2015-07-21
774
| Определяемое вещество | Фермент | Метод иммобилизации | Электрохимический датчик | Пределы измеряемых концентраций, М |
| L-аминокислоты | Оксидаза L-аминокислот | Ковалентная сшивка | Pt Н2О2 электрод | 10-5 – 10-3 |
| Биогенные амины | Диаминооксидаза | Сшивка бифункц. реагентом | Электрод Кларка | 3×10-5 - 6×10-4 |
| Галактоза | Галактозооксидаза | Сшивка бифункц. реагентом | Электрохимический датчик Н2О2 | 0 – 2,7×10-2 |
| Глюкоза | Глюкозооксидаза | Сшивка бифункц. реагентом | Pt Н2О2 электрод | 5×10-5 – 10-2 |
| «- «- «-« | «- «- «-« | Ковалентная сшивка | Электрод Кларка | 10-4 - 7×10-3 |
| «- «- «-« | «- «- «-« | Сорбция | Pt феррициа-нидный электрод | 7×10-3 - 2,7×10-2 |
| Мальтоза | Мальтаза + глюкозооксидаза | Сшивка бифункц. реагентом | Электрод Кларка | 0 - 2×10-3 |
| Сахароза | Инвертаза + мутаротаза + глюкозооксидаза | Сшивка бифункц. реагентом | Электрод Кларка | 0 - 10-3 |
В качестве акцептора электронов наиболее часто используется феррицианид калия, окисленная форма которого легко образуется на платиновом аноде. Этот процесс и является тест-реакцией:
|
|
|
Fe(CN)64- ® Fe(CN)63- + e –.
Глюкозооксидаза катализирует процесс окисления глюкозы не только молекулярным кислородом, но и другими акцепторами электронов (феррицианид калия, хинон и др.):
Глюкоза + 2Fe(CN)63- + Н2 ®Глюконовая к-та + 2Fe(CN)64- + 2Н+.
На этом процессе основана конструкция одного из электродов для определения содержания глюкозы.
Когда продукты или субстраты ферментативной реакции электрохимически не активны, при создании амперометрических биосенсоров применяется последовательное превращение субстратов. На этом основано действие чувствительных к дисахаридам электродов. Для определения лактозы и мальтозы используются два фермента, одним из которых является глюкозооксидаза, окисляющая глюкозу:
b-галактозидаза
Лактоза + Н2О Глюкоза + Галактоза
мальтаза
Мальтоза + Н2О Глюкоза
глюкозооксидаза
Глюкоза + Н2О + О2 Глюконовая к-та + Н2О2.
Чтобы определить сахарозу, необходим еще дополнительный фермент, который эпимеризует a-глюкозу – продукт гидролиза сахарозы – в b-форму, окисляемую глюкозооксидазой:
инвертаза
Сахароза + Н2О a-D-г люкоза + Фруктоза
мутаротаза
a-D-г люкоза b-D-г люкоза.
Скорость неферментативной мутаротации высока, поэтому можно отказаться от применения мутаротазы, хотя чувствительность электрода для определения сахара при этом сильно уменьшается.
Для определения фосфата используется также последовательное превращение глюкозо-6-фосфата с образованием глюкозы, которая определяется по описанному ранее методу. Скорость ферментативной реакции замедляется при наличии в исследуемом растворе фосфата:
|
|
|
щелочная фосфатаза
Глюкозо-6-фосфат + Н2О Глюкоза + НРО42-
Путем соответствующего подбора ферментативных реакций в принципе можно создать ферментные амперометрические электроды, чувствительные к другим органическим соединениям и ионам.
