生物传感器用于糖类含量的测定.ppt

1、生物传感器用于葡萄酒中葡萄糖含量的测定,一、实验目的,了解生物传感器的原理以及操作使用 了解生物传感器在食品分析中的应用,二、实验原理,生物传感器是利用酶作为分子识别元件，由于酶具有高选择性及专一性强的特点，使得生物 传感器在样品分析中不需要对样品进行复杂的前处理，实现了简单、快速分析的目的。利用再生丝素蛋白在甲醇作用下，其分子结构由可溶性randomcoil向不容性A-sheet发生转变，从而将 GOD固定在 -sheet结构所特有的分子氢键中，制得 GOD传感器，利用该传感器测定了葡萄酒中葡萄糖的含量。常用测糖法主要测定食品中的总还原糖含量 (除葡萄糖外，还有果糖等所有 单糖及部分双糖)，

2、而生物传感器由于其专一性及高选择性，可以准确的测定食品中的单一糖组分。该法是酶法分析的进一步发展，酶法分析的酶是一次性使用且酶促反应达到平衡也需较长时间，使得样品测定时间长。而生物传感器法则克服了这一缺点，提高了样品分析效率。,三、仪器与试剂,试剂：溴化锂 、油酸钠、葡萄糖氧化酶 、分析纯、去离子水，蚕丝 仪器：氧电极 、LM一1型测氧仪、XWTS小型台式记录仪 、8l一2恒温磁力搅拌器,四、实验步骤,1、传感器的制作,将生蚕丝用 0.3油酸钠油浴 100进行脱胶，取 3克溶于 100ml 9molL 的LiBr溶液中，用去离子水透析，在 4000r/min下离心 30分钟，弃其沉淀，即得 2

3、丝素蛋白溶液。取5mgGOD溶解在5ml水溶液中，与25ml丝素蛋白溶液混合搅拌均匀，移至PVC（聚氯乙烯）盘中，真空干燥成膜。膜厚控制在 20um左右。将酶膜在 50甲醇溶液浸泡 30分钟，制得GOD酶膜。 将GOD-丝素蛋白膜快速干燥后置于4 0.1molL pH=7.0的磷酸缓冲溶液中充分浸泡，除去膜表面未固定的酶，取出晾干后称取 3mg酶膜，用 160 目单丝尼龙网作外膜，将酶膜固定在氧电极上，制成GOD传感器。,2、传感器性能测试,移取 50ml pH=7.0的磷酸缓冲溶液于 100ml烧杯中，插人电极，在 30下恒温搅拌，待读数稳定后，加入2mmolL的葡萄糖标准溶液，用LM一1型

4、测氧仪记录E值，对浓度c作图，绘制葡萄糖氧化酶传感器的标准工作曲线。,3、样品测定,取样品葡萄酒各 50.00ml分别测定其葡萄糖含量。,4、讨论,4.1 pH值对传感器响应性能的影响,酶是一种蛋白质，是由各种氨基酸通过肽键结合而成，加酸加碱将影响氨基酸的离解，从而使酶发生可逆性失活。因而酶的活性受到 PH值的影响。实验用柠檬酸、磷酸二氢钾、氢氧化钠配制pH从4.0 9.0的一系列缓冲溶液，考察GOD传感器的响应特性，结果如图1所示。很显然，传感器在 pH=7.0左右响应特性最好。因此选择pH=7.0作为GOD传感器的工作pH。,4.2 温度对电极的影响,将 GOD-丝素膜浸泡在缓冲介质中，在

5、给定温度下处理 30分钟，然后在 30条件下测得电极在一定浓度的葡萄糖标准溶液中的响应值，结果列于表 l。游离GOD在经60处理30分钟已几乎无活性。由此可见，将GOD固定在丝素蛋白中，可提高酶的耐热性。,4.3 标准工作曲线,结合上述实验结果，采用 pH=7.0的磷酸缓冲溶液为工作介质，在 30条件下测得传感器对葡萄糖标准溶液的工作曲线。电极的工作线性范围为 1.01042.5x103molL，检测限50 x105molL，响应时间 1分钟。,4.4 样品测试,在30，利用GOD传感器测得三种干白葡萄酒中葡萄糖的含量，结果列于表 2。,将几种样品进行酶一比色法和酶电极法对比测试实验，分别测褥葡萄糖否基如表3。,4.5 寿命实验,将传感器电极存放于4，PH=7.0的磷酸缓冲溶液中，起初每天测定一次标准曲线，一周后，每周测定一次标准曲线，GOD传感器的寿命在2个月以上。,五、结论,将 GOD固定在再生丝素蛋白中大大增强了酶的耐热性能。在固定化过程中较少使用化学试剂，提高了传感器的响应特性。 在pH=7.0的磷酸缓冲溶液中，该传感器对葡萄糖的测定线性范围为 1.0X104一2.5X10 3molL，检测限5.010