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電解発光に基づく新規常温作動型腐敗臭センサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12650815
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関広島県立大学

研究代表者

江頭 直義  広島県立大学, 生物資源学部, 教授 (90094060)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード電解発光 / ルテニウム錯体 / ガスセンサ / トリメチルアミン / 鮮度センサ / 腐敗臭 / 魚類 / アミノ酸 / トリス(ビピリジン)ルテニウム錯体 / トリメチルアミンガス / 腐敗 / ナフィオン
研究概要

1.水溶液中における基礎的検討
(1)小型セルの試作:発光種としてトリスビピリジンルテニウム(II)錯体を使用し、小型セル(0.5ml)を試作した。一連のアミノ酸及びペプチドの測定結果よりプロリン及びN末端プロリン残基を有するペプチドに強く応答した。第二及び第三級アミンを有する基質を10^<-6>Mオーダーの低濃度でも高感度に分析できことが明らかとなった。
(2)修飾電極を用いるフロースルー型セルの試作:アルブミン及びリゾチーム修飾金電極を用いると未修飾電極と比較して一連のアミノ酸に対する著しい応答の変化が認められた。特に、リゾチーム修飾電極ではプロリンに対する選択性が大きく向上し、プロリンセンサとして利用できることが分かった。さらに、ルテニウム錯体を連結した新規錯体を調製し、これを静電的に固定したナフィオン被覆電極を使用すると、従来のルテニウム錯体を用いた結果と比較してプロリンに対する選択性の向上が認められた。
2.腐敗臭センサの試作
(1)測定条件の確立:トリスビピリジンルテニウム(II)錯体、有機塩、プロピレンカーボネート及びナフィオンを混合した電解質ゲルを調製した。このゲルを白金網作用電極、白金板対極間に挿入し、これに銀参照電極を加えてフロー型ガスセンサを作成じた。本センサは、水溶液の測定からも明らかなようにTMAガスに対して強く応答し、パルス電解(E_1,+1.2V vs.Ag; E_2,+0.2V; E_1及びE_2とも0.1Hz)により比較的安定に作動することが確認できた。この安定性は定電位電解と比較して熱発生が逓減したためと考えられる。TMAガス10から310ppbの濃度範囲で良好な直線的検量線を得ることができた。検出感度は3ppb(S/N=3)であり、ヒトの嗅覚を凌駕するものであった。
(2)実試料への応用:幾つかの実試料を試料室に一定時間放置し、発生したガスを本センサで測定した。他の手法で測定したK値との相関を調べるとイカの鮮度と良い相関が得られ、鮮度センサとしての利用の可能性が示された。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 江頭 直義: "ルテニウムビピリジン錯体の電解発光に基づく小型セルの試作とペプチド測定への応用"分析化学. 49.12. 1029-1031 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 江頭 直義: "Proline sensor on the basis of electrochemiluminescence of ruthenium(II) complex"Chemical Sensors. 17.supplementB. 475-477 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Changzhi Zhao: "A fiber-optic electrochemiluminescence sensor placed into sample solution"Sensors. 2001.1. 114-120 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 江頭 直義: "Fabrication of a trimethylamine gas sensor based on electrochemi-luminescence of Ru(bpy)_3^<2+>/Nafion gel and its application to・・・・・・"Electroanalysis. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoyoshi Egashira: "Fabrication of a miniaturized cell based on electrochemiluminescence of Ru(bpy)3^<2+> and its application to the determination of some peptides"Bunseki Kagaku. 49(12). 1029-1031 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoyoshi Egashira: "Proline sensor on the basis of electrochemilumineacence of ruthenium(II) complex"Chemical Sensor. 17, supplement B. 475-477 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Changzhi Zhao: "A fiber-optic electrochemiluminescence sensor placed into sample solution"Sensors. 1. 114-120 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoyoshi Egashira: "Fabrication of a trimethylamine gas sensor based on electrochemiluminescence of Ru(bpy)_3^<2+> / Nafion gel and its application to freshness sensor for seafood"Electroanalysis. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 江頭 直義: "ルテニウムビピリジン錯体の電解発光に基づく小型セルの試作とペプチド測定への応用"分析化学. 49.12. 1029-1031 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 江頭 直義: "ルテニウム錯体の電解発光を使用した検出器によるペプチド分析"Chemical Sensors. 17.supplement A. 145-147 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 江頭 直義: "Proline sensor on the basis of electrochemiluminescence of ruthenium(II) complex"Chemical Sensors. 17.supplement B. 475-477 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Changzhi Zhao: "A fiber-optic electrochemiluminescence sensor placed into sample solution"Sensors. 2001.1. 114-120 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 江頭 直義: "Fabrication of a trimethylamine gas sensor based on electrochemiluminescence of Ru(bpy)_3^<2+>/Nafion gel and its application to"Electroanalysis. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 江頭直義: "ルテニウムビピリジン錯体の電解発光に基づく小型セルの試作とペプチド測定への応用"分析化学. 49・12. 1029-1031 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Chang-Zhi Zhao: "Electrochemiluminescence Sensor Having a Pt Electrode Coated Doubly with Ru (bpy)_3^<2+>-Modified Chitosan ……"Chemical Journal of Chinese University. 20. 171-174 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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