[发明专利]一种基于酪氨酸酶纳米胶囊电化学传感器的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种电化学传感器，其特征在于：所述电化学传感器使用酶纳米胶囊作为酶电极生物识别分子或者酶电极生物识别元件的一部分；所述酶纳米胶囊为酪氨酸酶纳米胶囊；

所述酪氨酸酶纳米胶囊的制备方法包括以下步骤：

(1)酶的表面修饰：配置酪氨酸酶缓冲盐溶液，向所述酪氨酸酶缓冲盐溶液中加入含烯基小分子的溶液，于0-8℃下反应1-3h，透析，得到溶液A；

(2)原位自由基聚合：首先向所述溶液A中加入稳定剂，然后再加入单体和交联剂，最后加入引发剂，该反应于0-8℃下反应1-3h，透析，得到溶液B；

(3)冷冻干燥：所述溶液B经低温冷冻后，放冻干机中进行冷冻干燥，得到所述酪氨酸酶纳米胶囊；

所述的含烯基的小分子为含丙烯酰基的物质；所述稳定剂为氨基比林；所述单体为丙烯酰胺；所述交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺；所述引发剂为过硫酸铵和四甲基乙二胺。

2.如权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于：所述酪氨酸酶分子具有多个可聚合的基团。

3.如权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于：所述含烯基的小分子为N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺，所述的酪氨酸酶缓冲盐溶液中的酪氨酸酶与N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺的质量比为2:1-20:1；

所述酪氨酸酶缓冲盐溶液为将酪氨酸酶溶于缓冲盐溶液中，所述缓冲盐溶液为Na₂HPO₄·12H₂O和NaH₂PO₄·2H₂O的等摩尔浓度混合液；所述缓冲盐溶液的pH为6.0-7.0；所述缓冲盐溶液的浓度为20-100mmol/L；所述酪氨酸酶缓冲盐溶液中，酪氨酸酶的浓度为2-10mg/mL；

所述含烯基小分子的溶液中，含烯基小分子的浓度为1-20mg/mL，所用溶剂为有机溶剂二甲基亚砜；

所述的透析为：采用截留分子量为12KDa的透析管，在磷酸缓冲盐溶液中进行。

4.如权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于：步骤(2)中，所述的酪氨酸酶与氨基比林的质量比为1:1-10:1；

所述的酪氨酸酶与单体的摩尔比为1:4000-1:8000；

所述的酪氨酸酶与交联剂的摩尔比为1:500-1:1500；

所述的酪氨酸酶与引发剂过硫酸铵的摩尔比为1:100-1:800；所述的引发剂过硫酸铵与四甲基乙二胺的质量比为1:2-1:8。

5.一种权利要求1所述的电化学传感器的制备方法，其特征在于：

包括如下步骤：

(1)配置酪氨酸酶纳米胶囊溶液，浓度为2.0-10.0mg mL^-1；

将壳聚糖溶液加入到所述酪氨酸酶纳米胶囊溶液中充分混匀，得到含有酪氨酸酶纳米胶囊-壳聚糖(nTyr-Chi)复合物溶液；

所述含有酪氨酸酶纳米胶囊-壳聚糖(nTyr-Chi)复合物溶液中：酪氨酸酶纳米胶囊浓度为1.0-5.0mg mL^-1；壳聚糖浓度为0.5-3.0mg mL^-1；

(2)将所述含有酪氨酸酶纳米胶囊-壳聚糖复合物溶液滴加到玻碳电极表面，在室温下静置晾干，得到所述酪氨酸酶纳米胶囊电化学传感器。

6.如权利要求5所述的电化学传感器的制备方法，其特征在于：

所述壳聚糖溶液为将壳聚糖溶于稀乙酸溶液中；所述稀乙酸溶液为0.5％-2％的稀溶液；所述壳聚糖溶液的浓度为2-6mg mL^-1；

所述的壳聚糖是从蟹壳或虾壳中所获得的直链高分子聚合物；所述壳聚糖脱乙酰度为75％-85％；

玻碳电极在进行滴涂之前，其表面先经过抛光处理，过程为：依次用粒径分别为1、0.3、0.05μm的三氧化二铝粉末中的至少一种将玻碳电极表面抛光，然后依次分别在无水乙醇和去离子水中反复超声清洗，之后用高纯氮气将电极表面吹干待用。

7.一种权利要求1所述电化学传感器的应用，其特征在于：所述酪氨酸酶纳米胶囊电化学传感器用于检测水体环境样品或塑料制品中的酚类化合物。