JP2636917B2 - 固定化酵素電極 - Google Patents
固定化酵素電極Info
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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
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
- C12Q1/002—Electrode membranes
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は本発明者らの英国特許明細書第8712445号
（公開番号第GB−Ａ−2,191,003号）中に開示した種類
の酵素電極の改良又は修飾に関する。
（公開番号第GB−Ａ−2,191,003号）中に開示した種類
の酵素電極の改良又は修飾に関する。
この明細書中で、改良した感度と迅速な応答時間の酵
素電極を開示しているが、これは導電性の炭素基材、さ
らに詳細には、酵素がその上に固定化してある不均一多
孔質表面層を有しており且つ本質的に樹脂結合した炭素
又は黒鉛粒子の多孔性マトリックス中に不均一に分散さ
せた白金族金属、たとえば白金又はパラジウム、の微細
な粒子から成ている、導電性炭素基材を包含している。
好適な樹脂結合剤は疎水性樹脂結合剤、特にふっ素樹
脂、とりわけポリテトラフルオロエチレンである。
素電極を開示しているが、これは導電性の炭素基材、さ
らに詳細には、酵素がその上に固定化してある不均一多
孔質表面層を有しており且つ本質的に樹脂結合した炭素
又は黒鉛粒子の多孔性マトリックス中に不均一に分散さ
せた白金族金属、たとえば白金又はパラジウム、の微細
な粒子から成ている、導電性炭素基材を包含している。
好適な樹脂結合剤は疎水性樹脂結合剤、特にふっ素樹
脂、とりわけポリテトラフルオロエチレンである。
不均一、多孔質表面層は、下層の導電性支持体、たと
えば、金属板又は一層好ましくは導電性炭素紙の薄板上
の樹脂結合表面層として形成せしめることが好ましい。
あるいは、多孔質表面層は、導電性繊維、たとえば、炭
素繊維のフイラメント状ウエブ上の樹脂結合表面層とし
て形成せしめることができる。
えば、金属板又は一層好ましくは導電性炭素紙の薄板上
の樹脂結合表面層として形成せしめることが好ましい。
あるいは、多孔質表面層は、導電性繊維、たとえば、炭
素繊維のフイラメント状ウエブ上の樹脂結合表面層とし
て形成せしめることができる。
あるいはまた、不均一な多孔質の表面層は、全体的に
実質的に均一に分散した該微細な白金族金属を有する樹
脂結合した炭素又は黒鉛粒子の一体的な自己支持性の層
とすることができる。
実質的に均一に分散した該微細な白金族金属を有する樹
脂結合した炭素又は黒鉛粒子の一体的な自己支持性の層
とすることができる。
微細な白金族金属を含有する樹脂結合炭素又は黒鉛粒
子層は、該炭素又は黒鉛粒子及び該微細白金族金属を含
有する均一な混合物を適当に成形することによって形成
せしめることができるけれども、微細な白金族金属を、
該樹脂結合層を形成させるための成形以前に、炭素又は
黒鉛粒子の表面上に予備吸着させることが好ましい。英
国特許第1,357,494号、米国特許第4,044,193号及び米国
特許第4,166,143号又はそれらの継続的翻案である米国
特許第4,229,490号及び米国特許第4,293,396号中に詳細
に開示されている方法に従って製造した材料は実際に商
業的に入手することができ、それ故、燃料電池中の気体
拡散電極として用いることができ、且つ米国マサチユー
セツツ州のプロトテック カンパニー−オブ ニユート
ン ハイランズから入手することができる。
子層は、該炭素又は黒鉛粒子及び該微細白金族金属を含
有する均一な混合物を適当に成形することによって形成
せしめることができるけれども、微細な白金族金属を、
該樹脂結合層を形成させるための成形以前に、炭素又は
黒鉛粒子の表面上に予備吸着させることが好ましい。英
国特許第1,357,494号、米国特許第4,044,193号及び米国
特許第4,166,143号又はそれらの継続的翻案である米国
特許第4,229,490号及び米国特許第4,293,396号中に詳細
に開示されている方法に従って製造した材料は実際に商
業的に入手することができ、それ故、燃料電池中の気体
拡散電極として用いることができ、且つ米国マサチユー
セツツ州のプロトテック カンパニー−オブ ニユート
ン ハイランズから入手することができる。
上に記し且つ過去の特許文献中に一層詳細に開示され
ている新規酵素電極は、湿潤時のきわめて迅速な応答時
間、高い出力電流密度、顕著な貯蔵安定性を与え且つ低
背景ノイズを与える比較的低い動作電位を必要とするに
すぎないという点で、きわめて有利であるけれども、こ
のような酵素電極は、アルコール感応性であるというこ
と、すなわち、アルコール、特にエタノールの存在にお
いては、誤まった読み及び背景電流の全般的な増大を生
じさせ、かくして、ある程度の量のアルコール（エタノ
ール）を含有する試料中の被分析物、たとえば、グルコ
ース、の信頼できる定量のためには使用することができ
ないということが見出されている。
ている新規酵素電極は、湿潤時のきわめて迅速な応答時
間、高い出力電流密度、顕著な貯蔵安定性を与え且つ低
背景ノイズを与える比較的低い動作電位を必要とするに
すぎないという点で、きわめて有利であるけれども、こ
のような酵素電極は、アルコール感応性であるというこ
と、すなわち、アルコール、特にエタノールの存在にお
いては、誤まった読み及び背景電流の全般的な増大を生
じさせ、かくして、ある程度の量のアルコール（エタノ
ール）を含有する試料中の被分析物、たとえば、グルコ
ース、の信頼できる定量のためには使用することができ
ないということが見出されている。
本発明の第一の局面においては、このようなアルコー
ル感応性は、制御した酸化処理が施してあり、それによ
って金属粒子の表面上に薄い酸化物膜が形成させてある
微細な白金を、微細な白金族金属として使用することに
よって、抑制することができるということが見出され
た。これは電極基材の形成以前に、すなわち、白金化炭
素又は黒鉛粒子、すなわち微細な白金金属と炭素又は黒
鉛の粉末状混合物の成形前に行なうことができるけれど
も、表面酸化は、金属粒子をその場で陽極酸化すること
によって、たとえば、酸素の固定の前又は後、好ましく
は前に行なうことができる分極処理を電極材料に施すこ
とによって、一層容易に達成することができる。
ル感応性は、制御した酸化処理が施してあり、それによ
って金属粒子の表面上に薄い酸化物膜が形成させてある
微細な白金を、微細な白金族金属として使用することに
よって、抑制することができるということが見出され
た。これは電極基材の形成以前に、すなわち、白金化炭
素又は黒鉛粒子、すなわち微細な白金金属と炭素又は黒
鉛の粉末状混合物の成形前に行なうことができるけれど
も、表面酸化は、金属粒子をその場で陽極酸化すること
によって、たとえば、酸素の固定の前又は後、好ましく
は前に行なうことができる分極処理を電極材料に施すこ
とによって、一層容易に達成することができる。
第二の局面において、前記の種類の酵素電極中で白金
族金属を全体的又は部分的に酸化白金によって置き換え
ることができることが見出された。前記のように、固定
化酵素のため導電性支持体は、粉末状の炭素又は黒鉛、
付加的な微細な白金族の金属を伴なうか又は伴なわない
粉末状の酸化白金及び樹脂結合剤、好ましくは疎水性樹
脂結合剤、たとえばポリテトラフルオロエチレンのよう
なふっ素樹脂のあらかじめ形成させた混合物を、層中に
実質的に均一に分散した該酸化白金及び、存在する場合
には、該白金金属を有する樹脂結合した炭素又は黒鉛粒
子の自己支持性多孔質層として、又は一層好ましくは、
下層の、好ましくは、たとえば金属、導電性炭素紙又は
炭素繊維布の、導電性支持体上の多孔質表面層として、
成形することによって、形成されることができる。しか
しながら、付加的な白金金属を伴なうか又は伴わない酸
化白金を、該樹脂による結合以前に、炭素又は黒鉛粉末
粒子の表面上に吸着させることが一層好ましい。あるい
は、本発明の第一の局面に従って、炭素又は黒鉛粒子上
に吸着させる前または吸着した後のいずれかに、制御し
た条件下に酸化することによって酸化物膜が表面に形成
させてある、微細な白金金属粒子を用いることができ
る。
族金属を全体的又は部分的に酸化白金によって置き換え
ることができることが見出された。前記のように、固定
化酵素のため導電性支持体は、粉末状の炭素又は黒鉛、
付加的な微細な白金族の金属を伴なうか又は伴なわない
粉末状の酸化白金及び樹脂結合剤、好ましくは疎水性樹
脂結合剤、たとえばポリテトラフルオロエチレンのよう
なふっ素樹脂のあらかじめ形成させた混合物を、層中に
実質的に均一に分散した該酸化白金及び、存在する場合
には、該白金金属を有する樹脂結合した炭素又は黒鉛粒
子の自己支持性多孔質層として、又は一層好ましくは、
下層の、好ましくは、たとえば金属、導電性炭素紙又は
炭素繊維布の、導電性支持体上の多孔質表面層として、
成形することによって、形成されることができる。しか
しながら、付加的な白金金属を伴なうか又は伴わない酸
化白金を、該樹脂による結合以前に、炭素又は黒鉛粉末
粒子の表面上に吸着させることが一層好ましい。あるい
は、本発明の第一の局面に従って、炭素又は黒鉛粒子上
に吸着させる前または吸着した後のいずれかに、制御し
た条件下に酸化することによって酸化物膜が表面に形成
させてある、微細な白金金属粒子を用いることができ
る。
炭素粉末としては、引続く酵素の固定を容易に許す適
当な炭素又は黒鉛粉末を用いることができ、そのために
は、酵素が結合し難い、比較的ガラス質の炭素ではなく
て、表面上に高密度の、たとえば、カルボン酸、アミノ
及び硫黄含有基のような官能基を有する炭素粉末を用い
るべきである。粒径は、３〜50nm、一層一般的には５〜
30nmの範囲とすることができる。
当な炭素又は黒鉛粉末を用いることができ、そのために
は、酵素が結合し難い、比較的ガラス質の炭素ではなく
て、表面上に高密度の、たとえば、カルボン酸、アミノ
及び硫黄含有基のような官能基を有する炭素粉末を用い
るべきである。粒径は、３〜50nm、一層一般的には５〜
30nmの範囲とすることができる。
酸化した、例えば陽極酸化した、白金の粒子を包含さ
せるために以下において用いる表現である酸化白金は、
任意の便宜の方式で、たとえば、適当な液状媒体中の懸
濁液から、炭素及び黒鉛粒子上に、炭素の重量に基づい
て、重量で0.1〜20％、好ましくは0.5〜５％の酸化白金
の負荷を与えるように、吸着させることによって、炭素
粒子上に堆積させることができる。しかしながら、上記
の範囲は臨界的というよりは実際的なものである。約0.
1％以下の酸化白金においては、出力信号が、実用的な
意味で、きわめて高感度の装置によるのでなければ測定
するには低過ぎる水準まで低下する。約20％以上では、
酸化白金のこのような高い負荷が、応答時間、感度など
の点での付加的な利益をもたらすことがほとんどなく、
非経済的となる。実際に、きわめて高い金属負荷では感
度が低下し始めることがある。
せるために以下において用いる表現である酸化白金は、
任意の便宜の方式で、たとえば、適当な液状媒体中の懸
濁液から、炭素及び黒鉛粒子上に、炭素の重量に基づい
て、重量で0.1〜20％、好ましくは0.5〜５％の酸化白金
の負荷を与えるように、吸着させることによって、炭素
粒子上に堆積させることができる。しかしながら、上記
の範囲は臨界的というよりは実際的なものである。約0.
1％以下の酸化白金においては、出力信号が、実用的な
意味で、きわめて高感度の装置によるのでなければ測定
するには低過ぎる水準まで低下する。約20％以上では、
酸化白金のこのような高い負荷が、応答時間、感度など
の点での付加的な利益をもたらすことがほとんどなく、
非経済的となる。実際に、きわめて高い金属負荷では感
度が低下し始めることがある。
酸化白金の炭素又は黒鉛粒子上への堆積は吸着に続い
て、適当な樹脂結合剤、好ましくは、たとえばポリテト
ラフルオロエチレンのようなふっ素樹脂を使用して成形
することにより、本質的に炭素粉末粒子を含有する該樹
脂結合した酸化物から成る完全に自己支持性の多孔質成
形構造物、又は一層一般的には、たとえば、金属、炭素
又は黒鉛の導電性基材に結合した樹脂結合粒子の多孔質
の成形した表面層のいずれかを形成させる。成型した、
樹脂結合白金化炭素層に対する特に好適な基材材料は、
米国特許第4,229,490号によって教示するような炭素
紙、又は米国特許第4,293,396号によって教示えるよう
な、開放細孔炭素布である。樹脂の最高の多孔度を保持
するためには、結合剤として使用する樹脂の量は電極層
に対して機械的な一体性及び安定性を提供するために必
要な最低量でなければならず、かかる層は通常は約0.1
〜0.5mmよりも大きくない厚さを有しているけれども、
それよりも大きい厚さを用いてもよい。構造的一体性、
機械的強度及び多孔度についての必要条件に関しては、
結合樹脂の量は限定的ではなく、酸化物含有炭素粉末の
量に基づいて、低くは重量で５又は10％から多くは80％
程度に至るまでの範囲とすることができるが、より一般
的には重量で30〜70％の範囲である。導電性又は半導電
性である樹脂を包含する、種々の樹脂を使用することが
できるが、好適なものは合成ふっ素樹脂、特にポリテト
ラフルオロエチレンである。酸化において小量であるが
必須のものとしての酸素の必要性の見地から、結合剤は
酸素透過性であることが必要条件である。そのために
は、結合剤はcm3の重合体当りに少なくとも２×10-3cm3
O2（標準温度及び圧力において測定）の常圧における酸
素に対する最低溶解度を有していなければならない。
て、適当な樹脂結合剤、好ましくは、たとえばポリテト
ラフルオロエチレンのようなふっ素樹脂を使用して成形
することにより、本質的に炭素粉末粒子を含有する該樹
脂結合した酸化物から成る完全に自己支持性の多孔質成
形構造物、又は一層一般的には、たとえば、金属、炭素
又は黒鉛の導電性基材に結合した樹脂結合粒子の多孔質
の成形した表面層のいずれかを形成させる。成型した、
樹脂結合白金化炭素層に対する特に好適な基材材料は、
米国特許第4,229,490号によって教示するような炭素
紙、又は米国特許第4,293,396号によって教示えるよう
な、開放細孔炭素布である。樹脂の最高の多孔度を保持
するためには、結合剤として使用する樹脂の量は電極層
に対して機械的な一体性及び安定性を提供するために必
要な最低量でなければならず、かかる層は通常は約0.1
〜0.5mmよりも大きくない厚さを有しているけれども、
それよりも大きい厚さを用いてもよい。構造的一体性、
機械的強度及び多孔度についての必要条件に関しては、
結合樹脂の量は限定的ではなく、酸化物含有炭素粉末の
量に基づいて、低くは重量で５又は10％から多くは80％
程度に至るまでの範囲とすることができるが、より一般
的には重量で30〜70％の範囲である。導電性又は半導電
性である樹脂を包含する、種々の樹脂を使用することが
できるが、好適なものは合成ふっ素樹脂、特にポリテト
ラフルオロエチレンである。酸化において小量であるが
必須のものとしての酸素の必要性の見地から、結合剤は
酸素透過性であることが必要条件である。そのために
は、結合剤はcm3の重合体当りに少なくとも２×10-3cm3
O2（標準温度及び圧力において測定）の常圧における酸
素に対する最低溶解度を有していなければならない。
適当な結合剤及び、ポリマーハンドブック（J.ブラン
ドラップ及びE.H.インマーグート編）第１版（1967）、
インターサイエンスから得た、それらの既知の酸素溶解
度を以下に示す： Ｓ×102（cm3） ポリテトラフルオロエレチン（PTFE） 0.276 PTFE以外のふっ素樹脂 可変、0.2以上 ポリメタクリル酸メチル 8.6 ポリスチレン 18.2（計算値） ポリ酢酸ビニル 6.3 ポリ塩化ビニル 2.92 ポリカーボネート 0.51 ポリ（４−メチルペンテン−１） 24.3 ポリイソプレン 10.3 ポリクロロプレン 7.5 ポリ1,3−ブタジエン 9.7 シリコーンゴム 31.1 本発明に従って使用する好適な酵素電極基材は、実際
に、マサチユーセツツ州、ニユートンハイランズのプロ
トテック社によって市販されている白金化炭素電極材料
に類似し、それ故、燃料電池中の電気触媒的基体拡散電
極として用いられるが、その場合には白金成分を酸化白
金で置き換えるか、又はその内の白金成分を炭素粉末上
への吸着以前に陽極酸化する。このような材料の製造
は、微細の白金の代りに微細な酸化白金を用いるか、あ
るいは、炭素又は黒鉛上への白金の吸着の前又は後に、
及び／又は該樹脂の成形の前又は後に、微細な白金を、
たとえば分極処理によって、表面酸化する以外は、米国
特許第4,044,193号、米国特許第4,166,143号、米国特許
第4,293,396号及び米国特許第4,478,696号中に詳細に記
したものと同様であり、これらの特許文献を詳細に参考
するべきである。しかしながら、さらに詳細には、15〜
25オングストローム（1.5〜2.5nm）の範囲を粒径を有す
るコロイド状白金又は酸化白金を、たとえば、ゾルのた
めの核形成剤として働く粉末状炭素の存在において、白
金ゾルを“その場で”形成させることによって、粉末状
炭素（粒径50〜300オングストローム:5〜30nm）の表面
上に吸着させる。次いで白金化した炭素粒子を、導電性
の支持構造物、たとえば、炭素紙のシート上に、合成樹
脂結合剤、好ましくはふっ素化炭化水素樹脂、特にポリ
テトラフルオロエチレンを用いて成形し、次いで、微細
な白金の場合には、表面酸化、たとえば分極処理によっ
て、白金粒子上に酸化した表面を与える。
ドラップ及びE.H.インマーグート編）第１版（1967）、
インターサイエンスから得た、それらの既知の酸素溶解
度を以下に示す： Ｓ×102（cm3） ポリテトラフルオロエレチン（PTFE） 0.276 PTFE以外のふっ素樹脂 可変、0.2以上 ポリメタクリル酸メチル 8.6 ポリスチレン 18.2（計算値） ポリ酢酸ビニル 6.3 ポリ塩化ビニル 2.92 ポリカーボネート 0.51 ポリ（４−メチルペンテン−１） 24.3 ポリイソプレン 10.3 ポリクロロプレン 7.5 ポリ1,3−ブタジエン 9.7 シリコーンゴム 31.1 本発明に従って使用する好適な酵素電極基材は、実際
に、マサチユーセツツ州、ニユートンハイランズのプロ
トテック社によって市販されている白金化炭素電極材料
に類似し、それ故、燃料電池中の電気触媒的基体拡散電
極として用いられるが、その場合には白金成分を酸化白
金で置き換えるか、又はその内の白金成分を炭素粉末上
への吸着以前に陽極酸化する。このような材料の製造
は、微細の白金の代りに微細な酸化白金を用いるか、あ
るいは、炭素又は黒鉛上への白金の吸着の前又は後に、
及び／又は該樹脂の成形の前又は後に、微細な白金を、
たとえば分極処理によって、表面酸化する以外は、米国
特許第4,044,193号、米国特許第4,166,143号、米国特許
第4,293,396号及び米国特許第4,478,696号中に詳細に記
したものと同様であり、これらの特許文献を詳細に参考
するべきである。しかしながら、さらに詳細には、15〜
25オングストローム（1.5〜2.5nm）の範囲を粒径を有す
るコロイド状白金又は酸化白金を、たとえば、ゾルのた
めの核形成剤として働く粉末状炭素の存在において、白
金ゾルを“その場で”形成させることによって、粉末状
炭素（粒径50〜300オングストローム:5〜30nm）の表面
上に吸着させる。次いで白金化した炭素粒子を、導電性
の支持構造物、たとえば、炭素紙のシート上に、合成樹
脂結合剤、好ましくはふっ素化炭化水素樹脂、特にポリ
テトラフルオロエチレンを用いて成形し、次いで、微細
な白金の場合には、表面酸化、たとえば分極処理によっ
て、白金粒子上に酸化した表面を与える。
別法においては、白金又は酸化白金を含有する炭素粒
子を、あらかじめ形成させた炭素布中に含浸させ、やは
り微細な白金の表面酸化の前又は後に、樹脂結合剤、好
ましくはポリテトラフルオロエチレンを用いて、その中
に結合させる。もう一つの別法においては、好ましく
は、たとえばポリテトラフルオロエチレンのような、は
っ水性の樹脂で含浸した、炭素紙支持部材から成る種類
の炭素紙電極を使用し、且つその上に、たとえばスクリ
ーン捺染によって、樹脂結合剤、好ましくは、やはりポ
リテトラフルオロエチレンで結合した白金酸化物と炭素
又は黒鉛粒子の均一な混合物、あるいは、表面酸化物を
有しているか又は続いて表面酸化物を提供する微細な白
金と炭素又は黒鉛の均一な混合物から成る樹脂結合触媒
層を堆積させる。
子を、あらかじめ形成させた炭素布中に含浸させ、やは
り微細な白金の表面酸化の前又は後に、樹脂結合剤、好
ましくはポリテトラフルオロエチレンを用いて、その中
に結合させる。もう一つの別法においては、好ましく
は、たとえばポリテトラフルオロエチレンのような、は
っ水性の樹脂で含浸した、炭素紙支持部材から成る種類
の炭素紙電極を使用し、且つその上に、たとえばスクリ
ーン捺染によって、樹脂結合剤、好ましくは、やはりポ
リテトラフルオロエチレンで結合した白金酸化物と炭素
又は黒鉛粒子の均一な混合物、あるいは、表面酸化物を
有しているか又は続いて表面酸化物を提供する微細な白
金と炭素又は黒鉛の均一な混合物から成る樹脂結合触媒
層を堆積させる。
樹脂結合した炭素基材の表面への酵素の固定は、種々
の十分に確立された固定方法、たとえば、カルボジイミ
ド又はカルボニルイミダゾール試薬を用いる共有結合、
1,6−ジニトロ−3,4−ジフルオロベンゼン（DFDNB）を
用いる共有結合、あるいはグルタルアルデヒドを用いる
橋かけを用いて、行なうことができる。
の十分に確立された固定方法、たとえば、カルボジイミ
ド又はカルボニルイミダゾール試薬を用いる共有結合、
1,6−ジニトロ−3,4−ジフルオロベンゼン（DFDNB）を
用いる共有結合、あるいはグルタルアルデヒドを用いる
橋かけを用いて、行なうことができる。
酵素、グルコースオキシダーゼの固定のための典型的
な適当なプロトコールは次のとおりである： A.カルボジイミド処理： 1.電極材料の薄板から適当な寸法の電極片を切り取る。
な適当なプロトコールは次のとおりである： A.カルボジイミド処理： 1.電極材料の薄板から適当な寸法の電極片を切り取る。
2.電極をエタノール中に５分間浸漬してPTFE被覆した結
合剤及び裏板を確実に完全に湿潤させる。
合剤及び裏板を確実に完全に湿潤させる。
3.電極エタノールから取り出して、それを蒸留水で十分
に洗浄してエタノールを完全に除く。
に洗浄してエタノールを完全に除く。
4.0.1M、pH4.5の酢酸塩緩衝液中の１−シクロヘキシル
−３−（２−モルホリノ）カルボジイミドｐ−メチルト
ルエンスルホナートの0.15M溶液5ml（又はそれ以下）を
調製して、その中に電極を室温で90分間入れる。機械的
撹拌機によるおだやかな撹拌を用いてもよい。電極が溶
液の表面上に浮遊するときは十分に湿潤しておらず、処
理を処理２から繰返さねばならない。
−３−（２−モルホリノ）カルボジイミドｐ−メチルト
ルエンスルホナートの0.15M溶液5ml（又はそれ以下）を
調製して、その中に電極を室温で90分間入れる。機械的
撹拌機によるおだやかな撹拌を用いてもよい。電極が溶
液の表面上に浮遊するときは十分に湿潤しておらず、処
理を処理２から繰返さねばならない。
5.電極を取り出し、それを蒸留水によって十分に洗浄す
る。pH5.6の酢酸塩緩衝液中にグルコースオキシダーゼ
の新しく調製した溶液（5.0mg/ml）中に、室温におい
て、おだやかな機械的撹拌と共に入れる。
る。pH5.6の酢酸塩緩衝液中にグルコースオキシダーゼ
の新しく調製した溶液（5.0mg/ml）中に、室温におい
て、おだやかな機械的撹拌と共に入れる。
6.酸素溶液から電極を取り出し、それを0.1M酢酸塩緩衝
液で十分に洗う。電極はいまや使用の準備がととのって
いる。
液で十分に洗う。電極はいまや使用の準備がととのって
いる。
7.電極を４℃において0.1M、pH5.6の酢酸塩緩衝液中に
貯蔵する。
貯蔵する。
B.カルボジイミド処理： 1.上記処理２及び３は省略し、処理１を行なう。
2.無水ジメチルホルムアミド中のN,N′−カルボニルジ
イミダゾールの溶液（40mg/ml）を調製する。
イミダゾールの溶液（40mg/ml）を調製する。
3.この溶液中に電極を、必要に応じ穏やかな撹拌下に室
温で90分間入れる。
温で90分間入れる。
4.電極を溶液から取り出して、過剰のカルボニルジイミ
ダゾール溶液を乾燥除去したのち、電極をグルコースオ
キシダーゼの新しく調製した溶液中に90分間入れる。
ダゾール溶液を乾燥除去したのち、電極をグルコースオ
キシダーゼの新しく調製した溶液中に90分間入れる。
5.上記処理６及び７を行なう。
C.DFDNB処理： 1.上記Ａ中の処理１〜３を行なう。
2.電極をほう酸ナトリウム緩衝液（0.1M、pH8.5）中で
十分に洗浄する。
十分に洗浄する。
3.メタノール中の1,6−ジニトロ−3,4−ジフルオロベン
ゼンの溶液（0.1021g/5ml）を調製して電極をその中に
室温で10分間浸漬する。
ゼンの溶液（0.1021g/5ml）を調製して電極をその中に
室温で10分間浸漬する。
4.電極を取り出し、それをほう酸塩緩衝液によって十分
に洗浄したのち、それをグリコースオキシダーゼの溶液
中に室温でさらに90分入れる。
に洗浄したのち、それをグリコースオキシダーゼの溶液
中に室温でさらに90分入れる。
5.上記Ａにおける処理６及び７を行なう。
固定プロセスに対しては、異なる鎖長の二官能性試
薬、たとえば、ジメチルマロンイミダート又はジメチル
スベルイミダートのようなジイミダートを包含する、他
の種類のカップリング剤を用いることができる。
薬、たとえば、ジメチルマロンイミダート又はジメチル
スベルイミダートのようなジイミダートを包含する、他
の種類のカップリング剤を用いることができる。
別法においては、ある種の酵素において、特にグリコ
ールオキシダーゼにおいては、酸化白金含有樹脂結合炭
素粉末支持体上への、橋かけなしの、単なる吸着が有効
であることが認められている。
ールオキシダーゼにおいては、酸化白金含有樹脂結合炭
素粉末支持体上への、橋かけなしの、単なる吸着が有効
であることが認められている。
通常は、しかし必須ではないが、固定化酵素の表面層
を適度に多孔性の、たとえばポリカーボネートの、フィ
ルム又は膜の付与によって物理的に保護するが、それら
のフイルム又は膜は、いうまでもなく、測定すべき酵素
基質（グリコース）に透過性でなければならない。この
ような膜は、センサーの応答時間の増大には多少不利で
あるが、それにもかかわらず、このような膜を用いてす
ら、本発明のセンサーは、従来の酵素電極に匹敵する
か、多くの場合に、それよりも実質的にすぐれた、応答
時間を有することができる。
を適度に多孔性の、たとえばポリカーボネートの、フィ
ルム又は膜の付与によって物理的に保護するが、それら
のフイルム又は膜は、いうまでもなく、測定すべき酵素
基質（グリコース）に透過性でなければならない。この
ような膜は、センサーの応答時間の増大には多少不利で
あるが、それにもかかわらず、このような膜を用いてす
ら、本発明のセンサーは、従来の酵素電極に匹敵する
か、多くの場合に、それよりも実質的にすぐれた、応答
時間を有することができる。
前記のように、本発明は特にグリコースオキシダーゼ
電極、すなわち、固定化酵素がグリコースオキシダーゼ
である電極に関するものであるが、必ずとも同等の効果
を有してはいないとはいえ、他の酸化還元酵素を使用す
ることができるということは明白である。このことは必
ずしも酵素の固有の無効性によるのではなく、他の要因
によるものである。たとえば、しゅう酸オキシダーゼを
用いるしゅう酸の定量において、しゅう酸基質自体が卑
電極において電気化学的酸化を受け、かくして酸素によ
る効果を著るしく遮断する。しかしながら、他の適当な
酸化還元酵素は乳酸オキシダーゼ、ガラクトースオキシ
ダーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びその他のペル
オキシド生産酵素、並びに目的基質に対してオキシダー
ゼのための酸化できる基質を生じるように作用する非オ
キシダーゼ及びその酸化できる基質に対して作用して目
的基質の濃度に比例する測定できる電流を生じるオキシ
ダーゼの両者の組合わせを包含する、固定化酵素の組合
わせを包含している。このような組合わせの一つは、ベ
ーターガラクトシダーゼとグルコースオキシダーゼの組
合わせ（ラクトースの定量に対して）、又はベーターグ
ルカン解重合酵素、ベーターグルコシダー及びグルコー
スオキシダーゼの組合わせ（ベーターグルカンの定量の
ため）である。
電極、すなわち、固定化酵素がグリコースオキシダーゼ
である電極に関するものであるが、必ずとも同等の効果
を有してはいないとはいえ、他の酸化還元酵素を使用す
ることができるということは明白である。このことは必
ずしも酵素の固有の無効性によるのではなく、他の要因
によるものである。たとえば、しゅう酸オキシダーゼを
用いるしゅう酸の定量において、しゅう酸基質自体が卑
電極において電気化学的酸化を受け、かくして酸素によ
る効果を著るしく遮断する。しかしながら、他の適当な
酸化還元酵素は乳酸オキシダーゼ、ガラクトースオキシ
ダーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びその他のペル
オキシド生産酵素、並びに目的基質に対してオキシダー
ゼのための酸化できる基質を生じるように作用する非オ
キシダーゼ及びその酸化できる基質に対して作用して目
的基質の濃度に比例する測定できる電流を生じるオキシ
ダーゼの両者の組合わせを包含する、固定化酵素の組合
わせを包含している。このような組合わせの一つは、ベ
ーターガラクトシダーゼとグルコースオキシダーゼの組
合わせ（ラクトースの定量に対して）、又はベーターグ
ルカン解重合酵素、ベーターグルコシダー及びグルコー
スオキシダーゼの組合わせ（ベーターグルカンの定量の
ため）である。
その他の種類のセンサーの応用は、酵素又は非酵素試
薬の使用、あるいは先行する反応において対象とする第
一の基質と相互作用し、それによって生じる生成物が一
方で本発明による酵素電極に対する基質として作用する
物質を包含しているプロセスを包含する。このような先
行段階の多くの例は免疫化学反応の分野において認めら
れ、且つ免疫センサーを含む、センサーの本発明の酵素
電極を利用する、免疫センサーを包含する、センサーの
構成におけるかかる反応を使用する方法は、この分野の
専門家には明白であろう。
薬の使用、あるいは先行する反応において対象とする第
一の基質と相互作用し、それによって生じる生成物が一
方で本発明による酵素電極に対する基質として作用する
物質を包含しているプロセスを包含する。このような先
行段階の多くの例は免疫化学反応の分野において認めら
れ、且つ免疫センサーを含む、センサーの本発明の酵素
電極を利用する、免疫センサーを包含する、センサーの
構成におけるかかる反応を使用する方法は、この分野の
専門家には明白であろう。
しかしながら、本発明による電極の主な応用は、試
料、特に血液、血清、血漿、尿、汗、涙及び唾液のよう
な臨床試料中の酸化しうる基質、特にグルコースの検出
及び／又は定量のための、バイオセンサーとしてであ
る。本発明の酸化物含有電極のエタノールに対する比較
的低い官能性が特に有利となるのは、このような応用に
おいてである。
料、特に血液、血清、血漿、尿、汗、涙及び唾液のよう
な臨床試料中の酸化しうる基質、特にグルコースの検出
及び／又は定量のための、バイオセンサーとしてであ
る。本発明の酸化物含有電極のエタノールに対する比較
的低い官能性が特に有利となるのは、このような応用に
おいてである。
その他の可能な、非臨床的応用は、以下のものを包含
する： （ａ）醗酵の監視、 （ｂ）工業的工程制御、 （ｃ）環境的監視、たとえば液体及び気体の排出流及び
汚染制御、 （ｄ）食品検査、 （ｅ）獣医分野の応用、特に前記の臨床的応用に類似す
る応用。
する： （ａ）醗酵の監視、 （ｂ）工業的工程制御、 （ｃ）環境的監視、たとえば液体及び気体の排出流及び
汚染制御、 （ｄ）食品検査、 （ｅ）獣医分野の応用、特に前記の臨床的応用に類似す
る応用。
本発明による酵素電極材料を包含するバイオセンサー
及びその他のセンサーに関する限りは、他の構造要素、
導線、非導電性（絶縁性）支持体又プロープなどを包含
することができ、構造中のこれらの要素は一般的なもの
であって、ここに詳細に記すことは不要である。一般で
あるように、電極材料が紙状の薄いシート又はウエハで
ある場合には、バイオセンサーは通常は、電極材料を取
り付けて、それによって電極材料を試料中に導入するこ
とができるようにするための、絶縁性支持部材又はプロ
ープを包含する。このような場合には、電極材料の片の
実際の大きさは、数平方ミリメートル以下、又はそれよ
りも小さいというような、きわめて小さなものとするこ
とができる。電極材料との電気的接触は、多くの方法
で、たとえば、白金、銀又はその他の適当な導体の導電
性接点又は端子との面と面の接触で電極材料を取り付け
ることによって、行なうことができる。電極材料が完全
に自己支持性であるために十分な厚さと強さをもつもの
である場合は、電極材料のための絶縁性支持体又は担体
を省略して、導線を直接に電極材料の表面に接続するこ
とができる。
及びその他のセンサーに関する限りは、他の構造要素、
導線、非導電性（絶縁性）支持体又プロープなどを包含
することができ、構造中のこれらの要素は一般的なもの
であって、ここに詳細に記すことは不要である。一般で
あるように、電極材料が紙状の薄いシート又はウエハで
ある場合には、バイオセンサーは通常は、電極材料を取
り付けて、それによって電極材料を試料中に導入するこ
とができるようにするための、絶縁性支持部材又はプロ
ープを包含する。このような場合には、電極材料の片の
実際の大きさは、数平方ミリメートル以下、又はそれよ
りも小さいというような、きわめて小さなものとするこ
とができる。電極材料との電気的接触は、多くの方法
で、たとえば、白金、銀又はその他の適当な導体の導電
性接点又は端子との面と面の接触で電極材料を取り付け
ることによって、行なうことができる。電極材料が完全
に自己支持性であるために十分な厚さと強さをもつもの
である場合は、電極材料のための絶縁性支持体又は担体
を省略して、導線を直接に電極材料の表面に接続するこ
とができる。
本発明のもう一つの別の方法、すなわち、英国特許出
願第2,191,003号中に開示する種類の酵素電極におけ
る、微細な金属白金の“その場”酸化、においては、そ
れは、酵素の固定化の前又は後に、電極中に存在する白
金粒子の表面を陽極酸化するために有効な分極処理を導
電性基材に施すことによって、達成することができる。
このような処理は、短時間、たとえば１〜30分にわたっ
て、銀／塩化銀照合電極に対して正電位に、電極基材を
分極することによって、達成することができる。印加す
る電位の実際の値は限定的ではないが約＋1000mV以下で
は、処理時間が過大となるおそれがある。同様に、高過
ぎる電位は高過ぎる電流密度をもたらし、それに伴なっ
て、酵素の不活性化はいうまでもなく、電極材料の損傷
又は破壊を生じるおそれがあるから、最高値は実際的な
考慮によって支配される。すべての実際的な目的に対し
ては、銀／塩化銀照合電極に対して測定して、＋1000mV
〜＋2000mV、好ましくは＋1200mV〜＋1500mVにおける分
極が、申し分なく且つ適度に短い時間、すなわち、１〜
30分、の処理時間を与えるということが認められてい
る。場合によっては、サイクル的な分極を銀／塩化銀照
合電極に対して正電位で終らせることを条件として、銀
／塩化銀照合電極に対して、たとえば、±２ボルト、好
ましくは±1.5ボルトの交互する分極サイクルを包含す
る、サイクル的な短い処理を用いることができる。銀／
塩化銀照合電極に対して負の分極、又は負の電位におけ
る停止は、エタノール感応性を増大させる可能性があ
る。
願第2,191,003号中に開示する種類の酵素電極におけ
る、微細な金属白金の“その場”酸化、においては、そ
れは、酵素の固定化の前又は後に、電極中に存在する白
金粒子の表面を陽極酸化するために有効な分極処理を導
電性基材に施すことによって、達成することができる。
このような処理は、短時間、たとえば１〜30分にわたっ
て、銀／塩化銀照合電極に対して正電位に、電極基材を
分極することによって、達成することができる。印加す
る電位の実際の値は限定的ではないが約＋1000mV以下で
は、処理時間が過大となるおそれがある。同様に、高過
ぎる電位は高過ぎる電流密度をもたらし、それに伴なっ
て、酵素の不活性化はいうまでもなく、電極材料の損傷
又は破壊を生じるおそれがあるから、最高値は実際的な
考慮によって支配される。すべての実際的な目的に対し
ては、銀／塩化銀照合電極に対して測定して、＋1000mV
〜＋2000mV、好ましくは＋1200mV〜＋1500mVにおける分
極が、申し分なく且つ適度に短い時間、すなわち、１〜
30分、の処理時間を与えるということが認められてい
る。場合によっては、サイクル的な分極を銀／塩化銀照
合電極に対して正電位で終らせることを条件として、銀
／塩化銀照合電極に対して、たとえば、±２ボルト、好
ましくは±1.5ボルトの交互する分極サイクルを包含す
る、サイクル的な短い処理を用いることができる。銀／
塩化銀照合電極に対して負の分極、又は負の電位におけ
る停止は、エタノール感応性を増大させる可能性があ
る。
上記の方法によって得られるエタノール感応性の低下
を下記のデータによって例証するそのために、英国特許
出願第2,191,003号中の図面の第15図に示す種類の電池
を使用して１％V/Vのエタノールの存在において白金化
炭素紙（プロトテック社から入手）の2mmの円盤からの
電流出力を測定した。エタノールに対する感応の測定の
ために、電極材料を、記載のように、種々の異なる電位
において分極させて、分極の前及び後の両方で、測定を
行なった： 下記のデータは、プロトテック社から取得した白金化
炭素紙電極材料上に固定したグルコースオキシダーゼを
包含する、英国特許出願第2,191,003号中に開示した種
類の直径2mmの酵素電極を使用し、酵素の固定前に電極
が陽極的に分極させてある、同特許願中に開示してある
ポーラログラフイーセルを用いて、取得した。さらに、
0.2％V/Vエタノール溶液を使用して、同様に処理した同
一電極についてエタノール感応性を測定した。銀／塩化
銀照合電極と比較したものである、記載の電位におい
て、３電極セル中で分極を行なった。
を下記のデータによって例証するそのために、英国特許
出願第2,191,003号中の図面の第15図に示す種類の電池
を使用して１％V/Vのエタノールの存在において白金化
炭素紙（プロトテック社から入手）の2mmの円盤からの
電流出力を測定した。エタノールに対する感応の測定の
ために、電極材料を、記載のように、種々の異なる電位
において分極させて、分極の前及び後の両方で、測定を
行なった： 下記のデータは、プロトテック社から取得した白金化
炭素紙電極材料上に固定したグルコースオキシダーゼを
包含する、英国特許出願第2,191,003号中に開示した種
類の直径2mmの酵素電極を使用し、酵素の固定前に電極
が陽極的に分極させてある、同特許願中に開示してある
ポーラログラフイーセルを用いて、取得した。さらに、
0.2％V/Vエタノール溶液を使用して、同様に処理した同
一電極についてエタノール感応性を測定した。銀／塩化
銀照合電極と比較したものである、記載の電位におい
て、３電極セル中で分極を行なった。
このような結果は、分極処理によって得られるエタノ
ール感応性の実質的な低下（＞12×）を示す。
ール感応性の実質的な低下（＞12×）を示す。
酸化白金の使用を例証するために、英国特許出願第2,
191,003号中に記載のものに類似するが炭素紙基材上に
結合させる前の炭素粒子上に、白金の代りに、予備分散
させた微細な酸化白金を含有している炭素電極を5mg/ml
のグリコースオキシダーゼを含有するpH7のりん酸塩緩
衝液中に終液浸漬した。その結果として、白金酸化物含
有炭素紙電極の表面上にグルコースオキシダーゼが吸着
された。酵素電極材料のグルコース及びエタノール感応
性を、280mVの印加電位において、電極材料の2mmの円盤
を使用して、前記と同様にして測定した： 10mMグリコース 0.2％V/Vエタノール 電流出力（μＡ） 7.0 0.1
これらの数値は、やはり酸化白金含有樹脂結合炭素紙
酸素電極を用いて得られる、高い基質感応性と低いアル
コール（エタノール）感応性を実証している。
191,003号中に記載のものに類似するが炭素紙基材上に
結合させる前の炭素粒子上に、白金の代りに、予備分散
させた微細な酸化白金を含有している炭素電極を5mg/ml
のグリコースオキシダーゼを含有するpH7のりん酸塩緩
衝液中に終液浸漬した。その結果として、白金酸化物含
有炭素紙電極の表面上にグルコースオキシダーゼが吸着
された。酵素電極材料のグルコース及びエタノール感応
性を、280mVの印加電位において、電極材料の2mmの円盤
を使用して、前記と同様にして測定した： 10mMグリコース 0.2％V/Vエタノール 電流出力（μＡ） 7.0 0.1
これらの数値は、やはり酸化白金含有樹脂結合炭素紙
酸素電極を用いて得られる、高い基質感応性と低いアル
コール（エタノール）感応性を実証している。
なお、本発明の主たる特徴及び態様を示せば次のとお
りである。
りである。
1.樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の樹脂結合した多孔質
の表面層から成るか又は該層を包含する電極の表面上に
固定又は吸着させた酸素を包含し、該粒子は、該層を形
成するように結合させる以前に、該粒子と緊密に混合し
た、又は個々の粒子の表面上に堆積又は吸着させた、微
細な酸化白金又は微細な金属白金を有し、後者の個々の
金属粒子はその上に酸化物表面膜を形成するように酸化
させてあり、かくして層全体に均一に分散した該酸化白
金又は該酸化させた白金粒子を有する樹脂結合した炭素
又は黒鉛粒子の実質的に不均一な層を包含する、該酵素
をその上に吸着又は固定させる多孔層の基材層を形成せ
しめた、該酵素のそれぞれに基質の存在において、電流
測定的に酵素の触媒活性に応答することができる酵素電
極。
の表面層から成るか又は該層を包含する電極の表面上に
固定又は吸着させた酸素を包含し、該粒子は、該層を形
成するように結合させる以前に、該粒子と緊密に混合し
た、又は個々の粒子の表面上に堆積又は吸着させた、微
細な酸化白金又は微細な金属白金を有し、後者の個々の
金属粒子はその上に酸化物表面膜を形成するように酸化
させてあり、かくして層全体に均一に分散した該酸化白
金又は該酸化させた白金粒子を有する樹脂結合した炭素
又は黒鉛粒子の実質的に不均一な層を包含する、該酵素
をその上に吸着又は固定させる多孔層の基材層を形成せ
しめた、該酵素のそれぞれに基質の存在において、電流
測定的に酵素の触媒活性に応答することができる酵素電
極。
2.結合剤が疎水性合成樹脂である上記第１項記載の酵素
電極。
電極。
3.合成樹脂結合剤がふっ素樹脂である上記第１又は２項
記載の酵素電極。
記載の酵素電極。
4.合成樹脂結合剤がポリテトラフルオロエチレンである
上記第３項記載の酵素電極。
上記第３項記載の酵素電極。
5.微細な酸化白金又は微細な酸化した金属白金を微細な
炭素又は黒鉛の粒子の表面上に吸着させる上記第１〜４
項のいずれかに記載の酵素電極。
炭素又は黒鉛の粒子の表面上に吸着させる上記第１〜４
項のいずれかに記載の酵素電極。
6.樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の該不均一な層が微細
な白金粒子含有し、その表面がその上に薄い酸化物膜を
与えるように陽極酸化してある上記第１〜５項のいずれ
かに記載の酵素電極。
な白金粒子含有し、その表面がその上に薄い酸化物膜を
与えるように陽極酸化してある上記第１〜５項のいずれ
かに記載の酵素電極。
7.基材の表面上に固定又は吸着させた酵素が酸化還元酵
素である上記第１〜６項のいずれかに記載の酵素電極。
素である上記第１〜６項のいずれかに記載の酵素電極。
8.酸化還元酵素がグルコースオキシダーゼである上記第
７項記載の酵素電極。
７項記載の酵素電極。
9.該微細な酸化白金又は該酸化した白金の粒子を包含す
る樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の該不均一層を、下層
にある支持体部材に結合させた多孔質の表面層として提
供する上記第１〜８項のいずれかに記載の酵素電極。
る樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の該不均一層を、下層
にある支持体部材に結合させた多孔質の表面層として提
供する上記第１〜８項のいずれかに記載の酵素電極。
10.該下層支持体部材が導電性である上記第９項記載の
酵素電極。
酵素電極。
11.導電性支持体部材が導電性炭素紙である上記第10項
記載の酵素電極。
記載の酵素電極。
12.該基質に透過性である微多孔性膜によって表面が保
護されている上記第１〜11項のいずれかに記載の酵素電
極。
護されている上記第１〜11項のいずれかに記載の酵素電
極。
13.該膜がポリカーボネート膜である上記第12項記載の
酵素電極。
酵素電極。
14.樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の多孔質層から成る
か又は該層を包含する導電性の支持体部材の表面上に固
定又は吸着させた酵素を包含し、該粒子は、該層を形成
するように結合する以前に、該粒子と緊密に混合した、
又は個々の粒子の表面上に堆積あるいは吸着させた、微
細な白金を有し、かくして層全体に実質的に均一に分散
した該微細な白金を有する樹脂結合した炭素又は黒鉛粒
子の実質的に不均一な層を包含する、該酵素をその上に
吸着又は固体させる多孔質の基材層を形成せしめた形式
の酵素電極のアルコール感応性を低下させるための方法
にして、電極中への加入の前又は後に、微細な白金の粒
子に陽極酸化処理を施し、それによって該粒子に陽極酸
化した表面を与えることを包含する該方法。
か又は該層を包含する導電性の支持体部材の表面上に固
定又は吸着させた酵素を包含し、該粒子は、該層を形成
するように結合する以前に、該粒子と緊密に混合した、
又は個々の粒子の表面上に堆積あるいは吸着させた、微
細な白金を有し、かくして層全体に実質的に均一に分散
した該微細な白金を有する樹脂結合した炭素又は黒鉛粒
子の実質的に不均一な層を包含する、該酵素をその上に
吸着又は固体させる多孔質の基材層を形成せしめた形式
の酵素電極のアルコール感応性を低下させるための方法
にして、電極中への加入の前又は後に、微細な白金の粒
子に陽極酸化処理を施し、それによって該粒子に陽極酸
化した表面を与えることを包含する該方法。
15.該微細な白金粒子を該多孔質層へのその加入後に且
つその上への該酵素の固定の前又は後に陽極酸化する上
記第14項記載の方法。
つその上への該酵素の固定の前又は後に陽極酸化する上
記第14項記載の方法。
16.該陽極酸化を、該多孔質層中でそれに加入させた該
粒子を包含する導電性部材に分極処理を施すことによっ
て行なう上記第15項記載の方法。
粒子を包含する導電性部材に分極処理を施すことによっ
て行なう上記第15項記載の方法。
17.該陽極酸化処理が、該粒子を包含する導電性支持体
部材に、銀／塩化銀照合電極に対して＋１から＋２ボル
トまでの電位における１〜30分間の分極を施すことから
成る上記第16項記載の方法。
部材に、銀／塩化銀照合電極に対して＋１から＋２ボル
トまでの電位における１〜30分間の分極を施すことから
成る上記第16項記載の方法。
18.分極処理を銀／塩化銀照合電極に対して約＋1.5ボル
トの電位で行なう上記第16項記載の方法。
トの電位で行なう上記第16項記載の方法。
19.該分極処理が電極に銀／塩化銀照合電極に対して約
±２ボルトの電位におけるサイクル的な分極を１〜30分
間にわたって施すことから成る上記第16項記載の方法。
±２ボルトの電位におけるサイクル的な分極を１〜30分
間にわたって施すことから成る上記第16項記載の方法。
20.該サイクル的な分極処理を銀／塩化銀照合電極に対
して±1.5ボルトの範囲において行なう上記第19項記載
の方法。
して±1.5ボルトの範囲において行なう上記第19項記載
の方法。
Claims (6)
- 【請求項１】樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の樹脂結合
した多孔質の表面層から成るか又は該層を包含する電極
の表面上に固定又は吸着させた酵素を包含し、該粒子
は、該層を形成するように結合させる以前に、該粒子と
緊密に混合した、又は個々の粒子の表面上に堆積又は吸
着させた、微細な酸化白金又は微細な金属白金を有し、
後者の個々の金属粒子はその上に酸化物表面膜を形成す
るように酸化させてあり、かくして層全体に均一に分散
した該酸化白金又は該酸化させた白金粒子を有する樹脂
結合した炭素又は黒鉛粒子の実質的に不均一な層を包含
する、該酵素をその上に吸着又は固定させる多孔層の基
材層を形成せしめた、該酵素のそれぞれに基質の存在に
おいて、電流測定的に酵素の触媒活性に応答することが
できる酵素電極。 - 【請求項２】微細な酸化白金又は微細な酸化した金属白
金を微細な炭素又は黒鉛の粒子の表面上に吸着させる請
求の範囲第１項記載の酵素電極。 - 【請求項３】基材の表面上に固定又は吸着させた酵素が
酸化還元酵素である請求の範囲第１又は２項記載の酵素
電極。 - 【請求項４】該微細な酸化白金又は該酸化した白金の粒
子を包含する樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の該不均一
層を、下層にある支持体部材に結合させた多孔質の表面
層として提供する請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
載の酵素電極。 - 【請求項５】樹脂結合した炭素又は黒鉛粒子の多孔質層
から成るか又は該層を包含する導電性の支持体部材の表
面上に固定又は吸着させた酵素を包含し、該粒子は、該
層を形成するように結合する以前に、該粒子と緊密に混
合した、又は個々の粒子の表面上に堆積あるいは吸着さ
せた、微細な白金を有し、かくして層全体に実質的に均
一に分散した該微細な白金を有する樹脂結合した炭素又
は黒鉛粒子の実質的に不均一な層を包含する、該酵素を
その上に吸着又は固体させる多孔質の基材層を形成せし
めた形式の酵素電極のアルコール感応性を低下させるた
めの方法にして、電極中への加入の前又は後に、微細な
白金の粒子に陽極酸化処理を施し、それによって該粒子
に陽極酸化した表面を与えることを包含する該方法。 - 【請求項６】該微細な白金粒子を該多孔質層へその加入
後に且つその上への該酵素の固定の前又は後に陽極酸化
する請求の範囲第５項記載の方法。
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