一种胆红素电化学传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电化学检测技术领域，特别涉及一种胆红素电化学传感器及其制备方法。该胆红素电化学传感器包括电极、胆红素氧化酶层和抗干扰酶层，胆红素氧化酶层设置于电极和抗干扰酶层之间；胆红素氧化酶层包括胆红素氧化酶、氧化态电子媒介体；抗干扰酶层包括抗坏血酸氧化酶。本发明专利技术提供的胆红素电化学传感器具有灵敏度高、线性范围宽、需样量少、抗干扰能力强、检测时间短等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学检测
，特别涉及一种胆红素电化学传感器及其制备方 法。
技术介绍
胆红素是胆色素的一种，它是人胆汁中的主要色素，呈橙黄色。它是体内铁卟啉化 合物的主要代谢产物，有毒性，可对大脑和神经系统引起不可逆的损害，但也有抗氧化剂功 能，可以抑制亚油酸和磷脂的氧化。胆红素是临床上判定黄疸的重要依据，也是肝功能的重 要指标。例如：当肝细胞发生病变、或因肝细胞肿胀时（多是患有急性黄疸型肝炎、急性黄 色肝坏死、慢性活动性肝炎、肝硬化等肝脏疾患造成的），可导致肝内的胆管受压，排泄胆汁 受阻，从而即可引起血中胆红素偏高的现象，而发生肝细胞性黄疸（表现为直接胆红素与 间接胆红素均升高）；当肝外的胆道系统发生肿瘤或出现结石，而将胆道阻塞时，胆汁不能 顺利的排泄，即可引起胆红素偏高，而发生阻塞性黄疸。 目前胆红素检测主要有重氮试剂法、化学氧化法、胆红素氧化酶终点法： 重氮试剂法应用最早，其检测原理为：血清中结合胆红素可直接与重氮试剂反应 产生偶氮胆红素，非结合胆红素测定时要以咖啡因、苯甲酸钠为加速剂破坏胆红素氢键再 与重氮试剂反应，抗坏血酸破坏剩余重氮试剂，加入碱性酒石酸钠使最大吸光度由530nm 转到598nm，非胆红素的黄色色素及其它红色与棕色色素产生的吸光度降至可忽略不计，使 灵敏度和特异性升高，最后形成的绿色是由兰色的碱性偶氮胆红素和咖啡因与对氨基苯磺 酸之间形成的黄色色素混合而成。但该方法线性范围较窄，质量难以控制，结果差异大； 化学氧化法近年发展迅速，改良化学氧化法是采用无机氧化剂氧化胆红素，引起 450nm波长吸光度的下降。但该方法容易受干扰，结果常出现负值； 1987年，Kosaka和Doumas分别报告了血清直接胆红素的酶法测定，实验以二牛磺 酸胆红素作为直接胆红素标准，将反应液pH控制在酸性范围，在此条件下，血清中的葡萄 糖醛酸结合胆红素和大部分蛋白结合胆红素都被氧化，胆红素在胆红素氧化酶的作用下与 氧气反应，生成胆绿素，胆绿素在与水作用。胆红素最大吸收峰在450nm附近，在胆红素氧 化酶的作用下，总胆红素在450nm吸光度的下降与胆红素成正比。胆红素氧化酶法线性范 围宽，但胆红素氧化酶终点法计算公式复杂，反应时间长，易受血清本底干扰。 上述三种胆红素检测方法都是光化学方法，均存在抗干扰能力较差的问题。因此， 急需一种可提高抗干扰能力的胆红素检测方法及其试剂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了。该胆红素电化 学传感器具有灵敏度高、线性范围宽、需样量少、抗干扰能力强、检测时间短等优点。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案： 本专利技术提供了一种胆红素电化学传感器，包括电极、胆红素氧化酶层和抗干扰酶 层，胆红素氧化酶层设置于电极和抗干扰酶层之间； 胆红素氧化酶层包括胆红素氧化酶、氧化态电子媒介体； 抗干扰酶层包括抗坏血酸氧化酶。 本专利技术的检测原理为：使用电化学测试方法，通过胆红素氧化酶（氧化态）将样本 中的胆红素氧化成胆绿素，胆红素氧化酶（氧化态）转变成胆红素氧化酶（还原态），电子 媒介体（氧化态）被胆红素氧化酶（还原态）还原成电子媒介体（还原态），在加正电压的 情况下将电子媒介体（还原态）氧化成电子媒介体（氧化态），同时产生电流信号，电流信 号强度与胆红素浓度成正比（成线性关系），通过检测电流信号可以获得胆红素浓度。反应 式如下： 胆红素+胆红素氧化酶（氧化态）一胆绿素+胆红素氧化酶（还原态） 电子媒介体（氧化态）+胆红素氧化酶（还原态）一电子媒介体（还原态）+胆红 素氧化酶（氧化态） 电子媒介体（还原态）+电压一电子媒介体（氧化态）+电流 以往研宄发现胆红素氧化酶法存在易受血清本底干扰的情况，但并未得知具体的 干扰因素。本专利技术研宄发现，在利用胆红素氧化酶法检测样本中胆红素的含量时，该法之所 以易受血清本底的干扰，原因在于样本中含有干扰物质抗环血酸。本专利技术通过将抗干扰酶 层印刷在电极上并且覆盖于胆红素氧化酶层的上层，从而使得样本与胆红素氧化酶（氧化 态）反应之前，样本会先经过抗干扰酶层，样本中的干扰物质抗坏血酸通过与抗干扰酶层 中的抗坏血酸氧化酶反应被消耗掉，从而提升检测的准确性。 在本专利技术中，胆红素氧化酶为处于氧化态的胆红素氧化酶，具有氧化性。 在本专利技术提供的一些实施例中，胆红素氧化酶的酶活力为10~100U/mg。 作为优选，胆红素氧化酶的酶活力为14U/mg。 在本专利技术中，电子媒介体为处于氧化态的电子媒介体，具有氧化性。 在本专利技术中，抗坏血酸氧化酶为处于氧化态的抗坏血酸氧化酶。 在本专利技术提供的一些实施例中，抗坏血酸氧化酶的酶活力为10~200U/mg。 作为优选，抗坏血酸氧化酶的酶活力为100U/mg。 在本专利技术提供的一些实施例中，胆红素氧化酶层还包括分散剂和高分子成膜剂， 抗干扰酶层还包括表面活性剂和高分子成膜剂。 作为优选，以重量份计，胆红素氧化酶层中胆红素氧化酶0. 1~5份，氧化态电子 媒介体1~15份，分散剂0. 1~10份，高分子成膜剂10~50份； 抗干扰酶层中抗坏血酸氧化酶1~5份，表面活性剂1~10份，高分子成膜剂 10~50份。 优选地，以重量份计，胆红素氧化酶层中胆红素氧化酶3份，氧化态电子媒介体10 份，分散剂5份，高分子成膜剂20份； 抗干扰酶层中抗坏血酸氧化酶2份，表面活性剂5份，高分子成膜剂20份。 电子媒介体又称媒介体（电子传递介体，电子转移媒介体，电子介体等），是指将 酶反应过程中产生的电子从酶反应中心转移到电极表面，使电极产生相应电流变化的分子 导电体。在本专利技术提供的一些实施例中，电子媒介体为三氯化六氨合钌、氯化铜、硫酸铜、普 鲁士蓝、邻菲啉及其衍生物、次甲基蓝中的一种或两者以上的混合物。但电子媒介体的种类 并非限定于此，本领域技术人员认可的电子媒介体均在本专利技术的保护范围之内，本专利技术在 此不作限定。 在本专利技术提供的一些实施例中，分散剂为EFKA 4320、Dispers 655、BYK163中的 一种或两者以上的混合物。但分散剂的种类并非限定于此，本领域技术人员认可的分散剂 均在本专利技术的保护范围之内，本专利技术在此不作限定。 在本专利技术提供的一些实施例中，表面活性剂为吐温、曲拉通、十二烷基硫酸钠、聚 乙二醇中的一种或两者以上的混合物。但表面活性剂的种类并非限定于此，本领域技术人 员认可的表面活性剂均在本专利技术的保护范围之内，本专利技术在此不作限定。 在本专利技术提供的一些实施例中，高分子成膜剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、壳 聚糖、明胶中的一种或两者以上的混合物。但高分子成膜剂的种类并非限定于此，本领域技 术人员认可的高分子成膜剂均在本专利技术的保护范围之内，本专利技术在此不作限定。 在本专利技术提供的一些实施例中，电极为碳电极。但电极的种类并非限定于此，本领 域技术人员认可的电极均在本专利技术的保护范围之内，本专利技术在此不作限定。 本专利技术还提供了一种胆红素电化学传感器的制备方法，包括如下步骤： 将胆红素氧化酶、氧化态电子媒介体、分散剂、溶剂和高分子成膜剂混合，获得胆 红素氧化酶体系； 将抗坏血酸氧化酶、表面活性剂、溶剂和高分子成膜剂混合，获得抗干扰酶体系； 将胆红素氧化酶体系、抗干扰酶体系依次印刷在电极上，获得胆红素电化学传感 器。 在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胆红素电化学传感器，其特征在于，包括电极、胆红素氧化酶层和抗干扰酶层，所述胆红素氧化酶层设置于所述电极和所述抗干扰酶层之间；所述胆红素氧化酶层包括胆红素氧化酶、氧化态电子媒介体；所述抗干扰酶层包括抗坏血酸氧化酶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹辉军，周建华，
申请(专利权)人：三诺生物传感股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43