具有nad聚合物辅酶的酶电化学型传感器的制造方法
【专利摘要】在酶电化学型传感器中使用的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)聚合物辅酶包括作为侧基共价地结合到聚合物主链的NAD部分。酶电化学型传感器包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)聚合物辅酶、聚合物电子转移剂(例如，聚合物二茂铁)、至少一个工作电极和至少一个参比电极。
【专利说明】具有NAD聚合物辅酶的酶电化学型传感器
【背景技术】
[0001] 抟术领域
[0002] -般来讲，本发明涉及医疗装置，并且具体地涉及酶电化学型传感器。
[0003] 背景抟术
[0004] 医学领域中特别关注流体样品中分析物的测定（例如，检测和/或浓度测量）。例 如，在体液诸如尿液、血液、血浆或间质液的样品中测定葡萄糖、酮体、乳酸盐、胆固醇、脂蛋 白、三甘油酯、对乙酰氨基酚和/或HbAlc的浓度是可取的。该测定可以使用基于例如视觉、 光度或电化学技术的传感器实现。常规电化学型分析测试条在例如美国专利5, 708, 247和 6, 284, 125中有所描述，所述专利中的每一个据此全文以引用方式并入本文中。
【发明内容】
[0005] 本公开的第一方面提供一种酶电化学型生物传感器，包括：
[0006] 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD)聚合物辅酶，其包括作为侧基共价地结合到聚合物 主链的NAD部分；
[0007] 聚合物电子转移剂；
[0008] 至少一个工作电极；和
[0009] 至少一个参比电极。
[0010] 本公开的第二方面提供一种用于测定体液样品中的分析物的方法，该方法包括：
[0011] 将体液样品施加到酶电化学型生物传感器，使得体液样品接触烟酰胺腺嘌呤二核 苷酸（NAD)聚合物辅酶并且接触聚合物电子转移剂，该NAD聚合物辅酶包括作为侧基共价 地结合到聚合物主链的NAD部分；以及
[0012] 基于由所述生物传感器产生的电子信号来测定分析物。
[0013] 酶电化学型生物传感器可以是酶电化学型分析测试条。分析物可以是0 -羟基丁 酸酯。NAD聚合物辅酶和聚合物电子转移剂可均为固定的构型。
[0014] 聚合物主链可以包括预先确定的单体。该预先确定的单体可以是丙烯酰胺单体。 该预先确定的单体可以选自由甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基吡咯烷酮、（3-(甲基丙烯酰氨 基）丙基）三甲基氯化铵、（2-甲基丙烯酰氧基）乙基）三甲基氯化铵、钠-4-苯乙烯磺酸 盐、丙烯酸、N，N'-二乙基丙烯酰胺和N，N'-二甲基丙烯酰胺组成的单体组。
[0015]NAD聚合物辅酶可以具有以下化学结构：
[0016]
【权利要求】
1. 一种酶电化学型生物传感器，包括： 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD)聚合物辅酶，其包括作为侧基共价地结合到聚合物主链 的NAD部分； 聚合物电子转移剂； 至少一个工作电极；和 至少一个参比电极。
2. 根据权利要求1所述的酶电化学型生物传感器，其中所述NAD聚合物辅酶和所述聚 合物电子转移剂均为固定的构型。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的酶电化学型生物传感器，其中所述聚合物主链 包括预先确定的单体。
4. 根据权利要求3所述的酶电化学型生物传感器，其中所述预先确定的单体是丙烯酰 胺单体。
5. 根据权利要求3所述的酶电化学型生物传感器，其中所述预先确定的单体选自由甲 基丙烯酸羟乙酯、乙烯基吡咯烷酮、（3-(甲基丙烯酰氨基）丙基）三甲基氯化铵、（2-甲基 丙烯酰氧基）乙基）三甲基氯化铵、钠-4-苯乙烯磺酸盐、丙烯酸、Ν，Ν' -二乙基丙烯酰胺和 Ν，Ν' -二甲基丙烯酰胺组成的单体组。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的酶电化学型生物传感器，其中所述NAD聚合物辅 酶具有以下化学结构：
其中： η为1或2 ; X和Y可以是任何合适的数字； 并且其中R的氧化形式（R-〇X)具有以下化学结构：
并且R的还原形式（R-red)具有以下化学结构：
7. 根据权利要求6所述的酶电化学型生物传感器，其中η等于1。
8. 根据权利要求6所述的酶电化学型生物传感器，其中η等于2。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的酶电化学型生物传感器，其中所述NAD聚合物辅 酶具有在1，OOOkg/mol至1，000, OOOkg/mol范围内的分子量。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的酶电化学型生物传感器，其中所述NAD聚合物 辅酶为还原形式。
11. 根据权利要求1至9中任一项所述的酶电化学型生物传感器，其中所述NAD聚合物 辅酶为氧化形式。
12. 根据权利要求1至9中任一项所述的酶电化学型生物传感器，其中所述NAD聚合物 辅酶被结构化为氧化还原辅酶。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的酶电化学型生物传感器，其中所述聚合物电子 转移剂是聚合物二茂铁。
14. 根据权利要求1至12中任一项所述的酶电化学型生物传感器，其中所述聚合物电 子转移剂是高分子量氧化还原聚合物，其包括： 包括离子部分的亲水性聚合物；和 多种附着的氧化还原调节剂， 其中所述离子亲水性高分子量聚合物的分子量大于16kg/mol。
15. 根据权利要求14所述的酶电化学型生物传感器，其中所述氧化还原调节剂是二茂 铁。
16. -种用于测定体液样品中的分析物的方法，所述方法包括： 将体液样品施加到酶电化学型生物传感器，使得所述体液样品接触烟酰胺腺嘌呤二核 苷酸（NAD)聚合物辅酶并且接触聚合物电子转移剂，所述NAD聚合物辅酶包括作为侧基共 价地结合至聚合物主链的NAD部分；以及 基于由所述生物传感器产生的电子信号来测定所述分析物。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中酶电化学型生物传感器是酶电化学型分析测试 条。
18. 根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其中所述分析物是β -羟基丁酸酯。
19. 根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述聚合物主链包括预先确定的 单体。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述预先确定的单体是丙烯酰胺单体。
21. 根据权利要求19所述的方法，其中所述预先确定的单体选自由甲基丙烯酸羟乙 酯、乙烯基吡咯烷酮、（3-(甲基丙烯酰氨基）丙基）三甲基氯化铵、（2-甲基丙烯酰氧基）乙 基）三甲基氯化铵、钠-4-苯乙烯磺酸盐、丙烯酸、Ν，Ν' -二乙基丙烯酰胺和Ν，Ν' -二甲基 丙烯酰胺组成的单体组。
22. 根据权利要求16至21中任一项所述的方法，其中所述NAD聚合物辅酶具有以下化 学结构：
其中： η为1或2 ; X和Y可以是任何合适的数字； 并曰中R的氣化形式（R-OX)县有以下化学结构：
并且R的还原形式（R-red)具有以下化学结构：
23. 根据权利要求22所述的方法，其中η等于1。
24. 根据权利要求22所述的方法，其中η等于2。 2 5.根据权利要求16至2 4中任一项所述的方法，其中所述NAD聚合物辅酶具有在 1，000kg/mol 至 1，000, 000kg/mol 范围内的分子量。
26. 根据权利要求16至25中任一项所述的方法，其中所述NAD聚合物辅酶为还原形 式。
27. 根据权利要求16至25中任一项所述的方法，其中所述NAD聚合物辅酶为氧化形 式。
28. 根据权利要求16至25中任一项所述的方法，其中所述NAD聚合物辅酶被结构化为 氧化还原辅酶。
29. 根据权利要求16至28中任一项所述的方法，其中所述聚合物电子转移剂是聚合物 二茂铁。
30. 根据权利要求16至28中任一项所述的方法，其中所述聚合物电子转移剂是高分子 量氧化还原聚合物，其包括： 包括离子部分的亲水性聚合物；和 多种附着的氧化还原调节剂， 其中所述离子亲水性高分子量聚合物的分子量大于16kg/mol。
31. 根据权利要求30所述的方法，其中所述氧化还原调节剂是二茂铁。
32. 根据权利要求16至31中任一项所述的方法，其中所述NAD聚合物辅酶和所述聚合 物电子转移剂均为固定的构型。
【文档编号】C12Q1/00GK104271758SQ201380022830
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月29日 优先权日:2012年4月30日
【发明者】Z.刘, S.塞特福德, M.卡多斯 申请人:生命扫描苏格兰有限公司