メディエーター保持型酵素機能電極の特性とその電解合成への利用

抄録

電極表面を酸化還元酵素で修飾して電極自体が電子受容体または電子供与体となるようにした電極,酵素機能(バイオカタリスト)電極は分析用センサーのみでなく,合成用リアクターとして,また燃料電池用電極としての用途が期待される。この場合電極と酵素間の電子伝達を仲介するメディエーターの利用が有効である。メディエーターを用いるバイオカタリスト電極での電極過程の理論について,pingpong機構による酵素反応を例にとり,考察を行ない,その挙動を規定する因子を明らかにした。メディエーターを有効に固定化する方法の一つとして,網状電極の一面にメディエーター貯蔵層を接し,この電極に酵素を固定化する構造の電極を考案し,この方式によるグルコースオキシダーゼ電極をつくり,ベンゾキノンまたは酸素をメディエーターとしてこの電極によりD-グルコースがD-グルコン酸に電解酸化されることを確かめた。バイオカタリスト電極を合成用リアクターとして用いる場合につき,グルコースオシダーゼ電極を例にとり,電解電流密度と電解電圧の両面から電気化学的考察を加え,今後の可能性についても論じた。