[發明專利]用于檢測食品中苯甲酸的一次性生物傳感器電極及其制備方法

無效

• 申請號: 201010170579.8
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101806767A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 陳旭;錢蕊;楊文勝
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;B81C1/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于生物傳感器技術領域，特別是涉及一種用于檢測食品中苯甲酸含量的一次性生物傳感器電極及其制備方法。

背景技術

苯甲酸又名安息香酸，對于多種微生物如酵母菌、霉菌及細菌具有明顯的抑制作用，故被用來作為食品的防腐劑和保鮮劑。它及其鈉鹽作為防腐劑已被廣泛地用在食品、飲料、牙膏、化妝品和醫藥品中。然而，濃度高于安全標準的苯甲酸會對人類健康造成危害。研究顯示，一些國家已禁止苯甲酸類在兒童食品中使用。我國也限制了苯甲酸及其鹽的使用范圍，其濃度必須嚴格控制。因此，分析測定苯甲酸的含量不僅很重要，而且也保護了消費者的利益。

目前，檢測食品種苯甲酸的方法大致有高效液相色譜法(HPLC)，薄層色譜法(TLC)，氣相色譜-質譜(GC-MS)聯用等。但這些分析方法相對耗時，需要樣品預處理且不適于快速、實時檢測。因此，對苯甲酸的快速檢測方面，有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于檢測食品中苯甲酸含量的一次性生物傳感器電極及其制備方法，是一種便攜式、電化學型一次性生物傳感器電極，在無需預處理的條件下，可簡單、快速、準確地檢測食品中苯甲酸的含量。

本發明的一次性生物傳感器電極包括基底層與在基底層上形成的反應層，所述的基底層為碳油墨絲網印刷電極，所述的反應層為氯離子插層鎂鋁水滑石納米粒子的懸濁液與酪氨酸酶混合液，其中含有氯離子插層鎂鋁水滑石納米粒子0.031～4.278μg·mm^-2，酪氨酸酶0.407～6.112μg·mm^-2；氯離子插層鎂鋁水滑石納米粒子具有二維片層結構，顆粒分布均一，徑向尺寸為60～100nm。

本發明生物傳感器電極的制備方法是：

(1)氯離子插層的鎂鋁水滑石納米粒子的制備：將氯化鎂鹽和氯化鋁鹽按Mg²⁺/Al³⁺摩爾比為2～4的比例溶于脫CO₂的去離子水中配成混合鹽溶液，使Al³⁺的濃度為0.3～0.6mol·L^-1；將NaOH溶于脫CO₂的去離子水中配制成濃度為2.85～3.42mol·L^-1的堿溶液；將堿溶液和鹽溶液同時倒入膠體磨中，3～5s內成核；將混合后的漿液5～20s內轉移至四口燒瓶中，90～100℃晶化5～12h，整個過程通氮氣保護；將晶化得到的漿液離心，洗滌，30～50℃干燥36～72h，研磨得氯離子插層鎂鋁水滑石納米粒子；

(2)將制備的氯離子插層的鎂鋁水滑石納米粒子分散在脫二氧化碳去離子水中，氮氣保護下攪拌12～20h，得到0.2～4mg·mL^-1均勻的懸濁液；然后與含有2～8mg·mL^-1酪氨酸酶的二次蒸餾水溶液以4∶1～1∶5的比例混合，攪拌均勻，取混合液51～102μL·cm^-2滴涂于絲網印刷電極表面，3～5℃干燥成膜；

(3)將涂膜后的電極于戊二醛蒸汽交聯，3～5℃下放置8～10h；

(4)將制備好的絲網印刷電極在0.1mol·L^-1磷酸鹽緩沖溶液中攪拌活化20～30min，以除去未交聯的酶，3～5℃冰箱內保存待用。

本發明所述的生物傳感器電極，主要是利用苯甲酸對酪氨酸酶的抑制作用來檢測，其原理是：在氧氣存在的條件下，酪氨酸酶可催化氧化兒茶酚為醌，而苯甲酸的加入，降低了酶的活性，釋放出的醌的量以及由其還原產生的響應電流隨之減少。苯甲酸的抑制作用通過在穩態條件下的抑制百分比(In％)[電流的降低值(I₀-I)與原始電流值(I₀)的比值]定量地求出。用公式表示為：

In%=I0-II0×100%]]>