[发明专利]交联的聚合离子液体材料的制备方法及其在辣根过氧化物酶修饰电极上的应用

说明书

本发明公开了一种包含交联的聚合离子液体微球材料的修饰电极的制备方法，包括：步骤1：合成交联的聚合离子液体微球；称取单体1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑溴盐、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵构成分散水相，其中以PBS为分散剂；以十二烷和span 80构成油相；将分散水相逐滴加入油相，得到PIL的油包水乳液，继续向油包水乳液中加入TEMED进一步引发PIL的聚合反应，聚合后形成微球结构的凝胶颗粒，离心回收，被水膨胀的凝胶颗粒经冻干后制备得到白色粉末PIL‑M；电极PIL‑M‑HRP‑Nafion/GCE实现了HRP的直接电化学行为，此外，电极PIL‑M‑HRP‑Nafion/GCE对H₂O₂，NaNO₂也表现出更好的电催化性能，具有较宽的线性范围，低检出限，良好的选择性等。

技术领域

本发明公开涉及酶生物传感器技术领域，尤其涉及交联的聚合离子液体微球材料的修饰电极的制备方法及其电化学应用。

背景技术

过氧化氢(H₂O₂)作为氧化剂广泛应用于制药、临床、环境保护等行业。此外，因其具有氧化还原特性，H₂O₂作为介质广泛应用于生物及食品行业。然而，过量的H₂O₂对人体的中枢神经系统具有破坏性影响，可引起阿兹海默症，帕金森病等。因此，实现H₂O₂快速、灵敏、准确、实用的分析检测具有重要的意义。

目前，应用于测定H₂O₂可采用色谱法、化学发光法、滴定法、分光光度法荧光法、电化学方法等。其中，电化学传感器和生物传感器因其具有高灵敏度、良好的选择性、适用实时监测、成本低、操作简单等特点被广泛应用于H₂O₂的分析检测。酶生物传感器在具备以上优点的同时相较于非酶传感器可有效降低工作电位，进而提高电子传递动力学以及可有效避免其他电活性物质干扰等特点被广泛关注。

辣根过氧化物酶(HRP)作为过氧化氢酶的一员，常被应用于过氧化氢酶结构、动力学、热力学性质的研究，特别是在制备H₂O₂电化学酶生物传感器最具代表性的酶。然而，由于酶生物大分子构象差，氧化还原活性中心被深埋，HRP在裸电极上难以实现直接电子转移。

发明内容

鉴于此，本发明公开提供了一种交联的聚合离子液体微球材料的修饰电极的制备方法及其电化学应用，以实现对H₂O₂、NaNO₂的良好分析检测性能及催化性能。

本发明提供的技术方案，具体为，一种交联的聚合离子液体微球材料的修饰电极的制备方法，包括：

步骤1：合成交联的聚合离子液体微球；称取单体1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵构成分散水相，其中以PBS为分散剂；以十二烷和span 80构成油相；将分散水相逐滴加入油相，得到PIL的油包水乳液，继续向油包水乳液中加入TEMED进一步引发PIL的聚合反应，聚合后形成微球结构的凝胶颗粒，离心回收，被水膨胀的凝胶颗粒经冻干后制备得到白色粉末PIL-M；

步骤2：制备修饰电极PIL-M-HRP-Nafion/GCE。

优选地，首先取0.125g单体1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐，0.01g交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.0025g引发剂过硫酸铵构成分散水相，以0.1M PBS为分散剂，以75μL十二烷和25μL span 80构成油相。

优选地，步骤2所述制备修饰电极PIL-M-HRP-Nafion/GCE包括：

1)预处理玻碳电极GCE，d＝3mm；