Энзимный электрод

Рис. XI.1. Принципиальная конструкция энзимного электрода [2]

При сравнительных исследованиях для определения лактата стандартным химическим методом (—> I,) и с помощью энзимного электрода (— у ) были найдены следующие данные (в ммоль/л) [c.180]

Рис. 3.2. Энзимный электрод с двойным катодом [4]

Рис. XI.2. Энзимный электрод с двумя катодами [2]

Для измерения концентрации глюкозы с помощью энзимного электрода на основе глюкозооксидазы последний необходимо калибровать по стандартным растворам глюкозы, подобно другим ионоселективным мембранным электродам. Вид калибровочных кривых определяется как концентрацией энзима внутри геля, 324 [c.324]

Диаметр кончика платинового катода менее 25 мкм, а толщина, пластмассовой мембраны — 25 мкм. Устройство с двумя катодами (см. рис. XI.2) позволяет элиминировать влияние на энзимный электрод, поскольку электрод чувствителен и к глюкозе, и к О2. Глюкозооксидазу помещают на обоих катодах, но так как один из них нагревают выше 7 С [3], то происходит потеря активности энзима и катод становится нечувствительным к глюкозе. Однако на изменение парциального давления кислорода ро, катод реагирует. Фиксируя разницу между выходом продуктов реакции на двух катодах с одним и тем же хлорсеребряным электродом сравнения, можно определить изменения в концентрации глюкозы. [c.325]

Катализаторами реакции (Х1.7) могут служить ионы молибдата [14, 15] или фермент пероксидаза, эффективность которого выше при малых концентрациях иодида. Поскольку НпО реагирует с иодидом в стехиометрических соотношениях, изменения концентрации последнего могут быть измерены с помощью 1 -селек-тивного электрода. Уменьшение активности иодида измеряли как в потоке [21, 22], так и в неподвижном растворе [21 ]. Два П-се-лективных электрода (индикаторный и электрод сравнения) разделяли замедляющим змеевиком, и камеру, в которой происходила реакция, помещали в поток раствора. Двойной энзимный электрод применяли для измерений в неподвижных растворах [21 ]. [c.328]

XI.5. ЭНЗИМНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ [c.336]

Использование двойного энзимного электрода в растворе глюкозы, содержащем К1, обеспечивает протекание реакций (XI.1) и (Х1.7) на поверхности индикаторного электрода. Потенциал последнего измеряется по отношению к каломельному как функция концентрации глюкозы. Значения потенциалов в стационарном состоянии, отложенные против логарифма концентрации глюкозы, дают 5-образную кривую. Наилучшие результаты получаются с электродом, изготовленным по первому способу, хотя в области концентрации глюкозы 10 —10 М электрод не функционирует по уравнению Нернста. На поведение двойного энзимного электрода не влияют такие анионы, как СГ, Р , Р0 , и такие катионы, как Са , Mg . Ре " , К" и Ка . Белок (яичный альбумин) и мочевина не мешают измерениям, но сильное влияние на функционирование электродов оказывают мочевая кислота, тирозин, аскорбиновая кислота и от присутствия которых [c.329]

XI.3. энзимный ЭЛЕКТРОД для ОЦЕНКИ КОНЦЕНТРАЦИИ МОЧЕВИНЫ [c.330]

Один из типов энзимного электрода сконструирован с применением слоя акриламидного геля (60—350 мкм толщиной), в котором фиксировалась уреаза, на поверхности стеклянной мембраны. Когда такой электрод помещали в раствор, содержащий мочевину, субстрат диффундировал в гелевый слой иммобилизованного энзима и подвергался гидролизу в соответствии с уравнением (XI.8). Образующийся ЫЩ регистрировался NH -селектив-ным стеклянным электродом [28]. [c.331]

Х1.4. ЭНЗИМНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЧЕВОЙ КИСЛОТЫ [c.335]

XI.6. ЭНЗИМНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ СМЕШАННОГО НАЗНАЧЕНИЯ [c.340]

Ферментные (энзимные) электроды представляют собой электродные устройства (ионометрические датчики), позволяющие определять концентрации веществ, участвующих в ферментативных реакциях. Для этой цепи на чувствительный элемент ионоселективного электрода или на специальный носитель, расположенный на некотором расстоянии от него, наносят спой, содержащий фермент. Обычно фермент применяют в иммобилизированном состоянии, используя один иэ методов иммобилизации ковалентное связывание с поверхностью электрода, внедрение фермента в сетку геля или полимера, ковалентную сшИвку молекул фермента между собой с помощью соответствующего полифунк-ционального реагента, [c.57]

К группе жидких мембранных электродов можно отнести также пленочные, или матричные. Они создаются на основе тех же жидких электродноактивных веществ, внедренных в полимерную матрицу. К этой группе относятся и электроды с химически активной поверхностью (ферментные или энзимные электроды). Определяемое Beuie-ство реагирует со слоем фермента па поверхности электрода и дает продукт, который способен вызвать соответствующий сигнал электрода. [c.105]

Попытки создания фосфатных ионоселективных электродов, включая фосфат висмута, были безуспешны, так как все электроды характеризовались дрейфом потенциала и низкой селективностью. Разработан жидкостной ионоселективный электрод [176], основанный на применении в качестве жидких ионообменников четвертичных аммониевых, арсониевых и фосфониевых солей, а также солей трифенилолова. Электроды обладали хорошей чувствительностью, но низкой селективностью. Эти же исследователи [177] использовали энзимные электроды. Энзим селективно катализирует реакцию, в которой участвует фосфат. В реакциях участвуют два энзима, взаимодействие проходит по следующим схемам [c.470]

Энзимные электроды подобны мембранным электродным системам, чувствительным к газам, которые описаны в гл. X. Существенное различие заключается в иммобилизации энзимов на индикаторной поверхности электродов. Вероятно, первое описание энзимной электродной системы дано Кларком и Лайонсом [1 ], которые амперометрически определили глюкозу, удерживая глюкозоокси-дазу в виде тонкого слоя между двумя диализными мембранами. При реакции происходит поглощение кислорода [c.324]

Апдайк И Хикс [2 ] разработали энзимный электрод на основе кислородного электрода Кларка, который имел сдвоенные катоды с глюкозооксидазой, иммобилизованной в полиакриламидном геле. Принцип устройства энзимного электрода ясен из рис. XI.I на рис. Х1.2 показан энзимный электрод с двумя катодами, применявшийся Апдайком и Хиксом. [c.324]

Успешность применения энзимного электрода зависит от иммобилизации энзима в слое геля. Эта проблема очень важна при использовании энзимов в химическом анализе. В обычном анализе требуются большие количества дорогостоящих энзимов, и много усилий было приложено для разработки методов анализа с минимальным пoтpeблeниe i чистых энзимов. Внимание исследователей привлекают методы с применением энзимных электродов, в которых малые количества энзилюв сохраняют активность в течение длительного времени. В последние годы появился ряд обзоров, посвященных различным вопросам конструкции, функционирования и применения энзимных электродов [4—8]. В книге [9] описаны используемые в настоящее время методы фиксации энзимов в различных матрицах. В качестве примеров можно привести несколько способов иммобилизации энзимов [c.325]

Потенциал системы относительно стандартного насыщенного каломельного электрода (НКЭ) равен 0,4 В. Энзимный электрод состоит из следующих элементов чувствительное устройство (Pt-электрод), пленка, где происходит ферментативная реакция (глюкозооксидаза, фиксированная в пористом или гелевом слое) и диализная целлофановая мембрана. При измерении глюкозы в крови в последнюю необходимо добавлять буферный раствор (0,04 М раствор фосфата с pH = 7,4, содержащий 0,026 М Na I + + 0,004 М КС1) и хинон. При подаче на электрод напряжения 0,4 В получают ток, пропорциональный концентрации глюкозы. В параллельном опыте с электродом подобного типа, но без энзима измеряют холостой, или фоновый ток, значение которого вычитают из значений, полученных с энзимным электродом. По результату судят о количестве глюкозы в крови. Подобным же образом определяли лактат, применяя энзимный электрод, содержащий лактат-326 [c.326]

Электроды второго типа проявляли обратимость к различным аминокислотам, таким, как L-лейцин, -метионин, -аланин и -про-лин [46]. Как уже отмечалось, Na , К" , № мешают определению аминокислот, и необходимы специальные меры для уменьшения их влияния на электродные функции. С этой целью в качестве основы энзимного электрода вместо катионоселективного стеклянного электрода применяли NHJ-селективный электрод, мембрана которого содержала антибиотик нонактин, внедренный в силиконовый каучук [48]. Для определения L-фенилаланина использовали элемент, состоящий из Г-селективного мембранного электрода [см. реакции (XI.12) и (XI.7)] и энзимного реакционного слоя, включающего L-AKO и пероксидазу хрена, химически иммобилизованные в полиакриламидном геле [48]. [c.337]

В результате окисления глюкозы [см. уравнение (XI. 1) образуется Н2О.2. Если количество Н2О2 можно измерить амперометрически, то легко оценить и содержание глюкозы в образце. Эта возможность исследована Гильбо и Лубрано [19], которые изготовили три типа энзимных электродов. [c.327]

Предпринимались и другие попытки решить вопрос о влиянии Na" " и К на поведение энзимных электродов. Один из способов заключался в том, чтобы определить СО2, освобождающийся в ходе реакции (XI.8), с помощью СОз-электрода. Гильбо и Шу [33] использовали этот метод, укрепив на СОг-электроде пленку с уреазой. Однако время установления потенциала этого электрода было большим по сравнению с СОг-электродами без такой пленки. Существенное значение для электродной функции имел pH раствора в большинстве измерений pH = 6,2. [c.332]

Дальнейшее усовершенствование энзимного электрода с мембраной на основе нонактина осуществлено Гильбо с сотр. [35], которые применили улучшенный метод иммобилизации уреазы, встраивая ее в полимерную решетку на основе акриловой кислоты, с которой она ковалентно связывалась. Этот энзимный электрод имел хорошую стабильность, на его функцию оказывало малое влияние присутствие в растворе Na и электрод функционировал в течение месяца. Результаты анализа мочевиньГв искусственных и клинических образцах сыворотки крови находились в согласии с результатами, полученными стандартными спектрофото-метрическими методами. [c.333]

Другие попытки элиминировать мешающее влияние ионов на функцию энзимного электрода заключались в использовании в качестве основы для них газовых электродов (КНд-чувствительного и электрода с воздушным промежутком). Так, Роджерс и Пул [36] с помощью газового ЫНз-чувствительного электрода модели Orion 95-10 определяли аммиак, получающийся при гидролизе мочевины в присутствии уреазы. Подобный же электрод применяли при измерении количества мочевины в сточных водах, а также в водных растворах и сыворотке крови автоматизированным методом в потоке [37]. [c.333]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология