Ферментный электрод для определения концентрации тиохолиновых эфиров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 7 3 1)5 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Казанский физико-технический институт Казанского научного центра АНСССР(56) Будников Г. К. и др. Ферментный электрод на основе иммобилизованной холинастеразы, - Журнал аналитической химии1983, т. 38, вып. 7, с. 1283-1288.Авторское свидетельство СССРМ 1296913, кл, 6 01 й 27/333, 1984,Изобретение относится к электрохимическим устройствам, используемым в аналитической химии, в частности дляопределения субстратов и ингибиторов холинэстеразы, и может быть использовано в .медицине, токсикологии и анализе объектовокружающей среды,Известны ферментные электроды на основе иммобилизованной холинэстеразы,представляющие собой платиновый или серебряный токосъемники и контактирующиес полимерными мембранами, содержащимииммобилизованный фермент.Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигнутому резуль.- тату ферментный электрод для определенияконцентрации тиохолиновых эфиров, состоящий из серебряного амальгамированноготокосъемника и электролитически связанной с ним нитроцеллюлозной мембраны, содержащей иммобилизованнуюхолинэстеразу,(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 (Свп = 10 мольл).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 45 50 Составитель Ю. ГаляметдиновТехред 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, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, 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 11-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 3-ным раствором глутарового альдегида, Аналитическим сигналом служит величина анодного тока в пике при потенциале 0,85 В в буферном растворе, содержащем тиохолиновые эфиры.П р и м е р 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 11-диацетилферроцена в присутствиитиохолина 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 .4- 0,2) 10 моль/л при относительномстандартном отклонении, равном 0,03. Предел обнаружения составляет 10 моль/л.П р и м е р 2. Условия измерения,так5 как и в примере 1, Анализируемый растворсодержит ацетилтиохолин иодид. Градуировочный график линеен в области концентраций 210 -10 моль/л. При концентрацииацетилтиохолин иодида в растворе 1010 моль/л определена концентрация ацетилтиохолин иодида (1,2 + 0,2) 10 моль/л приотносительном стандартном отклонении0,06. Предел обнаружения составляет 2 10моль/л.15 П р и м е р 3. Условия измерения, как ив примере 1, Анализируемый раствор содержит бутирилтиохолин иодид или ацетилтиохолиниодид. Продолжительностьфункционирования датчика превышает 620 мес, Наблюдается резкое уменьшение отклика ферментного электрода, сужается область линейности градуировочного графикапо причине деградации оксидной пленки наплатине и снижения количества бис-гидра 25 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 тиохо 30 линовых эфиров составляет Са = 10моль/л,Формула изобретения Ферментн ый электрод для определения 35 концентрации тиохолиновых эфиров, включающий токосъемник, электролитически связанный с мембраной, содержащей холинэстеразу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, долго вечности, стабильности и уменьшения токсичности электрода, токосъемник выполнен из платины и покрыт ковалентно связанным с ней бис-гидразон 1 1-диацетилферроценом.