【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本公開大體涉及前沿新材料領域，具體涉及一種葡萄糖監(jiān)測探頭及其制備方法。
技術介紹
1、糖尿病是一種以高血糖為特征的代謝性疾病，目前尚無根治方法，糖尿病患者常常通過葡萄糖傳感器來動態(tài)監(jiān)測血糖，有助于控制病情、及時監(jiān)控血糖。
2、葡萄糖傳感器一般包括傳感器探頭和記錄傳感信息的處理設備。在進行動態(tài)血糖監(jiān)測時，常常將傳感器探頭埋在受檢者的皮下，探頭的工作電極上設置有傳感層，植入部位的葡萄糖與工作電極上的傳感層接觸發(fā)生反應會產(chǎn)生電信號，處理設備對電信號進行處理獲得與血糖濃度水平相關聯(lián)的生理參數(shù)信息。工作電極上的傳感層一般是通過在工作電極表面滴涂傳感層溶液再經(jīng)固化而形成。傳感層溶液中通常包括葡萄糖酶和由氧化還原聚合物構成的電子介體。
3、然而，現(xiàn)有的傳感層溶液中使用的氧化還原聚合物通常水溶性較差，不利于滴涂，而采用有機溶劑與水的混合溶劑通常會影響葡萄糖酶的酶活性，可能會影響工作電極的長期穩(wěn)定性。此外，現(xiàn)有的氧化還原聚合物的氧化還原平衡電位較高，對工作電極施加工作電壓時，受檢者體內(nèi)的一些干擾物(例如尿酸和醋氨酚等)在較高電位下也容易發(fā)生氧化還原反應，導致對葡萄糖分子的氧化還原反應產(chǎn)生的電信號造成干擾。
技術實現(xiàn)思路
1、本公開是有鑒于上述的狀況而提出的，其目的在于提供一種具有高靈敏度和強抗干擾能力的葡萄糖監(jiān)測探頭及其制備方法。
2、為此，本公開的第一方面提供一種葡萄糖監(jiān)測探頭，所述葡萄糖監(jiān)測探頭包括工作電極，所述工作電極上設置有傳感層，所述傳感層包括葡萄糖酶和
3、
4、其中，a1和a2相同且選自4-乙烯基吡啶和n-乙烯基咪唑中的任意一種，a3為甲基丙烯酸酯類季銨鹽，x具有如下式(2)所示的結構：
5、
6、其中，m為鋨，l1、l2、l3、l4、l5和l6為含氮雜環(huán)配體，并且兩兩結合形成3個雙齒配體，并且3個雙齒配體中至少包括2個咪唑-吡啶配體；n1、n2和n3相同或者不同且為100至1000中任意一個自然數(shù)。
7、在本公開的第一方面所涉及的葡萄糖監(jiān)測探頭中，設置在工作電極上的傳感層包括式(1)所示的氧化還原聚合物，氧化還原聚合物包含季銨基陽離子，能夠提高聚合物整體的水溶性，且使聚合物的表面帶正電荷，一方面有利于涂覆加工(特別是滴涂工藝)，另一方面還能夠使表面帶正電荷的聚合物與表面帶有負電荷的葡萄糖酶具有更強的靜電相互作用，從而提高電子傳遞效率，進而能夠提高探頭的靈敏度；另外，由于x中至少包括2個咪唑-吡啶配體，能夠使氧化還原聚合物具有較低的氧化還原平衡電位，以使葡萄糖與工作電極上的傳感層接觸發(fā)生反應所需的工作電位較低，進而能夠有效減少高電位干擾物發(fā)生氧化還原反應，減少高電位干擾物對葡萄糖分子的氧化還原反應產(chǎn)生的電信號的干擾。由此，能夠提供一種靈敏度高和抗干擾能力強的葡萄糖監(jiān)測探頭。
8、另外，在本公開的第一方面所涉及的葡萄糖監(jiān)測探頭中，可選地，x具有如下式(3)所示的結構：
9、
10、其中，y為鹵素離子，n4為2至5中任意一個自然數(shù)。在這種情況下，通過鹵素離子能夠平衡金屬配合物x的電荷，且鹵素離子也具有親水性，能夠進一步提高氧化還原聚合物的水溶性。
11、另外，在本公開的第一方面所涉及的葡萄糖監(jiān)測探頭中，可選地，x具有如下式(4)所示的結構：
12、
13、其中，r1、r2、r3、r4、r5和r6相同或者不同，且分別獨立地選自氫、甲基、甲氧基、三氟甲基或氨基。在這種情況下，通過調(diào)整r1、r2、r3、r4、r5和r6位點的取代基、以及選用咪唑-咪唑作為配體，能夠使氧化還原聚合物的電位處于預定范圍內(nèi)，從而提高葡萄糖監(jiān)測探頭的抗干擾能力。
14、另外，在本公開的第一方面所涉及的葡萄糖監(jiān)測探頭中，可選地，x具有如下式(5)所示的結構：
15、
16、其中，r7、r8、r9、r10、r11、r12和r13相同或者不同，且分別獨立地選自氫、甲基、甲氧基、三氟甲基或氨基。在這種情況下，通過調(diào)整r7、r8、r9、r10、r11、r12和r13位點的取代基、以及選用咪唑-吡啶作為配體，能夠使氧化還原聚合物的電位處于預定范圍內(nèi)，從而提高葡萄糖監(jiān)測探頭的抗干擾能力。
17、另外，在本公開的第一方面所涉及的葡萄糖監(jiān)測探頭中，可選地，a2與x通過脫水縮合的方式以酰胺鍵共價結合，a2與x的連接具有式(6)所示的結構：
18、
19、其中，n5為酰胺鍵與a2之間的碳氫鏈的數(shù)量，且為1至10中任意一個自然數(shù)；n6為酰胺鍵與x之間的碳氫鏈的數(shù)量，且為1至10中任意一個自然數(shù)。在這種情況下，通過脫水縮合的方式能夠提高a2與x的連接的穩(wěn)定性。
20、另外，在本公開的第一方面所涉及的葡萄糖監(jiān)測探頭中，可選地，l1、l2、l3、l4、l5和l6分別獨立地選自吡啶、咪唑、嘧啶、噻唑和吡咯中的任意一種。在這種情況下，通過改變配體的種類，能夠使氧化還原聚合物的電位處于預定范圍內(nèi)，從而提高葡萄糖監(jiān)測探頭的抗干擾能力。
21、另外，本公開的第二方面提供一種葡萄糖監(jiān)測探頭的制備方法，所述葡萄糖監(jiān)測探頭包括工作電極，所述制備方法包括：將含氮雜環(huán)化合物和甲基丙烯酸酯類季銨鹽反應生成含有季銨鹽的第一聚合物，所述含氮雜環(huán)化合物選自4-乙烯基吡啶和n-乙烯基咪唑中的任意一種；將金屬配合物x接枝到所述第一聚合物上，得到如下式(1)所示的氧化還原聚合物：
22、
23、其中，a1和a2相同且選自4-乙烯基吡啶和n-乙烯基咪唑中的任意一種，a3為甲基丙烯酸酯類季銨鹽，所述金屬配合物x具有如下式(2)所示的結構：
24、
25、其中，
26、m為鋨，l1、l2、l3、l4、l5和l6為含氮雜環(huán)配體，并且兩兩結合形成3個雙齒配體，并且3個雙齒配體中至少包括2個咪唑-吡啶配體；n1、n2和n3相同或者不同且為100至1000中任意一個自然數(shù)；制備包括所述氧化還原聚合物、葡萄糖酶和交聯(lián)劑的傳感層溶液；將所述傳感層溶液滴涂到所述工作電極的表面，形成傳感層，得到包括所述氧化還原聚合物的葡萄糖監(jiān)測探頭。
27、在本公開的第二方面所涉及的葡萄糖監(jiān)測探頭的制備方法中，設置在工作電極上的傳感層包括式(1)所示的氧化還原聚合物，氧化還原聚合物包含季銨基陽離子，能夠提高聚合物整體的水溶性，且使聚合物的表面帶正電荷，一方面有利于涂覆加工(特別是滴涂工藝)，另一方面還能夠使表面帶正電荷的聚合物與表面帶有負電荷的葡萄糖酶具有更強的靜電相互作用，從而提高電子傳遞效率，進而能夠提高探頭的靈敏度；另外，由于x中至少包括2個咪唑-吡啶配體，能夠使氧化還原聚合物具有較低的氧化還原平衡電位，以使葡萄糖與工作電極上的傳感層接觸發(fā)生反應所需的工作電位較低，進而能夠有效減少高電位干擾物發(fā)生氧化還原反應，減少高電位干擾物對葡萄糖分子的氧化還原反應本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
2.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
3.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
4.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
5.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
6.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
7.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
8.一種葡萄糖監(jiān)測探頭的制備方法，所述葡萄糖監(jiān)測探頭包括工作電極，其特征在于，
9.根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其特征在于，
10.根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其特征在于，
【技術特征摘要】
1.一種葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
2.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
3.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
4.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
5.根據(jù)權利要求1所述的葡萄糖監(jiān)測探頭，其特征在于，
6.根據(jù)權...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：郭盼，陳立果，方駿飛，
申請(專利權)人：深圳硅基傳感科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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