本发明专利技术涉及安培型检测苯并芘的生物传感器及制备方法和用途，安培型检测苯并芘的生物传感器制备方法为：将１０－２０ｍｇ纳米蒙脱土加入１－２ｍＬ蒸馏水中持续搅拌１０－１５小时，静置３－５小时后，于每分钟３０００－５０００转的离心机中离心２０－３０分钟取上清液得到纳米蒙脱土悬浮液，将０．５－２毫克双十六烷基磷酸加入到０．５－１毫升纳米蒙脱土悬浮液中，在７００Ｗ超声仪中超声分散１２－１６小时得到纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸的分散液；将１ｍｇ细胞色素ｐ４５０１Ａ１直接溶于１ｍＬ的ｐＨ５．０－８．０缓冲液中得到细胞色素ｐ４５０１Ａ１液；将分散液与细胞色素ｐ４５０１Ａ１液等体积混合，取５微升混合液涂附在基体上，室温晾干而得到。本发明专利技术制得的生物传感器不但能实现细胞色素Ｐ４５０１Ａ１直接的电子传递，还保持生物活性，稳定性和重现性较好，而且操作简单、条件易于控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种安培型苯并芘生物传感器及制备方法和用途，适用于细胞色素 P4501A1的直接电化学研究及苯并芘的实际检测。
技术介绍
细胞色素P450是一种含血红素的酶，可以代谢许多的I相酶反应，细胞色素 P4501A1 (CYPlAl)是苯并芘活化过程中最重要的代谢酶。一直以来，细胞色素P4501A1被 用于体外检测苯并芘，但都需要加入细胞色素P450还原酶，以提供细胞色素P4501A1氧化 还原反应所需的电子。现在人们感兴趣的是第三代生物传感器的研究，也就是酶的直接电 化学研究，电极能为P450直接提供电子使P450发挥催化作用，不需要其他的供电子体。然 而，在没有修饰的电极上，P450酶直接的电子传递很困难，因为血红素包埋在蛋白内部很难 与电极表面相互作用， 各种电极修饰技术用来实现P450的直接电化学。纳米蒙脱土以其 独特的结构、电学、力学和光学特性及其在纳米
潜在的广泛应用前景而受到众多 电分析工作者的青睐，他们一直致力于将纳米蒙脱土应用到电分析化学中来。双十六烷基 磷酸是含有两条长碳氢链的疏水性表面活性剂，基于疏水作用双十六烷基磷酸可有效地将 双十六烷基磷酸分散于纳米蒙脱土的悬浮液中，而且双十六烷基磷酸悬浮液有很好的成膜 性，容易固定于电极表面。另外，双十六烷基磷酸还可形成类生物膜的双层膜的结构，用来 固定酶可保持酶的生物活性。本专利技术是将纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸各自的优良特性结 合起来，制备一种混合膜，直接包埋细胞色素P4501A1而实现该生物传感器的制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安培型苯并芘生物传感器及制备方法和用途，本专利技术制 得的基于细胞色素P4501A1的生物传感器不但能实现细胞色素P4501A1直接的电子传递， 还保持其高度的生物活性，能催化其底物一苯并芘的氧化，稳定性和重现性较好，而且本 专利技术的制备方法本身具有操作简单、条件易于控制等优点。安培型检测苯并芘的生物传感器，其特征在于按重量百分比计，由40-49. 5%的 纳米蒙脱土、40-49. 5%的双十六烷基磷酸和1-20%的细胞色素ρ4501Α1组成，细胞色素 P4501A1直接物理包埋于由纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸组成的混合膜内。所述的由纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸组成的混合膜的制备方法为将10_20mg 纳米蒙脱土加入l_2mL蒸馏水中持续搅拌10-15小时，静置3_5小时后，于每分钟 3000-5000转的离心机中离心20-30分钟取上清液得到纳米蒙脱土悬浮液，将0. 5_2毫克双 十六烷基磷酸加入到0. 5-1毫升纳米蒙脱土悬浮液中，在700W超声仪中超声分散12-16小 时得到纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸的分散液；将分散液滴涂在基体上，室温晾干，得到由 纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸组成的混合膜。所述的基体为热裂解石墨电极、玻碳电极、普 通光谱石墨电极、金电极或钼电极。所述的安培型检测苯并芘的生物传感器的制备方法，其特征在于按以下步骤进行(1)、将10-20mg纳米蒙脱土加入l_2mL蒸馏水中持续搅拌10-15小时，静置3_5小时后，于每分钟3000-5000转的离心机中离心20-30分钟取上清液得到纳米蒙脱土悬浮液， 将0. 5-2毫克双十六烷基磷酸加入到0. 5-1毫升纳米蒙脱土悬浮液中，在700W超声仪中 超声分散12-16小时得到纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸的分散液；(2)、将Img细胞色素 P4501A1直接溶于ImL的pH5. 0-8. 0的缓冲液中得到细胞色素ρ4501Α1液；(3)、将分散液 与细胞色素P4501A1液等体积混合，取5微升混合液涂附在基体上，室温晾干，得到安培型 检测苯并芘的生物传感器。所述的缓冲液为磷酸缓冲液或Tris-HCl缓冲液。本专利技术制备的安培型检测苯并芘的生物传感器能实现细胞色素ρ4501Α1的直接 电化学并保持酶的生物活性，可用于苯并芘的检测。本专利技术具有以下的特点1、能实现细胞色素ρ4501Α1的直接电化学，不需要加入其他的细胞色素ρ4501Α1 供电子体；2、细胞色素P4501A1保持其生物活性，能催化其底物_苯并芘的氧化；3、有较好的重现性和稳定性；4、该专利技术的操作简单、条件温和、操作参数较易控制，这些有利条件将极大地促进 了该生物传感器的实际应用。附图说明图1为未固定细胞色素P4501A1纳米蒙脱土-双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨 电极和本专利技术制得的固定有细胞色素P4501A1纳米蒙脱土-双十六烷基磷酸修饰的热裂解 石墨电极分别在PH7. 0的磷酸缓冲液(充氮气30分钟以除去氧气)的循环伏安图；图2为固定有细胞色素P4501A1纳米蒙脱土-双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨 电极对苯并芘的安培检测图。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行详细的说明实施例1 安培型检测苯并芘的生物传感器制备将IOmg纳米蒙脱土加入ImL蒸 馏水中持续搅拌12小时，静置5小时后，于3500rpm离心机中离心30分钟取上清液得到纳 米蒙脱土悬浮液，将0. 5毫克双十六烷基磷酸加入到0. 5毫升纳米蒙脱土悬浮液，在700w 超声仪中超声分散16小时得到纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸的分散液；将Img的细胞色 素ρ4501Α1直接溶于ImL的pH7. 0的磷酸缓冲液中得到细胞色素ρ4501Α1液；将所得的分 散液与细胞色素P4501A1液等体积混合，取5微升混合液涂附在热裂解石墨电极上，室温晾 干，得到安培型检测苯并芘的生物传感器。将所得的细胞色素ρ4501Α1/纳米蒙脱土 -双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨电 极放于pH7. 0的磷酸缓冲液(充氮气30分钟以除去氧气)，在-0. 9伏到0. 1伏电位范围 内以1伏/秒的扫速进行循环扫描，其结果见图1。图1中曲线a和b分别为未固定细胞 色素ρ4501Α1/纳米蒙脱土 -双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨电极和固定有细胞色素 P4501A1/纳米蒙脱土-双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨电极在pH7. 0的磷酸缓冲液的循 环伏安图。从图1中可以很清楚地看到，未固定细胞色素P4501A1/纳米蒙脱土-双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨电极上没有任何的氧化还原峰出现(曲线a)，而在固定有细胞色 素ρ4501Α1/纳米蒙脱土 -双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨电极出现一对峰形很好的氧 化还原峰(曲线b)。说明本专利技术得到的固定化细胞色素P4501A1能实现其活性中心的直接 电子传递。将所得的细胞色素ρ4501Α1/纳米蒙脱土 -双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨 电极放于pH7. 0的磷酸缓冲液(充氮气30分钟以除去氧气)于-0. 45伏下进行苯并芘 的安培检测，其结果见图2。从图2中可以很清楚地看到，在细胞色素P4501A1/纳米蒙脱 土 _双十六烷基磷酸修饰的热裂解石墨电极，连续加入3. 3微摩尔苯并芘后，该电极还原电 流迅速增加并能在较快的时间(50秒)达到稳态。说明本专利技术得到的基于固定化细胞色素 P4501A1的生物传感器能催化苯并芘的氧化。 实施例2 安培型检测苯并芘的生物传感器制备将IOmg纳米蒙脱土加入ImL蒸 馏水中持续搅拌12小时，静置3小时后，于3500rpm离心机中离心30分钟取上清液得到纳 米蒙脱土悬浮液，将2毫克双十六烷基磷酸加入到本文档来自技高网...
【技术保护点】
安培型检测苯并芘的生物传感器，其特征在于：按重量百分比计，由４０－４９．５％的纳米蒙脱土、４０－４９．５％的双十六烷基磷酸和１－２０％的细胞色素ｐ４５０１Ａ１组成，细胞色素ｐ４５０１Ａ１直接物理包埋于由纳米蒙脱土和双十六烷基磷酸组成的混合膜内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴云华，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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