[發(fā)明專利]酶電化學(xué)生物傳感器檢測水體環(huán)境中酚類化合物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110377608.2
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102928488A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳立冬;盧憲波;蘇凡;陳吉平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.酶電化學(xué)生物傳感器檢測水體環(huán)境中酚類化合物的方法，其基于三電極系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：

a).有序介孔碳材料的制備

取1-5g直徑為5-50nm的納米硅球(SiO₂)，隨后向SiO₂中加入3mL0.024g?mL^-1的Ni(NO₃)₂·6H₂O的乙醇水溶液(V_乙醇∶V_水＝1∶1)；浸漬過Ni(NO₃)₂·6H₂O的SiO₂在烘箱中干燥，然后將干燥后的SiO₂在壓片機上壓成薄片；

向10mL苯乙烯單體中加入150μL濃硫酸(質(zhì)量濃度98％)酸化處理10-30分鐘；將10mL酸化后的苯乙烯滴加到1-5g浸漬過Ni(NO₃)₂·6H₂O的SiO₂薄片上，120-200℃下反應(yīng)，然后將苯乙烯和SiO₂的復(fù)合物移入管式爐中，在高純惰性氣體(氮氣或氬氣等氣體)保護(hù)下升溫至750-950℃熱解2-5h；將熱解產(chǎn)物加入質(zhì)量濃度為15-30％HF溶液中攪拌去除SiO₂模板，過濾得到孔徑為5-50nm的介孔碳；

b).有序介孔碳的表面改性和功能化

將0.2-0.8mg介孔碳材料加入到1mL?0.56mg?mL^-1親水性離子液體中超聲振蕩；利用含咪唑陽離子的親水離子液體與介孔碳之間固有的強相互作用，使離子液體在介孔碳表面形成近單層或多層修飾，可以獲得親水性離子液體功能化的介孔碳復(fù)合材料；

c).酶生物傳感器的構(gòu)建

在親水性離子液體功能化的介孔碳復(fù)合材料溶液中加入等體積的2.5-20mg?mL^-1的酶溶液，4℃低溫振蕩0.5-3小時，通過介孔材料的虹吸作用將酶分子誘陷到介孔碳的介孔中形成超分子自組裝體，然后取3-10μL的超分子自組裝體溶液滴加到電極表面，得到酶修飾電極；

d).將c)中所述的酶修飾電極作為工作電極放入空白檢測溶液(50mmolL^-1磷酸緩沖液)中，進(jìn)行電化學(xué)掃描并記錄響應(yīng)信號I_a，將酚類化合物作為目標(biāo)分析物加入到空白檢測溶液中，進(jìn)行電化學(xué)掃描并記錄響應(yīng)信號I_b；

隨著加入酚類目標(biāo)物濃度的升高，酶生物傳感器產(chǎn)生的電流信號逐漸增強，并且在0.5-10μmol?L^-1范圍內(nèi)線性相關(guān)；以酚類目標(biāo)分析物濃度(c)為橫坐標(biāo)，其對應(yīng)產(chǎn)生的電流信號強度(I_b-I_a)為縱坐標(biāo)，繪制出酚類目標(biāo)物濃度與電流信號強度的線性相關(guān)曲線；

e).將含有酚類化合物的檢測樣品加入到c)中所述的酶修飾電極的空白檢測溶液中，進(jìn)行電化學(xué)掃描并記錄響應(yīng)信號I_b，并將其產(chǎn)生的電流上升量(I_b-I_a)帶入線性相關(guān)曲線中就可以評估出檢測樣品中酚類化合物的濃度。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所采用的電化學(xué)裝置的參比電極為銀/氯化銀電極，對電極為鉑絲電極，工作電極是玻碳電極、金電極、鉑電極或碳糊電極，優(yōu)選玻碳電極。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的酶為反應(yīng)底物為酚類化合物的酶，為酪氨酸酶或漆酶，優(yōu)選酪氨酸酶；

步驟1.d)所述的目標(biāo)分析物酚類化合物包括兒茶酚、苯酚、壬基酚和雙酚A中的一種或多種。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

5-50nm直徑的納米硅球的制備過程：將0.2mmoL賴氨酸和4mL正硅酸乙酯加入30mL水溶液中，在50-90℃溫度范圍內(nèi)磁力攪拌反應(yīng)；反應(yīng)完成后，80-100℃緩慢蒸干溶劑，即得到5-50nm直徑的納米硅球。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(a)所述的介孔碳孔徑大小為550nm，優(yōu)選10nm。