[發明專利]有機改性溶膠－凝膠固定葡萄糖氧化酶的方法

無效

• 申請號: 200710008762.6
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101054574A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 陳曦;王旭東;邱彬;陳國南;謝增鴻
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C12N11/04
• 分類號: C12N11/04;C12N9/04
• 代理公司: 福州元創專利代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于有機改性溶膠-凝膠包埋酶制備酶傳感器的方法，更具體涉及一種有機改性溶膠-凝膠固定葡萄糖氧化酶的方法。

背景技術

酶催化反應具有高效、快速、高度選擇性等特點，因此受到了廣泛的關注。但是未固定化的酶通常不穩定，難以重復使用，所以固定化酶技術顯得十分必要。目前國內外常見的酶固定化技術主要有：物理吸附法(Liu?et?al.，Biosensors?&?Bioelectronics?14(2000)883～893；Niculescu?et?al.，Biosensors?&?Bioelectronics?19(2004)1175～1184)、共價鍵合法(Doretti?et?a1.，Biosensors?&?Bioelectronics?11(1996)365～373；Li?et?al.，Biomaterials?19(1998)45～53)、包埋法(Peter?et?al.，Biosensors?&?Bioelectronics?11(1996)1215～1219；Schmidt?et?al.，Biosensors?&Bioelectronics?11(1996)1139～1145；Tag?et?al.，Sensors?and?Actuators?B?67(2000)142～148；Yang?etal.，Analytica?Chimica?Acta?357(1997)41～49?Kwan?et?al.，Biosensors?&?Bioelectronics?19(2004)1745-1752；)和交聯法(Yang?et?al.，Sensors?and?Actuators?B?509(2004)151～157；Chiu?et?al.，FoodResearch?International?37(2004)212～223)。物理吸附法固定酶雖然操作簡單，但穩定性較差，酶易流失，使用壽命較短；共價鍵合和交聯法固定酶較復雜、費時，有時由于被固定的酶與基質之間較強的化學鍵合作用使被固定的酶活性降低、甚至失去活性；由于以上的缺點使得包埋法成為迄今為止應用研究最為廣泛的固定化技術，該法的優點是對酶活性影響較小，酶不易流失，膜的孔徑和幾何形狀可以控制，穩定性高，可長期儲存。

溶膠-凝膠包埋法能保持被固定試劑或微生物的液相性質，很適合于生物分子或者有生物活性的物質如細菌等的固定，但是溶膠-凝膠法也存在泄漏和穩定性差等問題。因此，探索酶的有效包埋方法，制備響應靈敏、穩定和活性保持高的葡萄糖氧化酶固定化膜，仍有待于進一步研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用有機改性溶膠-凝膠固定葡萄糖氧化酶的方法，通過固定條件的優化，獲得了響應迅速、靈敏、穩定、使用壽命長、線性范圍寬的葡萄糖氧化酶傳感膜。

本發明有機改性溶膠-凝膠固定葡萄糖氧化酶的方法是：

1)將四甲氧基硅烷與二甲基二甲氧基硅烷按體積比1∶1.2混勻；再加入與四甲基硅烷同體積的0.01mol/L的HCl水溶液；將混合液置于小瓶中，加帶小孔的蓋子，于60～70℃水浴中攪拌水解；靜置3～5分鐘，留下層凝膠液備用；

2)將5％(W/V)的聚乙烯醇水溶液和步驟1)制備的凝膠液按1∶1體積比混合，靜置3～5分鐘后，取靜置分層后的上清液與溶解有葡萄糖氧化酶的磷酸緩沖液按1∶1體積比混合，在所需基質表面均勻涂膜，干燥成型。

本發明與現有的其他方法相比，采用有機改性溶膠-凝膠雜化PVA包埋葡萄糖氧化酶的方法具有以下顯著優點：

(1)通過有機改性溶膠-凝膠過程，以凝膠液摻雜PVA的方法包埋葡萄糖氧化酶，成功的解決了單純采用PVA包埋的溶脹問題；葡萄糖氧化酶被物理地包埋在凝膠液與PVA雜化形成的多孔基質中，不易發生流失；制備的傳感膜同玻璃、光纖等載體有很好的粘合作用，長期浸泡存放也未發現有脫落、溶解或溶脹現象。

(2)制備的傳感膜具有良好的通透性，能保持葡萄糖氧化酶處于液體的微環境中。

(3)能保持葡萄糖氧化酶的活性和穩定性，能在冰箱中長期存放。

具體實施方式

根據本發明內容所述步驟進行固定葡萄糖氧化酶，其中溶解有葡萄糖氧化酶的磷酸緩沖液中酶的濃度為0～12.50mg/mL磷酸緩沖液的pH值為5～8；二甲基二甲氧基硅烷作為有機改性劑；在超聲振蕩下逐滴加入HCl水溶液；步驟2)中聚乙烯醇水溶液與凝膠液的混合順序為先加入5％(W/V)的聚乙烯醇水溶液，后在攪拌情況下逐滴加入凝膠液。