[发明专利]酶基磁性纳米粒及制备方法、应用和葡萄糖的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及酶基磁性纳米粒及制备方法、应用和葡萄糖的检测方法。

背景技术

糖尿病是由代谢紊乱引起的社会健康问题。正常人体血液中葡萄糖的含量范围为4.4～6.6mmol/L（80～120mg/dL），血糖浓度过高会导致高血糖症或胰岛素不足，进而引起糖尿病。最近几年，现有技术中均是采用固化酶的方法检测葡萄糖。

葡萄糖酶可分为葡萄糖氧化酶（GOx）和葡萄糖脱氢酶（GDH），采用葡萄糖氧化酶测定葡萄糖浓度已成为一种广泛、有效的方法。目前，临床上最常用的葡萄糖检测方法是葡萄糖氧化酶分析法，它具有专一性好、反应速率快和抗尿酸、抗坏血酸干扰的特点。但该方法的缺点是：对于酶的消耗需求过大，且使用的阻断剂和酶直接排放到自然环境中，对环境造成生物污染。近期，相关发表文章公开了使用戊二醛交联法将葡萄糖氧化酶固定在功能化磁性纳米颗粒表面，用以检测葡萄糖。然而，戊二醛交联法中的交联剂戊二醛会对生物酶造成一定的毒害，导致生物酶失活。该方法效果并不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中酶基磁性纳米粒对生物酶造成一定的损害，致使生物酶失活、效果不佳等缺陷，提供一种酶基磁性纳米粒及制备方法、应用和葡萄糖的检测方法，该酶基磁性纳米粒能够检测葡萄糖，并且可以重复使用，且废弃物可以通过燃烧或高温处理，达到零污染。

为了更精确高效地检测葡萄糖，实现更好的测量效果，申请人对酶基磁性纳米粒进行了深层次的研究，尝试将两种酶同时固定于纳米粒上，并且考虑到测量后的酶基磁性纳米粒的重复利用问题，最终制得了本发明的酶基磁性纳米粒。

本发明的目的之一是，提供一种酶基磁性纳米粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）将Fe₃O₄磁性纳米粒、多巴胺（DA）和水混合均匀得混合液A，加入碱性缓冲体系，得反应液，搅拌8-48小时，得聚多巴胺包裹的Fe₃O₄（PDA@Fe₃O₄）；其中Fe₃O₄磁性纳米粒：多巴胺的质量比为（1:1）-（1:4）；

（2）将辣根过氧化物酶（HRP）溶液、葡萄糖氧化酶（GOD）溶液、所述的聚多巴胺包裹的Fe₃O₄和多巴胺混合均匀，得混合液B，反应5-25小时，即可；其中，所述的混合液B中，所述的辣根过氧化物酶和所述的葡萄糖氧化酶的浓度均为0.025mg/mL-0.2mg/mL，所述的聚多巴胺包裹的Fe₃O₄的浓度为0.5mg/mL-25mg/mL，所述的多巴胺的浓度为1mg/mL-5mg/mL。

步骤（1）中，所述的Fe₃O₄磁性纳米粒为本领域常规的Fe₃O₄磁性纳米粒，较佳的，所述的Fe₃O₄磁性纳米粒的制备方法的参考文献为：《多巴胺的自聚-附着行为与膜表面功能化》；选自《膜科学与技术》，2005，3（3）：215-218；其制备方法为：取FeCl₃·6H₂O，无水醋酸钠，1.0g聚乙烯二醇置于乙二醇溶液中，剧烈搅拌30分钟后转入高压反应釜内，在200℃的烘箱中反应8小时，冷却至室温。最后将合成的产物用乙醇洗涤后，放于真空干燥箱中干燥6小时。

本发明中，所述的多巴胺（DA）是NA的前体物质，是下丘脑和脑垂体腺中的一种关键天然存在的儿茶酚胺类神经递质，具有很强的电化学活性。聚多巴胺是贝壳、蚌等生物分泌的粘性蛋白的主要成分，具有极强的粘附性，能稳定地固定在各种基质上。较佳的，所述的多巴胺的化学式为C₈H₁₁NO₂，市售可得。

步骤（1）中，较佳的，所述的Fe₃O₄磁性纳米颗粒与所述的多巴胺的质量比为1:2。

步骤（1）中，较佳的，所述的混合液A中所述的多巴胺的浓度为0.5-1.0mg/mL。

步骤（1）中，较佳的，所述的加入碱性缓冲体系的方法为下述方式的任一种：