高分子薄膜被覆に基づく高性能化学センサの開発

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01470064
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 小山 昇 東京農工大学, 工学部, 教授 (40134845)
• キーワード: 高分子修飾電極 / 二酸化炭素センシング / タ-ピリジン配位子コバルト錯体薄膜 / カテコ-ルアミン / ポリ(ジアルキルアニリン)膜 / フロ-インジェクション分析素子 / フェロセン修飾シロキサン膜 / グルコ-スセンサ-

研究概要

本研究は“電極表面の高分子による修飾法"を適用して作製した有機薄膜被覆電極を高感度高選択性センサへ応用するための基礎研究である。以下本年度検討の行われた実験系について記述する。(1)タ-ピリジン誘導体を配位子とするコバルト錯体の高分子薄膜電極を作製し、非水溶液および水溶液中におけるCO_2の電極還元触媒能について検討した。4^'ースチリルー2,2^':6^',2"ータ-ピリジンを配位子とした錯体系ではCo(II/I)対の酸化還元電位に相当する-0.68(V対飽和カロメル電極)でCO_2の還元触媒能を示し、同一錯体の場合より0.76V正電位側でCO_2を還元できることがわかった。また重合可能な官能基であるアミノ基を有するタ-ピリジン誘導体も合成し検討している。(2)電極/ポルフィリン電解重合膜/酵素から成る全固体型のコレステロ-ルセンサを作製しその特性評価を行った。また、神経伝達物質として重要なカテコ-ルアミン類の検出素子の作製と特性評価を行った。カチオン交換能を有するフレミオンポリマ-、アニオン交換能を有するポリ(ジアルキルアニリン)電解重合膜被覆炭素電極を作製し、アニオン性およびカチオン性被検出物質に対する検出の選択性を評価した。これらの荷電膜は選択性に対して有効であるのみならず、蛋白質の吸着防止にたいしても有効であり、優れたFIA検出素子の特性を得ることができた。(3)フェロセン修飾シロキサンポリマ-を電子メディエ-タに用いたグルコ-スオキシダ-ゼ含有カ-ボンペ-スト電極を作製した。この電極はグルコ-ス濃度に依存する再現性の良い電流応答を与え、フロ-インジェクション分析(FIA)測定においては100mMまでの濃度範囲で直線関係を与えており、グルコ-スセンサ-及び、FIA検出素子として有用であることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Noboru Oyama: "PolymerーComplex Mediated Enzyme Electrodes for Amperometric Determination of Glucose." J.Macromol.Sci.ーChem.A27. 1203-1216 (1990)
• [文献書誌] Andrew J.Kelly: "Determination of inーsitu Solvent Transport by Isotopic Substitution in an Osmium Polymer Film Using a Quartz Crystal Microbalance." J.Electroanal.Chem.287. 185-190 (1990)
• [文献書誌] Takeo Ohsaka: "A New Amperometric Glucose Semsor Based on Bilayer Film Coating of RedoxーActive Clay Film and Glucose Oxidase Enzyme Film." Bull.Chem.Soc.Jpn.63(9). 2646-2652 (1990)
• [文献書誌] Takeo Ohsaka: "SurfaceーModified Electrochemical Detector for Flow Injection Analysis ーPoly(N,Nーdimethylaniline)ーCoated Glassy Carbon Electrodesー." Denki Kagaku. 58. 1136-1142 (1990)
• [文献書誌] Takeo Ohsaka: "Electrocatalysis of Poly(2,3ーdiaminonaphthalene)ーFilmed Electrodes for O_2 Reduction." J.Chem.Soc.Che.Commn.(1991)
• [文献書誌] Noboru Oyama: "A RedoxーActive Polymer Film Mediated Enzyme Electrode for Amperometric Determination of Free Cholesterol." J.Electroanalysis. (1991)
• [文献書誌] 小山 昇: "電気化学法ー応用測定マニュアル" 講談社サイエンティフィク, (1990)
• [文献書誌] 小山 昇: "高分子錯体ー動的相互作用と電子過程ーパルス法による電荷移動反応の観測ー" 学会出版センタ-, (1991)