Ферментные электроды – это датчики, в которых ионселективный электрод покрыт пленкой, содержащей фермент, способный вызвать реакцию органического или неорганического вещества (субстрата) с образованием веществ (ионов, молекул), на которые реагирует электрод.
В основе работы электрода лежит ферментативная реакция, в результате которой образуется частица, обусловливающая отклик электрода:
Определяемое вещество (субстрат) Ион (молекула)
Поэтому за изменением ее концентрации можно проследить с помощью ионселективного электрода. Селективность ферментных электродов очень высока, поскольку каждый фермент катализирует только какую-то определенную реакцию. На рисунке 12 показана схема электрода для определения мочевины по ферментативной реакции:
2Н2О + Н+ + СО(NH2)2 2NH4+ + HCO3-
Рис. 12. Ферментный электрод для определения мочевины:
1 – гель, содержащий фермент уреазу, 2 – стеклянная мембрана, селективная к ионам аммония,
3 – внутренний стандартный раствор, 4 – субстрат, 5 – внутренний электрод сравнения
|
|
В таблице 6 приведены другие примеры использования ферментных электродов.
Таблица 6
Применение ферментных электродов
Субстрат | Фермент | Электрохимически активная частица | Индикаторный электрод |
Пинициллин | Пенициллиназа | Н+ | Стеклянный рН-чувствительный |
Мочевина | Уреаза | NH4+ | Стеклянный NH4+-чувствительный |
NH3 | NH3-газовый | ||
Муравьиная кислота | Алкогольоксидаза | CO2 | CO2-газовый |
Глюкоза | Глюкозооксидаза | H+ | Стеклянный рН-чувствительный |
Фосфат-ион | Щелочная фосфатаза | O2 | Платиновый |