氨基化树枝状介孔二氧化硅固定葡萄糖氧化酶及检测葡萄糖的研究
发布时间：2021-10-16 22:01
研究目的:葡萄糖是动植物碳水化合物的主要成分,葡萄糖的定量测定在生命科学中占有重要地位。现有的葡萄糖检测方法主要包括:高效液相色谱法、旋光度法、分光光度法、生物传感器法等。但这些方法普遍存在昂贵、操作复杂的缺点,因此构建一种高灵敏度、高选择性、快速简便的检测新方法有着重要的应用价值。近年来,葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖具有准确、选择性高的特点,而被广泛应用于生物化学、临床化学及食品分析中葡萄糖的检测,但游离酶对pH和温度较敏感而易失活,不能重复利用,酶的固定化在很大程度上能够解决此类问题,本研究采用模板法合成了氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米材料,用该材料来固定葡萄糖氧化酶,建立了固定化葡萄糖氧化酶检测葡萄糖的新方法,拓宽了卫生检测技术领域的新发展。研究方法:1.采用模板法,以三乙胺为碱源,合成树枝状介孔二氧化硅纳米粒子（DMSNS）,并用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）对其修饰氨基,最终合成了氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米粒子（DMSNS-NH2）,用此材料作为载体来固定葡萄糖氧化酶。探讨了固定葡萄糖氧化酶时的最佳反应条件...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
英文缩略词
第1章 前言
1.1 葡萄糖概述
1.1.1 葡萄糖简介
1.1.2 葡萄糖的检测方法
1.2 葡萄糖氧化酶简介
1.2.1 葡萄糖氧化酶的结构特点
1.2.2 葡萄糖氧化酶在快速检测中的应用
1.3 酶固定化
1.3.1 酶的固定化方法
1.3.2 酶固定化载体
1.4 介孔材料
1.4.1 硅基介孔材料
1.4.2 介孔二氧化硅纳米材料
1.5 本研究的主要目的、意义及内容
1.5.1 主要目的及意义
1.5.2 主要内容
第2章 材料与方法
2.1 试剂及仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 试剂配制
2.1.3 主要仪器
2.2 氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米材料的合成
2.2.1 树枝状介孔二氧化硅纳米材料(DMSNs)的合成
2.2.2 氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米材料(DMSNs-NH2)的合成
2.3 氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米材料固定葡萄糖氧化酶
2.3.1 蛋白载量测定
2.3.1.1 蛋白标准曲线制作
2.3.1.2 蛋白浓度测定
2.3.1.3 固定化酶蛋白载量的计算
2.3.2 酶活性测定
2.4 固定葡萄糖氧化酶的条件优化
2.4.1 最适酶浓度
2.4.2 最适固定时间
2.5 固定化葡萄糖氧化酶的酶学性质分析
2.5.1 游离酶和固定化酶的最适p H
2.5.2 游离酶和固定化酶的最适温度
2.5.3 游离酶和固定化酶的pH稳定性
2.5.4 游离酶和固定化酶的热稳定性
2.5.5 游离酶和固定化酶的储存稳定性
2.6 固定化酶检测葡萄糖方法的建立
2.6.1 固定化酶检测葡萄糖条件优化
2.6.1.1 最佳检测时间
2.6.1.2 最适固定化酶的量
2.6.2 固定化酶检测实际样本及重复使用性
2.7 固定化酶检测葡萄糖的方法学评价
2.7.1 检测限确定
2.7.2 对照试验
2.7.3 准确度检测
2.7.4重复性实验
2.7.5特异性实验
2.8 统计学方法
第3章 结果
3.1 表征结果
3.1.1 扫描电镜表征
3.1.2 透射电镜表征
3.1.3 红外光谱扫描
3.1.4 氮气吸附分析
3.1.5 热重分析
3.2 蛋白载量的测定
3.3 固定葡萄糖氧化酶的条件优化
3.3.1 最适酶浓度
3.3.2 最适固定时间
3.4 游离酶和固定化酶的酶学性质分析
3.4.1 游离酶和固定化酶最适pH
3.4.2 游离酶和固定化酶最适温度
3.4.3 游离酶和固定化酶的 p H 稳定性
3.4.4 固定化酶的重复使用性
3.4.5 游离酶和固定化酶储存稳定性
3.5 固定化葡萄糖氧化酶检测葡萄糖方法的建立
3.5.1 固定化酶检测葡萄糖的条件优化
3.5.2 实际样本检测和重复使用性
3.6 方法学评价
3.6.1 检测限测定
3.6.2对照实验
3.6.3 准确度测定
3.6.4重复性实验
3.6.5 特异性试验
第4章 讨论
4.1 表征结果
4.2 氨基化树枝状介孔二氧化硅固定葡萄糖氧化酶
4.3 固定化酶检测葡萄糖方法的建立及方法学评价
第5章 结论
参考文献
作者简介及攻读硕士期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性纳米多酶催化剂的制备及其用于葡萄糖浓度的检测[J]. 尹娟娟,朱书强,刘煜. 分析试验室. 2019(12)
[2]基于中心辐射树枝状介孔二氧化硅构筑CPO固定化酶反应器及应用[J]. 宋艺超,胡满成,李淑妮,翟全国,蒋育澄. 高等学校化学学报. 2019(09)
[3]金磁微粒模拟酶检测食品中的葡萄糖[J]. 韩博林,关桦楠,龚德状,遇世友,刘晓飞,张娜. 食品科学. 2019(22)
[4]酶的固定化技术最新研究进展[J]. 柯彩霞,范艳利,苏枫,徐莉,闫云君. 生物工程学报. 2018(02)
[5]基于凹凸棒土固定葡萄糖氧化酶的电致化学发光传感器[J]. 刘根青,钱海燕,杨凯,贾飞飞,程志鹏,仲慧. 济南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[6]纳米复合材料固定化酶的研究进展[J]. 相欣然,黄和,胡燚. 无机化学学报. 2017(01)
[7]毛细管电泳技术的发展与应用[J]. 牛夏梦,勾新磊,赵新颖. 食品安全质量检测学报. 2016(11)
[8]毛细管区带电泳-间接紫外检测法快速测定食品中乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖[J]. 张欢欢,李疆,赵珊,丁晓静,王志. 色谱. 2015(08)
[9]葡萄糖氧化酶的应用和检测方法研究进展[J]. 肖志明,樊霞,马东霞. 中国畜牧杂志. 2014(18)
[10]葡萄糖氧化酶的固定化及其在快速检测中的应用研究现状[J]. 朱运平,刘文清,李秀婷,肖林,王雅珍,伍少明,范园园. 食品工业科技. 2014(04)
博士论文
[1]辣根过氧化物酶在双功能环氧载体和胺基载体上的固定化及固定化酶催化氧化性能研究[D]. 雷青娟.中北大学 2013
[2]氨基介孔二氧化硅吸附功能的研究及吸附过程模拟[D]. 胡智辉.天津大学 2012
硕士论文
[1]核—壳结构磁性纳米复合材料的制备及固定化酶的研究[D]. 胡双双.江南大学 2019
[2]葡萄糖氧化酶新型固定化方法的研究[D]. 石凤.齐鲁工业大学 2018
[3]磁性金属有机框架材料的制备、表征及其固定化葡萄糖氧化酶的研究[D]. 徐红.华南理工大学 2017
[4]一种快速葡萄糖氧化酶活性测定方法与应用效果研究[D]. 高立云.齐鲁工业大学 2017
[5]基于功能化介孔二氧化硅载体酶的固定化及其催化芳烃降解研究[D]. 李月香.青岛科技大学 2016
[6]共固定化葡萄糖氧化酶—过氧化氢酶制备葡萄糖酸过程的研究[D]. 王卫军.安徽工程大学 2015
[7]磁性载体的制备及其固定化纤维素酶的研究[D]. 谈昭君.兰州理工大学 2015
[8]基于荧光标记的高效液相色谱—质谱技术在食品分析中的应用[D]. 王文丽.曲阜师范大学 2014
[9]海藻酸钠固定化α-淀粉酶的研究[D]. 郑璐.华中农业大学 2013
[10]纳米二氧化硅表面修饰及其应用[D]. 石洪莹.合肥工业大学 2013
本文编号：3440568
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
英文缩略词
第1章 前言
1.1 葡萄糖概述
1.1.1 葡萄糖简介
1.1.2 葡萄糖的检测方法
1.2 葡萄糖氧化酶简介
1.2.1 葡萄糖氧化酶的结构特点
1.2.2 葡萄糖氧化酶在快速检测中的应用
1.3 酶固定化
1.3.1 酶的固定化方法
1.3.2 酶固定化载体
1.4 介孔材料
1.4.1 硅基介孔材料
1.4.2 介孔二氧化硅纳米材料
1.5 本研究的主要目的、意义及内容
1.5.1 主要目的及意义
1.5.2 主要内容
第2章 材料与方法
2.1 试剂及仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 试剂配制
2.1.3 主要仪器
2.2 氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米材料的合成
2.2.1 树枝状介孔二氧化硅纳米材料(DMSNs)的合成
2.2.2 氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米材料(DMSNs-NH2)的合成
2.3 氨基化树枝状介孔二氧化硅纳米材料固定葡萄糖氧化酶
2.3.1 蛋白载量测定
2.3.1.1 蛋白标准曲线制作
2.3.1.2 蛋白浓度测定
2.3.1.3 固定化酶蛋白载量的计算
2.3.2 酶活性测定
2.4 固定葡萄糖氧化酶的条件优化
2.4.1 最适酶浓度
2.4.2 最适固定时间
2.5 固定化葡萄糖氧化酶的酶学性质分析
2.5.1 游离酶和固定化酶的最适p H
2.5.2 游离酶和固定化酶的最适温度
2.5.3 游离酶和固定化酶的pH稳定性
2.5.4 游离酶和固定化酶的热稳定性
2.5.5 游离酶和固定化酶的储存稳定性
2.6 固定化酶检测葡萄糖方法的建立
2.6.1 固定化酶检测葡萄糖条件优化
2.6.1.1 最佳检测时间
2.6.1.2 最适固定化酶的量
2.6.2 固定化酶检测实际样本及重复使用性
2.7 固定化酶检测葡萄糖的方法学评价
2.7.1 检测限确定
2.7.2 对照试验
2.7.3 准确度检测
2.7.4重复性实验
2.7.5特异性实验
2.8 统计学方法
第3章 结果
3.1 表征结果
3.1.1 扫描电镜表征
3.1.2 透射电镜表征
3.1.3 红外光谱扫描
3.1.4 氮气吸附分析
3.1.5 热重分析
3.2 蛋白载量的测定
3.3 固定葡萄糖氧化酶的条件优化
3.3.1 最适酶浓度
3.3.2 最适固定时间
3.4 游离酶和固定化酶的酶学性质分析
3.4.1 游离酶和固定化酶最适pH
3.4.2 游离酶和固定化酶最适温度
3.4.3 游离酶和固定化酶的 p H 稳定性
3.4.4 固定化酶的重复使用性
3.4.5 游离酶和固定化酶储存稳定性
3.5 固定化葡萄糖氧化酶检测葡萄糖方法的建立
3.5.1 固定化酶检测葡萄糖的条件优化
3.5.2 实际样本检测和重复使用性
3.6 方法学评价
3.6.1 检测限测定
3.6.2对照实验
3.6.3 准确度测定
3.6.4重复性实验
3.6.5 特异性试验
第4章 讨论
4.1 表征结果
4.2 氨基化树枝状介孔二氧化硅固定葡萄糖氧化酶
4.3 固定化酶检测葡萄糖方法的建立及方法学评价
第5章 结论
参考文献
作者简介及攻读硕士期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性纳米多酶催化剂的制备及其用于葡萄糖浓度的检测[J]. 尹娟娟,朱书强,刘煜. 分析试验室. 2019(12)
[2]基于中心辐射树枝状介孔二氧化硅构筑CPO固定化酶反应器及应用[J]. 宋艺超,胡满成,李淑妮,翟全国,蒋育澄. 高等学校化学学报. 2019(09)
[3]金磁微粒模拟酶检测食品中的葡萄糖[J]. 韩博林,关桦楠,龚德状,遇世友,刘晓飞,张娜. 食品科学. 2019(22)
[4]酶的固定化技术最新研究进展[J]. 柯彩霞,范艳利,苏枫,徐莉,闫云君. 生物工程学报. 2018(02)
[5]基于凹凸棒土固定葡萄糖氧化酶的电致化学发光传感器[J]. 刘根青,钱海燕,杨凯,贾飞飞,程志鹏,仲慧. 济南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[6]纳米复合材料固定化酶的研究进展[J]. 相欣然,黄和,胡燚. 无机化学学报. 2017(01)
[7]毛细管电泳技术的发展与应用[J]. 牛夏梦,勾新磊,赵新颖. 食品安全质量检测学报. 2016(11)
[8]毛细管区带电泳-间接紫外检测法快速测定食品中乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖[J]. 张欢欢,李疆,赵珊,丁晓静,王志. 色谱. 2015(08)
[9]葡萄糖氧化酶的应用和检测方法研究进展[J]. 肖志明,樊霞,马东霞. 中国畜牧杂志. 2014(18)
[10]葡萄糖氧化酶的固定化及其在快速检测中的应用研究现状[J]. 朱运平,刘文清,李秀婷,肖林,王雅珍,伍少明,范园园. 食品工业科技. 2014(04)
博士论文
[1]辣根过氧化物酶在双功能环氧载体和胺基载体上的固定化及固定化酶催化氧化性能研究[D]. 雷青娟.中北大学 2013
[2]氨基介孔二氧化硅吸附功能的研究及吸附过程模拟[D]. 胡智辉.天津大学 2012
硕士论文
[1]核—壳结构磁性纳米复合材料的制备及固定化酶的研究[D]. 胡双双.江南大学 2019
[2]葡萄糖氧化酶新型固定化方法的研究[D]. 石凤.齐鲁工业大学 2018
[3]磁性金属有机框架材料的制备、表征及其固定化葡萄糖氧化酶的研究[D]. 徐红.华南理工大学 2017
[4]一种快速葡萄糖氧化酶活性测定方法与应用效果研究[D]. 高立云.齐鲁工业大学 2017
[5]基于功能化介孔二氧化硅载体酶的固定化及其催化芳烃降解研究[D]. 李月香.青岛科技大学 2016
[6]共固定化葡萄糖氧化酶—过氧化氢酶制备葡萄糖酸过程的研究[D]. 王卫军.安徽工程大学 2015
[7]磁性载体的制备及其固定化纤维素酶的研究[D]. 谈昭君.兰州理工大学 2015
[8]基于荧光标记的高效液相色谱—质谱技术在食品分析中的应用[D]. 王文丽.曲阜师范大学 2014
[9]海藻酸钠固定化α-淀粉酶的研究[D]. 郑璐.华中农业大学 2013
[10]纳米二氧化硅表面修饰及其应用[D]. 石洪莹.合肥工业大学 2013
本文编号：3440568
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