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[發(fā)明專利]一種葡萄糖脫氫酶電極及其制備方法和應(yīng)用有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202010681916.3 申請日: 2020-03-06
公開(公告)號: CN111896600B 公開(公告)日: 2022-09-02
發(fā)明(設(shè)計)人: 鄭嵐;馬耀宏;孟慶軍;馬恒;楊艷;楊俊慧;王丙蓮 申請(專利權(quán))人: 山東省科學(xué)院生物研究所
主分類號: G01N27/327 分類號: G01N27/327;G01N27/30;C12Q1/32;C12Q1/00
代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 代理人: 鄭平
地址: 250103 山東省濟(jì)*** 國省代碼: 山東;37
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 葡萄糖 脫氫酶 電極 及其 制備 方法 應(yīng)用
【權(quán)利要求書】:

1.一種葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,所述葡萄糖脫氫酶電極包括:

基底電極,所述基底電極上負(fù)載基底材料,所述基底材料表面沉積有介質(zhì),所述介質(zhì)表面包覆輔酶因子復(fù)合物和葡萄糖脫氫酶;

所述基底材料選自碳材料;

所述介質(zhì)為2,2'-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽;

所述輔酶因子復(fù)合物為NAD+-殼聚糖復(fù)合物,所述NAD+-殼聚糖復(fù)合物是通過對NAD+腺嘌呤上的氨基進(jìn)行修飾得到人工NAD輔酶,然后人工NAD輔酶與殼聚糖共價連接制備得到;

所述葡萄糖脫氫酶電極的制備方法具體包括:

1)向基底電極表面滴涂基底材料;

2)采用電化學(xué)沉積法將介質(zhì)沉積至步驟1)制備得到的負(fù)載有基底材料的基底電極上;

3)向步驟2)制備得到的材料上滴涂輔酶因子復(fù)合物;

4)向步驟3)制備得到的材料上負(fù)載葡萄糖脫氫酶;

所述步驟4)中,將酶負(fù)載至步驟3)制備得到的材料上采用戊二醛對酶的交聯(lián)作用得以實現(xiàn);

所述步驟3)中,所述輔酶因子復(fù)合物為NAD+-殼聚糖復(fù)合物,其具體制備方法包括:

3-1)向NAD+水溶液中加入碘乙酸,加熱反應(yīng)得n1-羧甲基-NAD+

3-2)在n1-羧甲基-NAD+水溶液中加入硫代硫酸鈉溶液,調(diào)節(jié)pH至堿性,加熱反應(yīng)得到n1-羧甲基-NADH,同時在強(qiáng)堿條件下發(fā)生Dimroth重排得到n6-羧甲基-NADH;

3-3)加入甲醛,加熱反應(yīng)得c6-羧甲基NAD+

3-4)調(diào)整反應(yīng)體系的pH為中性后加入NHS和EDC,加入殼聚糖溶液,加熱反應(yīng)得殼聚糖-NAD+復(fù)合物。

2.如權(quán)利要求1所述的葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,所述基底電極選自玻碳電極、金電極、石墨電極或碳糊電極。

3.如權(quán)利要求2所述的葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,所述基底電極為玻碳電極。

4.如權(quán)利要求1所述的葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,所述基底材料選自活性炭、石墨烯、納米碳纖維、納米碳球、玻璃碳、碳?xì)饽z或碳納米管。

5.如權(quán)利要求4所述的葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,所述基底材料為碳納米管。

6.如權(quán)利要求1所述的葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,殼聚糖為中粘度殼聚糖,粘度200-400 mPa.s。

7.如權(quán)利要求1所述的葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,所述步驟3-1)中,加熱反應(yīng)為水浴加熱,水浴反應(yīng)條件為在60~80℃條件下反應(yīng)0.5~3h;

所述步驟3-2)中,pH調(diào)節(jié)至強(qiáng)堿性,加熱反應(yīng)為水浴加熱,水浴反應(yīng)條件為在60~80℃條件下反應(yīng)0.5~3h;

所述步驟3-3)中,加熱反應(yīng)為水浴加熱,水浴反應(yīng)條件為在60~80℃條件下反應(yīng)0.5~3h;

所述步驟3-4)中,加熱反應(yīng)為水浴加熱,水浴反應(yīng)條件為在60~80℃條件下反應(yīng)0.5~3h。

8.如權(quán)利要求7所述的葡萄糖脫氫酶電極的制備方法,其特征在于,所述步驟3-1)中,水浴反應(yīng)條件為70℃水浴反應(yīng)1h;

所述步驟3-2)中,pH調(diào)節(jié)至10-11,水浴反應(yīng)條件為70℃水浴反應(yīng)1h;

所述步驟3-3)中,水浴反應(yīng)條件為70℃水浴反應(yīng)1h;

所述步驟3-4)中,水浴反應(yīng)條件為70℃水浴反應(yīng)1h。

9.權(quán)利要求1-8任一項所述制備方法制得的葡萄糖脫氫酶電極在制備葡萄糖脫氫酶傳感器中的應(yīng)用。

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