[发明专利]一种基于酶分子的对苯酚类化合物的检测方法

说明书

本发明涉及一种基于酶分子的对苯酚类化合物的检测方法，使用生长在铟锡氧化物(ITO)表面并担载了HRP的介孔二氧化硅薄膜(MSF)作为电极，利用HRP的氧化还原催化能力对苯酚类化合物进行电化学检测。采用本发明方法，对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚的检测限一次为0.12μM、0.08μM、0.24μM、0.004μM；敏感度分别为47nAμM^‑1、75nAμM^‑1、15nAμM^‑1和146nAμM^‑1。本发明方法适用于具有各类结构的苯酚类化合物的电化学检测，尤其对间苯二酚具有较高的灵敏度。

技术领域

本发明属于电化学检测方法技术领域，具体涉及一种基于酶分子的对苯酚类化合物的检测方法。

背景技术

苯酚类化合物被广泛的应用到各类生产过程中，影响着从环境保护到食品安全等多个领域中，因此寻求敏感而有效的检测手段用以控制其浓度是十分重要的。目前有很多的检测手段用于监测苯酚类化合物的含量，这些检测方法包括比色法、气相色谱法、液相色谱法和毛细管电泳等。由于这些检测方法需要专业的操作手段并且敏感性较低，这就使得这些方法在苯酚类化合物的检测中受到了应用限制。

电化学检测技术具有较好的选择性、较宽的线性范围、较好的稳定性和重复利用性，同时又具有小型化和自动化的潜力，因此电化学检测方法被研究应用到苯酚类化合物的检测中。考虑到传统电极对于苯酚类化合物的响应比较弱，一些研究人员正专注于纳米材料和化学修饰电极的使用；由于电分析用于苯酚类化合物的直接检测具有较高的过电压劣势，基于酶分子的电流型生物传感器成为了具有吸力的可替代电分析来检测这些化合物有效手段。

基于辣根过氧化物酶分子(HRP)的生物传感器核心在于将HRP分子进行固定化，修饰到电极的表面。无机功能材料具有有序的孔结构，良好的机械、化学、热稳定性，是优秀的HRP固定化载体。介孔二氧化硅薄膜同时具有氧化硅材料和薄膜的双重特性，不仅可以作为固定酶载体而且通过滴涂、旋和浸等制模方法使介孔二氧化硅在铟锡化合物表面自组装成膜生长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于酶分子的对苯酚类化合物的检测方法，用自组装的方法使介孔二氧化硅在铟锡氧化物(ITO)表面成膜生长，构建具有载体功能的电极，通过电极对HRP的担载，实现对邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚化合物的检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于酶分子的对苯酚类化合物的检测方法，包括如下步骤：

1)MSF@ITO的合成

基于自组装的原理，选择合适的硅源、表面活性剂制成溶胶溶液，将清洗后的ITO薄膜浸入到溶胶溶液中5s后匀速垂直提出，室温下自然干燥，用索氏提取器去除孔道中的表面活性剂，得MSF@ITO电极；

2)HRP的固定化

将MSF@ITO电极加入到含HRP的缓冲溶液中，对HRP进行固定化，在固定化过程调变缓冲溶液的pH，得到一系列HRP担载量不同的HRP/MSF@ITO薄膜电极，通过研究固定化HRP的活力与固定量之间的关系，选择具有最高活力的固定化HRP电极进行苯酚类化合物的检测；

3)HRP/MSF@ITO的电化学工作性能

以[Fe(CN)₆]^3-为探针分子，通过循环伏安曲线考察HRP/MSF@ITO电极的电化学工作能力；

4)HRP/MSF@ITO对苯酚类化合物的检测

运用循环伏安曲线确定HRP/MSF@ITO对苯酚类化合物的检出限及敏感度。

具体的，所述步骤1)中的硅源为TEOS和APTES，表面活性剂为F127。