[发明专利]一种用于检测次黄嘌呤和黄嘌呤的工作电极及其酶生物传感器

说明书

本发明涉及一种用于检测次黄嘌呤和黄嘌呤的工作电极，及其制备方法，以及采用该工作电极的酶生物传感器体系；本发明的工作电极的制备方法简单，且该工作电极与参比电极、对比电极以及电化学工作站组合构成的酶生物传感器体系，可以用于检测次黄嘌呤和黄嘌呤，并且有着较高的精准性，不仅能够检测低浓度的底物，而且对于次黄嘌呤和黄嘌呤的浓度变化有着较高的灵敏性，且有较宽的检测范围，可以高效快速地获得次黄嘌呤和黄嘌呤的浓度检测结果，且具有很好的稳定性，可以重复使用，多次使用下仍能够保持对底物的灵敏检测。

技术领域

本发明涉及一种用于检测次黄嘌呤和黄嘌呤的工作电极，及其制备方法，以及采用该工作电极的酶生物传感器体系，属于食品检测技术领域。

背景技术

中国是一个海洋捕捞大国，每年都有数不胜数的鱼类被捕捞上来销往世界各地，在鱼类打捞上来后很容易发生死亡，而鱼类死亡后，会发生一系列复杂的化学反应，包括蛋白质分解、溶解和脂解等，甚至引起腐败变质。

鱼类死亡后会产生一些分解代谢物，例如次黄嘌呤及黄嘌呤(已知的三磷酸腺苷(ATP)的主要分解代谢物)，然而长期食用含有大量次黄嘌呤及黄嘌呤的食物，会导致次黄嘌呤及黄嘌呤在人身体内的累积，导致痛风、黄嘌呤尿、高尿酸血症和子痫前期等疾病，因此，检测鱼类体内次黄嘌呤及黄嘌呤的含量对于人们的身体健康有着至关重要的作用。

目前常规的检测方法，例如高效液相色谱、分光光度法、化学发光，毛细管电泳等都能高灵敏度和高选择性地检测次黄嘌呤和黄嘌呤；例如中国发明专利申请公开号CN106855508A公开了一种检测鱼中次黄嘌呤含量的方法，该方法是取鱼肉制样品液，用辣根过氧化物酶和黄嘌呤氧化酶偶联催化样品液后用紫外分光光度计进行检测获取次黄嘌呤的含量；然而这些检测方法的步骤非常繁琐，且需要相对昂贵的设备以及专业熟练的技术人员来进行操作，增加了检测的成本和时间。

因此，本领域希望能开发出一种检测更方便且能保证检测精准性的次黄嘌呤和黄嘌呤含量的装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种用于检测次黄嘌呤和黄嘌呤的工作电极，其中，所述工作电极为其表面粘附了铜金属有机骨架材料的复合物的玻碳电极；

所述铜金属有机骨架材料的复合物为具有纳米纤维结构的铜金属有机骨架材料的表面孔隙中吸附了黄嘌呤氧化酶所形成的复合物；

所述具有纳米纤维结构的铜金属有机骨架材料，其比表面积的范围为 30～80m²/g，其表面孔隙的孔径尺寸为1.7～50nm，其表面孔隙率为20～40％。

所述铜金属有机骨架材料的复合物通过海藻酸钠粘附于所述玻碳电极的表面。

优选的，所述具有纳米纤维结构的铜金属有机骨架材料是采用 Cu(NO₃)₂·6H₂O与天冬氨酸制备而成。

本发明另一方面提供了上述的用于检测次黄嘌呤和黄嘌呤的工作电极的制备方法，其中，

所述制备方法包括以下步骤：

步骤1)，制备所述铜金属有机骨架材料的复合物：将浓度为20～40mg/ml 的黄嘌呤氧化酶溶液与浓度为0.8～3mg/ml的所述铜金属有机骨架材料的溶液以1：1～1:3的体积比进行充分混合，使得所述黄嘌呤氧化酶被吸附于所述铜金属有机纳米纤维材料的表面孔隙中；

步骤2)，将步骤1)制备获得的所述铜金属有机骨架材料的复合物与浓度为0.1～0.3％wt海藻酸钠溶液，以2:1～4:1的体积比进行充分混合，获得处理溶液；

步骤3)，将步骤2)获得的处理溶液以3～6μl/cm²滴于所述玻碳电极的表面，获得所述工作电极；其中，所述玻碳电极的氧化还原峰电位差小于 100mV。