[发明专利]一种复合薄膜酶电极及其制备方法

权利要求书

1.一种复合薄膜酶电极，其特征在于，由基底电极、电接枝薄膜聚N-巯乙基丙烯酰胺、带有负电荷的纳米金颗粒和带有正电荷的酶分子组成。

2.根据权利要求1所述的一种复合薄膜酶电极，其特征在于，所述酶分子为辣根过氧化物酶或细胞色素C。

3.一种复合薄膜酶电极的制备方法，其特征在于，采用电接枝方法制备得到聚N-巯乙基丙烯酰胺，然后共价连接带有负电荷的纳米金颗粒，最后固定带有正电的酶分子，该方法步骤如下，

(1)制备带有负电荷的纳米金颗粒的溶液：将浓度为0.15～0.35mmol/L的柠檬酸钠与浓度为0.15～0.35mmol/L的氯金酸溶液按照体积比(2∶3)～(3∶2)混合，搅拌均匀，然后加入浓度为0.05～0.2mmol/L硼氢化钠水溶液，加入的硼氢化钠水溶液的体积与柠檬酸钠体积比为0.15～0.6，搅拌5～10分钟之后溶液变成酒红色，静置2～5小时，得到带有负电荷的纳米金颗粒的溶液；

(2)采用电接枝方法在基底电极上制备聚N-巯乙基丙烯酰胺薄膜：清洗基底电极，配制含有N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺和四丁基胺四氟硼酸盐的二甲基甲酰胺溶液，通N₂除氧15～30分钟，将干净的基底电极置于含有N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺和四丁基胺四氟硼酸盐的二甲基甲酰胺溶液中，在电势范围0和-2.7V之间扫描2～6圈，然后将电接枝聚N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺之后的电极浸泡在1～20mmol/L巯基乙胺溶液中，浸泡时间为10～25小时，通过氨基取代酯基使其变为聚N-巯乙基丙烯酰胺，从而在基底电极上制备了聚N-巯乙基丙烯酰胺薄膜；

(3)复合薄膜酶电极的制备：将在基底电极上制备了聚N-巯乙基丙烯酰胺薄膜的电极置于带有负电荷的纳米金颗粒的溶液中，浸泡2～12小时，金纳米颗粒通过与巯基作用共价连接在电极表面，然后，将电极置于带有正电荷的酶分子溶液中，所述酶分子为辣根过氧化物酶或细胞色素C，浸泡5～12小时，酶分子静电吸附在金颗粒表面，从而制备成复合薄膜酶电极。

4.根据权利要求3所述的一种复合薄膜酶电极的制备方法，其特征在于，所述基底电极为铟锡氧化物电极、玻碳电极或热解石墨电极。

5.根据权利要求3所述的一种复合薄膜酶电极的制备方法，其特征在于，所述清洗基底电极中，玻碳电极或热解石墨电极清洗步骤为将基底玻碳电极或热解石墨电极依次用直径为1.0μm、0.3μm的Al₂O₃浆在麂皮上抛光至镜面，每次抛光后先用去离子水洗去表面污物，再移入超声器中依次用乙醇和去离子水各超声清洗1～3min，用N₂将基底电极吹干；铟锡氧化物电极清洗步骤为依次用乙醇和去离子水各超声清洗5～10min，用N₂将铟锡氧化物电极吹干。

6.根据权利要求3所述的一种复合薄膜酶电极的制备方法，其特征在于，所述含有N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺和四丁基胺四氟硼酸盐的二甲基甲酰胺溶液中，二甲基甲酰胺溶液中四丁基胺四氟硼酸盐浓度为0.4～1mol/L，N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺浓度为0.05～1mol/L。