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17β-エストラジオールの定量に向けた高分子ビーズを用いた液接触型電位差センサーの開発
Liquid Contact-Selective Potentiometric Sensor Based on Imprinted Polymeric Beads Towards 17β-Estradiol Determination.
PMID: 32645900 DOI: 10.3390/polym12071506.
抄録
17β-エストラジオール(EST)ホルモンの検出を目的とした新しい電位差デバイス「イオン選択電極(ISE)」を設計し、特性を評価した。この選択性膜は、認識イオノフォアとして、人為的に作られたバイオミミック（分子インプリントポリマー（MIP））を使用することに基づいています。合成されたMIPは、その調製において機能性モノマー（メタクリル酸（MAA））と架橋剤（エチレングリコールジメタクリル酸（EGDMA））を含む。解離した17β-エストラジオールによって誘導される膜電位の変化を、50mM CO/HCO緩衝液中、pH10.5で調べた。イオン選択電極(ISE)は、17β-エストラジオールに対して高速応答と良好な感度を示し、検出限界は1.5μMで、2.5μMからの直線的な範囲で61.2±1.2mV/decadeのアニオン応答を示した。提案したISEの選択性パターンも評価し、いくつかのフェノール化合物に対してESTに対する選択性が向上していることを明らかにした。提案したセンサーによって明らかにされた利点（すなわち、広い測定範囲、精度と精度の向上、検出限界の低さ、優れた選択性、長期安定性、迅速な応答と長寿命、サンプルの前処理ステップがない）は、日常的な品質管理/品質保証試験での使用を示唆している。これらの測定法は、生体液中のエストラジオールの定量や、地元の市場から採取された様々な医薬品製剤への応用に成功しています。
Novel potentiometric devices "ion-selective electrodes (ISEs)" were designed and characterized for the detection of 17β-estradiol (EST) hormone. The selective membranes were based on the use of man-tailored biomimics (i.e., molecularly imprinted polymers (MIPs)) as recognition ionophores. The synthesized MIPs include a functional monomer (methacrylic acid (MAA)) and a cross-linker (ethylene glycol dimethacrylic acid (EGDMA)) in their preparation. Changes in the membrane potential induced by the dissociated 17β-estradiol were investigated in 50 mM CO/HCO buffer solution at pH 10.5. The ion-selective electrodes (ISEs) exhibited fast response and good sensitivity towards 17β-estradiol with a limit of detection 1.5 µM over a linear range starts from 2.5 µM with an anionic response of 61.2 ± 1.2 mV/decade. The selectivity pattern of the proposed ISEs was also evaluated and revealed an enhanced selectivity towards EST over several phenolic compounds. Advantages revealed by the presented sensor (i.e., wide range of assay, enhanced accuracy and precision, low limit of detection, good selectivity, long-term potential stability, rapid response and long life-span and absence of any sample pretreatment steps) suggest its use in routine quality control/quality assurance tests. They were successfully applied to estradiol determination in biological fluids and in different pharmaceutical preparations collected from the local market.