[发明专利]基于石墨烯量子点的类过氧化物酶催化特性的葡萄糖检测方法

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯量子点的类过氧化物酶催化特性的葡萄糖检测方法，属于光学传感技术领域。石墨烯量子点具有类过氧化物酶的催化活性，在双氧水存在时可催化双氧水发生还原，同时使无色的还原型四甲基联苯胺氧化为氧化型四甲基联苯胺而显蓝色，在652 nm处产生紫外吸收峰。当氧气存在时，葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化产生双氧水，再利用石墨烯量子点的类过氧化物酶催化特性催化双氧水还原，溶液中的还原型四甲基联苯胺则发生氧化而显色。葡萄糖的浓度越大，溶液的蓝色越深，紫外吸收强度越强，据此可实现葡萄糖的快速、灵敏和可视化检测。

主权项

基于石墨烯量子点的类过氧化物酶催化特性的葡萄糖检测方法，其特征在于葡萄糖的检测：将葡萄糖氧化酶和葡萄糖溶液混合，在37 °C反应30分钟，葡萄糖氧化酶催化葡萄糖反应产生双氧水；再加入石墨烯量子点和还原型四甲基联苯胺的混合溶液，室温下反应1小时，在石墨烯量子点的催化作用下，双氧水发生还原，同时将还原型四甲基联苯胺氧化为氧化型四甲基联苯胺，使得溶液由无色转变为蓝色，在652 nm处产生明显的紫外吸收峰；吸光度增大的程度与葡萄糖浓度在1‑100 µM范围内呈线性，可用于对葡萄糖的快速和灵敏检测；所述的石墨烯量子点制备步骤如下：（1）氧化石墨烯的制备：将0.5 g石墨粉和0.5 g硝酸钠加入到23 mL质量百分浓度为98%的浓硫酸中，在冰浴条件下搅拌均匀，再慢慢加入3 g高锰酸钾，在35 °C水浴中搅拌至溶液形成棕色糊状物，加入40 mL超纯水并继续搅拌30分钟，再加入100 mL超纯水后，逐滴滴入质量百分浓度为30%的双氧水，直至溶液颜色变为亮黄色为止；将产物趁热过滤并用超纯水清洗至滤液为中性，在真空干燥箱中50 °C干燥，即制得氧化石墨烯；（2）石墨烯片的制备：将氧化石墨烯置于管式炉中，氮气保护下，于300 °C还原2小时，冷却至室温，即制得石墨烯片；（3）石墨烯量子点的制备：将0.05 g石墨烯片置于体积比1:3的浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中超声17小时，加入250 mL超纯水稀释，用0.22 μm的微孔滤膜抽滤至中性为止；将滤饼溶于20 mL超纯水中，用NaOH调节溶液的pH为8左右，将溶液转移到高压反应釜中于200 °C反应12小时，冷却到室温；将得到的溶液用0.22 μm的微孔滤膜过滤除去大体积的石墨烯片，得到的棕色滤液即为石墨烯量子点溶液。