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無酶葡萄糖傳感器電極的反應機理

來源 : www.ztmjt.com   發布時間 : 2014-10-31
  無酶葡萄糖傳感器。
  葡萄糖酶傳感器由于使用酶作為敏感物質檢測底物,導緻傳感器的穩定性、選擇性、重複性等性能較差,無酶葡萄糖傳感器通過葡萄糖分子在活性電極表面發生直接電催化氧化反應而對其進行檢測,能夠避免酶傳感器的這些缺陷,因此,無酶葡萄糖傳感器受到廣泛關注。

  無酶葡萄糖傳感器電極反應機理。葡萄糖在溶液中以三種形式存在:α–葡萄糖、β–葡糖糖以及γ–葡萄糖,且兩種半縮醛葡萄糖(α–葡萄糖、β–葡糖糖)相互之間借助于醛式糖(γ–葡萄糖)通過酸催化水解反應相互轉化,三者在生理狀态下的所占的平衡比例分别為53%,37%,0.003%。葡萄糖在無酶葡萄糖傳感器電極表面的直接催化氧化反應有兩種形式,對于α–葡萄糖和β–葡糖糖,由于半醛式OH根基團的酸度(pKa=12.3)高于醇式OH根基團的酸度,因此連接在葡萄糖分子C1原子上的H原子被激活,葡萄糖的電化學氧化産物為葡萄糖内酯,最後葡萄糖内酯水解為葡萄糖酸;對于γ–葡萄糖,電化學氧化的直接産物是葡萄糖酸。因此,不管是否會生成中間産物,葡萄糖在無酶葡萄糖傳感器電極表面的直接電催化氧化産物是葡萄糖酸。其反應過程如圖1–4所示:

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