一种ChOx‑ChE/GQDs/N‑F‑TNs光电化学生物传感器制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开一种ChOx‑ChE/GQDs/N‑F‑TNs光电化学生物传感器制备方法及其应用，其特征在于包括：1)用电化学阳极氧化法制备N/F/TiO2NTs电极；2)用高温裂解法制备GQDs并修饰N‑F‑TNs电极；3)用交联法构建ChOx‑ChE/GQDs/N‑F‑TNs光电化学生物传感器；本发明专利技术提供的ChOx‑ChE/GQDs/N‑F‑TNs光电化学生物传感器能够在可见光激发下产生光电流，以胆固醇(CHO)作为底物，经ChOx‑ChE催化水解所得的Ch和CE能够捕获光生空穴抑制光生空穴与光生电子的复合，从而提高了光电流。可对ChOx‑ChE酶活性损伤进行研究；可用于检测芦丁和齐墩果酸对胆固醇氧化酶活性的影响，为解决胆固醇过高导致疾病的研究治疗方法及酶生物传感技术方面提供了重要依据。

A ChOx ChE/GQDs/N F TNs photoelectrochemical biosensor preparation method and its application

The invention discloses a ChOx ChE/GQDs/N F TNs photoelectrochemical biosensor preparation method and application thereof, which comprises: 1) preparation of N/F/TiO2NTs electrode by electrochemical anodic oxidation method; 2) by GQDs and N F TNs modified electrode for high temperature pyrolysis method; 3) with crosslinking method to construct ChOx ChE/GQDs/N F TNs photoelectrochemical biosensor; the invention provides the ChOx ChE/GQDs/N F TNs photoelectrochemical biosensor in visible light excitation current to produce light, cholesterol (CHO) as substrate, the ChOx ChE catalyzed hydrolysis of the Ch and CE can inhibit the photogenerated holes and capture photogenerated electrons the composite of photogenerated holes, thereby improving light current. The ChOx activity of ChE damage were studied; can be used to detect the influence of rutin and oleanolic acid on cholesterol oxidase activity, provides an important basis for solving the high cholesterol lead treatment of disease and enzyme biosensor technology.

【技术实现步骤摘要】
一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器制备方法及其应用
本专利技术涉及电化学分析
，具体的涉及一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器制备方法及其应用.
技术介绍
胆固醇又称胆甾醇，是一种环戊烷多氢菲的衍生物。胆固醇在动物体内含量较多，特别是在神经组织和大脑中最丰富，在肾、肝、胆汁、皮肤和脾中的含量也较高。胆固醇的溶解性与脂肪相类似，不溶于水，易溶于氯仿、乙醚等有机溶剂。对于人类而言，体内的总胆固醇主要由游离胆固醇和酯化胆固醇两种形式组成，血清中正常胆固醇浓度范围是140-190mg/dL。当血清中胆固醇浓度过高时，会引起动脉粥样硬化、心脏病、糖尿病等疾病，因此测定血清中胆固醇含量己成为临床诊断中的一项重要参考指标。齐墩果酸(oleanolicacid.简称OA)，又名庆四紊，五环三萜类化合物，为白色结晶性粉末，无臭、无味。对酸碱不稳定，难溶于水，可溶于乙醚、氯仿、丙酮、甲醇、乙醇等。齐墩果酸广泛地存在于食物、医学草本植物和其他植物中。1975年，我国湖南医药工业研究所按1974年云南青叶胆疗效鉴定会的分工，进行了青叶胆抗肝炎有效成分的化学和药理研究，鉴定其中一单体为OA。据不完全统计，有126种植物含有OA。在常用的植物中，如丁香、太枣、川西獐牙菜、女贞子、牛膝、西洋参、苏合香、连翘、青叶胆、琵琶叶、柿叶、景天三七、人参、山芝麻、甘草、关木通、东北龙胆、雪胆、丰忽木、小茴香、夏枯草中都含有OA。OA在五加科、葫芦科、铁青树科、毛茛科等植物的根和根茎(如雪胆、忽木)中主要以皂苷形式存在。在木樨科、龙胆科、茜草科、苋科、毛茛科等植物的叶和果中(如女贞子)，主要以游离形式存在。OA的药理作用不断被发现且逐渐深入，因而引起了广泛关注。经口灌胃给予OA可降低正常大鼠和高脂血症大鼠血清中甘油三酯、胆固醇和β脂蛋白含量旧。它还可以提高老龄小鼠血小板泳动速率，它将为改善老年人血小板的流动性、降低血液牯度、防治老年人的血栓疾病和动脉粥样硬化提供部分实验依据。此外，山绿茶胶囊为单味药制剂，主要用于防治高血压症、降血酯、降胆固醇、口腔炎、慢性喉炎、妇科附件炎等症。芦丁为山绿茶的主要成分之一，芦丁具有较强的药理活性。因此研究芦丁和齐墩果酸对胆固醇的生理活性具有一定的社会意义。目前临床检测胆固醇的方法主要有比色法、电化学法、气液色谱-质谱联用法、温度测定法、分子发光法和发光标记法等，其中比色法是目前使用最广泛的方法，其测试结果稳定可靠，但有需要样品剂量较多、速度慢、需要专业人员操作等缺点，而电化学法因其具有灵敏、迅速、简便等优点正在被越来越多的用户所接受。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术中存在的上述问题，提供一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器制备方法及其应用，能够在可见光激发下产生光电流，以胆固醇(CHO)作为底物，经ChOx-ChE催化水解所得的Ch和CE能够捕获光生空穴抑制光生空穴与光生电子的复合，从而提高了光电流。可对ChOx-ChE酶活性损伤进行研究；可用于检测芦丁和齐墩果酸对胆固醇氧化酶活性的影响，为解决胆固醇过高导致疾病的研究治疗方法及酶生物传感技术方面提供了重要依据。为实现上述目的，达到上述效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器制备方法，其特征在于包括：1)用电化学阳极氧化法制备N/F/TiO2NTs电极钛片经打磨光洁，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，以氢氟酸和硝酸的混合液浸润后用丙酮和去离子水冲洗，氮气氛下干燥，然后，以石墨电极为阴极，钛片为阳极，外加电压20V，以含有NH4F的(NH4)2SO4溶液为电解质，在电化学反应器中反应，经煅烧制得N/F/TiO2NTs电极；2)用高温裂解法制备GQDs并修饰N-F-TNs电极将N/F/TiO2NTs电极浸入含有GQDs溶液中，浸泡10min，用二次蒸馏水冲洗，室温晾干，GQDs被修饰在N/F/TiO2NTs修饰电极表面，制得GQDs/N-F-TNs电极；3)用交联法构建ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器将含有ChOx-ChE和壳聚糖的酶溶液滴涂在GQDs/N-F-TNs修饰电极，晾干得到所述ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器。优选的，所述步骤1)用电化学阳极氧化法制备N/F/TiO2NTs电极，其特征在于：采用阳极氧化技术制备高序排列的二氧化钛纳米管阵列(TiO2NTs)同时一步掺杂氮氟元素，掺杂氮氟元素的TiO2NTs(N/F/TiO2NTs)禁带宽度减小，对600nm(可见光区)以下光有光电活性。优选的，所述步骤2)用高温裂解法制备GQDs并修饰N-F-TNs电极，其特征在于：通过高温裂解法在碱性条件下制备得到的石墨烯量子点，且在浸泡作用下沉积在TiO2NTs空穴和表面。一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器的应用，其特征在于：用ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器检测胆固醇的方法。优选的，所述用ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器检测胆固醇的方法，其特征在于：在光电化学电池中，以所述ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器为工作电极，以银氯化银电极为参比电极，以铂丝为辅助电极，所述工作电极的电压设定为+0.6V，在0.1MpH＝7.00磷酸盐缓冲溶液中，以氙灯为光源，采用计时电流法，记录光电流响应值，实现对胆固醇的检测。一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器的应用，其特征在于：用ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器检测芦丁对胆固醇的抑制。一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器的应用，其特征在于：用ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器检测齐墩果酸对胆固醇的抑制。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器能够在可见光激发下产生光电流，以胆固醇(CHO)作为底物，经ChOx-ChE催化水解所得的Ch和CE能够捕获光生空穴抑制光生空穴与光生电子的复合，从而提高了光电流。可对ChOx-ChE酶活性损伤进行研究；可用于检测芦丁和齐墩果酸对胆固醇氧化酶活性的影响，为解决胆固醇过高导致疾病的研究治疗方法及酶生物传感技术方面提供了重要依据。附图说明图1为本专利技术实施例1中修饰GQDs粒子的光电流图。图2为本专利技术实施例2中响应光电流对不同浓度的胆固醇的光电流图。图3、4为本专利技术实施例3中ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器在有无芦丁或齐墩果酸的体系中对胆固醇的光电流响应图。具体实施方式结合以下具体实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的保护内容不局限于以下实施例。在不背离专利技术构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本专利技术中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本专利技术的过程、条件、试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ChOx‑ChE/GQDs/N‑F‑TNs光电化学生物传感器制备方法，其特征在于包括：1)用电化学阳极氧化法制备N/F/TiO2NTs电极钛片经打磨光洁，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，以氢氟酸和硝酸的混合液浸润后用丙酮和去离子水冲洗，氮气氛下干燥，然后，以石墨电极为阴极，钛片为阳极，外加电压20V，以含有NH4F的(NH4)2SO4溶液为电解质，在电化学反应器中反应，经煅烧制得N/F/TiO2NTs电极；2)用高温裂解法制备GQDs并修饰N‑F‑TNs电极将N/F/TiO2NTs电极浸入含有GQDs溶液中，浸泡10min，用二次蒸馏水冲洗，室温晾干，GQDs被修饰在N/F/TiO2NTs修饰电极表面，制得GQDs/N‑F‑TNs电极；3)用交联法构建ChOx‑ChE/GQDs/N‑F‑TNs光电化学生物传感器将含有ChOx‑ChE和壳聚糖的酶溶液滴涂在GQDs/N‑F‑TNs修饰电极，晾干得到所述ChOx‑ChE/GQDs/N‑F‑TNs光电化学生物传感器。

【技术特征摘要】
1.一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器制备方法，其特征在于包括：1)用电化学阳极氧化法制备N/F/TiO2NTs电极钛片经打磨光洁，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，以氢氟酸和硝酸的混合液浸润后用丙酮和去离子水冲洗，氮气氛下干燥，然后，以石墨电极为阴极，钛片为阳极，外加电压20V，以含有NH4F的(NH4)2SO4溶液为电解质，在电化学反应器中反应，经煅烧制得N/F/TiO2NTs电极；2)用高温裂解法制备GQDs并修饰N-F-TNs电极将N/F/TiO2NTs电极浸入含有GQDs溶液中，浸泡10min，用二次蒸馏水冲洗，室温晾干，GQDs被修饰在N/F/TiO2NTs修饰电极表面，制得GQDs/N-F-TNs电极；3)用交联法构建ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器将含有ChOx-ChE和壳聚糖的酶溶液滴涂在GQDs/N-F-TNs修饰电极，晾干得到所述ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器。2.如权利要求1所述的一种ChOx-ChE/GQDs/N-F-TNs光电化学生物传感器制备方法，其特征在：所述步骤1)用电化学阳极氧化法制备N/F/TiO2NTs电极，其特征在于：采用阳极氧化技术制备高序排列的二氧化钛纳米管阵列(TiO2NTs)同时一步掺杂氮氟元素，掺杂氮氟元素的TiO2NTs(N/F/TiO2NTs)禁带宽度减小，对600nm(可见光区)以下光有...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄齐林，黄旭花，李明，史云东，林洪，周元清，曾艳萍，吴云英，仲一卉，
申请(专利权)人：玉溪师范学院，
类型：发明
国别省市：云南,53