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

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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作者：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传感器之间都有很好的重现性，R

2、SD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，葡萄糖氧化酶，葡萄糖，生物传感器，鸡蛋膜　　AbstractAglucosebiosensorwasfabricatedfromaglucoseoxidaseimmobilizedbychitosanandoxygenelectrode.Theeffectsofconcentrationofchitosan(0.3

3、%),enzymeloading(0.8mg),pH7.0,phosphatebuffer12concentration(300mmol/L),andtemperature25℃fortheresponseofthebiosensorwereinvestigated.Theglucosebiosensorhasalinearresponserangeof0.016－1.10mmol/Lwithadetectionlimitof8.0μmol/L(S/N=3).Theresponsetimewaslessthan60s.Thebiosensorsh

4、owedextremelygoodstabilitywithashelflifeofatleast3months.Thebiosensorexhibitedgoodrepeatableresponsetoa0.25mmol/Lglucosesolutionwitharelativestandarddeviationof2.5%(n=10).TheprecisionoffabricationofthebiosensorsusingfourdifferentmembraneswasgoodwithaRSDof4.7%.Somecommonpoten

5、tialcomponentsinsamplesuchasniacinamide,vitaminB6,vitaminB12,vitaminE,Ca2+,Mg2+,K+andZn2+showednointerferencesontheresponseoftheglucosebiosensor.Thebiosensorwassuccessfullyappliedtodeterminetheglucoseincommercialbeveragesamples.　　KeywordsChitosan,glucoseoxidase,glucose,biosen

6、sor,eggshellmembrane　　1引言12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

7、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（Glu

8、cose）+O2葡萄糖氧化酶Glucoseoxidase葡萄糖酸（Gluconicacid）+2H2O2(1)12反应中氧气消耗量能被氧