The invention belongs to the technical field of electrochemical biosensor, and discloses a sulfonated carbon nanotubes composite horseradish peroxidase hydrogen peroxide biosensor and its preparation and application. The biosensor is composed of a reference electrode, a pair of electrodes and a modified working electrode. The modified working electrode is composed of a working electrode and a material recognition film solidified on the surface of the working electrode. The material recognition film is mainly composed of a sulfonated carbon nanotube dispersion solution, a horseradish peroxidase solution and a perfluorosulfonic acid resin solution, and is loaded on the surface of the working electrode. The membrane is prepared. The invention also discloses a preparation method of the sensor. The preparation method of the present invention is simple and low cost; the obtained sensor has good selectivity, sensitivity and stability, good enzyme immobilization and stability, and good electrocatalytic performance; accurate detection of hydrogen peroxide has strong anti-interference ability; at the same time, it has wide detection range and low detection limit.
【技术实现步骤摘要】
磺化碳纳米管复合辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器及其制备与应用
本专利技术属于电化学生物传感器
,具体涉及一种基于磺化碳纳米管的检测过氧化氢的酶生物传感器及其制备方法与应用。
技术介绍
过氧化氢是生物体中许多生物化学反应的中间体或产物。广泛应用于食品工业,主要用于消毒、杀菌、消毒、面包发酵等,并且还可用作食品添加剂中的加工助剂。国标中规定,加工助剂一般应在食品中除去而不应成为最终食品的成分,或仅有残留。在加工食品过程中,过氧化氢残留量的检测应严格把控。目前,检测过氧化氢的方法有:传统的检测过氧化氢的方法:滴定法、化学发光法、色谱等。滴定法检测过氧化氢应用广泛,但试剂中常含少量杂质,溶液不稳定;化学发光法检测过氧化氢很容易出现PBS缓冲溶液空白值很高的现象,实验结果很难得到;高效液相色谱法易操作,准确度高,但其选择性较低,相对比而言,电化学传感器具有对目标物有较高的识别能力,样品用量少、响应快,成本低、体积小,便于普及的优点,因此,研发简便、快速、精准、灵敏度高的电化学过氧化氢酶生物传感器将在临床医学上有重大应用前景。在电化学酶生物传感器的制备过程中,一个非常重要的问题就是酶修饰电极的稳定性和寿命,酶催化剂的固定对传感器的稳定性和寿命有重要的影响。虽然纳米材料会在一定程度上改善酶电极的性能,但是其改善的程度有限。如:碳纳米管是具有一类特殊结构的纳米材料,具有粒径小,比表面积大,表面活性高,催化效率高等优点,由于其特殊的物理化学性质,它在电化学领域被广泛用于酶修饰电极的修饰材料。但是,碳纳米管亲水性不好,在水溶液中分散性不好,限制了其应用。对于电化学酶 ...
【技术保护点】
1.一种磺化碳纳米管复合辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器,其特征在于:由参比电极、对电极及修饰后的工作电极组成,所述修饰后的工作电极由工作电极及固化在工作电极表面的物质识别膜组成,其中,所述物质识别膜主要由磺化碳纳米管分散液、辣根过氧化物酶溶液及全氟磺酸树脂溶液混合,负载在工作电极表面成膜制备而成;所述全氟磺酸树脂溶液为通过调节pH为中性的全氟磺酸树脂溶液;所述磺化碳纳米管分散液是将磺化碳纳米管分散于酸性的全氟磺酸树脂溶液中得到;所述辣根过氧化物酶溶液是采用PBS溶液将辣根过氧化物酶配成溶液得到;所述磺化碳纳米管:辣根过氧化物酶的质量比为(2.5~15):(5~50);所述磺化碳纳米管是将碳纳米管进行酸化,获得酸化碳纳米管;然后采用对氨基苯磺酸重氮盐进行磺化处理得到。
【技术特征摘要】
1.一种磺化碳纳米管复合辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器,其特征在于:由参比电极、对电极及修饰后的工作电极组成,所述修饰后的工作电极由工作电极及固化在工作电极表面的物质识别膜组成,其中,所述物质识别膜主要由磺化碳纳米管分散液、辣根过氧化物酶溶液及全氟磺酸树脂溶液混合,负载在工作电极表面成膜制备而成;所述全氟磺酸树脂溶液为通过调节pH为中性的全氟磺酸树脂溶液;所述磺化碳纳米管分散液是将磺化碳纳米管分散于酸性的全氟磺酸树脂溶液中得到;所述辣根过氧化物酶溶液是采用PBS溶液将辣根过氧化物酶配成溶液得到;所述磺化碳纳米管:辣根过氧化物酶的质量比为(2.5~15):(5~50);所述磺化碳纳米管是将碳纳米管进行酸化,获得酸化碳纳米管;然后采用对氨基苯磺酸重氮盐进行磺化处理得到。2.根据权利要求1所述磺化碳纳米管复合辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器,其特征在于:所述对氨基苯磺酸重氮盐与酸化碳纳米管的摩尔质量比为(0.5~2.9)mmol:100mg;所述磺化处理的条件为冰浴条件下搅拌反应1~5h。3.根据权利要求1~2任一项所述磺化碳纳米管复合辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)对基底电极进行表面预处理;(2)将磺化碳纳米管分散于全氟磺酸树脂溶液中,得到磺化碳纳米管分散液;采用PBS溶液将辣根过氧化物酶配成溶液,得到辣根过氧化物酶溶液;调节全氟磺酸树脂溶液的pH至中性,获得中性全氟磺酸树脂溶液;(3)将磺化碳纳米管材料分散液、辣根过氧化物酶溶液及中性全氟磺酸树脂溶液混合均匀得复合溶液;(4)将复合溶液滴加到步骤(1)的电极表面,室温晾干,得到基于磺化碳纳米管的酶修饰工作电极;(5)将修饰后的工作电极与参比电极和对电极组成三电极体系,得到检测过氧化氢的生物传感器。4.根据权利要求3所述磺化碳纳米管复合辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器的制备方法,其特征在于:所述磺化碳纳米管的具体制备步骤:(a)将碳纳米管进行酸化处理...
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