一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，制备步骤包括步骤S1.玻璃珠羟基化；步骤S2.玻璃珠硅烷化；步骤S3.玻璃珠与葡萄糖结合；步骤S4.在玻璃珠表面合成聚合物颗粒，形成葡萄糖合成酶；步骤S5.分离高特异性的葡萄糖合成酶。本发明专利技术提供一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，通过活化玻璃珠表面，令玻璃珠与葡萄糖结合，然后再结合聚合物形成葡萄糖合成酶，通过该方式制成的人工合成酶对温度与PH值敏感度低，受影响幅度小，可直接用于血糖电化学传感器。可直接用于血糖电化学传感器。可直接用于血糖电化学传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法


[0001]本专利技术涉及合成酶
，更具体地说，是涉及一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法。

技术介绍

[0002]糖尿病是由遗传、免疫等各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗等而引发的代谢紊乱综合征，在对糖尿病人的治疗过程中，检测患者血糖是十分必要的。生物电化学传感器具有简单便捷、价格便宜、灵敏度高等优点，因此广泛用于医疗健康的治疗中，其中在糖尿病的血糖检测中起到主要的作用。通过生物电化学传感器对血糖进行监控，通常是使用葡萄糖生物电化学传感器，葡萄糖生物电化学传感器的测试原理具有多种方法，包括氧化酶法、光谱分析法、荧光检测法等。目前技术最成熟、检测精度最高的技术是葡萄糖氧化酶法，即将葡萄糖氧化酶固定在电极上，并将电极置于试液中，检测试液内葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应的电流信号，以判断试液中葡萄糖的含量。
[0003]其中，氧化酶法采用的葡萄糖氧化酶多为生物酶，常见的生物酶活性易受到环境影响，尤其是温度与PH值的影响，热敏度高，稳定性低。而连续血糖监测仪的监测时间通常要求达到14天及以上，在长时间的监测过程中，生物酶受到的影响因素过多，导致血糖监测数据波动，准确度降低，不利于进一步对糖尿病的治疗。

技术实现思路

[0004]为了克服现有的生物酶在长时间的血糖连续监测稳定性较差的不足，本专利技术提供一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，利用玻璃珠附着葡萄糖，经由紫外光促进的聚合反应形成高分子聚合物结构的葡萄糖合成酶，相较于蛋白质结构的生物酶，高分子聚合物结构稳定，在耐热型、PH敏感性等方面具有明显的稳定性优势，且葡萄糖合成酶上添加二茂铁作为电子受体，促进电子在感应电极与葡萄糖合成酶之间的转移活动，提高感应电极反馈数据的准确度。
[0005]本专利技术技术方案如下所述：
[0006]一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，制备步骤包括
[0007]步骤S1.玻璃珠羟基化；
[0008]步骤S2.玻璃珠硅烷化；
[0009]步骤S3.玻璃珠与葡萄糖结合；
[0010]步骤S4.在玻璃珠表面合成聚合物颗粒，形成葡萄糖合成酶；
[0011]步骤S5.分离高特异性的葡萄糖合成酶。
[0012]上述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，在步骤S1中，准备氢氧化钠溶液与玻璃珠，将玻璃珠置于氢氧化钠溶液中并对氢氧化钠溶液加热煮沸若干时间，待玻璃珠表面活化后取出，除去玻璃珠表面的氢氧化钠然后干燥。
[0013]进一步的，氢氧化钠溶液中氢氧化钠含量为0.8ml/g。
[0014]进一步的，在除去玻璃珠表面物质时，先采用去离子水多次冲洗，再使用酸性缓冲溶液冲洗。
[0015]上述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，在步骤S2中，将异氰酸丙基三乙氧基硅烷(ICPTES)与N，N
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二异丙基乙胺(DIPEA)置于通风柜内溶解于无水甲苯中，处理混合物中的无机底物后，向混合物中加入经过步骤S1后的玻璃珠进行反应，待反应完全后取出，除去玻璃珠表面未反应物质后干燥。
[0016]进一步的，异氰酸丙基三乙氧基硅烷(ICPTES)的体积分数为5％，N，N
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二异丙基乙胺(DIPEA)的体积分数为1％。
[0017]进一步的，加入0.5ml/g的异氰酸丙基三乙氧基硅烷(ICPTES)溶液处理混合物中的无机底物。
[0018]进一步的，采用丙酮溶液冲洗的方式去除玻璃珠表面为反应物质。
[0019]上述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，在步骤S3中，将葡萄糖与N，N
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二异丙基乙胺(DIPEA)溶解于无水甲苯中形成混合溶液，在混合溶液中加入经步骤S2的玻璃珠，待反应完全后取出，除去玻璃珠表面未反应物质后干燥。
[0020]进一步的，混合溶液中，葡萄糖的摩尔浓度为10mmol/L，N，N
‑
二异丙基乙胺(DIPEA)的体积分数为1％。
[0021]上述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，在步骤S4中，制备与经步骤S3后的玻璃珠表面的葡萄糖结合的聚合物，将聚合物与玻璃珠一同加入玻璃反应容器中，将玻璃反应容器在惰性砌体的保护下置于紫外光下照射。进一步的，将四(3
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巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)、二乙基二硫代氨基羧酸苄酯、α
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甲基丙烯酸(MAA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)及甲基丙烯酸二茂铁(FcMMA)加入乙腈中晃动混合。
[0022]混合溶液内部在紫外光的作用下发生聚合反应，通过紫外光发生的聚合反应，反应速率快，能够在几十秒内转成90％以上的物质转化，并能够根据紫外光的光强调控反应的速率与反应程度，反应过程也不受到温度的影响。在本实施例中，混合液在暗室中完成只针对紫外光的照射，其中设置氦气(或惰性气体)保护，避免空气的加入，令混合液在玻璃珠表面聚合。
[0023]在现有技术中，紫外光的聚合反应常用于材料的固化，如涂层或胶层的固化，类似于在木质产品、纸张、塑料等对温度比较敏感的材料上使用。而本专利技术将其使用在玻璃珠表面葡萄糖与混合液的聚合，以各类丙烯酸酯为基础，该物质在紫外光的作用下能够快速吸收能量，化学键断裂形成自由基，以此为链条连接玻璃珠上的葡萄糖与甲基丙烯酸二茂铁，令二茂铁与葡萄糖合成酶结合，二茂铁能够在与血糖中的葡萄糖发生反应时取代氧作为电子的受体，即利用二茂铁加大电子转移的能力，有效完成电子在葡萄糖合成酶与感应电极之间转移过程，使得测量数据更为准确，反应更为灵敏。
[0024]上述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，在步骤S5中，将步骤S4的玻璃珠与混合物转移至注射管内，除去上清液，获得高特异性结合的葡萄糖合成酶滤液。
[0025]进一步的，在除去上清液的过程中，包括
[0026]步骤A1.使用SPE管吸取、舍弃注射管内的上清液；
[0027]步骤A2.使用乙腈冲洗SPE管多次；
[0028]步骤A3.将注射管进行水浴孵育；
[0029]步骤A4.重复步骤A1
‑
步骤A3多次。
[0030]根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于，本专利技术提供一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，通过活化玻璃珠表面，令玻璃珠与葡萄糖结合，然后再结合聚合物形成葡萄糖合成酶，通过该方式制成的人工合成酶对温度与PH值敏感度低，受影响幅度小，可直接用于血糖电化学传感器。
[0031]本专利技术形成的葡萄糖合成酶为高分子聚合物，而生物酶葡萄糖氧化酶的结构为蛋白质，从基本的化学理论而言，蛋白质具有活性，高分子聚合物的热稳定性要优于蛋白质结构的热稳定性，因此，本专利技术形成的葡萄糖合成酶的稳定性较高，能够适应更复杂的环境。同理，高分子聚合物的PH值敏感性要优于蛋白质结构的PH值敏感性，蛋白质结构的葡萄糖氧化酶基本只在与人体P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，其特征在于，制备步骤包括步骤S1.玻璃珠羟基化；步骤S2.玻璃珠硅烷化；步骤S3.玻璃珠与葡萄糖结合；步骤S4.在玻璃珠表面合成聚合物颗粒，形成葡萄糖合成酶；步骤S5.分离高特异性的葡萄糖合成酶。2.根据权利要求1中所述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，准备氢氧化钠溶液与玻璃珠，将玻璃珠置于氢氧化钠溶液中并对氢氧化钠溶液加热煮沸若干时间，待玻璃珠表面活化后取出，除去玻璃珠表面的氢氧化钠然后干燥。3.根据权利要求2中所述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，其特征在于，在除去玻璃珠表面物质时，先采用去离子水多次冲洗，再使用酸性缓冲溶液冲洗。4.根据权利要求1中所述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，将异氰酸丙基三乙氧基硅烷(ICPTES)与N，N
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二异丙基乙胺(DIPEA)置于通风柜内溶解于无水甲苯中，处理混合物中的无机底物后，向混合物中加入经过步骤S1后的玻璃珠进行反应，待反应完全后取出，除去玻璃珠表面未反应物质后干燥。5.根据权利要求5中所述的一种用于连续血糖监测上的合成酶的制备方法，其特征在于，异氰酸丙基三乙氧基硅烷(ICPTES)的体积分数为5％，N，N
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二异丙基乙胺(DIPEA)的体积分数为1％。6.根据权利要求5中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：深圳可孚生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：