[发明专利]一种检测尿酸及尿酸氧化酶的电化学方法及其应用

说明书

本发明公开了基于银离子和谷胱甘肽的电化学传感器的制备方法及其应用，具体步骤如下：首先将氧化石墨烯分散液电化学方法镀到干净的裸玻碳电极上，利用GSH和Ag(I)之间的相互作用合成GSH‑Ag(I)复合物，使用前将该复合物溶液与100μL 0.02％wt Nafion溶液混合均匀，静置80min，滴涂到石墨烯修饰电极表面，制备GSH‑Ag(I)/GO/GCE，该电极对H₂O₂具有较强的电催化响应。利用UOx催化UA生成H₂O₂，分别固定UOx或UA浓度，通过复合物对H₂O₂的响应作为信号输出，实现对UA或UOx的高灵敏检测。优点是特异性好、灵敏度高、检测速度快、结果准确可靠、成本低。

技术领域

本发明涉及一种电化学方法及其应用，尤其是涉及基于生物金属复合物的电化学传感器制备及其在尿酸及尿酸氧化酶分析传感中的应用，属于功能生物材料和生物传感技术领域。

背景技术

尿酸(UA，2，4，6-三羟基嘌呤)主要由细胞代谢分解的核酸和其他嘌呤类化合物以及食物中的嘌呤经酶的作用分解而来，是嘌呤衍生物在人类新陈代谢中的终产物，血清中UA正常水平为240～520μM，尿排泄中UA正常水平为1.4～4.4mM。研究发现人体内尿酸含量的变化与临床中许多心血管疾病和代谢类疾病有着密切的关系，例如痛风、肥胖、高尿酸血症和Lesch-Nyhan综合征，因此尿酸可作为有价值的临床诊断指标并引起科学家广泛关注，检测方法有光谱法、荧光法、液相色谱法以及酶方法等。尽管这些检测方法有较高的灵敏度和选择性，但是存在耗时、材料昂贵和预处理复杂等缺点，而电化学方法以操作简便、灵敏度高、响应快等优点成为科学家关注的焦点。与尿酸紧密联系的生物酶——尿酸氧化酶(UOx)能使尿酸迅速氧化变成尿囊酸，不再被肾小管吸收而排泄，因此人体内这种酶的活性对尿酸相关疾病诊断和治疗具有较大影响。开发一种新的电化学方法实现尿酸及尿酸氧化酶灵敏检测对临床诊断和药物开发有着十分重要的意义。

生物金属复合物是一种利用金属离子和生物分子的分子内及分子间相互作用连接而形成的配位聚合物材料，其中造币金属(如：Au、Ag、Cu)和巯基生物分子的配位聚合物引起了相当大的关注。一般说这种复合物是基于生物分子的巯基和金属离子的相互作用(巯基-金属/金属-金属)所形成的超分子聚合物材料。谷胱甘肽(GSH)是一种具有特殊生物学功能的氨基酸衍生物，有三个可解离质子和十个可参与配位的原子，属于含有巯基的小分子肽类物质，是一种形成复合物较理想的生物分子模型。到目前为止，已经有很多关于GSH及金属离子相互作用的报导，但是将GSH和金属离子形成的生物金属复合物用于尿酸及尿酸氧化酶的分析检测尚未见报导，具有极大的潜力。

本发明设计了一种检测尿酸及尿酸氧化酶的电化学方法，该方法采用GSH作为生物有机配体，银离子(Ag(I))作为金属节点，通过GSH中巯基与Ag(I)和Ag(I)与Ag(I)相互作用简单绿色合成GSH-Ag(I)复合物。基于金属离子的氧化还原活性，本发明发现该复合物对双氧水(H₂O₂)具有较好的电催化作用。此外，UOx能使UA迅速氧化变成尿囊酸和H₂O₂，因此通过复合物修饰电极及其对H₂O₂催化还原，本发明构建了一种新的电化学方法以期实现尿酸及尿酸氧化酶的分析监测，为尿酸相关临床诊断及药物开发提供了一种新思路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特异性好、灵敏度高、检测速度快、结果准确可靠、成本低的检测尿酸及尿酸氧化酶的电化学方法及其应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种检测尿酸及尿酸氧化酶的电化学方法及其应用，具体步骤如下：

(1)GSH-Ag(I)复合物的制备