[發明專利]脂質修飾酶的制備方法及生物傳感器

無效

• 申請號: 00801960.6
• 申請日: 2000-09-07
• 公開（公告）號: CN1321245A
• 公開（公告）日: 2001-11-07
• 發明（設計）人: 辻里子;吉岡俊彥;南海史朗;宮本佳子
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G01N27/447
• 分類號: G01N27/447;C12Q1/00;C12N9/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 章鳴玉

技術領域

本發明涉及可對血液、尿液等生物試樣、食品工業中的原料和制品及果汁等所含的特定成分(底物)進行高精度、迅速和容易的定量的生物傳感器，以及該傳感器中所用的脂質修飾酶的制備方法。

背景技術

有人提出，不進行試樣液的稀釋和攪拌等而可簡易地對生物試樣和食品中的特定成分(底物)進行定量的生物傳感器。其一例為特開平3-202764號公報上公開了一種生物傳感器，系用篩網印刷等方法在絕緣基板上形成電極系，在此電極系上形成含氧化還原酶和電子傳遞體(電子接受體)的反應層。

此生物傳感器按如下方法對試料中的底物濃度進行定量。

首先，將試料液滴加在生物傳感器的反應層上，反應層溶解，試料液中的底物與反應層的氧化還原酶之間進行酶反應。此酶反應的同時，電子傳遞體被還原。一定時間后，在傳感器的電極上外加電壓，將此被還原的電子傳遞體進行電化學氧化，從這時所得的氧化電流值可對試料樣中的底物濃度進行定量。

使用脂質修飾酶的生物傳感器在特開平7-110313號公報中有揭示。因為是脂質修飾，酶以不溶于水、可溶于有機溶劑、與可溶于水的電子傳遞體呈分離的狀態形成反應層。這樣，可提供迅速和保持高度保存可靠性的傳感器。

以往不用脂質修飾酶的結構的生物傳感器中，酶與電子傳遞體存在于同一反應層中，因而其優點為一旦供給試料樣反應即迅速開始。然而，酶與電子傳遞體等化合物長期保持在混合狀態，則存在酶活性降低、傳感器應答性能惡化的問題。而且，不含底物的試料液也可產生有氧化電流值(本底值)。因此，雖然考慮到將酶和電子傳遞體分離為各自的層，但因酶與電子傳遞體均系水溶性，故難以形成完全分離的狀態。

另一方面，有人提出將特定的脂質分散液與酶溶液混合的方法作為脂質修飾酶的制備方法(Thin?solic?Films,180,p65(1989))。但是，難以高收率地得到高活性脂質修飾酶。

本發明的目的在于有效地利用以往構成的生物傳感器的優點、同時解決上述問題、提供高收率地得到高活性脂質修飾酶的制備方法。

本發明的目的還在于提供一種生物傳感器，它利用該脂質修飾酶，可高精度地定量測定底物，其保存可靠性高，而且在底物濃度為0時的應答值(本底)低。

發明的揭示

本發明提供脂質修飾酶的制備方法，包括以下步驟：在含下式(1)所示脂質二烷基二甲基銨鹽的介質中加入酶，生成脂質與酶的復合物；析出生成的前述復合物；將前述析出物干燥。式中，m和n各自獨立地為14-18的整數，X^-為Cl^-、Br^-、I^-、H₂PO₄^-、HSO₄^-或NO₃^-。

在含前述脂質的介質中加入酶時，酶與脂質的比例以重量計較佳為1∶0.2-1∶5。

前述式(1)的X^-以Cl^-或Br^-為佳。

本發明的生物傳感器具有電絕緣性基板、具有在前述基板上形成的作用極和對極的電極系及在前述電極系或其附近形成的反應層，所述反應層至少由以酶和前述式(1)所示脂質為主體的脂質修飾酶層與含電子傳遞體層組成。

附圖的簡單說明

圖1是本發明的一個實施例中除反應層外生物傳感器的分解立體圖。

圖2是生物傳感器的縱斷面簡圖。

實施方面的最佳狀態

下面對本發明的脂質修飾酶的制備方法加以說明。

將前述式(1)所示脂質分散或溶解于液體(較佳為水)中，配制成脂質分散液或脂質溶液。然后在該液體中添加酶，使用以固體粉末形式加酶的方法或添加含酶液體的方法均可。將含該酶和脂質的液體低溫保存，使析出脂質和酶的復合物。然后，分離沉淀物，用水洗凈后干燥，得到粉末狀脂質修飾酶。干燥在常溫下進行，較佳為使用冷凍干燥法。其中所用的溶劑以水為最佳，也可使用甲醇、乙醇、丁醇等醇類、乙醚等醚類、丙酮等有機溶劑。這些有機溶劑不溶解生成的脂質修飾酶，因此可容易地將生成的脂質修飾酶從溶劑中分離出來。

當前述式(1)中m、n均為13以下時，脂質與酶不生成復合物，即使生成，收率也低。當m、n均為19以上時，不能配制脂質分散液或脂質溶液。

在前述含脂質溶劑中加酶時，酶與脂質的比例按重量計為酶∶脂質=1∶0.2-1∶5，可得到70％以上的收率。