[发明专利]一种测定酶活性的聚合物液膜电位传感器及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器，具体地说是一种测定酶活性的聚合物液膜电位传感器及其检测方法。

背景技术

作为高效生物催化剂，酶广泛分布于自然界中，发挥着重要生理作用，加之在免疫分析等领域的应用，酶活性的测定是分析科学领域的重要课题。现有的酶检测技术主要包括电流分析、光度分析、荧光分析、化学发光分析、质量分析、表面等离子体共振分析等，但这些方法或者成本过高，或者对样品颜色、浊度等要求苛刻，或者对震动等测定环境敏感，为克服上述问题，发展更高效的酶活性测定方法十分必要。

聚合物液膜离子选择性电极是一种成本低廉、操作简单的电位检测方法。在已报道的该类电极在酶活性检测的应用中，利用的是敏感膜对反应终止后的某种特定产物产生能斯特电位响应。需要指出的是，该类方法中，检测在反应终止后单独进行，故无法捕捉到反应过程中的瞬态中间产物的电位信号；敏感膜在测定前被某种终产物离子活化，故难以实现对多种产物离子的共同检测。受此限制，聚合物液膜离子选择性电极成功检测的酶物种十分有限，特别是对过氧化物酶等重要免疫相关酶类的高灵敏检测亟待实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用性强、灵敏度高、成本低廉的测定酶活性的聚合物液膜电位传感器及其检测方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种测定酶活性的聚合物液膜电位传感器，包括工作电极、外参比电极、内参比电极和电位测定仪，电位测定仪通过导线分别连接内参比电极和外参比电极，内参比电极插入盛有内充液的工作电极内，工作电极和外参比电极插入盛有检测液的检测池中，工作电极为固定有聚合物敏感膜的电极载体，检测池中设有具有扰动溶液作用的动力装置。

所述敏感膜为将聚合物基体材料、增塑剂和离子交换剂，按质量百分比20-80∶20-80∶0.1-10混合后溶入到四氢呋喃中，搅均后在室温下放置6-48h，待四氢呋喃挥发完全后即得到聚合物敏感膜。所述聚合物基体材料为聚氯乙烯、聚丁基丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯、聚醚酰亚胺、橡胶或溶胶凝胶膜；增塑剂为邻-硝基苯辛醚、二-2-乙基己基癸酯、癸二酸二丁酯或癸二酸二辛酯；离子交换剂为三-十二烷基甲基氯化铵、三-十四烷基甲基氯化铵、二壬基萘磺酸、二壬基萘磺酸盐或硼酸盐。所述动力装置为磁性搅拌子、旋转圆盘电极、注射泵或喷壁式电极。

检测方法：将通过电位测定仪连接的工作电极和外参比电极插入含有待测酶的检测液中，检测液中加入引发酶促反应的底物待电位稳定后，测定电位测定仪上引发酶促反应前后聚合物敏感膜上的电位变化，根据电位变化信号通过标准工作曲线测得酶活性浓度。

检测方法：待测酶液中加入底物待终止酶促反应后，将酶促反应液加入到检测液中，通过连接的工作电极和外参比电极的电位测定仪测定引发酶促反应前后聚合物敏感膜上的电位变化，根据电位变化信号通过标准工作曲线测得酶活性浓度。

所述待测酶液中加入底物甲，待电位稳定后加入引发酶促反应的底物乙，并测定电位测定仪上引发酶促反应前后聚合物敏感膜上的电位变化，根据电位变化信号通过标准工作曲线测得酶活性浓度。

所述待测酶液可为氧化还原酶、转移酶、水解酶、具有相似催化性能的模拟酶或无机催化剂。所述氧化还原酶为辣根过氧化物酶、大豆过氧化物酶、漆酶、胆红素氧化酶、多酚氧化酶、酪氨酸酶；所述转移酶为糖苷酶；所述水解酶为蛋白酶或糖苷酶；所述具有相似催化性能的模拟酶为聚乙二醇-血红素；所述无机催化剂为四氧化三铁纳米颗粒或富勒烯。

所述对于氧化还原酶的检测，所述底物甲可为苯胺、联苯胺、四甲基联苯胺、邻联茴香胺、二氨基联苯胺、对茴香胺、间茴香胺、邻茴香胺、甲苯胺、氯苯胺、氟苯胺、二甲基联苯胺、4，4’-亚甲基双邻氯苯胺、对氨基偶氮苯、萘胺、硝基萘胺、对乙氧基苯胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、N-苯基对苯二胺、联大茴香胺、邻联甲苯胺、三甲基苯胺、氨基苯甲酸、氨基比林、氨基安替吡啉、氨基芴，苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、对苯氧基苯酚、对羟基联苯、甲氧基苯酚、甲基苯酚、氯苯酚、二甲基苯酚、二氯苯酚、对羟基苯甲酸、氯萘酚、抗坏血酸、多巴胺、对叔丁基儿茶酚、对乙酰氨基酚、酪氨酸、咖啡酸、儿茶酚、儿茶酚紫、铬黑T、酸性铬蓝K、偶氮染料、隐性亮绿、溴邻苯三酚；所述底物乙可为过氧化氢、过氧化甲基、过氧化乙基或氧气；所述底物乙可为二糖衍生物、松柏醇或氨基酸衍生物；所述对于转移酶、水解酶、具有相似催化性能的模拟酶或无机催化剂检测时，底物为二糖衍生物、松柏醇或氨基酸衍生物。