Электрохимический датчик для определения концентрации веществ в растворах

 

1. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ В РАСТВОРАХ, содержащий корпус, заполненный электролитом, в котором расположены индикаторный и сравнительный электроды, соединенные с источником питания и регистрируюшим прибором, в стенке которого расположен фильтр, а на торце газопроницаемая пленка, на которой размещен гелевый слой, содержащий в химически связанной форме фермент, а между корпусом чувствительного элемента и индикаторным электродом расположен изоляционный слой, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и срока службы, датчик дополнительно содержит мембрану, изготовленную из вещества природного происхождения и содержащую в химически иммобилизованной форме в поверхностном слое ферменты одного или несколькнх видов, причем мембрана находится в контакте с газопроницаемой пленкой. 2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что мембрана природного происхождения находится в контакте с защитной сеткой или тканью| выполненной Из инертного материала. 3.Датчик по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в корпусе . расположено несколько индикаторных электродов. 00 4 эо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О

РЕСПУБЛИК

3(51) G .01 N 27 30

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ (21) 2788705/18-25 (22) 18.06.79 (31) RA-683 (32) 21.06.78 (33) ВНР (46) 07.08.83. Бюл. Ю 29 (72) Иене Хаваш, Геза Надь, Эмма Порьес и Ерне Пунгор (ВНР) ° (71) Раделкиш Электрокемиаи Мюсердьярто Севеткезет (ВНР) (53) 543.257(088.8) (56) 1. Дюрст P. Ионоселективные электроды. M. "Мир", с. 64-72, 1972.

2. Baley Р.L. Analysis with Ion

Selictive Elict) odis. Heyden San, I t d. Lon don, 1976 (прототип) . (54).(57) 1. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИИ ДАТЧИК

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ

В РАСТВОРАХ, содержащий корпус, заполненный электролитом, в котором расположены индикаторный и сравнительный электроды, соединенные с источником питания и регистрирующим прибором, в стенке которого расположен фильтр, а на торце гаэопроницаемая пленка, на которой размещен гелевый слой, содержащий в химически связанной форме фермент, а между корпусом чувствительного элемента и индикаторным электродом расположен изоляционный слой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механической прочности и срока службы, датчик дополнительно содержит мембрану, изготовленную из вещества природного происхождения и содержащую в химически иммобилизованной форме в поверхностном слое ферменты одного или нескольких видов, причем мембрана находится в контакте с газопроницаемой пленкой. I

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что мембрана природного происхождения находится в контакте с защитной сеткой или тканью

I выполненной из инертного материала.

3. Датчик по пп. 1 и 2, о т л и- р ч а ю шийся тем, что в корпусе расположено несколько индикаторных электродов.

1034618

1О

Изобретение относится к электрохимическим датчикам, которые применяют для селективного определения концентраций соединений (например, глюкозы), растворенных в жидкостях (например, в крови). 5

Известен селективный по отношению к молекулам электрохимический чувствительный датчик, который применяют для определения соединений, растворенных в жидкостях 1).

Известный датчик обладает малой механической прочностью.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электрохимический датчик для опре деления концентрации веществ в растворах, содержащий корпус, заполненный электричеством, в котором рас-.. положены индикаторные и сравнитель ный электроды, соединенные с источником питания и регистрирующим прибором, в стенке которого расположен фильтр, а на торце газопроницаемая мембрана, на которой размещен гелевый слой, содержащий в химически связанной форме фермент. 25 ,Механизм действия известных селективных по отношению к молекулам чувствительных элементов может быть описан следующим образрм..Молекулы.. определяемых компонентов (молекулы 30 так называемых субстратов, например молекулы глюкозы) и в некоторых случаях молекулы реагента (молеку« . лы кислорода} днффундируют в слой, который содержит селективный фермент З5 (например, глюкозобксидазу) и кото" рый служит в качестве специфично активного катализатора; т.е. в так на" зываемый реакционный. слой, где происходит химическая реакция. Сигнал, выходящий из индикаторого электрода, является однозначной функцией концентрации или активности реаген-, та, принимающего участие s реакции ферментации, или участвую1цих или образующихся компонентов. Когда все 45 факторы можно считать постоянными, локальное значение активности или концентрации зависит от скорости реакции, которая является однозначной функцией концентрации субстрата.

Поэтому в стационарном состоянии посредством измерения силы тока или значения ЭДС непосредственно может быть определена концентрация желаемого соединения в пробе (2 ).

Недостатком простых датчиков является короткий срок их службы (например, несколько дней, одна-две недели), что может быть объяснено недостаточно приемлемыми свойствами реакционного слоя. Кроме того, принимая во внимание наличие гелевого слоя, в котором содержится связанный фермент, чувствительный элемент, за исключением времени использования, необходимо держать при пониженной 65 температуре (например, от -1 до

+2oC) для того, чтобы можно было сохранить его ферментативную активность.

Известные датчики легко повреждаются, не обладают механической прочностью и имеют продолжительное время реагирования (например, от 2 до

8 мин }.

Цель изобретения — повышение механической прочности и службы датчика.

Поставленная цель достигается тем, что эле ктрохимиче ский датчик для определения концентрации веществ в растворах, содержащий корпус, заполненный электролитом, в котором расположен индикаторный и сравнительный электроды, соединенные с источником питания и регистрирующим прибором, в стЕнке которого расположен фильтр, а на торце газопроницаемая плейка, на которой разме- . щен гелевый слой, содержащий в хи- мически связанно форме фермент, а между корпусом чувствительного элемента и индикаторным электродом расположен изоляционный слой, дополнительно содержит мембрану, изготовленную из вещества природного про-. исхождения и содержащую в химически иммобилизованной форме в поверхностном слое ферменты одного или нескольких типов, причем мембрана находится в контакте с газопроницаемой пленкой.

Мембрана природного происхождения находится в контакте с защитной сеткой или тканью, выполненной из ийертного материала.

В корпусе расположено несколько индикаторных электродов.

После иммобилизации активированные природные мембраны в сухом состоянии (в некоторых случаях при комнатной температуре ) могут храниться очень продолжительное время (от

0,5 до 1 года) без заметного изменения активности фермента, так как фермент находится в естественном окружении.

Проницаемость природных мембран по отношению к ионам, воде и молекулам газа является идеальной в отношении техники измерения. Другим благоприятным свойством природных мембран является то, что они являются проницаемыми по отношению к ионам и молекулам газа, которые применяются в качестве реагента или реакционного продукта, и непроницаемые по отношению к соединениям с более высоким молекулярным весом, которые могут оказывать влияние на результаты измерения (например, субстрат или другие содержащиеся в пробе вещества), вследствие чего частично или полностью может быть устранен так называемый эффект гис1034618 терезиса, который часто наблюдается при замене проб с различными концен трациями.

Предлагаемый датчик построен таким образом, что при создании реак,циойного слоя применяют мембрану 5 с двумя реакционными слоями или несколько наложенных друг на друга мембран с одним или двумя реакциоцныья слоями. При таком расположении с поверхностью каждой мембра- !9 ны связан другой фермент s иммобилиэованной форме. В случае р-глюкозидиого электрода поверхность мембраны содержит со стороны исследуемого раствора Р-глюкоэидазу, а со стороны.индикаторного электрода " глюкозооксидазу. Связанный с первой мезФраной фермент Р-глюкозидаза дает возможность осуществления реакции гидролиза между определяемы ми компонентами у между Р «глюкозн» дом (например, амигдалином или сализином) и водой, в результате чего, кроме прочего, образуется глю.,коза. Связанный со второй мембраной .фермент глюкоэооксидаза катализирует реакцию между глюкозой и кислородом. На находящемся под мембраной индикаторном электроде может быть изменен сигнал, пропорциональный концентрации кислорода. Сигнал, 39 пропорциональный уменьшению концентрации кислорода является однозначной функцией концентрации определяе- мой пробы.

При подобном осуществлении изоб- З5 ретения, с одной стороны, может быть осуществлено упрощение в отношении техники измерения и достигнуто повышение селективности, а, с другой стороны, могут быть определены такие соединения, которые в одностадийной реакции не образуют компонентов, количество которых может быть измерено, или которые не показывают изменений концентрации или активности определяемых ком- 45 понентов.

Чувствительный элемент также может быть построен таким образом, что с разделенными участками поверхности мембраны природной структуры, 50 которая служит реакционной зоной, или с определенными участками поверхности в статистически гомогенном распределении связаны ферменты различных сортов, и каждому иэ участ-55 ков поверхности соответствует один или несколько индикаторных электродов.

При таком построении может быть получен селективный по отношению к молекулам чувствительный элемент с несколькими функциями без увеличения размера, в результате чего

:может быть осуществлено параллельное определение нескольких компонентов в одном и том же исследуемом раст.— воре, или с параллельным определе- 45 нием концентрации мешакщих компонен: тов, влияние которых может быть исключено вручную или автоматически.

При другом варианте осуществления изобретения чувствительный элемент получают посредством того, что, например, в случае чувствительного элемента для промышленных целей, имеющего большие размеры, для дальнейшего повышения механической прочности реакционной эоны мембрану природной структуры вводят в контакт с инертной полимерной сеткой или тканью. В других вариантах осуществления изобретения для достижения очень короткого времени реагирова-ния на поверхностном слое одной иэ сторон мембраны природной структуры создают реакционную зону, которая содержит фермент в иммобилизованной форме а на поверхностном слое другой стороны мембраны природной струкруты в зависимости от способа пропитки-создают с помощью процесса сшивкн такой слой, который проницаем для газа или обладает ионнообменными свойствами.

Селективный по отношению к молекулам.чувствительный элемент иsroтавлнвают таким образом, что поверхность мембраны природной структуры обрабатывают при комнатной темпера туре раствором, в котором содержится фермент и бифункциональный реагент, имеющий группы, подходящие для образования химических связей, например глутаровый альдегид. После завершения реакции мембрану помешают в водяную баню с дистиллированной водой, где производят вымывание компонентов, оставшихся в водорастворимой форме. После завершения операции промывки мембрана находится в готовом к измерениям состоянии. После этого в некоторых случаях изготавливают металлический индикаторный электрод. С целью очистки поверхности индикаторного электрода его несколько минут держат в азотной кислоте, затем промывают и помещают в ванну, в которой содержится восстановитель (например, аскорбиновая. кислота), где происходит превращение. окисей и физически растворенного в металлическом электроде кислорода. Готовую мембрану совместно с оболочкой, проницаемой для газа или для гаэа и растворенных веществ, помещают на корпус чувствительного элемента, после чего индикаторный электрод и электрод сравнения погружают в находящийся в корпусе чувствительного элемента раствор электролита таким образом, что поверхность индикаторного электрода находится в непосредственной близости от мембраны.

Электроды закрепляют. В результате получают -чувствительный элемент в готовом к измерениям состоянии.

1034618

На чертеже показан селективный в отношении глюкозы чувствительный элемент, частичный разрез.

Пример 1. В полости корпуса

1 чувствительного элемента находится буферный раствор 2, содержащий хлорид-ионы, в который погружены укрепленный в камере 3 платиновый индикаторный электрод 4 и серебряный .

1 галогенсеребряный ) электрод 5 сравнения. 10

Конец корпуса 1 чувствительного элемента закрыт проницаемой дпя газа полипропиленовой пленкой б, которая находится в контакте с индикаторным электродом 4 . Проницаемая 15 для газа пленка 6 находится в контакте с мембраной 7 природного происхождения, изготовленной из кишки свиньи, причем глюкозооксидаза (E.Ñ.1.1.3.4.) иммобилизирована с помощью глутарового альдегида. Проницаемая для газа пленка б и мембрана 7 r p. ðîäíoão происхождения прикреплены к корпусу 1 чувствительного элемента резиновым кольцом 8.

Другой конец корпуса 1 чувствительного элемента закрыт пластиковым колпачком 9. Индикаторный электрод 4 и электрод 5 сравнения с помощью кабеля 10 соединены с источником поляризующего напряжения и с 30 входом в прибор для измерения силы тока.

Изготовление селективного по от-. ношению к глюкозе электрода осуществляют следующим способом. 35 часть имеющейся в продаже засоленной кишки свиньи вымачивают

10-15 мин в дистиллированной воде.

Разбухшую мембрану совместно с проницаемой для газа пленкой (например, из полипропилена) толщиной 15 0 в растянутом состоянии закрепляют на конце корпуса чувствительного элемента (полипропиленовая пленка должна находиться со стороны полости корпуса чувствительного элемента).

Мембрану подсушивают в течение

20 мин. Затем в 0 5 мл буферного раствора с рН 7,4 суспендируют

60 мг глюкозооксидазы Е.С.1.1.3.4,) и добавляют 25 мкл 25Ъ-ного раство- 50 ра глутарового альдегида..20 мкл полученной гомогенной суспензии равномерным .слоем наносят на поверхность мембраны. После этого мембрану сушат в течение 20 мин и затем 55 посредством промывки дистиллирован ной водой производят удаление неиммобилизованного фермента и избытка глутарового альдегида. Приготовленная указанным способом мембрана, содержащая фермент глюкозбоксидазу в иммобилизованной форме, находится в готовом к измерениям или хранению состоянии.

После изготовления активированной мембраиы, которая известным способом 65 закреплена на подложке, приготавливают платиновый индикаторный электрод. Поверхность индикаторного электрода в течение 2-3 мин выдерживают в нанесенном на,стеклянную пластину растворе азотной кислоты с концентрацией б моль/дм . Затем азотную кислоту смывают дистиллированной водой. После промывки поверхность индикаторного электрода выдерживают в свежеприготовленном 2%-ном растворе аскорбиновой кислоты в течение

20-30 мин. После укаэанной обработки аскорбиновую кислоту удаляют с поверхности индикаторного электрода посредством промывки дистиллированной водой. После промывки индикаторный электрод находится в готовом к измерениям состоянии (процесс обработки азотной кислотой и аскор биновой кислотой необходимо повторять при проведении измерений через каждые две-три недели), После подготовительных операций собирают селективный по отношению к глюкозе чувствительный элемент, который затем подключают к источнику полярйэующего напряжения и к прибору для измерения силы тока.

Определение концентрации глюкозы в пробе может быть осуществлено чувствительным элементом посредством снятия калибровочной кривой или аддитивным методом. Ниже приводится предпочтительный вариант аддитивного метода, который известен как метод многократного добавления проб;

Установлено, что между уменьшением измеренной силы тока (hi) и концентрацией глюкозы в растворе (g) существует следующая зависимость:

b11- < <— „

Ч

С где Ч вЂ” максимальная скорость реакции, константа Михаэлиса для реакции фермент-субстрат, — множитель пропорциональности.

Из значения измерения уменьшения силы тока в двух содержащих глюкозу растворах с известными концентрациями могут быть определены значения

Ч и К для данных условий и данного чувствительного элемента, по которым может быть определена концентрация И-го исследуемого раствора по уменьшению силы тока, в соответствии со следующей формулой: (C -1+K)+

Принимая во внимание уравнение

2, концентрация пробы равняется д+8 Ow

ИСи, i () 1034618

Таблица 1

Количество параллельных измерений

Концентрация стандартного раствора

Среднее значение измеренных величин, мг-Ъ

Разброс, мг-Ъ

180

180

120

121

90

Таблица 2

Индикаторный электрод

Определ компоне нный

Платина

Мочевая кислота

Уреаза

Е.С.1.7.3,.3.

Холестерин

Холестериноксидаза

Е.С.1.1.3.6.

Платина

Оксидаза L -аминокислот

Е. С.1,4.3.? ..

L -Аминокислоты

То же

Окисидаза 3 -аминокислот

Е.С.1.4.3.3.

D -Аминокислоты где g(g) - объем и-й пробы; (I — общий объем пробы и стандартного раствора.

В случае крови и мочи измерение методом многократного добавления проб осуществляют описанным ниже S способом. о

В термостатитрованную при 37 С ячейку отмеряют 6,6 мл буферного раствора со значением рН 7,4. В раствор погружают чувствительный элемент. Из значения силы тока, измеренного после добавления 50 мкл содержащих глюкозу растворов, которые имеют концентрацию ? 10 моль/ дм расчетом илй автоматически определяют значения Ч и К . После этого в буферный раствор вводят известный объем пробы и определяют изменение силы тока. (В зависимости от ожидаемого содержания глюкозы в исследуего

Из таблицы видно, что разброс значений, измеренных с помощью селективного по отношению к глюкозе чувствительного элемента, значительно меньше, чем разброс значений, полученных известными методами, при которых разброс часто превосходит 10t.

В соответствии с данным приме- 45 ром также могут быть изготовлены друмом образце крови выбирают соответствующий объем пробы. В случае проб с концентрациями между 60 и

200 мг-Ъ объем проб должен составлять

100 мкл, в случае более разбавленных проб 200 мкл, а при более концентрированных пробах 50 мкл. В случае образцов мочи с концентрациями

0-1 r-Ъ добавляют 50 мкл, при более концентрированных пробах производят разбавление в десять раз, а в случае разбавленных проб добавляют

25-50 мкл). Из измеренного значения уменьшения силы тока рассчитывают определяемую концентрацию по уравнению (2 ) вручную или компьютером.

Измеренные селективным по отношению к глюкозе чувствительным элементом значения для некоторых проб приведены в табл. 1. гие чувствительные элементы, селективные по отношению к молекулам.

В табл. 2 приведены виды молекул, по отношению к которым селективен чувствительный элемент, иммобилизированные на природной мембране ферменты, которые находятся в соединении с проницаемой для газа тонкой пленкой, и типы индикаторных электродов.

1034618

Продолжение табл 2

Галактозооксидаза

Е.С.t.1.3.5.

Ъ -Галактоза

Сульфитоксидаза

Е.С.1.8.3.1..СульфиТ

Оксалатоксидаза

Е.С.1 ° 2.3 ° 4.

Оксалат

Ксантиноксилаза

ЕеСе1 2 3 ° 2е

Ксантин с

6 - пифенолоксидаза

Й.С.1.10.3 ° 1..

;о -днфенол м 4 в

20 .браны может быть использована стенка рыбьего воздушного пузыря, кишки овцы и т. д. (см. табл. 3).

Аналогично могут быть изготовлены другие селективные по отношению к молекулам чувствительные . элементы, при этом в,качестве Мем и а б л и ц а 3

° Ф

Имиобилизованный фермент

Определяемый компонент

Индикаторный электрод 4ь

Оксидаеа, Ь -аминокислоты

Е.С.1 .4.3.2.

4 -ДиЬксифенилаланин

-Фенидаланин, Оксидаза „4-аминокислоты

ЕЬС.1.4.3.2.

То же

Оксидаэа Л -аминоки слоты

Е.С.1.4.3 ° 2.

4 -Аминокислоты

Ф-Сериндегидратаза

Й.С.4.2.1.14.

Гомосериндегидратаэ а

ЕеС 4а2 1 15е

4 -Треонин

Треониндегидратаза

ЕаСа4 ° 2а1.16 ° 4 «Гистидии

Ги стидаэ а

Е.С.4.3.1.3.

Нитритредуктаэа

Е.С.1.6.6.4. н -Нитрит

Пример 2. Бифункциональиый селективный по отняцению к молекулам чувствительный элемент.

В корпусе 1 чувствительного элемента находится содержащий хлдридноны буферный раствор 2, в который 65 погружены два платиновых индикаторных электрода 4, встроенных по отдельности в камеры 3. С поверхностьв индикаторных электродов 4 находится в контакте проницаемая для газа полнпропиленовая пленка б, укрепленр -Серии

4 -I îéîîåðéн

Платина.

То же

Электрод, селективный к ионам аммония

1034618

Фермент, иммобилизованный на одной части мембраны

Фермент, иммобилизованный на другой части мембраны

Определяемый компонент

Определяемый компонент

Алкогольоксидаза

Е. С. 1. 1. 3. 1. 9.

Спирт

Глюкозооксидаза

Е. С. 1. 1. 3. 4 °

Глюкоза

Гексозооксидаза

Е.С.1 ° 1.3.5 °

Манноза

Глюкозооксидаэа

Е.С.1.1. 3.4.

Глюкоза

Креатининаза

Е.С.3.5.3.3.

Креатинин уреаэа

Е.С. 3. 5. 1. 5.

Мочевина

Уреаза

Е.С.3.5.1.5. ная в отверстии корпуса 1 чувствительного элемента. Поверхность пленки 6 покрыта куском оболочки, а именно мембраной природного происхождения. С частью поверхности мембраны 7 природного происхождения которая находится в контакте с одним индикаторным электродом или, соответственно, с таким же участком поверхности мембраны с противоположной стороны, связана ок- 10 сидаза D-аминокислоты в иммобилизированной Форме, а с другим участком поверхности мембраны, который находится в контакте с другим индикаторным электродом или, соот- !5 .ветственно, с таким же участком поверхности мембраны с противоположной стороны, связана оксидаза

4 . .-аминокислоты в иммобилизованной Форме.

Остальные детали строения бифункционального чувствительного элемента, селективного к молекулам, аналогичны строению чувствительного элемента, описанного в примере 1.

Получение реакционного слоя, который содержит оксидазу аминокислоты, осуществляют следующим образом.

° На проницаемой для газа полипропиленовой пленке закрепляют влажную мембрану. Затем мембране в те- 30 чение 30 мин дают возможность высохнуть при комнатной температуре. После этого на часть поверхности мембраны наносят равным слоем 10 мкл такого фосфатного буферного раство- 35 ра, рН значение которого составляет 8,3 и в котором в каждых 0,1 мл содержится 5 мг оксидазы Ь -аминокислоты в суспендированной форме (E.Ñ.1.4.3.3., сигма, кристалличес- .40 кая), после чего производят добавление 10 мкл 25Ъ-ного раствора глутарового альдегида. Непосредственно после этого на другую часть поверх. ности мембраны наносят равномерным слоем 10 мкл такого фосфатного бу- 45

Ферного раствора, который содержит

10 мг оксидаэы . -аминокислоты (E.Ñ. 1. 4. 3. 2., сигма и ) в суснендированной форме, после чего производят прибавление 10 мкл 25%-ного раствора глутарового альдегида.

Остальные стадии. изготовления чувствительного элемента аналогичны описанным в примере 1. С помощью бифункционального селективного по отношению к молекулам чувствительного элемента параллельно может быть произведено селективное определение L и 3) изомеров аминокислот.

Измерение осуществляют следующим образом. Селективный чувствительный элемент калибруют сначала раствором, содержащим Ь -форму, а затем раствором, содержащим Э -форму, определяемой аминокислоты (например, фенилаланина). .При осуществлении калибровки чувствительный элемент из перемешиваемого Фосфатного буферного раствора (рН 8) помещают в перемешиваемый с постоянной скоростью стандартный раствор с таким же значением рН и измеряют изменение интенсивности тока(Ь 3 )), возникающее при действии поляриэующего напряжения — 0,6 В. Если значение Й1 представляет собой функцию концентрации стандартного раствора, то может быть построена калибровочная кривая, с помощью которой после измерения 6i может быть определено соотношение оптических изометров различных аминокислот.

Применение изготовленного в соответствии с данным примером комплексного чувствительного элемента черезвычайно полезно при исследовании эффективности процесса резольвации.

Для определения соотношения изомеров может быть применен аддитивный метод, описанный в примере 1. По аналогии могут быть изготовлены другие применяемые и соответствующие данному изобретению бифункциональные ce".. лективные по отношению к молекулам чувствительные элементы (см.табл.4 .

Таблица4.

14

1034618

Продолжение табл.

3 1

Мочевая кислота уреаза .Е.С.1.7.3,3.

Глюкозооксидаэа

Е.Ci1.1.3,4.

Глюкоза

Ь -Фенилаланиназа

F,.Ñ.1.14.3.1.

1 -Фенилаланин

Глюкозооксидаза

Глюкоза

Е.С.1.1.3.4.

Аргининдекарбоксилаза

Е.С.4.1.1.19

Аргинин

Уреаза

Е.С.3.5.1.5.

Мочевина

Ами гдалин

Глюкоз идаз а

Е. С. 3. 2. 1. 1. 21.

Глюкозооксидаза

Е.С.1.1.3.4.

Глюкоза

Глюкозооксидаза

Е.С.1.1.3.4

Составитель И. Рогаль

Редактор С. Пекарь Техред И.Гайду Корректор A. Ильин

Заказ 5660/61 . Тираж 873 Подпи сн ое

ВН ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 3. Многофункциональный селективный по отношению к мо- 20 лекулам чувствительный элемент, который может быть применен для параллельного определения различных аминокислот.

Строение Многофункционального чувствительного элемента подобно строению бифункционального чувствительного элемента, описанного в примере 2. Отличие заключается в том, что этот чувствительный 30 элемент не содержит проннцаемую для. газа пленку 6 и что, кроме того, .в раствор 2 электролита, находящегося в корпусе 1 чувствительного элемента, погружены три селективных к ионам водорода стеклянных электрода 4, которые находятся в контакте с мембраной 7 природного происхождения,на которой три хорошо отде" ленных участка поверхности образуют. три различных реакционных слоя, которые содержат три селективные декарбоксилазы аминокислот (декарбоксилаэу Ь -лизина, декарбоксилазу Ь -тирозина, декарбоксилазу ь -фенилаланина) в иммобилизован- 45 ной форме.

Изготовление реакционных слоев осуществляют по аналогии с описанным в примере 2.

С помощью селективного по Отно» шению к молекулам чувствительного элемента селективно может быть определено содержание L -тирозина, Ь -лизина и 1 -фенилаланина в пробах, содержащих аминокислоты. Определение может быть осуществлено с помощью трех соответствующих трем аминокислотам калибровочных кривых, показывающих зависимость концентрации от потенциала.

Также могут быть изготовлены аналогичные варианты многофункционального чувствительного элемента, селективного по отношению к молекулам. Отдельные реакционные слои содержат в иммобилиэованном состоянии следующие ферменты: декарбоксилаэу Ь -аргинина, декарбоксилазу

-глутаминовой кислоты, декарбоксилаэу Ь -глутамина, декарбоксилазу

4 -гистидина, уреазу.

Предлагаемое устройство позволяет получать электроды с высокой механической прочностью и продолжительным сроком службы.