[发明专利]酶电化学生物传感器检测水体环境中酚类化合物的方法

摘要

本发明涉及酶电化学生物传感器检测水体环境中酚类化合物的方法。所述生物传感器检测装置包括工作电极、辅助电极、参比电极、检测池和电化学工作站；具体操作步骤：将亲水性离子液体(例如，1-丁基-3-甲基咪唑丙氨酸，BMIM[Ala])加入介孔碳溶液中，振荡半小时，得到新型的介孔碳和亲水性离子液体的复合材料；将酪氨酸酶加入到介孔碳和亲水性离子液体的复合材料溶液中，振荡一小时，滴加到工作电极表面得到固载酪氨酸酶的工作电极；将固载酪氨酸酶的工作电极、辅助电极和参比电极插入到盛有磷酸缓冲液的检测池中，在搅拌的条件下加入酚类化合物的单一标准品，即产生了相应的电流响应信号。

主权项

酶电化学生物传感器检测水体环境中酚类化合物的方法，其基于三电极系统，该方法包括以下步骤：a).有序介孔碳材料的制备取1‑5g直径为5‑50nm的纳米硅球(SiO2)，随后向SiO2中加入3mL0.024g mL‑1的Ni(NO3)2·6H2O的乙醇水溶液(V乙醇∶V水＝1∶1)；浸渍过Ni(NO3)2·6H2O的SiO2在烘箱中干燥，然后将干燥后的SiO2在压片机上压成薄片；向10mL苯乙烯单体中加入150μL浓硫酸(质量浓度98％)酸化处理10‑30分钟；将10mL酸化后的苯乙烯滴加到1‑5g浸渍过Ni(NO3)2·6H2O的SiO2薄片上，120‑200℃下反应，然后将苯乙烯和SiO2的复合物移入管式炉中，在高纯惰性气体(氮气或氩气等气体)保护下升温至750‑950℃热解2‑5h；将热解产物加入质量浓度为15‑30％HF溶液中搅拌去除SiO2模板，过滤得到孔径为5‑50nm的介孔碳；b).有序介孔碳的表面改性和功能化将0.2‑0.8mg介孔碳材料加入到1mL 0.56mg mL‑1亲水性离子液体中超声振荡；利用含咪唑阳离子的亲水离子液体与介孔碳之间固有的强相互作用，使离子液体在介孔碳表面形成近单层或多层修饰，可以获得亲水性离子液体功能化的介孔碳复合材料；c).酶生物传感器的构建在亲水性离子液体功能化的介孔碳复合材料溶液中加入等体积的2.5‑20mg mL‑1的酶溶液，4℃低温振荡0.5‑3小时，通过介孔材料的虹吸作用将酶分子诱陷到介孔碳的介孔中形成超分子自组装体，然后取3‑10μL的超分子自组装体溶液滴加到电极表面，得到酶修饰电极；d).将c)中所述的酶修饰电极作为工作电极放入空白检测溶液(50mmolL‑1磷酸缓冲液)中，进行电化学扫描并记录响应信号Ia，将酚类化合物作为目标分析物加入到空白检测溶液中，进行电化学扫描并记录响应信号Ib；随着加入酚类目标物浓度的升高，酶生物传感器产生的电流信号逐渐增强，并且在0.5‑10μmol L‑1范围内线性相关；以酚类目标分析物浓度(c)为横坐标，其对应产生的电流信号强度(Ib‑Ia)为纵坐标，绘制出酚类目标物浓度与电流信号强度的线性相关曲线；e).将含有酚类化合物的检测样品加入到c)中所述的酶修饰电极的空白检测溶液中，进行电化学扫描并记录响应信号Ib，并将其产生的电流上升量(Ib‑Ia)带入线性相关曲线中就可以评估出检测样品中酚类化合物的浓度。