化学媒介修饰葡萄糖氧化酶电极

采用四氰对醌(TCNQ)修饰石墨碳电极,葡萄糖氧化酶被吸附固定在电极表面。构成的酶电极以电流法测定底物葡萄糖,其浓度线性响应范围为0—40mmol/L。研究了媒介电极对葡萄糖的响应,TCNQ的电化学性质,温度和pH对酶电极的影响。讨论了氧对媒介修饰电极的竞争作用以及媒介修饰酶电极的稳定性。     

以二茂铁为中间介质的葡萄糖电极的研制

以二茂铁为中间介质的葡萄糖电极是由葡萄糖氧化酶、含有二茂铁的电极糊和铂金电极构成的。由于用二茂铁代替氧作为电子受体,故此电极的响应只取决于葡萄糖浓度,而与氧分压无关。该电极的稳态响应时间为40—120s,线性范围为0.6—16m mol/l。本文还讨论了各种因素(pH、温度、搅拌速度和一些基质)对电极的影响。用此电极对牛血清和发酵液中的葡萄糖含量进行测定并与酶法比较,结果令人十分满意。     

提高1，1’-二甲基二茂铁石墨糊谷氨酸电极寿命的研究

自从Cass1984年首先报道了二茂铁介铁电极以来,已有不少文献报道了这方面的研究工作。还原态的二茂铁不溶于水,而氧化态的二茂铁却溶于水。这样介体电极在使用过程中会因介体的逐渐丢失而失去作用。为了提高介体的稳定性,已报道了多种方法。 提高酶膜的稳定性是生物传感器研制中的一个重要方面。以前一般采用改进固定化方法与选择固定化载体来提高酶膜的稳定性。本文将报道用DEAE-葡聚糖提高DcFe介体电极稳定性的新方法与用DEAE-葡聚糖和乳糖混合物稳定自产的谷氨酸氧化酶的研究结果。     

苯醌修饰葡萄糖氧化酶电极

本文用苯醌作为电子传递介体,石墨电极为基础电极。葡萄糖氧化酶和苯醌吸附在石墨电极表面,再用戊二醛交联固定。制成的酶电极以电流法测定底物葡萄糖浓度,其线性响应范围为(0－15mmol/L)。本工作测定了介体改良酶电极对葡萄糖的响应值,酶电极的pH范围,介体的循环伏安图谱,以及温度对酶电极的影响。     

蔗糖酶和葡萄糖氧化酶的共固化

＃ 本文研究了用吸附交联技术共固定化蔗糖酶和葡萄糖氧化酶(GOD)的方法,考查了共固定化酶的动力学性质。试验结果表明:与溶液酶相比较,固定化蔗糖酶和GOD的响应滞迟期分别为3分钟和2分钟,稳态响应时间增加了6分钟和4分钟,Km值增大,pH—活力曲线变宽,最适pH值分别增大0.7和0.64,最适温度则降低7.3℃和16℃。 以活性氧化铝作载体,戊二醛作交联剂制备的共固定化蔗糖酶和GOD,其蛋白质固定化率为62.9％,分解葡萄糖的总速度为441.6IU,当蔗糖浓度为0.2％,以内时其反应速度与蔗糖的浓度呈正相关(r=0.996),使用半衰期1623次,在4℃下保存120天活力残存为83.7％。     

一种免受乙醇干扰的GOD的酶电极

将酶电极应用于发酵糖的测定时。与糖共存的乙醇常常会影响测糖的准确性,通过对葡萄糖氧化酶(GOD)电极的研究,探讨了乙醇对测糖酶电极测定影响,进而研制出抗干扰的GOD酶电极,若是GOD电极的酶膜通过夹心法制备．在乙醇含量为0．1％(V／V)时·即产生显著的影响,使测定结果偏大4．3%,且乙醇的影响随浓度的升高而增大,若用尼龙网固定GOD膜,GOD电极在测定20mmol／L和5mm01／L左右的葡萄糖溶液时,含量高达9％的乙醇仍未对测定产生显著的影响．表现出良好的不受乙醇干扰的特性,并且,该尼龙网GOD电极具有良好的重复性、稳定的响应活性及较长的保存期．     

葡萄糖氧化酶的有机相共价固定化

将葡萄糖氧化酶(GOD)在最适pH条件下冻干后,以戊二醛活化的壳聚糖为载体,分别在传统水相和1,4-二氧六环、乙醚、乙醇三种不同的有机相中进行共价固定化。通过比较水相固定化酶和有机相固定化酶的酶比活力、酶学性质及酶动力学参数,考察酶在有机相中的刚性特质对酶在共价固定化过程中保持酶活力的影响。结果表明,戊二醛浓度为0.1%、加酶量为80 mg/1 g载体、含水1.6%的1,4-二氧六环有机相固定化GOD与水相共价固定化GOD相比,酶比活力提高2.9倍,有效酶活回收率提高3倍;在连续使用7次后,1,4-二氧六环有机相固定化GOD的酶活力仍为相应水相固定化酶的3倍。在酶动力学参数方面,不论是表观米氏常数,最大反应速度还是转换数,1,4-二氧六环有机相固定化的GOD(Kmapp=5.63 mmol/L,Vmax=1.70μmol/(min.mgGOD),Kcat=0.304 s-1)都优于水相共价固定化GOD(Kmapp=7.33 mmol/L,Vmax=1.02μmol/(min.mg GOD),Kcat=0.221 s-1)。因此,相比于传统水相,GOD在合适的有机相中进行共价固定化可以获得具有更高酶活力和更优催化性质的固定化酶。该发现可能为酶蛋白在共价固定化时因构象改变而丢失生物活性的问题提供解决途径。     

氨基化硅胶固定化葡萄糖氧化酶的研究

利用溶胶-凝胶技术,以四甲氧基硅（TMOS）和γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（APMDMOS）为前驱体制成了一种功能化的材料——氨基化硅胶.并以戊二醛为交联剂,利用该氨基化硅胶为载体对葡萄糖氧化酶（GOD）进行交联固定化,研究了TMOS用量、戊二醛浓度、给酶量、温度和pH值等因素对固定化GOD活力的影响,并考察了固定化GOD的热稳定性和贮存稳定性.红外光谱验证了氨基化硅胶交联固定化GOD的可行性.确定出了优化的固定化条件：TMOS用量为10%,戊二醛的浓度2.0%,给酶量1 600 U,最适pH和最适温度分别为5.2和32℃.固定化GOD具有良好的热稳定性和贮存稳定性.     

媒体酶电极

通过精心设计电极表面,电解质系统并以小分子有机导电化合物作为电子传递体,可在生物氧化-电化学反应过程中达到无氧反应,因而为排除反应系统中的pH,氧分压和其他电活性物质的干扰,提高分析测定的灵敏度,精度和扩大测定范围打下基础。本文拟就媒体修饰电极系统中的酶、有机导电媒体、电极、以及此类酶电极的应用与前景作一综述。     

酶电极法快速测定甘油含量的研究

利用酶固定化技术,以甘油激酶（GK）、甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）为反应酶,研究GK、GPO的固定化方法及固定化模式,制备甘油酶膜、甘油酶电极,并利用其测定甘油含量。结果表明,GK、GPO按1：1比例固定化时,酶电极电流信号最高;最高效固定模式为：GK固定于核微孔膜,共价偶联GPO固定于Biodyne膜,形成共价双酶膜,进而组装为甘油酶电极。性能研究表明,甘油酶电极最适pH值为7.0,最佳温度为28~32℃;最佳实验条件下,线性范围为0.05~9.00 g/L;回收率为98.4%~102.4%,稳定性高,相对标准偏差（RSD）<5%;测定结果与高效液相色谱法、高碘酸氧化法比较,无明显差异（P>0.05）,且该方法操作简单,专一性强,检测快速,适于实际生产中甘油的实时定量及监控。     

丝素蛋白膜固定β-葡萄糖苷酶及其改良食品风味的研究

从黑曲霉发酵液中提取β-葡萄糖苷酶酶液,用丝素蛋白将其固定,探讨酶固定化的影响因素及固定化酶的性质。β-葡萄糖苷酶的固定化条件为:取0.8 Uβ-葡萄糖苷酶与4.0%戊二醛和10%牛血清白蛋白混合(体积比为5:3:2),涂布于1cm2丝素蛋白膜上交联作用8h。在此条件下获得的固定化酶性质为:最适温度为60℃,比游离酶提高10℃;最适pH为5.0;t1/2为75℃,热稳定性比游离酶有明显改善;最佳反应时间为15 min;与游离酶相比,与底物亲和力降低。将固定化酶膜应用于果汁、果酒、茶汁等食品的增香,经感官鉴评,样品间存在显著差异,进一步经色谱一质谱联用仪分析,发现酶解后的样品,原有香气物质有不同程度的增加,4-萜品醇增加了107%、紫苏醇增加了42%,还有三种未知的香气组分分别增加了251%、79%和33%;并有新风味物质——芳樟醇、香叶醇和2-羟基-5-甲基苯乙酮产生,显示了较好增香效果。     

酶电极流动注射分析法测定葡萄糖

 一种酶电极流动注射分析系统(EFIA)用于血糖和发酵葡萄糖的快速测定。研究了酶电极及其工作系统的性能和各种影响参数,,奠定了实用化基础。     

日本研制生物传感器的最新动向

日本有许多大学、研究机关和大公司都争相将大量资金投入生物传感器的研制。当前,至少有30～40家正在进行这项研究,范围遍及各学科领域,近来都把精力转向传感器的应用。在这些传感器中测量物理量的物理传惑器占去了一大部分,以化学物质为测量对象的化学传     

L-赖氨酸脱羧酶酶电极的研制

将赖氨酸脱羧酶直接固定于CO₂电极的硅橡胶气透膜上制成的赖氨酸脱羧酶酶电极,性能如下:(1)酶电极对赖氨酸的线性响应浓度范围为0.0025—0.1％;极差为50—55mV;CV值小于5％;(2)连续使用寿命超过30天;(3)高度专一;(4)用于测定发酵过程赖氨酸浓度变化,结果与瓦氏呼吸仪的数据平行,相关性良好。     

酶蛋白结构稳定性对商品酶电极影响的研究

研究了不同商品来源的葡萄糖氧化酶对商品酶电极制作和生产的影响,酶蛋白分子结构及导电小分子材料的选择对碳电极表面电子传递的作用,商品酶的稳定剂对分子导电体进入生物氧化还原酶活中心的阻碍作用,讨论了规模化生产商品酶电极的方式。     

酵母乙醇脱氢酶电极的研究

从面包酵母中筛选到一株乙醇脱氢酶活力高、杂酶干扰小的菌株。对该菌株进行扩增培养,在72h收获,用此酵母制成测定乙醇浓度的生物电极,该电极测量的线性范围为3．4×10^－5～2．04×10^－3mol/L,r=0．9996,响应时间小于2min,甲醇、叔丁醇、异成醇的干扰分别为1．2％、2.0％、34％,醋酸和葡萄糖不干扰。测定乙醇标准样品的相对标准偏差为1．6％（n=6）,测定白酒发酵样的相对标准偏差为3．1％（n＝6）。