《壳聚糖聚乙烯吡咯烷酮混合膜固定葡萄糖氧化酶制备葡萄糖传感器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《壳聚糖聚乙烯吡咯烷酮混合膜固定葡萄糖氧化酶制备葡萄糖传感器（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、壳聚糖，聚乙烯吡咯烷酮混合膜固定葡萄糖氧化酶制各葡萄糖传感器三坯垒，潘芋秀，王棱香( 聊城大学化学化工学院、分析化学研究所，聊城2 5 2 0 5 9 )壳聚糖( c S ) 是自然界中大量存在的唯一的一种碱性多糖，其形成的膜机械性能良好，化学性质稳定，具有良好的生物相容性、无毒以及可生物降解等优点，特别是分子中存在的大量氨基，使其既易与蛋白质和酶共价结合，又可络合金属离子，使酶免受金属离子的抑制。因此，壳聚糖是一种良好的蛋白质和酶的载体，被广泛用于固定化酶。 聚乙烯吡咯烷酮( P V P ) 也是一种绿色高分子产品，它具有优异的溶解性，低毒性和成膜性，化学稳定性，生理惰性，较好的粘接能力等。
2、聚乙烯毗咯烷酮结构中的内酰胺基是强极性基团，其中的C = O 键可与壳聚糖分子中的C O H 键反应 1 】，所以将壳聚糖的稀 醋酸溶液与聚乙烯吡咯烷酮的水溶液按一定比例混合，使其反应一段时问斤可得稳定 的混合液，并且易于成膜。本文提出了一种以C S P V P 混合膜为载体，以二茂铁为电子媒介体，采用多层夹心 式结构固定葡萄糖氧化酶( G o D ) 制备电流型葡萄糖传感器的方法，以期能降低媒介体 二茂铁( F c ) 的流失。研究内容包括C S P V P 混合膜的制各，混合膜的红外表征，传感器工作溶液p H 的选择以及工作电位、各种干扰物质对葡萄糖传感器响应信号的影响， 传感器的稳定性和
3、重现性等。该葡萄糖传感器用于实际样品的测定，结果满意。 红外光谱显示，c s 和P V P 可以交联得到一种新的聚合物，成膜性较好。实验结果显示，采用混台膜制各的传感器要比单独使用壳聚糖膜制各的传感器灵敏度高。而且当 壳聚糖溶液( 1 o m v ) 与P V P 溶液( 2 5 m v ) 体积比为8 ：2 时，传感器在D H = 6 8 的0 0 2 M 磷酸盐缓冲溶液( P B S ) 中对葡萄糖的响应最大。1 0 6圈l 固定G O D ( ，扫) 和未圃定G O D 的 电极( c ) 在不含葡萄塘的P B S 中( 口) 和 含有I 0 1 0 “ a m o l L 葡萄糖的P
4、B S ( 6 ，c ) 的循环伏安曲线。圈2 不断加入一定量的0 0 1 0m o l L 的 葡萄糖时，葡萄糖传感器的稳态电流一 时问曲线。插图为催化电流一浓度关系曲线。如图1 所示，含有二茂铁和G O D 的传感器在p H = 6 8 的0 0 2 M 磷酸盐缓冲溶液中经过几次循环伏安扫描后，在2 0 0 m V ( v s S C E ) 附近出现一对稳定的氧化还原峰( 图l a ) ，这是二茂铁中F e ( 1 1 1 ) F e ( 1 1 ) 的氧化还原特征峥重复扫描电流基本不变，说明二茂铁在 膜内固定的比较牢固。加入一定量的葡萄糖溶液，= 茂铁的氧化峰电流迅速增大( 图l b
5、) ， 表现出明显的电催化特征。说明二茂铁能有效地在固定化G O D 的辅基与电极之间传递电 子且G O D 催化葡萄糖在电极上发生氧化还原反应。相同条件下，不含G O D 的C S - P V P膜内的二茂铁氧化还原峰电流在加入葡萄糖前后基本不变( 图I c ) 。实验结果还显示，该葡萄糖传感器工作的最佳条件为p H6 8 的P B S ，工作电位3 0 0m V 。向搅拌的电解池 中不断加入一定基浓度为0 0 1 0 M 的葡萄糖溶液，该传感器的稳态电流一时间关系姐线如图2 所示。催化电流与葡萄糖浓度在5 0 1 0 。一8 5 1 0 4m o l L 浓度范围内成良好的线性关系，线形回
6、归方程为：I g A = 5 9 7 x 1 0 3 c - 1 2 0 。( 葡萄糖浓度c 的单位m o l L ) ，相 关系数为r = 0 9 9 3 2 ，检出限为2 0 1 0 4 m o l ，L ( s 仃忙3 ) 。该传感器对于葡萄糖的检测灵敏度为5 7 2I J A m M ，根据L i n w e a v e r - B u r k 方程，计算出米氏常数量j 唧为2 8 6m m o l L ，该常数小于以前报道的葡萄糖传感器耻“。较高的灵敏度和较小的岛- ”表明固定在壳聚 糖P V P 混合膜内的G O D 可以保持较高的活性。利用同一支酶电极，在相同条件下连续 6 次测
7、定浓度为5 2 X1 0 。4m o l L 葡萄糖的溶液，变异系数( R S D ) 为2 5 。将此传感器 保存于4 的P B S 中，个月内可保持7 0 的电流响应。实验中研究了果糖、蔗糖、柠檬酸、K N 0 3 、N H 4 F 、半胱胺酸、抗坏血酸、乙醇等物质对葡萄糖测定的影响，除抗坏 血酸因参与二茂铁的还原反应而产生影响，其余物质都不产生干扰。该传感器用于实际样品的测定，结果满意。参考文献：1 L F a n g ，S H G o b ，J A p p l P o t y m S c i ，2 0 ，7 6 ：1 7 8 52 H Z h e n g ，H G X u e ，YF
8、Z h a n g ，e ta l ，B i o s e n S B i o e l e c t r o n ，2 0 0 2 。1 7 ：5 4 13 H G X u e ，Z Q S h e n ，YEL j ，S y n t h e t i cM e t a l s ，2 0 0 1 ，1 2 4 ：3 4 54 H Y a n g 。tD C h u n g ，YT K i m ，e ta l ，B i o s e n $ B i o e l e c t r o n ，2 0 0 2 。1 7 ：2 5lG l u c o s eB i o s e n s o rB a s e dO
9、i lG l u c o s eO x i d a s eI m m o b i f i z e do nC h i t o s a n P V PH y b r i dM e m b r a n e sH u a i - S h e n gW a n g * ，Q i a n - X i uP a n ，G u i - X i a n gW a n g( D e p a r t m e n to f C h e m i s t r y , I n s t i t u t eo f A n a l y t i c a lC h e m i s t r y , L i a o c h e n gU n i v e r s i t y ,L i a o c h e n g , 2 5 2 0 5 9 )1 0 7
