辣根過(guò)氧化物酶多層膜酶電極的構(gòu)筑及其應(yīng)用.pdf

1、構(gòu)筑多層有序膜的酶電極是實(shí)現(xiàn)酶電極穩(wěn)定性制備和深入發(fā)展的重要途徑，逐層自組裝技術(shù)(Layer-by-layer assembly,LBL assembly)可以進(jìn)行有機(jī)超薄膜有序構(gòu)筑，并具有操作簡(jiǎn)單、膜厚度納米可控、膜結(jié)構(gòu)和性能易于調(diào)節(jié)、適合成膜物質(zhì)多等特點(diǎn)。因此，通過(guò)LBL方法交替組裝構(gòu)筑酶多層膜及多層膜酶電極的研究具有重要意義。 論文研究了靜電組裝和生物識(shí)別組裝辣根過(guò)氧化酶(HRP)多層膜電極的構(gòu)筑方法，并在金電極表面組裝

2、構(gòu)筑了系列HRP多層膜電極，包括聚烯丙基胺鹽酸鹽(PAH)/HRP多層膜電極，有PAH/PSS(聚苯乙烯磺酸鈉)/PAH前體膜的單層和多層Con A(伴刀豆球蛋白)/HRP電極，HRP/GOx(葡萄糖氧化酶)雙酶多層膜電極，及預(yù)混合小分子染料耐爾藍(lán)(NB)的PSS-NB/HRP多層膜無(wú)試劑電極。研究制備的HRP電極用于過(guò)氧化氫、酚類化合物、胺類化合物分析檢測(cè)，具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 論文研究了靜電LBL組

3、裝構(gòu)筑HRP多層膜電極，主要以HRP與聚電解質(zhì)PAH靜電組裝構(gòu)筑PAH/HRP多層膜酶電極，用AFM方法對(duì)PAH/HRP多層膜的表面形貌、粗糙度和均勻性進(jìn)行表征分析。結(jié)果表明，以兒茶酚為底物，在組裝1-5個(gè)PAH/HRP雙層時(shí)，多層膜電極的響應(yīng)隨著酶的組裝層數(shù)的增加而提高。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化電極制備和分析測(cè)定的條件，(PAH/HRP)<,5>電極對(duì)兒茶酚的線性范圍為6.0-120.0μmol1<'-1>，靈敏度為48.91 nA l μmol<'

4、-1>；常見(jiàn)葡萄糖和抗壞血酸對(duì)PAH/HRP的多層膜電極測(cè)定酚類物質(zhì)沒(méi)有干擾；PAH/HRP多層膜電極對(duì)樣品消毒液回收率為98.7-109％。對(duì)于酚類化合物測(cè)定，靈敏度主要取決于分子中取代基的共軛給電子效應(yīng)，取代基的共軛給電子效應(yīng)越強(qiáng)靈敏度越大。 論文研究了生物識(shí)別組裝構(gòu)筑了HRP單層和多層膜電極，在金電極表面組裝PAH/PSS/PAH前體膜，以ConA與HRP生物識(shí)別組裝構(gòu)筑酶電極，用紫外-可見(jiàn)光譜表征了FITC-Con A

5、與HRP的逐層組裝過(guò)程；以兒茶酚為底物考察前體膜中的pH值和鹽度對(duì)組裝HRP電極催化電流的影響。結(jié)果表明，前體膜的組裝pH值和NaCl濃度分別為12.0和0.4 mol l<'-1>時(shí)，HRP電極的催化電流最大；在組裝1-4個(gè)Con A/HRP雙層時(shí)，多層膜電極的響應(yīng)隨著酶的組裝層數(shù)的增加而提高。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化電極制備和分析測(cè)定的條件，(Con A/HRP)<,4>電極測(cè)定了一系列酚類物質(zhì)的分析性能，對(duì)兒茶酚的線性范圍為6.0-48.0 μm

6、ol l<'-1>，靈敏度為162.79 nA l μmol<'-1>；生物識(shí)別組裝構(gòu)筑的(ConA/HRP)<,4>電極的靈敏度(162.79 nA l μmol<'-1>)優(yōu)于靜電組裝構(gòu)筑的(PAH/HRP)<,5>電極的靈敏度(48.91 nA l μmol<'-1>)。論文研究了生物識(shí)別作用組裝HRP/GOx雙酶多層膜電極，以ConA與HRP和GOx之間的生物識(shí)別構(gòu)筑了HRP/GOx多層膜電極，AFM方法對(duì)不同組裝層膜的表面形貌

7、、粗糙度和均勻性進(jìn)行表征分析。優(yōu)化電極制備和測(cè)定條件，(ConA/HRP)<,2>-(Con A/GOx)<,2>雙酶多層膜電極測(cè)定了酚類和芳香胺物質(zhì)，對(duì)兒茶酚和對(duì)苯二胺的線性范圍分別為6.0-60.0和7.6-68.4 μmol l<'-1>，靈敏度分別為76.82和131.59 nAl μmol<'-1>；常見(jiàn)葡萄糖和抗壞血酸對(duì)測(cè)定酚類物質(zhì)和芳香胺類物質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生干擾；由于在電極表面“原位”過(guò)氧化氫，降低了過(guò)氧化氫對(duì)組裝酶的抑制作用，

8、提高了HRP/GOx雙酶電極的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。 論文研究了小分子染料耐爾藍(lán)和聚電解質(zhì)(PSS)預(yù)混合并與HRP靜電交替組裝的多層膜電極，用紫外-可見(jiàn)光譜對(duì)PSS-NB/HRP的逐層組裝過(guò)程進(jìn)行了表征。研究了PSS-NB溶液中鹽度及組裝層數(shù)的影響，當(dāng)PSS-NB溶液的鹽度為0.3 mol l<'-1>、兩個(gè)雙層(PSS-NB/HRP)修飾電極表面時(shí)，該電極對(duì)過(guò)氧化氫的響應(yīng)線性范圍為0.20-7.03 mmol l<'-1>，靈敏