酶电极的制备

酶电极是生物传感器领域发展最早，最活跃的部分，理论上有许多问题需要探索，应用上有极为广阔的领域面临开拓，本文着重于电化学信号为基础的酶电极的研究，共分以下几个部分：1、文献综述-酶电极总论。概括介绍了酶电极的概念，原理，分类及应用前景，尤其对酶电极的特点进行了较为细致的评述。2、醇脱氢酶电极的研制。通过化学交联法，将ADH固定在玻碳电极表面，使用PMS和K_3Fe(CN)_6为介体，间接测定酶促反应中生成的NADH，使测定电位大大降低，从而提高测定的重现性和选择性。3、以铁氰化钾为介体的L-乳酸传感器。以PMS和氰化钾为介体，间接测定酶促反应中生成的NADH，工作电位由+0.8V降为+0.3V vs.SEC.，酶电极的线性范围为0.08～3.0mmol/L。响应时间30s，电极具有良好的选择性与重现性。4、以铁氰化钾为介体的L-苹果酸传感器。以PMS和铁氰化钾为介体，间接测定酶促反应中生成的NADH，由于使用Zn~(2+)激活MDH，电极的响应时间大约60s，比以往报道过的L-MDH电极的响应时间要快的多。电极测定的线性范围为25～300ummol/L。电极具有良好的选择性和重现性。5、介体型双酶D-氨基酸传感器采用一步法用Eastman AQ-55同时将D-氨基酸氧化酶，辣根过氧化物酶，1，1’-二（α-羟基乙基）二茂铁固定在玻碳电极表面，操作简单，电极具有响应快，灵敏度高的特点。6、以AQ膜中沉积铂的玻碳电极为基底的葡萄糖传感器在涂有EastmanAQ的玻碳电极上，电化学沉积铂，制成AQ膜中沉积铂的化学修饰电极，用戊二醛通过化学交联法将葡萄糖氧化酶固定在修饰电极表面，制成酶电极。AQ膜的选择渗透性可以防止电活性物质如抗坏血酸，尿酸等的干扰，同时可以防止大分子物质对电极的污染。镀铂电极具有对过氧化氢响应快，灵敏度高的特点，在空气饱和的情况下，葡萄糖的测定上限可达15mmol/L，响应时间50s，电极可以使用600次。7、以Nafion修饰的镀铂电极为基底的半乳糖传感器。在镀铂的玻碳电极表面，修饰一层全氟代磺酸酯（Nafion）膜，制成基底电极。化学交联法将半乳糖氧化酶固定在基底电极表面，制成半乳糖传感器，和光亮铂电极相比，镀铂电极对过氧化氢有更高的响应。Nafion膜可以消除抗坏血酸，尿酸等对测定的干扰，提高了酶电极测定的选择性。D-半乳糖测定的线性范围为0.25～4.25mmol/L，响应时间小于30s，酶电极连续使用300次无明显的电流变化。8、以聚邻苯二胺修饰的镀铂玻碳电极为基底的葡萄糖传感器。在镀铂的玻碳电极表面，电聚合邻苯二胺，制成基底电极，化学交联法将葡萄糖氧化酶固定在基底电极表面，制成葡萄糖传感器。聚邻苯二胺膜具有选择渗透性，可以防止抗坏血酸，尿酸等电活性物质对电极表面的污染，提高了电极的选择性和使用寿命。电极保留了葡萄糖氧化酶电极灵敏度高，响应快，线性宽的优点。9、以氟离子选择电极为基底的半乳糖传感器。用戊二醛和牛血清白蛋白将半乳糖氧化酶固定在80目尼龙网上，制成酶膜，将酶膜和氟电极上起构成半乳糖传感器，当底液中含有20U/mL的辣根过氧化物酶的0.001mol/L的对氟苯酚时，该传感器可以用来测定D-半乳糖，在pH6左右，测定的线性范围为1.2 * 10~(-4) ～ 1.2 * 10~(-3) mol/L，根据底物浓度的不同，响应时间在5 ～ 8min，酶电极具有良好的重现性和选择性，电极寿命10天左右。