[发明专利]一种基于多肽-酶复合材料的过氧化氢传感器的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于多肽‑酶复合材料的过氧化氢传感器的制备方法,该多肽‑酶复合材料具有良好的电化学活性，对过氧化氢具有良好的电化学响应性能，利用WF二肽与锌离子合成制备多肽基纳米颗粒，并与辣根过氧化氢酶(HRP)结合形成多肽‑酶纳米复合材料，利用Nafion溶液将此多肽‑酶纳米复合材料固定在玻碳电极电极表面。以修饰后的玻碳电极(GCE/WF‑DNPS/HRP/NF)为工作电极,铂丝电极为对电极、Ag‑AgCl电极为参比电极构成三电极体系,实现了对过氧化氢的高灵敏度检测。本发明提供的检测方法对过氧化氢的检测具有响应快、成本低、灵敏度高、检测限低、生物相容性好等特点。

技术领域

本发明涉及电化学传感领域，具体涉及一种基于多肽-酶复合材料的过氧化氢传感器的制备方法。

背景技术

过氧化氢俗称双氧水，因其极强的氧化性、漂白性和杀菌性能，被广泛应用于日常生活、食品生产、医学和美容等行业。同时，在许多酶促反应过程中,过氧化氢是其中间代谢产物,并与许多生物体内的新陈代谢过程相关联。过氧化氢的含量如果过高就会对细胞产生毒害作用。过氧化氢对人们的日常生活、环境污染以及健康安全等均有重大影响,因此研究对过氧化氢进行快速、灵敏、准确的检测方法具有很大的意义。目前,过氧化氢的检测方法主要有分光光度法、化学发光法、电化学方法以及色谱法。其中电化学分析方法,尤其是其中研究的最多的是基于各种过氧化物酶的生物传感器,但是传统的基于过氧化物酶的过氧化氢传感器对环境要求较高，检测信号灵敏度不高，因此传统过氧化氢传感器的制备需要大量过氧化氢酶，成本过高，且酶的固定也存在一定难度。这些缺点极大地限制了传统过氧化氢传感器的发展。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足,提供了一种基于多肽-酶复合材料的过氧化氢传感器及其制备方法。其具有响应快、成本低、灵敏度高、检测限低、生物相容性好等特点，对过氧化氢的检测具有潜在的应用前景

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于多肽-酶复合材料的过氧化氢传感器及其制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

步骤1、WF-DNPS的制备：室温下将色氨酸苯丙氨酸(WF)溶于异丙醇溶液中配置多肽缓冲溶液，将氯化锌溶解到甲醇溶液中得到锌离子缓冲液。在试管中依次加入多肽缓冲液和锌离子缓冲液并充分震荡摇匀；将试管转移到水浴锅中反应加热反应，得到色氨酸苯丙氨酸二肽纳米颗粒(WF-DNPS)溶液。

步骤2、WF-DNPS/HRP的制备：常温下称量辣根过氧化氢酶HRP溶解到去离子水中得到HRP溶液，将WF-DNPS溶液和HRP溶液混合后震荡，随后放置于摇床上摇动得到WF-DNPS/HRP。

步骤3、GCE/WF-DNPS/HRP/NF工作电极的制备：将裸玻碳电极(GCE)用氧化铝粉末打磨，用移液枪移取WF-DNPS/HRP滴在玻碳电极表面，放置于室温下直至其完全干燥，干燥后立即再在其表面滴加Nafion水溶液(NF)并涂抹均匀，放置于室温下待其干燥，得到GCE/WF-DNPS/HRP/NF工作电极；

步骤4、将GCE/WF-DNPS/HRP/NF作为工作电极，铂丝电极为对电极、Ag-AgCl电极为参比电极构成三电极体系，将三电极体系组装后与电化学工作站相连构成电化学传感器。

进一步地，步骤1中，多肽缓冲溶液的浓度为3mg/mL-8mg/mL。

进一步地，步骤1中，锌离子缓冲溶液的浓度为1mg/mL-5mg/mL。

进一步地，步骤1中，多肽缓冲溶液与锌离子缓冲溶液的体积比为1-3。

进一步地，步骤1中，水浴加热的温度为75℃-90℃，加热时间为20min-50min。

进一步地，步骤2中，HRP溶液的浓度为0.5mg/mL-10mg/mL。