EP0441222A2

Process and electrode system for determining an analyte or an oxidoreductase as well as suitable compounds.

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur elektrochemischen Bestimmung eines Analyts in Gegenwart einer Oxidoreduktase und einer reduzierbaren Substanz, welche im Verlauf der Bestimmungsreaktion anfallende Elektronen von der Oxidoreduktase auf eine Elektrode überträgt und so zu einem Signal führt, das ein Maß für den zu bestimmenden Analyt ist, wobei die reduzierbare Substanz enzymatisch reduziert und an der Elektrode oxidiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Elektrode durch Oxidation entstehende Substanz von der ursprünglich eingesetzten reduzierbaren Substanz verschieden ist, sowie ein entsprechendes Sensorelektrodensystem und die Verwendung hierfür geeigneter Verbindungen. Schließlich sind auch Gegenstand der Erfindung neue Nitrosoanilinderivate und ein Verfahren zu deren Herstellung.

EP0441222A2, drawing sheet 1
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13 claims: 7 independent, 6 dependent

  1. 1
    Verfahren zur elektrochemischen Bestimmung eines Analyts in Gegenwart einer Oxidoreduktase und einer reduzierbaren Substanz, welche im Verlauf der Bestimmungsreaktion anfallende Elektronen von der Oxidoreduktase auf eine Elektrode überträgt und so zu einem Signal führt, das ein Maß für den zu bestimmenden Analyt ist, wobei die reduzierbare Substanz enzymatisch reduziert und an der Elektrode oxidiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Elektrode durch Oxidation entstehende Substanz von der ursprünglich eingesetzten reduzierbaren Substanz verschieden ist.
  2. 2
    Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die ursprünglich eingesetzte reduzierbare Substanz als auch die an der Elektrode durch Oxidation entstehende Substanz von der Oxidoreduktase reduziert werden.
  3. 3
    Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierbare Substanz eine solche Verbindung eingesetzt wird, die die im Verlauf der Bestimmungsreaktion anfallenden Elektronen von der Oxidoreduktase unter Bildung eines elektronenreichen aromatischen Amins aufnimmt.
  4. 4
    Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierbare Substanz eine Verbindung aus der Gruppe der Verbindungen der allgemeinen Formel I         X-R   (I) in der R einen elektronenreichen aromatischen Rest und X NO oder NHOH darstellt, und Verbindungen der allgemeinen Formel II         HO-N = Y   (II) in der Y ein chinoides System, das im durch Reduktion entstandenen aromatischen Zustand als elektronenreich bezeichnet werden kann, darstellt, eingesetzt wird.
  5. 5
    Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidoreduktase eine Oxidase, eine nicht-NAD(P)-abhängige Dehydrogenase oder Diaphorase eingesetzt wird.
  6. 6
    Verfahren zur elektrochemischen Bestimmung einer Oxidoreduktase in Gegenwart eines entsprechenden Enzymsubstrats und einer reduzierbaren Substanz, welche Elektronen von einer Oxidoreduktase auf eine Elektrode zu übertragen in der Lage ist und so zu einem Signal führt, das ein Maß für das zu bestimmende Enzym ist, wobei die reduzierbare Substanz enzymatisch reduziert und an der Elektrode oxidiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Elektrode durch Oxidation entstehende Substanz von der ursprünglich eingesetzten reduzierbaren Substanz verschieden ist.
  7. 7
    Verwendung einer Substanz, die Elektronen von einer Oxidoreduktase unter Bildung eines elektronenreichen aromatischen Amins aufnehmen kann, als Elektronenüberträger zwischen einer Oxidoreduktase und einer Elektrode in einem elektrochemischen System.
  8. 8
    Sensorelektrodensystem zur elektrochemischen Bestimmung eines Analyts in einer flüssigen Probe enthaltend mindestens 2 elektrisch leitfähige Mittel, die isoliert voneinander vorliegen und die jeweils mittels einer elektrisch leitfähigen Oberfläche mit der zu untersuchenden Probe in elektrischen Kontakt gebracht werden können, wobei mindestens eine der elektrisch leitfähigen Oberflächen eine Oxidoreduktase und eine reduzierbare Substanz, die Elektronen zwischen der Oxidoreduktase und der elektrisch leitfähigen Oberfläche zu übertragen in der Lage ist, kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierbare Substanz eine Verbindung eingesetzt ist, die nach Reduktion durch die Oxidoreduktase an der elektrisch leitfähigen Oberfläche zu einer Substanz oxidiert wird, die von der ursprünglich eingesetzten reduzierbaren Substanz verschieden ist.
  9. 9
    Sensorelektrodensytem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die ursprünglich eingesetzte reduzierbare Substanz als auch die an der elektrisch leitfähigen Oberfläche durch Oxidation entstehende Verbindung von der Oxidoreduktase reduziert werden.
  10. 10
    Sensorelektrodensystem zur elektrochemischen Bestimmung einer Oxidoreduktase in einer flüssigen Probe, enthaltend mindestens zwei elektrisch leitfähige Mittel, die isoliert voneinader vorliegen und die jeweils mittels einer elektrisch leitfähigen Oberfläche mit der zu untersuchenden Probe in elektrischen Kontakt gebracht werden können, wobei mindestens eine der elektrisch leitfähigen Oberflächen ein Oxidoreduktase-Substrat und eine reduzierbare Substanz, die Elektronen zwischen der Oxidoreduktase und der elektrisch leitfähigen Oberfläche zu übertragen in der Lage ist, kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierbare Substanz eine Verbindung eingesetzt ist, die nach Reduktion durch die Oxidoreduktase an der elektrisch leitfähigen Oberfläche zu einer Substanz oxidiert wird, die von der ursprünglich eingesetzten reduzierbaren Substanz verschieden ist.
  11. 11
    Verwendung einer Substanz, die Elektronen von einer Oxidoreduktase unter Bildung eines elektronenreichen aromatischen Amins aufnehmen kann, zur Herstellung eines Sensorelektrodensystems gemäß Anspruch 8 oder 10.
  12. 12
    Nitrosoanilinderivat der allgemeinen Formel III in der R¹    Wasserstoff, Halogen, Alkoxy oder Alkylthio bedeutet, R²    einen Alkylrest und R³    einen Hydroxyalkylrest darstellt oder R² und R³    gleich oder verschieden sind und einen Dialkylaminoalkylrest, einen gegebenenfalls im Alkylteil durch OH substituierten Hydroxyalkoxyalkyl- oder Alkoxyalkylrest oder einen Polyalkoxyalkylrest, der gegebenenfalls im Alkylteil durch einen Hydroxyrest substituiert ist, darstellen oder R² und R³    einen durch Schwefel oder Stickstoff, der durch einen Alkyl-, Hydroxyalkyl-, Hydroxyalkoxyalkyl-, Alkoxyhydroxyalkyl-, Dioxanylyl-alkyl- oder Polyalkoxyalkylrest substituiert ist, der seinerseits jeweils gegebenenfalls im Alkylteil durch einen Hydroxyrest substituiert ist, unterbrochenen Alkylenrest bilden, oder wenn R¹ in ortho-Stellung zu NR²R³ steht, R² auch zusammen mit R¹ einen Alkylenrest darstellt, wobei R³ dann für einen Hydroxyalkylrest oder wenn der Alkylenrest 3 Kohlenstoffatome enthält gegebenenfalls auch für einen Alkylrest steht oder wenn R¹ nicht Wasserstoff ist, R² und R³, die gleich oder verschieden sind, jeweils einen Hydroxyalkylrest darstellen oder ein Salz dieses Derivates.
  13. 13
    Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel IV in der R¹, R² und R³ die in Anspruch 12 angegebene Bedeutung haben mit Nitrit umgesetzt wird.
Independent claims13