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电化学酶生物传感器是电化学生物传感器的一种,它是以酶作为分子特异性识别元件的电化学生物传感器。结合电化学生物传感器快速响应、简单操作的特点,同时利用酶对底物响应的高灵敏性和专一性,电化学酶生物传感器已被广泛应用于食品检测。纳米金作为化学性质最稳定的纳米材料,伴随着纳米材料相关技术理论的深入研究和发展被广泛应用于食品检测中。当金纳米粒子修饰于电极表面时,由于其良好的生物兼容性和电学性质,不但可以为酶的固定提供良好的微环境,而且能够活化修饰电极表面,加速修饰电极上电子的转移,从而使响应电流增大,检测限降低,灵敏度大大提高。本文利用金纳米粒子对酶的吸附作用,构建辣根过氧化物酶生物传感器(金电极|1,6-己二硫醇-金纳米-辣根过氧化物酶),并将制备的辣根过氧化物酶生物传感器分别应用于食品中H202和NO2-残留的检测,主要内容分为如下三个方面:1、实验通过1,6-己二硫醇(HDT)在金电极表面的分子自组装将1,6-己二硫醇分子成功修饰于金电极表面,然后通过Au-S键将金纳米粒子修饰到HDT修饰的金电极表面,最后通过辣根过氧化物酶和金纳米粒子的静电吸附作用将辣根过氧化物酶固定于金电极表面,制备得到了金电极|1,6-己二硫醇-金纳米-辣根过氧化物酶修饰电极,并使用循环伏安法对修饰电极的构建过程进行了电化学表征,研究发现实验结果和理论设想基本一致。2、实验分析了 H202在辣根过氧化物酶修饰电极上的电化学行为,发现H202在辣根过氧化物酶修饰电极上发生不可逆的还原反应。pH在5～8范围内,响应电流在pH=6.5处最大;工作电位E在-0.5～-0.6V范围内,响应电流在E=-0.56V处最大。在最优实验条件下(pH=6.5,E=-0.56V),H202浓度和响应电流关系符合线性方程I/μA=2.6964+16.621C/mmol/L[H202],R2=0.9991,线性范围:2×10-6～1×104mol/L,最低检测下限:1.276× 10-6mol/L,应用此方法检测牛奶中的H202残留,测得H202的加标回收率在88.6%～91.7%之间。3、分析了 NO2-在辣根过氧化物酶修饰电极上的电化学行为,发现NO2-在酶修饰电极上有不可逆氧化反应。pH在5～8范围内,响应电流在pH=7处最大;工作电位选用E=0.76V。在最优实验条件下(pH=7,E=0.76V),N02-浓度和响应电流符合线性方程:I/μA=-0.0424-2.7791C/mmol/L[NO2],R2=0.9996,线性范围:7.94×10-7～3.98×10-3mol/L,最低检测下限:6.57×10-7mol/L。应用此方法检测矿泉水中的NO2-含量,加标回收率在96.5%～105%之间。