壳聚糖固定化葡萄糖氧化酶生物传感器测定葡萄糖的含量论文

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1、壳聚糖固定化葡萄糖氧化酶生物传感器测定葡萄糖的含量论文张彦南彩凤冯丽张利琴董川双少敏【摘要】应用壳聚糖将葡萄糖氧化酶固定于鸡蛋膜上，结合氧电极制得葡萄糖传感器。实验表明，壳聚糖比戊二醛能更好地固定葡萄糖氧化酶，最佳条件为壳聚糖浓度0.3%、固定化酶量0.8mg、pH7.0、缓冲溶液浓度300mmol/L和温度25℃。本葡萄糖传感器的线性范围为0.016～1.10mmol/L；检出限为8.0μmol/L(S/N=3)，响应时间60s，有很好的稳定性，寿命3个月。同一个传感器重复使用以及同方法制作的不同

2、传感器之间都有很好的重现性，RSD分别为2.5%(n=10)和4.7%(n=4)。实际样品中可能存在的烟酰胺、VB6、VB12、VE、Ca2+、Mg2+、K+和Zn2+等对葡萄糖的测定不产生干扰。本传感器已成功地应用于市售饮料中葡萄糖含量的测定。【关键词】壳聚糖.freelaglucoseoxidaseimmobilizedbychitosanandoxygenelectrode.Theeffectsofconcentrationofchitosan(0.3%),enzymeloading(0.8

3、mg),pH7.0,phosphatebufferconcentration(300mmol/L),andtemperature25℃fortheresponseofthebiosensormol/Litof8.0μmol/L(S/N=3).Theresponsetimeelygoodstabilityonths.Thebiosensorexhibitedgoodrepeatableresponsetoa0.25mmol/Lglucosesolutionembranesemonpotentialpo

4、nentsinsamplesuchasniacinamide,vitaminB6,vitaminB12,vitaminE,Ca2+,Mg2+,K+andZn2+shoinetheglucoseinmercialbeveragesamples.Keyembrane1引言葡萄糖是动植物体内碳水化合物的主要组成部分，其定量测定在食品分析中占有很重要的位置。到目前为止，测定葡萄糖的方法主要有分光光度法1、电流测定法2、高效液相色谱法3、极谱法4及毛细管电泳法5等，但是这些方法分析速度慢或成本太高。生物传感器

5、克服了这些缺点颇引人注目，酶的固定化与载体的选择影响生物传感器的灵敏度、稳定性等。文献已报道固定化葡萄糖氧化酶的多种方法:共价交联固定到铂纳米颗粒修饰的直立碳纳米管电极上6、包埋法固定于NiO纳米球上及溶胶凝胶法固定于壳聚糖/SiO2杂化材料中等7,8，但是这些方法复杂或稳定性差。鸡蛋膜为角质蛋白纤维交织成的网状结构，是天然的有机膜材料，具有良好的透水透气性及较好的机械性能，能选择性地通过乙酸、水等小分子，可作为生物传感器中酶固定化的优良载体。已有报道以戊二醛为交联剂将酶固定于鸡蛋膜上制得葡萄糖传感

6、器9，但是戊二醛含有细胞毒素10，会使酶部分失活。而壳聚糖是生物有机高分子化合物，具有良好的成膜性、吸附使用、无毒及生物相容性好等优点，可应用于生物传感器的构建11。本研究应用壳聚糖包埋法将葡萄糖氧化酶固定于鸡蛋膜上，并结合氧电极制得葡萄糖生物传感器。葡萄糖（Glucose）+O2葡萄糖氧化酶Glucoseoxidase葡萄糖酸（Gluconicacid）+2H2O2(1)反应中氧气消耗量能被氧电极捕捉并转化为电信号，根据反应中消耗的氧气与葡萄糖的浓度成正比的关系，建立了测定葡萄糖含量的方法。本传感

7、器操作简单，成本低，具有灵敏度高、响应时间短、选择性高和稳定性好等优点，并应用于市售饮料中葡萄糖含量的测定。2实验部分2.1仪器与试剂PascoCI6542溶解氧传感器（PascoScientific，Roseville，CA）;pHS3C型精密酸度计（上海雷磁仪器厂）;812型恒温磁力搅拌器（上海凯欣仪器厂）。葡萄糖氧化酶（Sigma公司，酶活力为234900Units/g），βD葡萄糖（AcrosOrganics公司），壳聚糖（Sigma公司，脱乙酰度75%～85%）；Na2HPO4

8、NaH2PO4缓冲溶液(PBS)。其它试剂均为分析纯。实验用水为石英亚沸二次蒸馏水。2.2酶电极的制备0.06g壳聚糖溶解于10mL0.05mol/LHCl（80～90℃）中，用0.1mol/LNaOH调节pH至5.7，用水定容至20mL，过滤得0.3%壳聚糖溶液。向直径15～20mm干净的鸡蛋壳膜滴加适量0.8（ol/L)反复冲洗。将固定化膜紧贴于氧电极顶端并用“O”型环固定，即成酶电极，浸泡于PBS缓冲液（pH7.0）中，4℃存放，待用。2.3实验方法将制备好的酶