本发明专利技术涉及光敏电极领域，公开了一种用于黑米中葡萄糖含量检测的纳米复合物光敏电极制备及检测方法。合成纳米金与二氧化锡纳米复合物修饰于电极，运用循环伏安法将光电活性物质聚合于纳米金与二氧化锡纳米复合物修饰的电极表面，再将葡萄糖氧化酶通过包埋与交联相结合的方式固定于光敏电极。采用三电极体系，构建的纳米金与二氧化锡纳米复合物修饰的生物酶光敏电极作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氙灯作为光源。制作的纳米金与二氧化锡纳米复合物光敏电极对一定浓度范围内的葡萄糖具有光电化学响应，能够对黑米中葡萄糖进行快速地检测。中葡萄糖进行快速地检测。
【技术实现步骤摘要】
一种检测黑米中葡萄糖的纳米复合物光敏电极制备及检测方法
[0001]本专利技术涉及一种纳米复合物光敏电极的制备及检测方法，尤其涉及一种用于黑米中葡萄糖的检测方法。
技术介绍
[0002]葡萄糖是人体能量的来源，维持着正常的生命活动，葡萄糖比其他单糖更易消化吸收。葡萄糖除了可以补充大脑营养，预防由于压力导致的脑力透支，还可以促进肝脏的解毒，起到保护肝脏的作用。对于葡萄糖含量的测定普遍采用荧光光谱分析法、高效液相色谱法、离子色谱法、比色法、酶法等，这些方法普遍存在仪器昂贵、操作繁琐、耗时较长的缺点，电化学方法很好的弥补了传统方法的不足。黑米是一种有色大米，麸皮表面富集花色苷而乌黑发亮，具有较高的食用和药用价值，可以起到抗氧化、抗炎和抗癌作用。黑米中也同样含有葡萄糖作为营养成分，对于黑米中葡萄糖的含量的快速检测方法较少，研究方便快捷的黑米中葡萄糖的检测技术是极其必要的。利用光电化学分析原理，研制纳米金与二氧化锡纳米复合物(AuNPs/SnO2)修饰电极快速检测黑米中的葡萄糖含量。
技术实现思路
[0003]为了实现黑米中葡萄糖的快速准确检测，本专利技术提供了一种用于检测黑米中葡萄糖含量的纳米复合物光敏电极制备以及检测方法。所述纳米复合物光敏电极在2～8mg/g范围内葡萄糖含量与光电流呈线性关系，方法检出限为0.5mg/g(S/N＝3)。该光敏电极能够准确快速地对黑米中的葡萄糖进行检测。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于检测黑米中葡萄糖的纳米复合物光敏电极的制作方法，包括以下步骤：
[0005](1)AuNPs与SnO2纳米复合物制备
[0006]HAuCl4·
4H2O与SnO2粉末充分混合，再将柠檬酸三钠与NaBH4加入混合液中，充分反应获得AuNPs/SnO2，壳聚糖溶解上述混合物，然后滴于ITO电极表面。
[0007](2)光电活性物质的沉积
[0008]将AuNPs/SnO2修饰的ITO放入光电活性物质硫堇(Th)溶液中，采用循环伏安法进行电聚合，聚合聚硫堇(PTh)的光敏电极经磷酸盐缓冲溶液(PBS)冲洗，然后干燥。
[0009](3)酶修饰光敏电极
[0010]分别将壳聚糖、戊二醛移至电极表面成膜，并洗涤干燥，然后固定葡萄糖氧化酶，反应一定时间，冲洗备用，制成纳米复合物光敏电极置于4℃的冰箱保存。
具体实施方式：
[0011]具体实施方式一：
[0012]AuNPs/SnO2制备方法如下：将40～60mL HAuCl4·
4H2O溶液倒入盛有50mg SnO2粉
末的烧杯中，充分搅拌。然后将0.002～0.003g柠檬酸三钠和500μLNaBH4溶液(0.05M)缓慢倒入上述混合物中，并保持剧烈搅拌2h。8000rpm离心3min获得AuNPs/SnO2，洗涤几次，然后在40℃的烘箱中干燥6h。利用超纯水将ITO电极冲洗干净。在超声作用下将1.0mL壳聚糖(0.5％)与0.5～1.5mg/mL
‑1AuNPs/SnO2充分溶解，得到均匀的溶液。取7μL上述溶液滴加到ITO电极的表面，晾干备用。
[0013]具体实施方式二：
[0014]本实施方式与具体实施方式一的不同点在于HAuCl4·
4H2O溶液添加量为40～60mL，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式一相同。
[0015]具体实施方式三：
[0016]本实施方式与具体实施方式一的不同点在于柠檬酸三钠添加量为0.002～0.003g，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式一相同。
[0017]具体实施方式四：
[0018]本实施方式与具体实施方式一的不同点在于AuNPs/SnO2添加量为0.5～1.5mg/mL
‑1，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式一相同。
[0019]具体实施方式五：
[0020]沉积光电活性物质：将2～5mg的硫堇溶于3mL的醋酸溶液(4.4mol
·
L
‑1,pH 1.9)中配制硫堇溶液。AuNPs/SnO2修饰电极插入到Th溶液中，利用循环伏安法电聚合制备聚硫堇膜，扫描电压范围从
‑
0.3V到1.2V，扫描速率为80mV
·
s
‑1，电聚合的圈数为11～24。电极上过量的Th单体利用PBS(pH 6)冲洗掉并且干燥。
[0021]具体实施方式六：
[0022]本实施方式与具体实施方式五的不同点在于硫堇的添加量为2～5mg，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式五相同。
[0023]具体实施方式七：
[0024]本实施方式与具体实施方式五的不同点在于循环伏安法电聚合的圈数为11～24，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式五相同。
[0025]具体实施方式八：
[0026]纳米复合物光敏电极的酶修饰：用移液枪将5μL浓度为0.5～1.5％壳聚糖溶液转移到光敏电极表面，室温干燥成膜。然后用pH 6的PBS洗涤，晾干。电极表面涂以5μL浓度为0.5～1％戊二醛溶液，硬化30min后，用pH 6的PBS洗涤电极干燥，并滴加5μL浓度为1～2mg
·
mL
‑1葡萄糖氧化酶溶液，室温固定化反应0.4～1.6h。用去离子水冲洗，制备纳米复合物光敏电极保存在4℃的冰箱备用。
[0027]具体实施方式九：
[0028]本实施方式与具体实施方式八的不同点在于壳聚糖浓度为0.5～1.5％，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式八相同。
[0029]具体实施方式十：
[0030]本实施方式与具体实施方式八的不同点在于戊二醛浓度为0.5～1％，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式八相同。
[0031]具体实施方式十一：
[0032]本实施方式与具体实施方式八的不同点在于葡萄糖氧化酶浓度为1～2mg
·
mL
‑1，
在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式八相同。
[0033]具体实施方式十二：
[0034]本实施方式与具体实施方式八的不同点在于固定化反应时间为0.4～1.6h，在此条件制备纳米复合物光敏电极其它步骤与具体实施方式八相同。
[0035]具体实施方式十三：
[0036]纳米复合物光敏电极的葡萄糖含量检测：采用光电化学检测系统与电化学工作站结合进行葡萄糖的光电化学检测。光电化学检测的三电极系统如下：纳米复合物修饰光敏电极为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极。在室温条件下以pH 5～8的PBS为电解液，光源由300W氙灯与滤光片组成，光照强度控制在7～17mW/cm，在光电界面施加0.4～0.7V的偏置电压。启动光电检测系统以及电化学工作站，将电极伸入电解池中，开启斩光器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种检测黑米中葡萄糖的纳米复合物光敏电极制备及检测方法，其特征在于制备纳米复合物光敏电极以及黑米中葡萄糖的检测方法通过以下步骤实现：步骤一：本发明的纳米金与二氧化锡纳米复合物(AuNPs/SnO2)制备方法如下：将40～60mL HAuCl4·
4H2O溶液倒入盛有50mg SnO2粉末的烧杯中，充分搅拌。然后将0.002～0.003g柠檬酸三钠和500μL NaBH4溶液(0.05M)缓慢倒入上述混合物中，并保持剧烈搅拌2h。8000rpm离心3min获得AuNPs/SnO2，洗涤几次，然后在40℃的烘箱中干燥6h。利用超纯水将ITO电极冲洗干净。在超声作用下将1.0mL壳聚糖(0.5％)与0.5～1.5mg/mL
‑1AuNPs/SnO2充分溶解，得到均匀的溶液。取7μL上述溶液滴加到ITO电极的表面，晾干备用。步骤二：光电活性物质的沉积：将2～5mg的硫堇溶于3mL的醋酸溶液(4.4mol
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‑1,pH 1.9)中配制硫堇溶液。AuNPs/SnO2修饰电极插入到Th溶液中，利用循环伏安法电聚合制备聚硫堇膜，扫描电压范围从
‑
0.3V到1.2V，扫描速率为80mV
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‑1，电聚合的圈数为11～24。电极上过量的Th单体利用PBS(pH 6)冲洗掉并且干燥。步骤三：纳米复合物光敏电极的酶修饰：用移液枪将5μL浓度为0.5～1.5％壳聚糖溶液转移到光敏电极表面，室温干燥成膜。然后用pH 6的PBS洗涤，晾干。电极表面涂以5μL浓度为0.5～1％戊二醛溶液，硬化30min后，用pH 6的PBS洗涤电极干燥，并滴加5μL浓度为1～2mg
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‑1葡萄糖氧化酶溶液，室温固定化反应0.4～1.6h。用去离子水冲洗，制备纳米复合物光敏电极保存在4℃的冰箱备用。步骤四：纳米复合物光敏电极的葡萄糖含量检测：采用光电化学检测系统与电化学工作站结合进行葡萄糖的光电化学检测。光电化学检测的三电极系统如下：纳米复合物修饰光敏电极为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极。在室温条件下以pH 5～8的PBS为电解液，光源由300W氙灯与滤光片组成，光照强度控制在7～17mW/cm，在光电界面施加0.4～0.7V的偏置电压。启动光电检测系统以及电化学工作站，将电极伸入电解池中，开启斩光器，每20s斩光...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋旸，沙金成，任曼妮，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：
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