专利名称：葡萄糖传感器中酶的固定方法
技术领域：
本发明涉及一种生物传感器中酶的固定方法，更具体地说是涉及一种葡萄糖传感器中酶的固定方法。
背景技术：
生物传感器制备过程中酶的固定是一关键步骤。通常使用的酶固定化方法有吸附法、共价键合法、交联法、聚合物包埋法，其中聚合物包埋法最为普遍。天然聚合物具有优良的生物亲和性，能使酶保持较高的活性。但当前使用的天然聚合物普遍存在与电极的粘结性不高，与水接触易吸水溶胀的缺点，易导致酶膜的脱落和酶的泄漏。魔芋葡甘聚糖经去乙酰基改性处理后得到去乙酰基魔芋葡甘聚糖，其溶胶-凝胶具有强的粘结力，且所成的膜不会吸水溶胀，具有良好的抗水性。但目前将去乙酰基魔芋葡甘聚糖应用于生物传感器领域中酶的固定化尚未见报导。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是将经去乙酰基改性的魔芋葡甘聚糖应用于生物传感器中酶的固定，提供一种新的葡萄糖传感器中酶的固定方法。
本发明采用的技术方案一种葡萄糖传感器中酶的固定方法，其特征是先制备去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶-凝胶，然后用所述去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶-凝胶将葡萄糖氧化酶固定在电极表面制备出葡萄糖传感器。
所述一种葡萄糖传感器中酶的固定方法，其特征是
a.将纯化过的魔芋精粉5～15g加入到1L浓度为0.1％～0.3％的Na2CO3溶液中，搅拌溶液直至魔芋精粉完全溶解，室温陈化24～48小时，得到去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶备用；b.Pt电极经金相砂纸打磨，0.05μm的氧化铝粉抛光，超声清洗，凉干，配制浓度为900～1100U/ml的葡萄糖氧化酶溶液，用微量移液器移取5～10μl葡萄糖氧化酶溶液与步骤a制备的50～100μl去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶混合均匀，最后移取混合液2～5μl滴涂于Pt电极上，室温干燥24～48小时，即制得所述葡萄糖传感器。
步骤a所述魔芋精粉的纯化是将魔芋精粉加入烧杯中，然后加入40％的乙醇，搅拌10min，抽滤，滤渣重复处理三次；再分别用60％、95％及100％的乙醇重复搅拌10min，抽滤，滤渣重复处理三次的步骤；所得滤渣转入表面皿中，常温放置48小时即得纯化过的魔芋精粉。
本发明的有益效果，魔芋葡甘聚糖侧链短支链上的乙酰基与糖残基上的羟基形成酯键，使魔芋葡甘聚糖形成具有空隙的双螺旋结构，阻止魔芋葡甘聚糖长链相互靠近。因此，魔芋葡甘聚糖易吸水溶胀。在碱性条件下，酯键发生水解，即脱去乙酰基生成去乙酰基魔芋葡甘聚糖。由于去乙酰基魔芋葡甘聚糖糖链为裸状，其长链变得可以相互靠近。于是部分分子间形成氢键而产生结晶作用，以结晶为结节点进而形成了网状结构体。葡萄糖氧化酶被包埋在网状结构体中。该方法制备的酶膜不会吸水溶胀，具有良好的抗水性。本发明制备的传感器对浓度为5mmol/L的葡萄糖溶液平行测定50次，RSD为2.4％，具有较高的稳定性。传感器在制成后的三个月内(不用时保存于冰箱内)，对浓度为5mmol/L的葡萄糖溶液重复测定12次(每星期测定一次)，其响应电流几乎没有下降，表明该传感器具有好的使用寿命。传感器良好的稳定性和长的使用寿命说明本发明有效地改善了酶膜的脱落和酶的泄漏。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，一种葡萄糖传感器中酶的固定方法，先制备去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶-凝胶，然后用所述去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶-凝胶将葡萄糖氧化酶固定在电极表面制备出葡萄糖传感器。更具体的来说，所述一种葡萄糖传感器中酶的固定方法是a.将纯化过的魔芋精粉5～15g加入到1L浓度为0.1％～0.3％的Na2CO3溶液中，搅拌溶液直至魔芋精粉完全溶解，室温陈化24～48小时，得到去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶备用；b.Pt电极经金相砂纸打磨，0.05μm的氧化铝粉抛光，超声清洗，凉干，配制浓度为900～1100U/ml的葡萄糖氧化酶溶液，用微量移液器移取5～10μl葡萄糖氧化酶溶液与步骤a制备的50～100μl去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶混合均匀，最后移取混合液2～5μl滴涂于Pt电极上，室温干燥24～48小时，即制得所述葡萄糖传感器。步骤a所述魔芋精粉的纯化是将魔芋精粉加入烧杯中，然后加入40％的乙醇，搅拌10min，抽滤，滤渣重复处理三次；再分别用60％、95％及100％的乙醇重复搅拌10min，抽滤，滤渣重复处理三次的步骤；所得滤渣转入表面皿中，常温放置48小时即得纯化过的魔芋精粉。
实施例1第一步魔芋精粉的纯化将魔芋精粉加入烧杯中，然后加入40％的乙醇，搅拌10min，抽滤，滤渣重复处理三次。再分别用60％、95％及100％的乙醇重复上述步骤。所得滤渣转入表面皿中，常温放置48小时即得纯化好的魔芋精粉。
第二步去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶的制备称取纯化过的魔芋精粉8g加入到1L浓度为0.2％的Na2CO3溶液中，搅拌溶液直至魔芋精粉完全溶解。室温陈化24小时，即得去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶。
第三步葡萄糖传感器中酶的固定Pt电极经金相砂纸打磨，0.05μm的氧化铝粉抛光，超声清洗，凉干。配制浓度为1000U/ml的葡萄糖氧化酶(GOD)溶液。用微量移液器移取5μl该溶液与50μl去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶混合。再移取上述混合液2μl滴涂于Pt电极上，室温干燥24小时，即制得传感器。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种葡萄糖传感器中酶的固定方法，其特征是先制备去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶-凝胶，然后用所述去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶-凝胶将葡萄糖氧化酶固定在电极表面制备出葡萄糖传感器。
2.根据权利要求1所述一种葡萄糖传感器中酶的固定方法，其特征是a.将纯化过的魔芋精粉5～15g加入到1L浓度为0.1％～0.3％的Na2CO3溶液中，搅拌溶液直至魔芋精粉完全溶解，室温陈化24～48小时，得到去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶备用；b.Pt电极经金相砂纸打磨，0.05μm的氧化铝粉抛光，超声清洗，凉干，配制浓度为900～1100U/ml的葡萄糖氧化酶溶液，用微量移液器移取5～10μl葡萄糖氧化酶溶液与步骤a制备的50～100μl去乙酰基魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶混合均匀，最后移取混合液2～5μl滴涂于Pt电极上，室温干燥24～48小时，即制得所述葡萄糖传感器。
3.根据权利要求2所述一种葡萄糖传感器中酶的固定方法，其特征是步骤a所述魔芋精粉的纯化是将魔芋精粉加入烧杯中，然后加入40％的乙醇，搅拌10min，抽滤，滤渣重复处理三次；再分别用60％、95％及100％的乙醇重复搅拌10min，抽滤，滤渣重复处理三次的步骤；所得滤渣转入表面皿中，常温放置48小时即得纯化过的魔芋精粉。
全文摘要
本发明公开了一种葡萄糖传感器中酶的固定方法，其特征是先制备去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶－凝胶，然后用所述去乙酰基魔芋葡甘聚糖的溶胶－凝胶将葡萄糖氧化酶固定在电极表面制备出葡萄糖传感器。本发明所制备的去乙酰基魔芋葡甘聚糖膜具有良好的抗水性、强的粘结力、优良的生物亲和性。在此基础上将去乙酰基魔芋葡甘聚糖用于电极表面葡萄糖氧化酶的固定，制备了相应的葡萄糖传感器。传感器具有高稳定性和长的使用寿命。采用本方法固定葡萄糖氧化酶有效地改善了酶的失活和泄漏，从而提高了葡萄糖传感器的稳定性和使用寿命。
文档编号C12N11/00GK1885024SQ200610028189
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者郭晓明, 王根礼, 周祖新 申请人:上海应用技术学院