[發明專利]辣根過氧化物酶-喇叭花狀肌醇六磷酸鋅-玻碳電極電化學生物傳感器及其構建方法

有效

• 申請號: 201210069048.9
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102628829A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 楊海峰;接德麗
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明屬于生物傳感器技術領域，涉及一種辣根過氧化物酶-喇叭花狀肌醇六磷酸鋅-玻碳電極電化學生物傳感器及其構建方法，主要是將具有優異生物親和性的植物源喇叭花狀肌醇六磷酸鋅用于制備過氧化氫生物傳感器。?

背景技術

過氧化氫是一種非常重要的化工產品，兼具多種功效如殺菌、漂白、氧化和消毒等。它具有十分廣泛的應用價值，因此對過氧化氫含量的測定在很多領域如生物制藥、食品科學、工業分析、環境監測和臨床化學等具有非常重要的意義。現在檢測過氧化氫時采用的主要手段有熒光法、化學發光法、電化學法、光譜法和滴定法等。近年來，電化學方法，尤其是基于酶的直接電化學的無媒介體生物傳感器得到了迅速的發展，這是因為用電化學方法研制的過氧化氫生物傳感器其制備簡單，成本低，并且具有很高的選擇性、靈敏度、穩定性及重現性等優點。?

此外，酶在生物體內以及藥物和食物中有極為重要的作用，而過氧化氫作為生物體內許多過氧化酶參與酶促反應的副產物，對其濃度進行準確測定則具有十分重要的研究意義。生物傳感器具有對酶的分子識別和催化選擇功能，用它來檢測過氧化氫濃度不但能體現出操作簡單，響應快的特點，而且只需少量的試樣就可以檢測出過氧化氫的濃度。因此，如何在對過氧化氫進行精確檢測時充分發揮生物傳感器的檢測高靈敏性和專一性等優勢，是研究者們為之不斷努力的目標。?

生物納米材料具有生物兼容性好、比表面積大和穩定性高等特點，并且其表面所帶有的功能基團能對酶的電化學行為產生特有的催化效應。鋅是生物必需元素。人體，特別是兒童易產生鋅不足而影響健康。在各種補鋅鹽類中，肌醇六磷酸鋅(Zn-IP₆)安全無毒、穩定無異味，有改善食品風味和抗氧化等作用，?無論作為補鋅的食品強化劑或制劑，都有顯著的優點。用生物肌醇六磷酸鹽作為表面處理劑是我國防腐蝕行業首次采用生物工程技術合成的綠色環保防腐蝕產品。借助肌醇六磷酸鈉分子結構上含有6個非共平面的磷酸酯鍵，可以附著在晶體表面，影響晶體的成核和生長，控制肌醇六磷酸鋅的形貌和尺寸，從而得到一種喇叭花狀的肌醇六磷酸鋅。利用肌醇六磷酸鋅和辣根過氧化物酶的配位作用將HRP吸附到電極表面，獲得了Nafion/HRP/Zn-IP₆/GCE傳感器。這種結構的存在可以很好的把HRP包埋在喇叭花狀的Zn-IP₆內部，極大的提高了HRP酶在電極表面的負載量，以提供令人滿意的微環境來保持HRP的生物活性，實現對H₂O₂的定量測定。?

迄今為止，國內外尚未有利用“綠色經濟”喇叭花狀的肌醇六磷酸鋅制備的檢測過氧化氫的生物傳感器。所以發明一種檢測限低，響應時間短，米氏常數較小，靈敏度高，穩定性好的檢測H₂O₂的生物傳感器是一個迫切需要解決的重要技術問題。?

發明內容

本發明的目的是提供一種檢測限低，響應時間短，米氏常數較小，靈敏度高，穩定性好的檢測H₂O₂的生物傳感器。?

為達到上述目標，本發明采用如下技術方案：?

辣根過氧化物酶-喇叭花狀肌醇六磷酸鋅-玻碳電極電化學生物傳感器的構建，包括以下步驟：?

(1)將肌醇六磷酸鈉與氯化鋅在酸性溶液中，80～100℃下反應1～2h，冷卻至室溫，得喇叭花狀肌醇六磷酸鋅溶液；?

(2)在玻碳電極表面滴加步驟(1)所制得的喇叭花狀肌醇六磷酸鋅溶液，晾干，得喇叭花狀肌醇六磷酸鋅修飾的玻碳電極；?

(3)將辣根過氧化物酶(HRP)溶液滴涂固定到步驟(2)所得喇叭花狀肌醇六磷酸鋅修飾的玻碳電極上，晾干，得辣根過氧化物酶-喇叭花狀肌醇六磷酸鋅修飾的玻碳電極；?

(4)將全氟磺酸(Nafion)溶液滴加到步驟(3)所得的辣根過氧化物酶-喇叭花狀肌醇六磷酸鋅修飾的玻碳電極上，晾干，即得目標產物辣根過氧化物?酶-喇叭花狀肌醇六磷酸鋅-玻碳電極電化學生物傳感器。?

步驟(1)中肌醇六磷酸鈉與氯化鋅的摩爾比為1∶5～1∶10。?

步驟(1)中所述酸性溶液為pH為2～3的鹽酸溶液。?

步驟(3)中HRP溶液為HRP的PBS溶液，溶液pH為7.0～7.5，HRP的濃度為4～6mg/mL。?

步驟(4)中溶液全氟磺酸溶液為全氟磺酸的PBS溶液，濃度為1wt％～1.5wt％。?