用于检测胆固醇的疏水性离子液体固定胆固醇酶普鲁士蓝修饰电极的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极。其通过离子液体将胆固醇氧化酶固定在电极上，从而在电极表面形成一层修饰层，具体是将胆固醇氧化酶分散于疏水性离子液体中所形成胆固醇酶离子液体储备液，再将该溶液涂覆在电沉积了普鲁士蓝的电极表面，真空干燥，从而得到基于离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极。本发明的修饰电极可直接检测胆固醇，且具有灵敏度高、检测限低的特点。
【专利说明】用于检测胆固醇的疏水性离子液体固定胆固醇酶普鲁士蓝修饰电极
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种生物传感器，具体地说是一种用于检测胆固醇的基于疏水性离子液体固定胆固醇酶的普鲁士蓝修饰电极。
【背景技术】
[0003]生物传感器(biosensor)是一类特殊的传感器,是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。其是由固定化的生物敏感材料(酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)作识别元件与适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等)及信号放大装置构成的分析工具或系统，用固定化生物成分或生物体作为敏感元件的传感器称为生物传感器。
[0004]离子液体是指在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体、室温熔融盐。离子液体是当前国际科技前沿和热点，展示了广阔的应用潜力和前景，成为当今世界各国绿色高新技术竞争的战略高地。离子液体之所以有如此发展主要是因为离子液体具有传统有机溶剂和电解质所不具备的一系列独特优点:表现为:(1)蒸汽压低、不挥发、不易燃；(2)较宽的液态温度范围、良好的导电性和较宽的电位窗口 ；(3)通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性及离子液体酸度；(4)毒性低，可回收利用。
[0005]胆固醇是环戊烷并多氢菲的衍生物，亦称“胆留醇”，广泛存在于动物体内，尤为脑及神经组织中最为丰富，在肾、脾、皮肤和胆汁中含量也很高，是动物体内最重要的固醇，也是动物体内维持正常生理活动所必需的。
[0006]现有的胆固醇传感器，多半以导电聚合物或纳米材料制成的复合物为酶的固定基质，其制作过程比较复杂，且电极的稳定性不是很好，而且与胆固醇酶的生物相容性不佳，并且检测效果不是特别理想。
【发明内容】
[0007]鉴于上述，本发明的目的在于提供一种用于检测胆固醇的基于疏水性离子液体固定胆固醇酶的普鲁士蓝修饰电极。
[0008]本发明的技术方案是:
a.称取胆固醇氧化酶加入到疏水性离子液体中超声分30min，制得离子液体胆固醇氧化酶储备液；
b.将玻碳电极依次用0.3 μ m、0.05 μ m的三氧化二铝悬浊液抛光成镜面，再依次经体积浓度为95 %的乙醇、二次蒸馏水超声清洗后，得到处理后的玻碳电极；裸玻碳电极在10mmol/L K3 [Fe (CN)6]+10 mmol/L FeCl3+0.1 mol/L KCl溶液中通过电沉积使干净的裸电极表面形成普鲁士蓝薄膜，然后将修饰有普鲁士蓝薄膜的玻碳电极加入pH为6.8的KCl的磷酸盐缓冲溶液中预处理:保持在OV电压下30s然后再在电压介于0.5 V到O V下扫描10圈，再次将修饰的玻碳电极用二次蒸馏水冲洗干净，并在红外灯下烘烤30分钟；
c.将离子液体胆固醇氧化酶储备液滴涂到玻碳电极表面，然后真空干燥，4°C保存，得到基于离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极；
d.采用c步骤所得的离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极(ChOx-1L/PB/GCE)为工作电极，以钼为对电极，以饱和的甘汞电极为参比电极的三电极分别插入盛有pH 为 6.8,含有 1X10 5mol/L, 3X10 5mol/L, 5X10 5mol/L, 7 X 10 5 mol/L, 9X10 5mol/L,I X 10_4mol/L，2X 10_4mol/L，4X 10_4mol/L胆固醇质量浓度为0.1M的磷酸盐缓冲溶液中进行循环伏安扫描，得到不同浓度胆固醇的循环伏安图；
e.采用origin软件作图，绘制离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极在1X10 5mol/L, 3X10 5mol/L, 5X10 5mol/L, 7 X 10 5 mol/L, 9X10 5mol/L, I X 10 4mol/L,2X 10_4mol/L，4X 10_4mol/L胆固醇中电流跟浓度的线性关系。
[0009]本发明具有的优点和产生的有益效果是:
1.与传统的固定在聚合物修饰电极上相比，本发明研制的基于疏水性离子液体固定胆固醇酶的普鲁士蓝修饰电极。所采用的固定胆固醇氧化酶的基质为疏水性离子液体1-辛基-3甲基咪唑三氟甲基磺酰盐，该离子液体能维持胆固醇氧化酶原有的活性，同时增加了胆固醇氧化酶与胆固醇之间的接触面积和催化活性。提高了修饰电极的灵敏度，扩大了胆固醇的检测范围，增加了胆固醇在修饰电极上的电流响应信号。
[0010]表1本发明与现有的胆固醇传感器在胆固醇检测上的对比
【权利要求】
1.一种基于离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝修饰电极的制备方法，其步骤是: a.称取胆固醇氧化酶加入到疏水性离子液体中超声分30min，制得离子液体胆固醇酶储备液，待用； b.将玻碳电极依次用0.3 μ m、0.05 μ m的三氧化二铝悬浊液抛光成镜面，再依次经体积浓度为95 %的乙醇、二次蒸馏水超声清洗后，得到处理后的玻碳电极；裸玻碳电极在10mmol/L K3 [Fe (CN)6]+10 mmol/L FeCl3+0.1 mol/L KCl溶液中通过电沉积使干净的裸电极表面形成普鲁士蓝薄膜，然后将修饰有普鲁士蓝薄膜的玻碳电极加入pH为6.8的KCl的磷酸盐缓冲溶液中预处理:保持在OV电压下30s然后再在电压介于0.5 V到O V下扫描10圈，再次将修饰的玻碳电极用二次蒸馏水冲洗干净，并在红外灯下烘烤30分钟； c.将步骤a制得的离子液体胆固醇酶储备液滴涂到玻碳电极表面，然后真空干燥，4°C保存，得到基于离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极； d.采用步骤c所得的离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极(ChOx-1L/PB/GCE)为工作电极、以钼为对电极、以饱和的甘汞电极为参比电极的三电极分别插入盛有pH=6.8，5mL 含有 I X l(T5mol/L，3 X l(T5mol/L，5 X l(T5mol/L，7 X 1(T5 mol/L, 9 X l(T5mol/L，I X l(T4mol/L，2X l(T4mol/L，4X l(T4mol/L胆固醇的含KCl的磷酸盐缓冲溶液中进行循环伏安扫描，得到不同浓度胆固醇的循环伏安图； e.采用origin软件作图，绘制离子液体膜固定胆固醇酶/普鲁士蓝的修饰电极在1X10 5mol/L, 3X10 5mol/L, 5X10 5mol/L, 7 X 10 5 mol/L, 9X10 5mol/L, I X 10 4mol/L,2X 10_4mol/L，4X 10_4mol/L胆固醇中电流跟浓度的线性关系。
【文档编号】G01N27/30GK103543187SQ201210240889
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月12日 优先权日:2012年7月12日
【发明者】刘秀辉, 南志汉, 裘宇, 郑李纯, 卢小泉 申请人:西北师范大学