生体関連物質の電気化学測定法の開発とその非水溶液系への応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06640778
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 中村 俊夫 信州大学, 理学部, 助教授 (00020678)
• Keywords: 生体機能物質 / ヘム蛋白 / メチルビオロゲン / ポリアクリルアミド / サイクリックボルタンメトリー / シクロヘキサノール / NADH / 酸素

Research Abstract

本研究はH6年度に引き続いて生体機能物質の酸化還元や電子移動に関する基礎資料を得ること,および生体機能物質を検知し,また,それらの活性度を追跡するためのセンサーを開発することを目的として行なわれた。高分子量であるなどの理由によって電極との間で直接電子移動反応を行わせることが容易でないことが多い生体機能物質を,親水性の高分子(ポリアクリルアミド:PAA)が形成する比較的薄い膜の中に含有させ,以下に示すような修飾白金ディスク電極を構成して,これと非水溶液とを組み合わせてそれぞれの電極の機能を検討した。
1)PAAにメチルビオロゲンを加えて水に溶解し,白金ディスク電極上で乾燥してPAA被覆膜電極を作成した電極により,本研究の上記目的遂行のためのCV測定系としての必要条件を備えていることを示した。2)鉄イオンを含む生体機能物質(カタラーゼ,ブレオマイシン,ヘモグロビン,チトクロームC)を含有するPAA被覆白金ディスク電極を構成し,この電極から含有する物質の種類によって酸素の酸化還元に関するCV挙動が異なることを示した。これによって酸素の酸化還元におけるヘム蛋白の種類,および中心金属イオンである鉄イオンの電荷の違いなどに関連する研究の必要性が提起された。3)本研究で生体機能物質を白金電極表面に密着固定するためにマトリックスとして用いたポリアクリルアミドの,ゲル状態における膜の電気化学的な基礎的性質における知見が得られた。(Pacifichem'95,part 1,ANYL 193(1995)(Honolulu, Dec17-22.)また,コバルトフタロシアニンやヘモグロビンを含有するPAA被覆白金電極を用いて,コレステロールや一酸化窒素の酸化還元や電子移動に関する電気化学的情報が得られることが判明した。

Research Products

• [Publications] K.Izutsu,T.Nakamura,A.Arai,M.Ohmaki: "Some recent studies on the use of electrochemical sensors in nonaqueous solution chemistry" Electroanalysis. 7(9). 884-888 (1995)
• [Publications] T.Nakamura,C.Hayashi,T.Ogawara: "Potentiometric response properties of sensor membrane based on cobalt phtalocyanine conjugate-polymer in nonaqueous solutions" Bulletin of the chemical sciety of Japan. (印刷中).
• [Publications] 中村俊夫,西川裕志,伊豆津公佑: "高分子被覆膜電極に固定した生体機能物質の非水系ボルタンメトリー挙動" Rev. of Polarogr.41(3). 55- (1995)
• [Publications] T.Nakamura,H.Nishikawa: "Development of the method of an electrochemical measurement about biofunctional materials and its application to nonaqueous solution systems" (投稿予定).