Page 129 - 化工产品质量与安全管理

第四章 化学产品检测技术应用及质量控制

极材料。关于催化型酶电极材料的构建，近些年来有大量的工作发表，取得了较
大的进展。Marilyn 等人将葡萄糖与嵌入在壳聚糖粘膜上的 SWNTs 进行结合，
形成电极薄膜，通过电化学伏安曲线研究反应中的直接电子传导，结果表明，但

SWNTs 与该葡萄糖氧化酶结合时，可增加电极材料中葡萄糖氧化酶的保留值，
但同时酶活有所降低，且该反应中发生并非直接电子传递。亲和型电极材料的构
建相比于催化型电极材料，更加依赖生物技术，因而难度更大，但其研究仍然取
得较大进展。

（二）酶电极材料固定方法
在酶电极使用过程中，其固定方法对后续材料使用的稳定性有着很重要的影
响。酶电极材料与电极之间常见的固定方法主要有以下几种：微胶囊法、凝胶包
埋法、交联法、共价键结合法、吸附法和夹心法。微胶囊法是指通过脂质体将具

有生物活性的物质进行包埋，将水溶性物质包入脂质体水相，将脂溶性物质嵌入
脂质体双层膜内。负载离子信号的脂质体，可以放大 DNA 杂交的电位转导，之
2+
后在表面活性剂作用下释放脂质体表面 Ca 离子，之后可以通过离子选择电极
2+
对 Ca 离子进行高灵敏度检测。基于以上报道，Karin Y 等人评估和讨论了离子
封装效率和信号放大的因素，同时检查了表面活性剂裂解剂的影响。反应中这种
绿色钙离子可以避免之前使用的金属纳米颗粒的毒性，从而将该策略应用于其他
重要生物分子的研究。凝胶包埋法是指通过高分子聚合物，将活性物质进行固定，
该方法一般对活性物质活性无影响或影响较少。在 J.P. HervásPérez 等人的工作中，

以聚甲基丙烯酸为固定系统，通过交联剂 N’，N’- 亚甲基双丙烯酰胺将葡萄
糖氧化酶固定于电极上，用于葡萄糖浓度的检测。同时研究了水凝胶基质的溶胀
行为对检测灵敏度的影响，最终得到该传感器的灵敏度、线性范围、响应时间和
-2
-1
检测线，结果显示，该传感器的检测限为 11.98mAM cm 和 10μM。交联法为通
过交联试剂将酶固定于电极表面，多用戊二醛进行交联。M.Mascini 等人通过化
学键将脲酶连接在改进过的聚四氟乙烯膜上，并将其应用于尿素的简单快速检测，
-2
-5
结果显示，当尿素浓度在 5×10 ~5×10 M 范围内，可进行至少 200 次的检测，
同时具有很好的相关性。共价键结合法是指通过共价键结合使酶材料固定于电极
表面，该结合方式稳定不易脱落。Miraida 等人分别通过 1- 乙基 -3（-3- 二甲基
氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐（EDC）的共价固定和物理吸附将乳酸氧化酶固定在
经过 4- 氨基苯硫酚（4-ATP）修饰的铂电极上，形成两种方式固定的酶电极。通

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