[发明专利]植酸胶束修饰的过氧化氢传感器的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物传感器技术，具体地说是一种植酸胶束修饰的过氧化氢传感器的制备方法。

背景技术

过氧化氢H₂O₂具有氧化、漂白、消毒和杀菌等多种功效；对H₂O₂含量的测定在工业分析、环境监测、生物制药、食品科学和临床化学等领域具有重要的意义。现有H₂O₂含量检测的方法有滴定法、光谱法、荧光法、化学发光法和电化学法等。现有技术的缺点是：检测麻烦、灵敏度低。近年来，电化学方法，尤其是基于酶的直接电化学的无媒介体生物传感器得到了迅速的发展，这是因为用电化学方法制备的H₂O₂生物传感器制备工艺简单、成本低；具有很高的灵敏度和选择性。酶在生物体内以及食物和药物中有极为重要的作用，H₂O₂作为生物体内许多过氧化酶参与酶促反应。生物传感器具有对酶的分子识别和催化选择功能，使用它来检测H₂O₂浓度不但能体现出响应迅速，操作便捷的特点，而且只需要很少量的试样就可以检测出试液中H₂O₂的浓度。对H₂O₂进行精确检测时充分发挥生物传感器的反应高度专一性和信号检测高灵敏性等优势，是十分重要的。

植酸类化合物，作为植物中磷元素的主要储存载体，具有较好的生物亲和性，植酸分子含有6个非共平面的磷酸酯键，加热后能够自组装成胶束，一些磷酸酯键在胶束球内部，另一些暴露在胶束球外面。这些独特的性质为酶在生物传感器的固定提供了良好的微环境，实现酶与电极之间的直接电子转移，用于高灵敏度检测过氧化氢具有良好的效果。

迄今为止，国内外尚未有利用植酸胶束制备检测过氧化氢的生物传感器的实例。所以发明一种响应时间短，检测限低，灵敏度高，米氏常数较小，稳定性好，利用植酸胶束制备检测过氧化氢的生物传感器是一个迫切需要解决和十分有意义的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种响应时间短，检测限低，灵敏度高，米氏常数较小，稳定性好的检测过氧化氢的植酸胶束过氧化氢传感器的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种植酸胶束修饰的过氧化氢传感器制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.001mol/L的植酸钠溶液90℃条件下加热回流20分钟，室温冷却；

(2)在抛光处理后的7mm²玻碳电极表面，滴涂5μL植酸胶束溶液，室温下晾干；

(3)将3μL 5mg/mL的辣根过氧化物酶溶液固定到步骤(2)制备的植酸胶束-玻碳电极上；

(4)将步骤(3)产物置于4℃冰箱内，干燥；

(5)制备全氟磺酸溶液：室温条件下，取5％全氟磺酸溶液，用5倍体积的pH 7.0磷酸缓冲液稀释；

(6)将步骤(5)制备的全氟磺酸稀释液3μL，滴加至步骤(3)产物上制得植酸胶束修饰的过氧化氢传感器。

步骤(2)所述的植酸胶束修饰的玻碳电极制备方法为：依次用粒径0.3微米和0.05微米氧化铝粉抛光处理7mm²玻碳电极，100瓦超声波下，先后在去离子水、无水乙醇、去离子水溶液中各清洗3分钟后，滴涂0.001mol/L植酸胶束，用量为5μL。

本发明基于植酸IP₆胶束球制备的辣根过氧化物酶HRP传感器的制备方法要点如下：将0.001mol/L的植酸钠溶液在90℃下加热回流20分钟，然后在室温下冷却使其自组装成植酸胶束；用0.05-0.3微米氧化铝粉抛光处理玻碳电极GCE，再依次用去离子水，无水乙醇，去离子水，超声清洗3分钟，使得玻碳电极表面无划痕；移取5μL上述植酸胶束溶液滴加到抛光处理过的玻碳电极表面，于室温下晾干；然后取3μL 5mg/mL的辣根过氧化物酶溶液滴涂在玻碳电极上，置4℃冰箱内；待干后，滴加3μL用pH7.0磷酸缓冲液五倍稀释的全氟磺酸(原液浓度为5％)溶液，置于4℃冰箱内干燥并保存。本发明Nafion/HRP/IP₆胶束/GCE制备过程如附图1所示。

辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase，HRP)分子量小，比活性高，纯酶容易制备。HRP广泛分布于植物界，辣根中含量高，由无色的酶蛋白和棕色的铁卟啉结合而成的糖蛋白，糖含量18％。HRP由多个同功酶组成。