[发明专利]一种基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶生物传感器及其制备方法与应用

说明书

本发明属于电化学生物传感器技术领域，具体公开了一种基于羧基化纳米氧化锌的检测甘油的酶生物传感器及其制备方法与应用。所述酶生物传感器采用经典的三电极体系，其中工作电极上固化特定的物质识别膜，所述物质识别膜主要由羧基化氧化锌材料层、甘油激酶溶液、甘油三磷酸氧化酶溶液及壳聚糖溶液混合制备而成，将所述修饰后的工作电极与参比电极和对电极组成三电极体系，得到所述检测甘油的酶生物传感器。本发明所得检测甘油的酶生物传感器具有良好的电子传递性，能将反应产生的电子进行良好的转移，能实现生物分子的选择性检测，提高所述生物传感器的反应速度，具有良好的选择性、重现性和稳定性。

技术领域

本发明属于电化学生物传感器技术领域，具体涉及一种基于羧基化纳米氧化锌的检测甘油的酶生物传感器及其制备方法与应用。

背景技术

甘油，也称为1,2,3-丙三醇，是葡萄酒发酵早期的主要副产物之一。由于其具有甜度和粘度，一定量的甘油可以减弱酒的苦味，使葡萄酒口感圆润，是评价葡萄酒质量的重要指标之一。在葡萄酒的正常发酵过程中，其产生的甘油含量通常为4～15g/L，甘酒比为6％～10％。为了牟取更多利润，一些不法商家可能会在勾兑葡萄酒中加入甘油，以提高葡萄酒的口感，这在我国和其它国家都是严厉禁止的。目前，检测甘油的方法有：高效液相色谱、气相色谱、分光光度法、电化学方法等。传统测定方法所用仪器复杂、检测时间久、选择性较低、费用较高、干扰较多。而电化学方法具有检测简单、快捷、成本低、灵敏度高、检测结果准确等优点。因此，开发简便、快速、低成本和高灵敏的测定甘油含量的电化学传感器具有重要意义。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶生物传感器，其具有良好的选择性、灵敏度和稳定性；

本发明的另一目的在于提供一种上述基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶生物传感器的制备方法；

本发明的再一目的在于提供上述基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶生物传感器在甘油检测中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶生物传感器，由参比电极、对电极和基于羧基化纳米氧化锌的酶修饰工作电极组成；

所述参比电极为饱和甘汞电极，所述对电极为铂电极。

所述基于羧基化纳米氧化锌的酶修饰工作电极由工作电极及固化在工作电极表面的物质识别膜组成；其中，所述物质识别膜主要由羧基化氧化锌材料层(c-ZnO)、甘油激酶水溶液(GK)、甘油三磷酸氧化酶水溶液(GPO)及壳聚糖乙酸溶液(CHIT)混合制备而成；所述工作电极优选为金电极。

优选地，所述的羧基化纳米氧化锌材料的制备过程如下：

将氧化锌前驱体煅烧后制备得到纳米氧化锌，然后通过自由基聚合制备羧基化纳米氧化锌材料。

其中，所述氧化锌前驱体制备方法为：将(NH₄)₂CO₃水溶液加入ZnSO₄水溶液中得到混合溶液，然后加热反应，反应完成后纯化干燥得到氧化锌前驱体。

氧化锌前驱体制备过程中，所述(NH₄)₂CO₃水溶液和ZnSO₄水溶液的浓度独立地为0.5～5mol/L，所述(NH₄)₂CO₃水溶液和ZnSO₄水溶液的用量满足所得混合溶液的pH＝7～9，优选为pH＝8；