Ферментный электрод для определения концентрации тиохолиновых эфиров

 

Использование: аналитическая химия, в частности определение концентрации субстратов и ингибиторов холинэстеразы, может быть использовано в медицине, токсикологии и анализе объектов окружающей среды. Сущность изобретения: электрод состоит из токосъемника, электролитически связанного с мембраной из триацетата целлюлозы с иммобилизованной холинэстеразой. Токосъемник выполнен из платины, включающей ковалентно связанный с ней бис-гидразон 1 1-диацетилферроцена

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 27/333

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4866065/25 (22) 09.07.90 (46) 15.06,92; Бюл. N 22 (71) Казанский физико-технический институт Казанского научного центра АН СССР

l, (72) Г. А, Евтюгин, Ю. Г. Галяметдинов, Е. В.

Сунцов и В. 3. Латыпова (53) 543.257(088.8) (56) Будников Г. К. и др. Ферментный электрод на основе иммобилизованной холинэстеразы, — Журнал аналитической химии, 1983, т. 38, вып. 7, с. 1283-1288.

Авторское свидетельство СССР

М 1296913, кл, G 01 N 27/333, 1984, Изобретение относится к электрохими-ческим устройствам, используемым в аналитической химии, в частности для определения субстратов и ингибиторов хо линэстеразы, и может быть использовано в . медицине, токсикологии и анализе объектов окружающей среды, Известны ферментные электроды на основе иммобилизованной холинэстеразы, представляющие собой платиновый или серебряный токосъемники и контактирующие с полимерными мембранами, содержащими иммобилизованный фермент.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигнутому результату ферментный электрод для определения концентрации тиохолиновых эфиров, состоящий из серебряного амальгамированного токосъемника и электролитически связанной с ним нитроцеллюлоэной мембраны, содержащей иммобилизованную холинэстеразу, „„SU „„1741047 А1 (54) ФЕРМЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ТИОХОЛИНОВЫХ ЭФИРОВ (57) Использование: аналитическая химия, в частности определение концентрации субстратов и ингибиторов холинэстеразы, может быть использовано в медицине, токсикологии и анализе объектов окружающей среды, Сущность изобретения: электрод состоит из токосъемника, электролитически связанного с мембраной из триацетата целлюлозы с иммобилизованной холинэстеразой. Токосъемник выполнен из платины, включающей ковалентно связанный с ней бис-гидразон 1 1-диацетилферроцена.

Недостатками известного технического решения являются использование в конструкции электрода высокотоксичной ртути; низкая стабильность и долговечность электрода, обусловленные необходимостью периодического возобновления ртутной пленки (на практике - ежесуточного); недостаточная чувствительность, поскольку предел обнаружения тиохолиновых эфиров ограничен (Cmin = 10 моль/л).

-6

Целью изобретения является повышение чувствительности, долговечности, стабильности и уменьшение токсичности электрода.

Указанная цель достигается тем, что в электроде, включающем токосъемник, электролитически связанный с мембраной, содержащей холинэстеразу, упомянутый токосъемник выполнен из пластины и покрыт ковалентно связанным с ней бис-гидразон 1 1-диацетилферроценом.

1741047

50

Составитель Ю. Галяметдинов

Техред М.Моргентал Корректор А,Осауленко

Редактор М.Циткина

Заказ 2081 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Для приготовления.ферментного электрода платиновую проволоку диаметром 1 мм впаивают в стеклянный цилиндр, торец механически зашлифовывают и обезжиривают. Затем токосъемник выдерживают в течение 1 ч при потенциале 2,5 В в 0,1 моль/л серной кислоте. После этого токосъемник высушивают и погружают в 10 -ный раствор у -аминопропилтриэтоксисилана в абсолютном толуоле. Токосъемник промывают абсолютным толуолом и выдерживают 4 ч в 3 -ном растворе бис-гидразона 1 1-диацетилферроцена в том же растворителе. Затем тОкосъемник высушивают в вакууме водоструйного насоса при 30 С. На поверхность токосъемника накладывается ферм ентная мембрана из триацетата целлюлозы. Для ее получения пленку триацетата целлюлозы выдерживают в течение

12 ч в фосфатном буфере, содержащем бутирилхолинэстеразу. После этого физически адсорбированный в пленке фермент сшивается 37;-ным раствором глутарового альдегида. Аналитическим сигналом служит величина анодного тока в пике при потенциале 0,85 В в буферном растворе, содержащем тиохолиновые эфиры.

Пример 1. Ферментный электрод помещают в анализируемый раствор, содержащий бутилтиохолин иодид и 0,02 моль/л фосфатного буфера, рН 7,8 и термостатируют 10 мин, при 25 С. Концентрацию бутирилтиохолина рассчитывают по величине тока в пике каталитического окисления бис-гидразона 1 1-диацетилферроцена в присутствии тиохолина при 0,85 В, используя градуировочный график, построенный по стандартным растворам бутирилтиохолин иодида в тех же условиях. Градуировочный график линеен в области концентраций

5 10 -10 моль/л. При концентрации бутирилтиохолин иодида в растворе 10 моль/л определена концентрация бутирилтиохолина(1,1 0,2).10 моль/л при относительном стандартном отклонении, равном 0,03. Предел обнаружения составляет 10 моль/л.

Пример 2. Условия измерения, так

5 как и в примере 1, Анализируемый раствор содержит ацетилтиохолин иодид. Градуировочный график линеен в области концентраций 2 ° 10 -10 моль/л. При концентрации ацетилтиохолин иодида в растворе 10

10 моль/л определена концентрация ацетилтиохолин иодида (1,2 + 0,2) 10 моль/л при относительном стандартном отклонении

0,06. Предел обнаружения составляет 2 10 моль/л.

15 Il ри мер 3. Условия измерения, каки в примере 1, Анализируемый раствор содержит бутирилтиохолин иодид или ацетилтиохолиниодид. Продолжительность функционирования датчика превышает 6

20 мес, Наблюдается резкое уменьшение отклика ферментного электрода, сужается область линейности градуировочного графика по причине деградации оксидной пленки на платине и снижения количества бис-гидра25 зона 1 1-диацетилферроцена на поверхности токосъемника.

Электрод устойчив на воздухе и не меняет своих характеристик в течение 6 мес.

Он не токсичен. Предел обнаружения тиохо30 линовых эфиров составляет Сж = 10 моль/л, Формула изобретения

Ферментн ый электрод для on ределения

35 концентрации тиохолиновых эфиров, включающий токосъемник, электролитически связанный с мембраной, содержащей холинэстеразу, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, долго40 вечности, стабильности и уменьшения токсичности электрода, токосъемник выполнен из платины и покрыт ковалентно связанным с ней бис-гидразон 1 1-диацетилферроценом.