CN103364354A - 用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法 - Google Patents

用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：（1）配制可变价金属的无机盐溶液为溶液Ⅰ；（2）配制2‐甲基咪唑溶液或4,4’‐联吡啶溶液为溶液Ⅱ；（3）将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ混合，制成金属有机配合物溶液；（4）将过氧化物酶色源底物的二甲基亚砜溶液、金属有机配合物溶液与待测双氧水样品混合，用缓冲溶液稀释，得到溶液A，静置，测定溶液A在可见光区的吸光光度值，比色检测出双氧水的浓度。本发明的方法可以极大的缩短检测所用的时间，操作简单、成本低廉，避免了使用金属纳米粒子的高成本缺点，避免使用金属氧化物等模拟酶时需要长时间反应的缺点。

Description

用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法
技术领域
本发明属于生物医学检测领域，涉及一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法。
背景技术
双氧水具有强烈的氧化性，可以作为氧化剂和漂白剂使用。近年来，部分食品生产企业将双氧水作为食品添加剂，对食品进行氧化处理，从而提高食品的外观并消除已变质食品的异味，但双氧水的使用会对消费者的身体健康产生严重的危害。因此，对食品中双氧水含量的检测对于食品质量监督以及消费者健康权益保障都具有重要的意义。此外，双氧水还是人体中酶反应的代谢产物之一。通过对双氧水的检测可以间接的实现对人体中生物酶的活性以及酶反应底物浓度的检测，因此在血液中双氧水的检测在医学检测领域也具有重要的应用价值。
双氧水的检测方法主要是电化学方法。该方法通过在电极表面固定具有催化双氧水电化学还原能力的催化剂（普鲁士蓝、铂纳米粒子、钯纳米粒子等），实现对双氧水的电化学催化还原检测。虽然该方法灵敏度高、技术成熟，但是使用成本高、需要配置电化学检测仪器。显色反应是一种低成本、直观的检测方法，是分析检测方法发展的一个重要方向。最近，中国发明专利（200810051040.3）报道了用一种用四氧化三铁作为模拟酶进行双氧水比色检测的方法。四氧化三铁作为模拟酶具有动力学缓慢的缺点，因此检测过程耗时。贵金属纳米材料，如铂及铂的合金，虽然可以做为模拟酶实现对双氧水的比色检测，但是成本相对较高，不适合推广。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种快速、准确、低成本的用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）配制浓度为1μM～饱和的可变价金属的无机盐溶液为溶液Ⅰ；
（2）配制浓度为1μM～饱和的2-甲基咪唑溶液为溶液Ⅱ或浓度为1μM～饱和的4,4’-联吡啶溶液为溶液Ⅱ；
所述溶液Ⅰ和溶液Ⅱ的溶剂为水、甲醇或乙醇；
（3）将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ按体积比为1:100～100:1的比例混合，制成金属有机配合物溶液；
（4）将2～100微升浓度为50毫摩尔/升的过氧化物酶色源底物的二甲基亚砜溶液、10～100微升所述金属有机配合物溶液与200微升待测双氧水样品混合，用0.2M pH值为2～4的缓冲溶液稀释至1毫升，得到溶液A，静置5～30分钟后，测定溶液A在可见光区的吸光光度值，比色检测出双氧水的浓度。
另一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）配制浓度为1μM～饱和的可变价金属的无机盐溶液为溶液Ⅰ；
（2）配制浓度为1μM～饱和的2-甲基咪唑溶液为溶液Ⅱ或浓度为1μM～饱和的4,4’-联吡啶溶液为溶液Ⅱ；
所述溶液Ⅰ和溶液Ⅱ的溶剂为水、甲醇或乙醇；
（3）将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ按体积比为1:100～100:1的比例混合，制成金属有机配合物溶液；
（4）用下述两种方法之一种制备金属有机配合物薄膜：
方法一：将步骤（3）获得的金属有机配合物溶液中的所述金属有机配合物收集、烘干、压制成膜；
方法二：在固体基底材料表面原位生长金属有机配合物薄膜，步骤为：
a将固体基底材料浸泡于0.1～2mg/mL聚乙烯吡咯烷酮水溶液中1分钟～1天，使所述固体基底材料表面吸附聚乙烯吡咯烷酮分子；
b将步骤a制备的材料反复依次浸泡于所述步骤（1）获得的溶液I中1分钟～1小时和步骤（2）获得的溶液II中1分钟～1小时；在固体基底材料表面原位生长出金属有机配合物薄膜，直到金属有机配合物薄膜的厚度为0.5～10μm为止；
（5）将2～100微升浓度为50毫摩尔/升的过氧化物酶色源底物的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为2～4的缓冲溶液稀释至1毫升，得溶液B；
（6）取1～100微升溶液B滴在所述金属有机配合物薄膜表面，放置5～15分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。
可变价金属优选的是铁、铜、金或银。
无机盐优选盐酸盐、硫酸盐或硝酸盐；
过氧化物酶色源底物优选3,3'，5,5'-四甲基联苯胺或2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐。
0.2M pH值为2～4的缓冲溶液优选磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液，柠檬酸–氢氧化钠-盐酸缓冲液，柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液或乙酸–乙酸钠缓冲液。
固体基底材料为聚乙烯，聚苯乙烯，玻璃或纤维素薄膜。
本发明的方法用具有高的催化过氧化物反应活性的金属有机配合物作为过氧化物模拟酶，可以极大的缩短检测所用的时间，操作简单、成本低廉，避免了使用金属纳米粒子的高成本缺点，避免使用金属氧化物等模拟酶时需要长时间反应的缺点。
实验测得的双氧水检测线性范围从5μM～1mM,检测限为1μM。实验测试结果重现性好，可用于临床及环境中双氧水的检测。
附图说明
图1为实施例26中所用金属有机配合物（实施例17配制）的扫描电镜图。
具体的实施方式
本发明的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好的理解本发明，但不以任何方法限制本发明。
溶液Ⅰ的配制：
溶液Ⅱ的配制：
Figure BDA00003414860400032
金属有机配合物溶液配制：
Figure BDA00003414860400033
实施例26
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）建立工作曲线
将20微升浓度为50毫摩尔/升3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液、20微升实施例17制备的金属有机配合物溶液加入到已知的不同浓度的200微升双氧水溶液中（不同浓度的双氧水溶液是用去离子水稀释市售28%的双氧水水溶液获得），各溶液用0.2M pH=3.4的磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液稀释至1毫升，静置10分钟后，记录已知的不同双氧水浓度与溶液颜色的关系，并测定各溶液在可见光区的吸光光度值，建立工作曲线，用于检测样品双氧水浓度。
（2）比色检测双氧水
将20微升浓度为50毫摩尔/升的3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液、20微升实施例17制备的金属有机配合物溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为3.4的磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液稀释至1毫升，得到溶液A，静置10分钟后，测定溶液A在可见光区的吸光光度值，对比工作曲线，比色检测出双氧水的浓度。
以下各实施例在对双氧水进行比色检测之前可以参照实施例26，根据具体测试未知双氧水样品的测试条件建立各自的工作曲线。
实施例27
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
将2微升浓度为50毫摩尔/升的3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液和10微升实施例16制备的金属有机配合物溶液加入到200微升待测双氧水样品，用0.2M pH值为3的柠檬酸–氢氧化钠-盐酸缓冲液稀释至1毫升，得到溶液A，静置5分钟后，测定溶液A在可见光区的吸光光度值，比色检测出双氧水的浓度。
实施例28
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
将100微升浓度为50毫摩尔/升的2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的二甲基亚砜溶液和100微升实施例18制备的金属有机配合物溶液加入到200微升待测双氧水样品，用0.2M pH值为2的柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液稀释至1毫升，得到溶液A，静置30分钟后，测定溶液A在可见光区的吸光光度值，比色检测出双氧水的浓度。
实施例29
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
将20微升浓度为50毫摩尔/升的2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的二甲基亚砜溶液和50微升实施例19制备的金属有机配合物溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为4的乙酸–乙酸钠缓冲液稀释至1毫升，得到溶液A，静置15分钟后，测定溶液A在可见光区的吸光光度值，比色检测出双氧水的浓度。
实施例30
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）制备金属有机配合物薄膜：
将实施例20获得的金属有机配合物溶液中的所述金属有机配合物收集、烘干、压制成膜；（2）将2微升浓度为50毫摩尔/升的3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为2的磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液稀释至1毫升，得溶液B；
（3）取1微升溶液B滴在金属有机配合物薄膜的表面，放置15分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。
实施例31
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）制备金属有机配合物薄膜：
将实施例21获得的金属有机配合物溶液中的所述金属有机配合物收集、烘干、压制成膜；（2）将50微升浓度为50毫摩尔/升的3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为3的柠檬酸–氢氧化钠-盐酸缓冲液稀释至1毫升，得溶液B；
（3）取50微升溶液B滴在金属有机配合物薄膜的表面，放置10分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。
实施例32
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）制备金属有机配合物薄膜：
将实施例22获得的金属有机配合物溶液中的所述金属有机配合物收集、烘干、压制成膜；（2）将100微升浓度为50毫摩尔/升的2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为4的柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液稀释至1毫升，得溶液B；
（3）取100微升溶液B滴在金属有机配合物薄膜的表面，放置5分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。
实施例33
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）将固体基底材料聚乙烯浸泡于0.1mg/mL聚乙烯吡咯烷酮水溶液中1天，使固体基底材料表面吸附聚乙烯吡咯烷酮分子；
（2）将步骤（1）制备的材料反复依次浸泡于实施例2获得的溶液I中20分钟，和实施例11获得的溶液II中20分钟；在固体基底材料表面原位生长出金属有机配合物薄膜，直到金属有机配合物薄膜的厚度为1μm为止；
（3）将2微升浓度为50毫摩尔/升的3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为2的磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液稀释至1毫升，得溶液B；
（4）取1微升溶液B滴在金属有机配合物薄膜的表面，放置15分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。
实施例34
（1）将固体基底材料聚乙烯浸泡于0.5mg/mL聚乙烯吡咯烷酮水溶液中12小时，使固体基底材料表面吸附聚乙烯吡咯烷酮分子；
（2）将步骤（1）制备的材料反复依次浸泡于实施例3获得的溶液I中30分钟，和实施例13获得的溶液II中30分钟；在固体基底材料表面原位生长出金属有机配合物薄膜，直到金属有机配合物薄膜的厚度为5μm为止；
（3）将50微升浓度为50毫摩尔/升的3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶加入到液取200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为3的柠檬酸–氢氧化钠-盐酸缓冲液稀释至1毫升，得溶液B；
（4）取1微升溶液B滴在金属有机配合物薄膜的表面，放置10分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。
实施例35
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）将固体基底材料玻璃浸泡于1.5mg/mL聚乙烯吡咯烷酮水溶液中1小时，使固体基底材料表面吸附聚乙烯吡咯烷酮分子；
（2）将步骤（1）制备的材料反复依次浸泡于实施例4获得的溶液I中1小时，和实施例15获得的溶液II中1小时；在固体基底材料表面原位生长出金属有机配合物薄膜，直到金属有机配合物薄膜的厚度为10μm为止；
（3）将100微升浓度为50毫摩尔/升的2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为4的柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液稀释至1毫升，得溶液B；
（4）取100微升溶液B滴在金属有机配合物薄膜的表面，放置5分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。
实施例36
一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，包括如下步骤：
（1）将固体基底材料纤维素薄膜浸泡于2mg/mL聚乙烯吡咯烷酮水溶液中1分钟，使固体基底材料表面吸附聚乙烯吡咯烷酮分子；
（2）将步骤（1）制备的材料反复依次浸泡于实施例1获得的溶液I中1分钟，和实施例12获得的溶液II中1分钟；在固体基底材料表面原位生长出金属有机配合物薄膜，直到金属有机配合物薄膜的厚度为0.5μm为止；
（3）将100微升浓度为50毫摩尔/升的2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为4的柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液稀释至1毫升，得溶液B；
（4）取100微升溶液B滴在金属有机配合物薄膜的表面，放置5分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。

Claims (7)

1.一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，其特征是包括如下步骤： 
（1）配制浓度为1μM～饱和的可变价金属的无机盐溶液为溶液Ⅰ； 
（2）配制浓度为1μM～饱和的2-甲基咪唑溶液为溶液Ⅱ或浓度为1μM～饱和的4,4’-联吡啶溶液为溶液Ⅱ； 
所述溶液Ⅰ和溶液Ⅱ的溶剂为水、甲醇或乙醇； 
（3）将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ按体积比为1:100～100:1的比例混合，制成金属有机配合物溶液； 
（4）将2～100微升浓度为50毫摩尔/升的过氧化物酶色源底物的二甲基亚砜溶液、10～100微升所述金属有机配合物溶液与200微升待测双氧水样品混合，用0.2M pH值为2～4的缓冲溶液稀释至1毫升，得到溶液A，静置5～30分钟后，测定溶液A在可见光区的吸光光度值，比色检测出双氧水的浓度。 
2.一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，其特征是包括如下步骤： 
（1）配制浓度为1μM～饱和的可变价金属的无机盐溶液为溶液Ⅰ； 
（2）配制浓度为1μM～饱和的2-甲基咪唑溶液为溶液Ⅱ或浓度为1μM～饱和的4,4’-联吡啶溶液为溶液Ⅱ； 
所述溶液Ⅰ和溶液Ⅱ的溶剂为水、甲醇或乙醇； 
（3）将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ按体积比为1:100～100:1的比例混合，制成金属有机配合物溶液； 
（4）用下述两种方法之一种制备金属有机配合物薄膜： 
方法一：将步骤（3）获得的金属有机配合物溶液中的所述金属有机配合物收集、烘干、压制成膜； 
方法二：在固体基底材料表面原位生长金属有机配合物薄膜，步骤为： 
a将固体基底材料浸泡于0.1～2mg/mL聚乙烯吡咯烷酮水溶液中1分钟～1天，使所述固体基底材料表面吸附聚乙烯吡咯烷酮分子； 
b将步骤a制备的材料反复依次浸泡于所述步骤（1）获得的溶液I中1分钟～1小时和步骤（2）获得的溶液II中1分钟～1小时；在固体基底材料表面原位生长出金属有机配合物薄膜，直到金属有机配合物薄膜的厚度为0.5～10μm为止； 
（5）将2～100微升浓度为50毫摩尔/升的过氧化物酶色源底物的二甲基亚砜溶液加入到200微升待测双氧水样品中，用0.2M pH值为2～4的缓冲溶液稀释至1毫升，得溶液B； 
（6）取1～100微升溶液B滴在所述金属有机配合物薄膜表面，放置5～15分钟，观察液滴颜色，比色检测出双氧水的浓度。 
3.根据权利要求1或2所述的一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，其特征是所述可变价金属为铁、铜、金或银。 
4.根据权利要求1或2所述的一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，其特征是所述无机盐为盐酸盐、硫酸盐或硝酸盐。 
5.根据权利要求1或2所述的一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，其特征是所述过氧化物酶色源底物为3,3'，5,5'-四甲基联苯胺或2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐。 
6.根据权利要求1或2所述的一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，其特征是所述0.2M pH值为2～4的缓冲溶液为磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液，柠檬酸–氢氧化钠-盐酸缓冲液，柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液或乙酸–乙酸钠缓冲液。 
7.根据权利要求2所述的一种用金属有机配合物对双氧水进行比色检测的方法，其特征是所述固体基底材料为聚乙烯，聚苯乙烯，玻璃或纤维素薄膜。 
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