具有nad聚合物輔酶的酶電化學(xué)型傳感器的制造方法
【專利摘要】在酶電化學(xué)型傳感器中使用的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)聚合物輔酶包括作為側(cè)基共價(jià)地結(jié)合到聚合物主鏈的NAD部分。酶電化學(xué)型傳感器包括煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)聚合物輔酶、聚合物電子轉(zhuǎn)移劑(例如，聚合物二茂鐵)、至少一個(gè)工作電極和至少一個(gè)參比電極。
【專利說(shuō)明】具有NAD聚合物輔酶的酶電化學(xué)型傳感器

【背景技術(shù)】
[0001] 摶術(shù)領(lǐng)域
[0002] -般來(lái)講，本發(fā)明涉及醫(yī)療裝置，并且具體地涉及酶電化學(xué)型傳感器。
[0003] 背景摶術(shù)
[0004] 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中特別關(guān)注流體樣品中分析物的測(cè)定（例如，檢測(cè)和/或濃度測(cè)量）。例 如，在體液諸如尿液、血液、血漿或間質(zhì)液的樣品中測(cè)定葡萄糖、酮體、乳酸鹽、膽固醇、脂蛋 白、三甘油酯、對(duì)乙酰氨基酚和/或HbAlc的濃度是可取的。該測(cè)定可以使用基于例如視覺(jué)、 光度或電化學(xué)技術(shù)的傳感器實(shí)現(xiàn)。常規(guī)電化學(xué)型分析測(cè)試條在例如美國(guó)專利5, 708, 247和 6, 284, 125中有所描述，所述專利中的每一個(gè)據(jù)此全文以引用方式并入本文中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本公開(kāi)的第一方面提供一種酶電化學(xué)型生物傳感器，包括：
[0006] 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD)聚合物輔酶，其包括作為側(cè)基共價(jià)地結(jié)合到聚合物 主鏈的NAD部分；
[0007] 聚合物電子轉(zhuǎn)移劑；
[0008] 至少一個(gè)工作電極；和
[0009] 至少一個(gè)參比電極。
[0010] 本公開(kāi)的第二方面提供一種用于測(cè)定體液樣品中的分析物的方法，該方法包括：
[0011] 將體液樣品施加到酶電化學(xué)型生物傳感器，使得體液樣品接觸煙酰胺腺嘌呤二核 苷酸（NAD)聚合物輔酶并且接觸聚合物電子轉(zhuǎn)移劑，該NAD聚合物輔酶包括作為側(cè)基共價(jià) 地結(jié)合到聚合物主鏈的NAD部分；以及
[0012] 基于由所述生物傳感器產(chǎn)生的電子信號(hào)來(lái)測(cè)定分析物。
[0013] 酶電化學(xué)型生物傳感器可以是酶電化學(xué)型分析測(cè)試條。分析物可以是0 -羥基丁 酸酯。NAD聚合物輔酶和聚合物電子轉(zhuǎn)移劑可均為固定的構(gòu)型。
[0014] 聚合物主鏈可以包括預(yù)先確定的單體。該預(yù)先確定的單體可以是丙烯酰胺單體。 該預(yù)先確定的單體可以選自由甲基丙烯酸羥乙酯、乙烯基吡咯烷酮、（3-(甲基丙烯酰氨 基）丙基）三甲基氯化銨、（2-甲基丙烯酰氧基）乙基）三甲基氯化銨、鈉-4-苯乙烯磺酸 鹽、丙烯酸、N，N'-二乙基丙烯酰胺和N，N'-二甲基丙烯酰胺組成的單體組。
[0015]NAD聚合物輔酶可以具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)：
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種酶電化學(xué)型生物傳感器，包括： 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD)聚合物輔酶，其包括作為側(cè)基共價(jià)地結(jié)合到聚合物主鏈 的NAD部分； 聚合物電子轉(zhuǎn)移劑； 至少一個(gè)工作電極；和 至少一個(gè)參比電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述NAD聚合物輔酶和所述聚 合物電子轉(zhuǎn)移劑均為固定的構(gòu)型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述聚合物主鏈 包括預(yù)先確定的單體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述預(yù)先確定的單體是丙烯酰 胺單體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述預(yù)先確定的單體選自由甲 基丙烯酸羥乙酯、乙烯基吡咯烷酮、（3-(甲基丙烯酰氨基）丙基）三甲基氯化銨、（2-甲基 丙烯酰氧基）乙基）三甲基氯化銨、鈉-4-苯乙烯磺酸鹽、丙烯酸、Ν，Ν' -二乙基丙烯酰胺和 Ν，Ν' -二甲基丙烯酰胺組成的單體組。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述NAD聚合物輔 酶具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)：
其中： η為1或2 ; X和Y可以是任何合適的數(shù)字； 并且其中R的氧化形式（R-〇X)具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)：
并且R的還原形式（R-red)具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)：
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中η等于1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中η等于2。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述NAD聚合物輔 酶具有在1，OOOkg/mol至1，000, OOOkg/mol范圍內(nèi)的分子量。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述NAD聚合物 輔酶為還原形式。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述NAD聚合物 輔酶為氧化形式。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述NAD聚合物 輔酶被結(jié)構(gòu)化為氧化還原輔酶。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述聚合物電子 轉(zhuǎn)移劑是聚合物二茂鐵。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述聚合物電 子轉(zhuǎn)移劑是高分子量氧化還原聚合物，其包括： 包括離子部分的親水性聚合物；和 多種附著的氧化還原調(diào)節(jié)劑， 其中所述離子親水性高分子量聚合物的分子量大于16kg/mol。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的酶電化學(xué)型生物傳感器，其中所述氧化還原調(diào)節(jié)劑是二茂 鐵。
16. -種用于測(cè)定體液樣品中的分析物的方法，所述方法包括： 將體液樣品施加到酶電化學(xué)型生物傳感器，使得所述體液樣品接觸煙酰胺腺嘌呤二核 苷酸（NAD)聚合物輔酶并且接觸聚合物電子轉(zhuǎn)移劑，所述NAD聚合物輔酶包括作為側(cè)基共 價(jià)地結(jié)合至聚合物主鏈的NAD部分；以及 基于由所述生物傳感器產(chǎn)生的電子信號(hào)來(lái)測(cè)定所述分析物。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中酶電化學(xué)型生物傳感器是酶電化學(xué)型分析測(cè)試 條。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的方法，其中所述分析物是β -羥基丁酸酯。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合物主鏈包括預(yù)先確定的 單體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述預(yù)先確定的單體是丙烯酰胺單體。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述預(yù)先確定的單體選自由甲基丙烯酸羥乙 酯、乙烯基吡咯烷酮、（3-(甲基丙烯酰氨基）丙基）三甲基氯化銨、（2-甲基丙烯酰氧基）乙 基）三甲基氯化銨、鈉-4-苯乙烯磺酸鹽、丙烯酸、Ν，Ν' -二乙基丙烯酰胺和Ν，Ν' -二甲基 丙烯酰胺組成的單體組。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述NAD聚合物輔酶具有以下化 學(xué)結(jié)構(gòu)：
其中： η為1或2 ; X和Y可以是任何合適的數(shù)字； 并曰中R的氣化形式（R-OX)縣有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)：
并且R的還原形式（R-red)具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)：
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中η等于1。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中η等于2。 2 5.根據(jù)權(quán)利要求16至2 4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述NAD聚合物輔酶具有在 1，000kg/mol 至 1，000, 000kg/mol 范圍內(nèi)的分子量。
26. 根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述NAD聚合物輔酶為還原形 式。
27. 根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述NAD聚合物輔酶為氧化形 式。
28. 根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述NAD聚合物輔酶被結(jié)構(gòu)化為 氧化還原輔酶。
29. 根據(jù)權(quán)利要求16至28中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合物電子轉(zhuǎn)移劑是聚合物 二茂鐵。
30. 根據(jù)權(quán)利要求16至28中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述聚合物電子轉(zhuǎn)移劑是高分子 量氧化還原聚合物，其包括： 包括離子部分的親水性聚合物；和 多種附著的氧化還原調(diào)節(jié)劑， 其中所述離子親水性高分子量聚合物的分子量大于16kg/mol。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述氧化還原調(diào)節(jié)劑是二茂鐵。
32. 根據(jù)權(quán)利要求16至31中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述NAD聚合物輔酶和所述聚合 物電子轉(zhuǎn)移劑均為固定的構(gòu)型。
【文檔編號(hào)】C12Q1/00GK104271758SQ201380022830
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月30日
【發(fā)明者】Z.劉, S.塞特福德, M.卡多斯 申請(qǐng)人:生命掃描蘇格蘭有限公司