。
これによつて毒性ガスおよびエーロゾルの選択的な比色
法による量の測定が可能となる。評価は実験室内で簡単
に、公知の標準色との色の比較によつて、または反応率
の評価による用量測定後に行なわれる。検出器は付加的
なエネルギーの供給がなくとも十分であり、従つて運搬
が容易でありかつ数時間に亘つて機器のキヤリヤーから
離して使用することができる。
酵素反応の色素生成については、色原体−試薬自体が変
色しうるかまたは色原体−試薬が別の色素前駆体と共
に、反応後色素を生成する。この際酵素反応の進行は、
酵素基質の存在時において酵素が色素を生成するために
生体触媒としてのみ作用する程度に迅速である。
色しうるかまたは色原体−試薬が別の色素前駆体と共
に、反応後色素を生成する。この際酵素反応の進行は、
酵素基質の存在時において酵素が色素を生成するために
生体触媒としてのみ作用する程度に迅速である。
本発明の有利な実施態様において、多孔性の貯蔵体はキ
ユベツトの透明な充填物であつてよく、これは酵素と共
に試薬溶液を含有し、かつ基質としての検出物質に対し
透過性のキユベツト開口部上で周囲と接続されている。
簡単な方法で、検出物質への露出の際変色する金属板状
または管状の比色用線量計が得られる。
ユベツトの透明な充填物であつてよく、これは酵素と共
に試薬溶液を含有し、かつ基質としての検出物質に対し
透過性のキユベツト開口部上で周囲と接続されている。
簡単な方法で、検出物質への露出の際変色する金属板状
または管状の比色用線量計が得られる。
同様に有利な実施形は、酵素含有の芯を浸漬することが
できる分離された溜めが試薬溶液を有することから明ら
かである。この実施形によつて、酵素含有の担体を有す
る多孔性充填物が溜めと接続されている場合、始めて呈
色反応を起こるに至る。そうでなければ酵素反応は起こ
らない。このように形成された検出器はより長期の保管
時間を有する、それというのも酵素が反応溶液の供給後
初めて活性化されるからである。
できる分離された溜めが試薬溶液を有することから明ら
かである。この実施形によつて、酵素含有の担体を有す
る多孔性充填物が溜めと接続されている場合、始めて呈
色反応を起こるに至る。そうでなければ酵素反応は起こ
らない。このように形成された検出器はより長期の保管
時間を有する、それというのも酵素が反応溶液の供給後
初めて活性化されるからである。
溜めから多孔性充填物を介して後上昇する溶液の毛細管
引力は充填物中への再拡散を阻止するので、呈色反応の
展開は担体表面に限定される。従つて拡散された色素に
よる変色の衰弱は起こらない。酵素担体の表面で生成さ
れた色素の濃度は、色の強度の変化の目による評価可能
性を助長する。色素の再拡散を阻止することによつて、
さらに可溶性色素を生成する色原体−試薬も使用するこ
とができる。従つて比色法による量の測定に使用できる
色素の種類は、もはや不溶性の色素に限定されない。こ
の事実は線量計の利用範囲を多数の毒性ガスおよび／ま
たはエーロゾルの検出にまで拡大する。
引力は充填物中への再拡散を阻止するので、呈色反応の
展開は担体表面に限定される。従つて拡散された色素に
よる変色の衰弱は起こらない。酵素担体の表面で生成さ
れた色素の濃度は、色の強度の変化の目による評価可能
性を助長する。色素の再拡散を阻止することによつて、
さらに可溶性色素を生成する色原体−試薬も使用するこ
とができる。従つて比色法による量の測定に使用できる
色素の種類は、もはや不溶性の色素に限定されない。こ
の事実は線量計の利用範囲を多数の毒性ガスおよび／ま
たはエーロゾルの検出にまで拡大する。
酵素の簡単な装着場所は、検出物質に対向している多孔
性充填物の端である。酵素は有利に凍結乾燥の形で、ま
たは吸着もしくは共有結合で多孔性充填物の端に塗布さ
れていてよく、その時点から多孔性充填物の端は酵素の
担体の働きをする。溜めの溶液は多孔性体中で上昇し、
かつ端である酵素を活性化し、かつそれを表面に集中さ
せる。多孔性充填物中での再拡散は上昇溶液の毛細管引
力によつて阻止される。生成された可溶性および不溶性
色素も多孔性充填物の薄い表面の膜上に残存し、従つて
目による評価が特にしやすくなる。
性充填物の端である。酵素は有利に凍結乾燥の形で、ま
たは吸着もしくは共有結合で多孔性充填物の端に塗布さ
れていてよく、その時点から多孔性充填物の端は酵素の
担体の働きをする。溜めの溶液は多孔性体中で上昇し、
かつ端である酵素を活性化し、かつそれを表面に集中さ
せる。多孔性充填物中での再拡散は上昇溶液の毛細管引
力によつて阻止される。生成された可溶性および不溶性
色素も多孔性充填物の薄い表面の膜上に残存し、従つて
目による評価が特にしやすくなる。
別の有利な実施形は、酵素が溜めの溶液に収容されてお
り、かつ多孔性充填物が酵素の担体として設けられてい
ることで得られる。このような態様では、溶液を溜め中
で別個に調合かつ保存し、ならびに必要時にはじめて多
孔性充填物を溜めと接続してよく、これによつて検出反
応が検出物質に対向した多孔性充填物の端で開始され
る。
り、かつ多孔性充填物が酵素の担体として設けられてい
ることで得られる。このような態様では、溶液を溜め中
で別個に調合かつ保存し、ならびに必要時にはじめて多
孔性充填物を溜めと接続してよく、これによつて検出反
応が検出物質に対向した多孔性充填物の端で開始され
る。
酵素を担体上に装着する他の有利な可能性は、例えば酵
素を多孔性充填物を覆う膜に共有結合させることにあ
る。
素を多孔性充填物を覆う膜に共有結合させることにあ
る。
多孔性充填物として、端に平らな面を有する多孔性のガ
ラス棒（模範的な大きさ：長さ20mmおよび直径6mm）が
該当する。それらは溜めとしての適当なガラス容器（内
径8mm、高さ24mm）に設置される。それに溶液を試薬ま
たはさらには酵素と一緒に充填する。浸漬された多孔性
のガラス棒は溶液を吸引し、かつそれを検出物質に対向
したガラス棒の表面にもたらす。そこで酵素は存在する
酵素基質と反応し、かつ溶液中に存在する色素前駆体の
変色を生じる。
ラス棒（模範的な大きさ：長さ20mmおよび直径6mm）が
該当する。それらは溜めとしての適当なガラス容器（内
径8mm、高さ24mm）に設置される。それに溶液を試薬ま
たはさらには酵素と一緒に充填する。浸漬された多孔性
のガラス棒は溶液を吸引し、かつそれを検出物質に対向
したガラス棒の表面にもたらす。そこで酵素は存在する
酵素基質と反応し、かつ溶液中に存在する色素前駆体の
変色を生じる。
検出器の特に有利な提供は、酵素が検出物質に晒す側
で、かつ試薬が多孔性充填物の検出物質から離れた側で
凍結乾繰した形で収容されており、ならびに凍結乾繰さ
れた反応成分の移動に役立つ溶解助剤を含有する溜めの
接続後に酵素反応可能となることによつて達成される。
このようにして、一方では多孔性充填物を酵素の担体と
して、かつ他方酵素反応に必要な試薬を空間的に種々の
位置に設置し、これによつて凍結乾繰された反応関与体
を移動させる溶解助剤含有の溜めに多孔性充填物が浸漬
されるまで、酵素反応は不活性の状態にとどまる。この
後に初めて、検出器は線量測定に使用可能状態となる。
溶解助剤として、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活
性剤または非イオン界面活性剤の群を包含する洗剤が該
当する。このような洗剤は例えばトリトン（Triton）の
商品名で公知である。
で、かつ試薬が多孔性充填物の検出物質から離れた側で
凍結乾繰した形で収容されており、ならびに凍結乾繰さ
れた反応成分の移動に役立つ溶解助剤を含有する溜めの
接続後に酵素反応可能となることによつて達成される。
このようにして、一方では多孔性充填物を酵素の担体と
して、かつ他方酵素反応に必要な試薬を空間的に種々の
位置に設置し、これによつて凍結乾繰された反応関与体
を移動させる溶解助剤含有の溜めに多孔性充填物が浸漬
されるまで、酵素反応は不活性の状態にとどまる。この
後に初めて、検出器は線量測定に使用可能状態となる。
溶解助剤として、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活
性剤または非イオン界面活性剤の群を包含する洗剤が該
当する。このような洗剤は例えばトリトン（Triton）の
商品名で公知である。
多量の検出物質を長時間蓄積する場合（この際酵素反応
に関与する反応成分の高められた消費は、検出器の不所
望な早期の消耗を招くであろう）、検出物質含有の周囲
に対し、多孔性充填物をガス透過性膜でおおうのが有利
である。その後膜は拡散バリヤーを役割をし、かつ酵素
に対する酵素基質のアクセシビリテイーを決定する。こ
のようにして、より高い濃度における長時間の線量測定
は実施可能であるが、短時間では濃い、さらにもはや評
価不可能な変色をまねくであろう。他方、僅かな色合い
の濃さだけを生じる色素試薬を用い、より高濃度の検出
物質の長時間測定は実施可能である。このような被膜を
有する多孔性充填物を被膜なしの多孔性充填物と組み合
わせることによつて、酵素および色素試薬の適当な組み
合わせで、長時間測定も短時間測定も１つの検出器で実
現される。この際２つの多孔性充填物は、それぞれそれ
に隔てて配置された、異なる溶液を有する貯水器に沈め
られる。
に関与する反応成分の高められた消費は、検出器の不所
望な早期の消耗を招くであろう）、検出物質含有の周囲
に対し、多孔性充填物をガス透過性膜でおおうのが有利
である。その後膜は拡散バリヤーを役割をし、かつ酵素
に対する酵素基質のアクセシビリテイーを決定する。こ
のようにして、より高い濃度における長時間の線量測定
は実施可能であるが、短時間では濃い、さらにもはや評
価不可能な変色をまねくであろう。他方、僅かな色合い
の濃さだけを生じる色素試薬を用い、より高濃度の検出
物質の長時間測定は実施可能である。このような被膜を
有する多孔性充填物を被膜なしの多孔性充填物と組み合
わせることによつて、酵素および色素試薬の適当な組み
合わせで、長時間測定も短時間測定も１つの検出器で実
現される。この際２つの多孔性充填物は、それぞれそれ
に隔てて配置された、異なる溶液を有する貯水器に沈め
られる。
例えば酵素西洋ワサビの根のペルオキシダーゼの基質と
しての過酸化水素を検出するために、リン酸緩衝液50m
モル／中の４−アミノアンチピリンおよびＮ−エチル
−Ｎ−スルホプロピル−ｍ−トルイジン各々1mモル／
溶液を色素試薬として使用する。リン酸緩衝液はpH7.3
を保証すべきである。このようなバツチを用いて、過酸
化水素は選択的に生体触媒としてのペルオキシダーゼ
（POD）上で呈色反応によつて検出される。この際アミ
ノアンチピリンおよびエチル−スルホプロピルトルイジ
ンは、酵素反応が原因で色素に結する色原体を生成す
る。
しての過酸化水素を検出するために、リン酸緩衝液50m
モル／中の４−アミノアンチピリンおよびＮ−エチル
−Ｎ−スルホプロピル−ｍ−トルイジン各々1mモル／
溶液を色素試薬として使用する。リン酸緩衝液はpH7.3
を保証すべきである。このようなバツチを用いて、過酸
化水素は選択的に生体触媒としてのペルオキシダーゼ
（POD）上で呈色反応によつて検出される。この際アミ
ノアンチピリンおよびエチル−スルホプロピルトルイジ
ンは、酵素反応が原因で色素に結する色原体を生成す
る。
酵素反応の結果、直接色素に変換される色素試薬として
の色原体を用いる過酸化水素の検出は、酵素西洋ワサビ
の根のペルオキシダーゼ（POD）2I.U.ならびに色素試薬
として0.1モル トリス−HCl−緩衝液（pH8.0）中の0.1
mモル2,2′−アジノ−ビス−（３−エチルベンズチアゾ
リン−６−スルホン酸）を含有する溶液によつて行なわ
れる。
の色原体を用いる過酸化水素の検出は、酵素西洋ワサビ
の根のペルオキシダーゼ（POD）2I.U.ならびに色素試薬
として0.1モル トリス−HCl−緩衝液（pH8.0）中の0.1
mモル2,2′−アジノ−ビス−（３−エチルベンズチアゾ
リン−６−スルホン酸）を含有する溶液によつて行なわ
れる。
酵素反応を媒介とするガスの検出についての別の例は、
以下の通りである： 過酸化水素の長時間測定のために、非感受性色素系を使
用する。それは例えばトリス−HCl50モル／および塩
化ナトリウム溶液0.2モル／中の４−クロル−１−ナ
フトール1mモル／溶液から成る。
以下の通りである： 過酸化水素の長時間測定のために、非感受性色素系を使
用する。それは例えばトリス−HCl50モル／および塩
化ナトリウム溶液0.2モル／中の４−クロル−１−ナ
フトール1mモル／溶液から成る。
アセトアルデヒドはアルデヒドデヒドロゲナーゼ（ALD
H）を用い、まず酵素を硫酸アンモニウムで沈澱させか
つ0.1Mリン酸カリウム緩衝液pH8.0中に入れることによ
つて酵素から空反応を惹起する安定化剤を除去する方法
で測定される。多孔性ガラス棒の１端に0.1Mリン酸カリ
ウム緩衝液pH8.0中のジアホラーゼ（4mU/ml）およびALD
H（3mU/ml）溶液0.05mlを垂らし、かつ反対側の端を溜
めとしてのガラス容器に立てる。溜めは0.1N−リン酸カ
リウム緩衝液pH9.0、ニコチンアミド−アデニン−ジヌ
クレオチド（NAD）1.6mモル／および塩化ニトロテト
ラゾリウム−ヨウ素（INT）3mモルの溶液0.3mlを含有す
る。多孔性ガラス棒をアセトアルデヒドを含有する大気
にさらすと、５分間の露出後、５〜100ppmより低い濃度
のアセトアルデヒドを検出することができる。
H）を用い、まず酵素を硫酸アンモニウムで沈澱させか
つ0.1Mリン酸カリウム緩衝液pH8.0中に入れることによ
つて酵素から空反応を惹起する安定化剤を除去する方法
で測定される。多孔性ガラス棒の１端に0.1Mリン酸カリ
ウム緩衝液pH8.0中のジアホラーゼ（4mU/ml）およびALD
H（3mU/ml）溶液0.05mlを垂らし、かつ反対側の端を溜
めとしてのガラス容器に立てる。溜めは0.1N−リン酸カ
リウム緩衝液pH9.0、ニコチンアミド−アデニン−ジヌ
クレオチド（NAD）1.6mモル／および塩化ニトロテト
ラゾリウム−ヨウ素（INT）3mモルの溶液0.3mlを含有す
る。多孔性ガラス棒をアセトアルデヒドを含有する大気
にさらすと、５分間の露出後、５〜100ppmより低い濃度
のアセトアルデヒドを検出することができる。
ホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼを用いホルムアルデ
ヒドを測定するために、酵素をリン酸緩衝液pH7.4、50
モル／に溶かした（10U/ml）。多孔性ガラス棒を短時
間酵素溶液につけかつ空気で10分間乾繰させる。検出物
質に対向した端を長さ約10mmのシリコンチユーブで包囲
する。その後、棒をそのもう一方の端で高さ約24mmのガ
ラス容器に立てる。このガラス容器は次の組成の溶液を
含有する：リン酸緩衝液pH7.4 50mモル／、INT0.2m
モル／；メト硫酸メトキシフエナジン0.05mモル／;
NAD1mモル／。このようにして約10分間の露出後、ガ
ス相中のホルムアルデヒドを＜1ppmの濃度で測定するこ
とができる。
ヒドを測定するために、酵素をリン酸緩衝液pH7.4、50
モル／に溶かした（10U/ml）。多孔性ガラス棒を短時
間酵素溶液につけかつ空気で10分間乾繰させる。検出物
質に対向した端を長さ約10mmのシリコンチユーブで包囲
する。その後、棒をそのもう一方の端で高さ約24mmのガ
ラス容器に立てる。このガラス容器は次の組成の溶液を
含有する：リン酸緩衝液pH7.4 50mモル／、INT0.2m
モル／；メト硫酸メトキシフエナジン0.05mモル／;
NAD1mモル／。このようにして約10分間の露出後、ガ
ス相中のホルムアルデヒドを＜1ppmの濃度で測定するこ
とができる。
本発明の実施例を図面に基づいて表わし、かつ以下に詳
述する。
述する。
第１図では一方が開けられたガラス溶器１が断面で表わ
されており、ここでこのガラス溶器１にはその開口部か
ら底部３まで達する円柱状の多孔性体２が入れられてい
る。多孔性充填物２も同様にガラス製であり、かつその
容器の底３に向けられた端は、緩衝溶液中の酵素反応に
必要な試薬、例えば色素前駆体および補因子を含有する
溶液４に浸漬されている。この溶液４はリング状の段部
５によつて仕切られた溜め６に含有されている。段部５
は容器１の内壁に沿つて固定されており、溶液４が容器
１から漏れることを阻止し、かつ他方多孔性充填物２の
位置を維持する働きをする。ガラス容器１の開口部は拡
散バリヤーとしての多孔性膜７で閉じられている。膜７
の固定のために、ゴム弾性襟部８は容器開口部の節９を
取り囲んで固定する。膜７の孔の開口部10、ひいては検
出物質を含有する周囲に対向した多孔性ガラス棒２の端
11は、共有結合した酵素の担体として働く膜12で閉鎖さ
れている。溜め６から担体12への溶液４の毛細管拡散を
改良するために、ガラス体２の少なくとも溜め６から始
まる表面をシリコーンチユーブ13で覆う。シリコーンチ
ユーブ13はさらに段部５を越え溜め６内まで至つてお
り、これによつて同時に溜め６の濃度の調節を行なう。
されており、ここでこのガラス溶器１にはその開口部か
ら底部３まで達する円柱状の多孔性体２が入れられてい
る。多孔性充填物２も同様にガラス製であり、かつその
容器の底３に向けられた端は、緩衝溶液中の酵素反応に
必要な試薬、例えば色素前駆体および補因子を含有する
溶液４に浸漬されている。この溶液４はリング状の段部
５によつて仕切られた溜め６に含有されている。段部５
は容器１の内壁に沿つて固定されており、溶液４が容器
１から漏れることを阻止し、かつ他方多孔性充填物２の
位置を維持する働きをする。ガラス容器１の開口部は拡
散バリヤーとしての多孔性膜７で閉じられている。膜７
の固定のために、ゴム弾性襟部８は容器開口部の節９を
取り囲んで固定する。膜７の孔の開口部10、ひいては検
出物質を含有する周囲に対向した多孔性ガラス棒２の端
11は、共有結合した酵素の担体として働く膜12で閉鎖さ
れている。溜め６から担体12への溶液４の毛細管拡散を
改良するために、ガラス体２の少なくとも溜め６から始
まる表面をシリコーンチユーブ13で覆う。シリコーンチ
ユーブ13はさらに段部５を越え溜め６内まで至つてお
り、これによつて同時に溜め６の濃度の調節を行なう。
第１図は酵素反応を利用するガス状物質およびエーロゾ
ルの検出器の縦断面図である。 １……ガラス溶器、２……多孔性ガラス棒、３……ガラ
ス溶器の底、４……溶液、５……リング状段部、６……
溜め、７……多孔性膜、８……ゴム弾性襟部、９……容
器開口部の節、10……孔の開口部、11……多孔性ガラス
棒の端、12……膜、13……シリコーンチユーブ
ルの検出器の縦断面図である。 １……ガラス溶器、２……多孔性ガラス棒、３……ガラ
ス溶器の底、４……溶液、５……リング状段部、６……
溜め、７……多孔性膜、８……ゴム弾性襟部、９……容
器開口部の節、10……孔の開口部、11……多孔性ガラス
棒の端、12……膜、13……シリコーンチユーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−282635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−193352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−254854（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−30598（ＪＰ，Ａ) 国際公開88／1299（ＷＯ，Ａ) 千畑一郎編「固定化触媒」講談社1986− ８−10，Ｐ．256〜260
Claims (9)
- 【請求項１】一方では検出すべき物質に晒され、他方で
多孔性の貯蔵体（2,6,11,12）として酵素反応を活性化
しかつ保持される、酵素反応によって性質の変化を評価
することができる溶液と接続されている担体に収容され
た酵素と、基質との間で進行する酵素反応を利用し、こ
の場合基質としての検出物質は、酵素反応によって化学
量論的に検出物質の定量的測定に使用される反応生成物
に変換可能であり、変色した反応生成物を形成させるた
めに貯蔵体（2,6,11,12）は、酵素基質としての検出物
質に対して感受性の酵素ならびに反応に関与する色原体
−試薬を含有し、この試薬の性質の変化は、変色につき
認識可能であり、変色の強さは、検出される酵素基質の
量に関係しているガス状物質およびエーロゾルの検出器
において、貯蔵体が透明な多孔性の充填物（２）をキュ
ベット（１）中に有し、この充填物は、少なくとも呈色
反応に必要とされる試薬溶液（４）で過剰量で有するキ
ュベット（１）中の溜め（６）中に浸漬されており、キ
ュベット（１）には検出物質に晒される多孔性の開口
（７）が備えられていることを特徴とする、酵素反応を
利用するガス状物質およびエーロゾルの検出器。 - 【請求項２】酵素が多孔性充填物（２）の検出物質に対
向した端部（11）上で収容されている、請求項１記載の
検出器。 - 【請求項３】酵素が試薬溶液（４）の成分として備えら
れている、請求項１記載の検出器。 - 【請求項４】酵素が多孔性充填物（２）を覆いかつ検出
物質に対向した担体としての膜（12）に結合している、
請求項２記載の検出器。 - 【請求項５】酵素が検出物質に対向した端部（11）で、
かつ試薬が多孔性充填物（２）の検出物質から離れた側
で凍結乾燥した形で収容されており、多孔性充填物
（２）と、凍結乾燥された反応成分の移動に役立つ溶解
助剤を含有する溜め（６）との接続後に、酵素が試薬と
酵素反応可能になる、請求項２または４に記載の検出
器。 - 【請求項６】検出物質を含有する周囲に対して、多孔性
充填物（２）が多孔性の拡散膜（７）で覆われている、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の検出器。 - 【請求項７】多孔性充填物（２）が検出物質に対向した
端部（11）においてシリコーンチューブ（13）で覆われ
ている、請求項２から６までのいずれか１項に記載の検
出器。 - 【請求項８】酵素西洋ワサビの根のペルオキシダーゼの
基質としての過酸化水素を検出するために、溶液が色素
試薬としてリン酸緩衝液pH7.3、50ミリモル/l中の４−
アミノアンチピリンおよびＥ−エチル−Ｎ−スルホプロ
ピル−ｍ−トルイジンそれぞれ１ミリモル/lならびにペ
ルオキシダーゼ2U/m1を含有する、請求項１から７まで
のいずれか１項に記載の検出器。 - 【請求項９】過酸化水素を検出するために、溶液が酵素
西洋ワサビの根のペルオキシダーゼ2U/ml（国際単位）
ならびに色素試薬としてトリス−HCl−緩衝液pH8.0、0.
1モル/l中の2,2′−アジノ−ビス−（３−エチルベンズ
チアコリン−６−スルホン酸）１ミリモル/lを含有す
る、請求項１から７までのいずれか１項に記載の検出
器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3842607.2 | 1988-12-17 | ||
| DE3842607A DE3842607A1 (de) | 1988-12-17 | 1988-12-17 | Enzymatisches nachweisgeraet fuer gase und aerosole |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02222673A JPH02222673A (ja) | 1990-09-05 |
| JPH078239B2 true JPH078239B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=6369456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1326219A Expired - Fee Related JPH078239B2 (ja) | 1988-12-17 | 1989-12-18 | 酵素反応を利用するガス状物質およびエーロゾルの検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5504006A (ja) |
| EP (1) | EP0374685B1 (ja) |
| JP (1) | JPH078239B2 (ja) |
| DE (2) | DE3842607A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2651503B1 (fr) * | 1989-09-06 | 1993-04-23 | Draegerwerk Ag | Appareil indicateur pour l'analyse enzymatique d'echantillons gazeux. |
| DE59103769D1 (de) * | 1990-08-16 | 1995-01-19 | Draegerwerk Ag | Kolorimetrische Nachweisvorrichtung mit einem Reagenzvorratsbehälter. |
| DE4343842C1 (de) * | 1993-12-22 | 1995-02-23 | Draegerwerk Ag | Reaktionsgefäß zur immunologischn Analytik von Aerosolen |
| DE19538075C1 (de) * | 1995-10-13 | 1996-11-28 | Draegerwerk Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Anreicherung von gasförmig, dampfförmig und/oder als Aerosol aus einem Gegenstand austretenden Stoffemissionen |
| FR2766387B1 (fr) * | 1997-07-22 | 1999-10-08 | Univ La Rochelle | Procede reactionnel en continu par catalyse solide/gaz en milieu non conventionnel, reacteur correspondant et utilisation de ce reacteur |
| GB0115793D0 (en) * | 2001-06-28 | 2001-08-22 | Univ Cranfield | A novel mediator for electrochemical detection |
| US7422892B2 (en) | 2004-10-06 | 2008-09-09 | Agentase, Llc | Enzyme-based device for environmental monitoring |
| EP1809733B1 (en) | 2004-10-06 | 2015-01-07 | Agentase, LLC | Enzyme-based device for environmental monitoring |
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|---|---|---|---|---|
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| GB1503879A (en) * | 1976-02-19 | 1978-03-15 | Scheinberg I | Preparation and method of use of compounds and compositions effective for removal conversion and detection of carbon monoxide |
| USRE32016E (en) * | 1976-12-10 | 1985-10-29 | Eastman Kodak Company | Analysis of lactic acid or lactate using lactate oxidase |
| US4144032A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-13 | Davis Jr Frank R | Personal dosimeter and method of use |
| DE2948218C2 (de) * | 1979-11-30 | 1982-06-09 | Drägerwerk AG, 2400 Lübeck | Prüfröhrchen zur quantitativen Bestimmung von Schwefelsäure-Aerosolen |
| US4315890A (en) * | 1980-05-01 | 1982-02-16 | Intersci Corporation | Device for the identification of volatile fluids |
| US4416984A (en) * | 1981-05-22 | 1983-11-22 | Concord Laboratories, Inc. | Sterilization indicator |
| JPS59193352A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 分析試薬および多層化学分析要素 |
| US4525704A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-25 | Allied Corporation | Enzymatic toxic gas sensor |
| US4826759A (en) * | 1984-10-04 | 1989-05-02 | Bio-Metric Systems, Inc. | Field assay for ligands |
| US4624929A (en) * | 1984-12-03 | 1986-11-25 | Syntex (U.S.A.) Inc. | Sample collector and assay device and method for its use |
| IE59105B1 (en) * | 1985-05-06 | 1994-01-12 | Richardson Vicks Inc | Diagnostic method for detecting periodontal disease |
| US4743537A (en) * | 1986-01-21 | 1988-05-10 | Castle Company | Biological indicator for sterilization processes |
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| JPS63282635A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-18 | Ricoh Co Ltd | 気体又は液体用濃度センサ素子 |
| DE3720506A1 (de) * | 1987-06-20 | 1988-12-29 | Draegerwerk Ag | Verfahren zum nachweis gasfoermiger stoffe mittels einer enzymatischen redox-reaktion |
| DE3929541A1 (de) * | 1989-09-06 | 1991-03-14 | Draegerwerk Ag | Nachweisgeraet zur enzymatischen bestimmung von gasproben |
-
1988
- 1988-12-17 DE DE3842607A patent/DE3842607A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-12-11 US US07/448,235 patent/US5504006A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-12 DE DE58908184T patent/DE58908184D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-12 EP EP89122879A patent/EP0374685B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-18 JP JP1326219A patent/JPH078239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 千畑一郎編「固定化触媒」講談社１９８６−８−１０，Ｐ．２５６〜２６０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3842607A1 (de) | 1990-06-28 |
| EP0374685A3 (de) | 1992-03-04 |
| JPH02222673A (ja) | 1990-09-05 |
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| EP0374685B1 (de) | 1994-08-10 |
| DE58908184D1 (de) | 1994-09-15 |
| US5504006A (en) | 1996-04-02 |
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