CN108107039B - 一种过氧乙酸测定试纸及其测定方法 - Google Patents

一种过氧乙酸测定试纸及其测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种过氧乙酸测定试纸及其测定方法，本发明利用显色剂、催化剂、稳定剂、pH调节剂组成混合液制得过氧乙酸测定试纸，该试纸测定过氧乙酸的响应时间快、灵敏度高、稳定性好、操作简便、经济实用，能现场快速检测样品中过氧乙酸含量。本发明测定方法显色色阶明显、稳定性好、且能掩蔽过氧化氢对测定的干扰，保质期至少可达到12个月；所用试纸面积小，且测试过程简单，无需其它仪器和配件，可大大节约测试成本；试纸的可持式底板可防止拿取的过程中受人手的污染，十分安全可靠。

Description

一种过氧乙酸测定试纸及其测定方法
技术领域
本发明属于化学分析领域，特别涉及一种过氧乙酸测定试纸及其测定方法。
背景技术
过氧乙酸系广谱、速效、高效灭菌剂，是一种强氧化剂，可以杀灭一切微生物，对病毒、细菌、真菌及芽孢均能迅速杀灭，可广泛应用于各种器具及环境消毒。0.2％溶液接触10分钟基本可达到灭菌目的。主要应用领域有：纸张、石蜡、木材、淀粉的漂白剂，医药工业中用作饮水、食品和防止传染病的消毒剂，有机工业中用作制造环氧丙烷、甘油、己内酰胺的氧化剂和环氧化剂。
工业产品过氧乙酸一般为18～23％含水、过氧化氢、醋酸的溶液。作为消毒剂使用前，需要稀释。常用用量为0.02％～0.05％(约为200～500mg/L)，也有个别行业用量达到0.2％以上的。过氧乙酸比较不稳定，受热见光易分解。最好是要使用时当场稀释，并实时监控其浓度并不断补加以保证其使用效果。
过氧乙酸的分析方法有高效液相色谱法、分光光度法、化学滴定法等，其中化学滴定法是主流检测方法。这些检测方法均存在需要配制检测试剂，检测手段复杂，人工操作繁杂、化学污染严重，检测速度慢，不利于现场快速测定等缺点。因此开发出一种便捷、灵敏度高、可靠性强的过氧乙酸测试产品迫在眉睫。
试纸法测过氧乙酸因轻便易携、操作简便、测试快速、检测成本低、无需维护、无二次污染等诸多优点而受到使用者的青睐。本项目自主研发生产出过氧乙酸浓度快速检测试纸，可以快速准确地获得数据，适合现场测定，而且价格合理，可大大节省应用过氧乙酸的企事业单位用于添置设备和人员培训的费用。
ELISA试剂盒中采用显色底物和过氧化氢来检测过氧化物酶，同样可利用该原理通过显色剂和过氧化物酶来检测过氧化氢。如专利ZL 200610011568.9中提到的苯酚与4-氨基安替吡啉、N,N-二甲基苯胺、2,4-二氯酚以及邻二苯酚分别组合显色，除此之外，还有四甲基联苯胺(TMB)、TMB盐、2,2-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)等，不同的显色剂显色灵敏度和试剂本身的稳定性有较大的差异。现有这些检测过氧乙酸的试剂在干燥和储存过程中极易变性而失活；且测定过氧乙酸时，存在过氧化氢的严重干扰。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明通过特定的配制，提高了试纸的稳定性，同时减慢了试纸中过氧化氢与显色剂的反应，且该反应产物为淡黄色，在试纸上显色不明显，可以忽略过氧化氢对本发明方法的干扰。因此，本申请实现了制备出一种显色色阶明显、稳定性好、特异性强的试纸的目的。
本发明的目的之一在于提供一种过氧乙酸测定试纸。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述试纸快速测定过氧乙酸残留的方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种过氧乙酸测定试纸，该试纸的制备方法为：用溶剂将显色剂、催化剂、稳定剂、pH调节剂配制成混合液，将滤纸在混合液中浸泡5～30min后取出，干燥成形，裁切至所需尺寸，粘贴在底板上，制得用于测定过氧乙酸的试纸；
所述混合液中，每一种显色剂的浓度为2.5～10.0g/L，每一种催化剂的浓度为0.5～1.0g/L，每一种稳定剂的浓度为0.5～2.5g/L，pH调节剂的用量为使混合液pH值不超过2.0。
进一步的，所述溶剂选自水、50％～90％v/v乙醇溶液、30％～90％v/v丙酮溶液、30％～90％v/v二甲基甲酰胺中的至少一种。
进一步的，所述显色剂选自苯酚衍生物、4-氨基安替比林中的至少一种。
进一步的，所述苯酚衍生物为苯酚对位衍生物或/和间位衍生物。
进一步的，所述苯酚衍生物选自尼泊金甲酯、水杨酸、对苯二酚、对硝基酚、对氨基苯酚、间氨基苯酚、对甲氧基苯酚、3-氯苯酚、尼泊金乙酯、间羟基苯甲醛中的至少一种。
进一步的，所述催化剂为金属离子化合物。
进一步的，所述金属离子化合物为亚铁离子金属化合物、铜离子金属化合物、二价锰离子金属化合物中的至少一种。
进一步的，所述稳定剂选自5-磺基水杨酸、反式1,2-环己二胺四乙酸中的至少一种。
一种过氧乙酸的快速测定方法，包括以下步骤：将上述任一项所述的过氧乙酸测定试纸浸入待测样品中，取出，显色完全后，将试纸所显的颜色与标准比色卡相比较，读出过氧乙酸的浓度数据。
进一步的，所述标准比色卡由以下方法制得：
用水配制已知浓度的过氧乙酸标准溶液，将上述任一项所述的过氧乙酸测定试纸浸入标准溶液中，取出，待试纸所呈现的颜色稳定后，在潘通色卡上找出对应的标准色；即得该已知浓度过氧乙酸标准溶液的标准色，根据各个已知浓度所对应的标准色的色值制备得到相应已知浓度的标准比色卡。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种色阶明显、稳定性好、特异性好、操作简便、经济实用，适用于生产过程中过氧乙酸浓度的监测，该方法响应时间快，不超过15秒，最低可检测过氧乙酸的含量为100mg/L，过氧乙酸浓度小于100mg/L时不显色，而在过氧乙酸浓度为100mg/L～500mg/L时显色色阶明显，适用于生产过程中过氧乙酸浓度的监测。
(2)本发明方法所用试纸在室温的条件下，避光密闭保存，保质期至少可达到12个月；本发明方法显色色阶明显、稳定性好、且能掩蔽过氧化氢对测定的干扰；本发明使用试纸的面积小，单次测试试剂用量只有普通实验室方法的几百分之一，且测试过程简单，无需其它仪器和配件，可大大节约测试成本；试纸的可持式底板可防止拿取的过程中受人手的污染，十分安全可靠。
(3)本发明方法中不需要加入酶，通过特定的配制，大大提高了试纸的稳定性，同时减慢了试纸中过氧化氢与显色剂的反应，且该反应产物为淡黄色，在试纸上显色不明显，克服了过氧化氢对过氧乙酸检测的干扰。
附图说明
图1为标准比色卡1#的视图。
具体实施方式
一种过氧乙酸测定试纸，该试纸的制备方法为：用溶剂将显色剂、催化剂、稳定剂、pH调节剂配制成混合液，将滤纸在混合液中浸泡5～30min后取出，干燥成形，裁切至所需尺寸，粘贴在底板上，制得用于测定过氧乙酸的试纸；
所述混合液中，每一种显色剂的浓度为2.5～10.0g/L，每一种催化剂的浓度为0.5～1.0g/L，每一种稳定剂的浓度为0.5～2.5g/L，pH调节剂的用量为使混合液pH值不超过2.0。
优选的，所述溶剂选自水、50％～90％v/v乙醇溶液、30％～90％v/v丙酮溶液、30％～90％v/v二甲基甲酰胺中的至少一种。
优选的，所述显色剂为选自苯酚衍生物、4-氨基安替比林中的至少一种。
优选的，所述的苯酚衍生物为其对位衍生物或/和间位衍生物。
优选的，所述的苯酚衍生物选自尼泊金甲酯、水杨酸、对苯二酚、对硝基酚、对氨基苯酚、间氨基苯酚、对甲氧基苯酚、3-氯苯酚、尼泊金乙酯、间羟基苯甲醛中的至少一种。
优选的，所述催化剂为金属离子化合物。
优选的，所述金属离子化合物为亚铁离子金属化合物、铜离子金属化合物、二价锰离子金属化合物中的至少一种。
优选的，所述金属离子化合物为亚铁离子金属化合物。
优选的，所述稳定剂选自5-磺基水杨酸、反式1,2-环己二胺四乙酸中的至少一种。
优选的，所述pH调节剂为能够调节溶液pH不超过2.0的固体酸。
优选的，所述固体酸选自氨基磺酸、柠檬酸中的至少一种。
优选的，所述干燥为40～60℃真空干燥。
优选的，所述滤纸为层析滤纸、定性滤纸和定量滤纸中的一种；优选为层析滤纸。
优选的，将滤纸置于低于50℃条件下真空干燥，烘干成形，将此滤纸裁切成25～100mm2的小块，用胶粘在长条状的底板一端，即制得用于测定过氧乙酸残留的试纸；所述底板的宽度为5～10mm，长度为50mm～120mm；所述底板由不吸水的塑料板制成。
一种过氧乙酸的快速测定方法，包括以下步骤：将上述任一项所述的过氧乙酸测定试纸浸入待测样品中，取出，显色完全后，将试纸所显的颜色与标准比色卡相比较，读出过氧乙酸的浓度数据。
优选的，所述标准比色卡由以下方法制得：
用水配制已知浓度的过氧乙酸标准溶液，将上述任一项所述的过氧乙酸测定试纸浸入标准溶液中，取出，待试纸所呈现的颜色稳定后，在潘通色卡上找出对应的标准色；即得该已知浓度过氧乙酸标准溶液的标准色，根据各个已知浓度所对应的标准色的色值制备得到相应已知浓度的标准比色卡。
优选的，过氧乙酸测定试纸浸入标准溶液中，1～3s后取出。
优选的，取出后先甩掉试纸上多余的液体，再等待显色完全。
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
实施例1过氧乙酸测定试纸的制备方法
用80％的乙醇溶液配制含10.0g/L4-氨基安替比林、4.5g/L尼泊金甲酯、0.6g/L硫酸亚铁、0.6g/L 5-磺基水杨酸、2.0g/L反式1,2-环己二胺四乙酸、20.0g/L氨基磺酸的混合显色液(pH值不超过2.0)。将层析滤纸完全浸泡至上述混合液中10分钟，取出滤纸，在50℃温度下真空干燥。干燥后将此滤纸切成5×6mm的小块，用胶粘在5×80mm条状的底板一端，即制成过氧乙酸快速测定试纸1#。
实施例2过氧乙酸测定试纸的制备方法
用80％的乙醇溶液配制含8.0g/L4-氨基安替比林、3.0g/L水杨酸、1.0g/L硫酸锰、1.0g/L5-磺基水杨酸、2.0g/L反式1,2-环己二胺四乙酸、20.0g/L柠檬酸的混合显色液(pH值不超过2.0)。将层析滤纸完全浸泡至上述混合液中10分钟，取出滤纸，在50℃温度下真空干燥。干燥后将此滤纸切成5×6mm的小块，用胶粘在5×80mm条状的底板一端，即制成过氧乙酸快速测定试纸2#。
实施例3过氧乙酸测定试纸的制备方法
用80％的乙醇溶液配制含5.0g/L4-氨基安替比林、2.5g/L对苯二酚、0.5g/L硫酸铜、0.6g/L5-磺基水杨酸、2.5g/L反式1,2-环己二胺四乙酸、20.0g/L氨基磺酸的混合显色液(pH值不超过2.0)。将层析滤纸完全浸泡至上述混合液中约10分钟，取出滤纸，在50℃温度下真空干燥。干燥后将此滤纸切成5×6mm的小块，用胶粘在5×80mm条状的底板一端，即制成过氧乙酸快速测定试纸3#。
实施例4过氧乙酸测定试纸的制备方法
用80％的乙醇溶液配制含9.0g/L4-氨基安替比林、5.0g/L对硝基酚、1.0g/L硫酸亚铁、1.2g/L5-磺基水杨酸、2.5g/L反式1,2-环己二胺四乙酸、20.0g/L氨基磺酸的混合显色液(pH值不超过2.0)。将层析滤纸完全浸泡至上述混合液中约10分钟，取出滤纸，在50℃温度下真空干燥。干燥后将此滤纸切成5×6mm的小块，用胶粘在5×80mm条状的底板一端，即制成过氧乙酸快速测定试纸4#。
实施例5过氧乙酸测定试纸的制备方法
用90％的丙酮溶液配制含10.0g/L4-氨基安替比林、5.0g/L对甲氧基苯酚、1.0g/L硫酸亚铁、1.2g/L5-磺基水杨酸、2.5g/L反式1,2-环己二胺四乙酸、20.0g/L氨基磺酸的混合显色液(pH值不超过2.0)。将层析滤纸完全浸泡至上述混合液中约10分钟，取出滤纸，在50℃温度下真空干燥。干燥后将此滤纸切成5×6mm的小块，用胶粘在5×80mm条状的底板一端，即制成过氧乙酸快速测定试纸。
实施例6过氧乙酸测定试纸的制备方法
用30％的二甲基甲酰胺溶液配制含10.0g/L4-氨基安替比林、5.0g/L 3-氯苯酚、1.0g/L硫酸亚铁、1.2g/L5-磺基水杨酸、2.5g/L反式1,2-环己二胺四乙酸、20.0g/L氨基磺酸的混合显色液(pH值不超过2.0)。将层析滤纸完全浸泡至上述混合液中约10分钟，取出滤纸，在50℃温度下真空干燥。干燥后将此滤纸切成5×6mm的小块，用胶粘在5×80mm条状的底板一端，即制成过氧乙酸快速测定试纸。
实施例7过氧乙酸测定试纸的制备方法
用40％的二甲基甲酰胺溶液配制含10.0g/L4-氨基安替比林、5.0g/L间羟基苯甲醛、1.0g/L硫酸亚铁、1.2g/L5-磺基水杨酸、2.5g/L反式1,2-环己二胺四乙酸、20.0g/L氨基磺酸的混合显色液(pH值不超过2.0)。将层析滤纸完全浸泡至上述混合液中约10分钟，取出滤纸，在50℃温度下真空干燥。干燥后将此滤纸切成5×6mm的小块，用胶粘在5×80mm条状的底板一端，即制成过氧乙酸快速测定试纸。
实施例8标准比色卡的制备方法
本实例制备与过氧乙酸快速测定试纸1#配套使用的标准比色卡1#：
用纯水配制浓度为100mg/L的过氧乙酸标准溶液，将实施例1制备的试纸浸入溶液中，2秒后取出，甩去多余的溶液，15秒后根据试纸所呈现的颜色在潘通色卡上找出色调一致的标准色；
同上，分别获得检测浓度为150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L的过氧乙酸标准溶液时试纸所呈现的标准色；
根据得到的各潘通标准色所列色值采用电脑调色和印制，得到标准比色卡1#(如图1所示)，图中100、150、200、250、300、400、500分别表示浓度为100mg/L 150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L的过氧乙酸标准溶液对应的颜色。
实施例9标准比色卡的制备方法
同实施例8所述的方法，分别制备得到与检测试纸2#～4#配套使用的标准比色卡2#～4#。
实施例10过氧乙酸测定试纸的稳定性测试和显色效果测试
将过氧乙酸快速测定试纸1#～4#置于密实袋中，放置在37℃烘箱中，每隔30天观察试纸外观，进行试纸稳定性测试和显色效果测试。
测试方法为：分别配置100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L的过氧乙酸标准溶液，将试纸1#、2#、3#、4#分别插入上述标准溶液中，2秒后取出，甩去试纸上多余的溶液，显色完全后观察显色效果，并分别与配套的标准比色卡对照，得到过氧乙酸数据。随着过氧乙酸含量的增加，试纸所显的颜色逐渐加深。检测结果如表1～4所示。
表1过氧乙酸快速测定试纸1#的稳定性
Figure BDA0001483084530000061
表2过氧乙酸快速测定试纸2#的稳定性
Figure BDA0001483084530000062
Figure BDA0001483084530000071
表3过氧乙酸残留快速测定试纸3#的稳定性
Figure BDA0001483084530000072
表4过氧乙酸残留快速测定试纸4#的稳定性
Figure BDA0001483084530000073
用本发明试纸检测过氧乙酸的响应时间少于15秒，显色完全后颜色可稳定30分钟，且本发明方法减慢了试纸中过氧化氢与显色剂的反应，且该反应产物为淡黄色，在试纸上显色不明显，故本发明方法能掩蔽过氧化氢对测定的干扰。
由表1～4可知，实施例1～4中的过氧乙酸快速测定试纸在37℃烘箱中放置90天后，除了显色速度稍微变慢外，其它均没有影响，说明本发明方法所用试纸的保质期至少可达到1年。
实施例11含过氧乙酸样品的测试
采用实施例1制备的试纸1#进行过氧乙酸的测试并进行加标回收实验。当样品显色后的色调与标准色阶一致时，直接取色阶指示浓度为测得值，若颜色深浅处于两色阶之间，则取两色阶指示浓度的中间浓度为测得值。
测试方法如下：
(1)含过氧乙酸样品：按照过氧乙酸上的使用说明进行稀释后对辅料、设备进行消毒时所用的稀释液作为样品，进行测试。
(2)将试纸1#插入样品溶液中，2秒后取出，甩去试纸上多余的溶液，显色完全后观察显色效果，并与配套的标准比色卡对照，得到过氧乙酸数据。结果如表5所示。
表5实际样品测试与加标回收率实验
样品号 测得值(mg/L) 加标量(mg/L) 测得总值(mg/L) 回收率(％)
样品1 300 100 400 100.0
样品2 105 100 200 95
样品3 250 100 350 100.0
样品4 400 100 500 100
注：样品1为某水厂采用过氧乙酸冲洗水桶时的过氧乙酸使用液；样品2为某乳制品厂采用过氧乙酸消毒手工清洗设备时的过氧乙酸使用液；样品3为某乳制品厂采用过氧乙酸消毒无菌罐时的过氧乙酸使用液；样品4为某啤酒厂采用过氧乙酸消毒灌装机时过氧乙酸使用液。
由表5可知，本发明方法用于采用过氧乙酸在消毒辅料、设备时使用浓度的测定，该检测方法无需其它的仪器和配件，操作简便、检测灵敏度高，结果可靠，具有较高的实用价值。
实施例12
采用实施例1制备的试纸1#测定标液与其他方法进行对比实验。结果如表6所示。
表6不同检测方法对过氧乙酸的检测效果
组别 测试结果 检测下限 显色时间 抗干扰性
本发明方法 准确 100mg/L 15秒 过氧化氢无干扰
方法1(酶法) 偏高 0.5mg/L 15秒 过氧化氢严重干扰
方法2(酶法) 偏高 230mg/L 30分钟 过氧化氢严重干扰
方法3(酶法) 偏高 130mg/L 10分钟 过氧化氢严重干扰
注：方法1参考专利一种过氧乙酸残留的快速测定方法；方法2参考文献《空气消毒剂过氧乙酸含量的酶催化光度法测定》；方法3参考文献《以改性血红蛋白作为纳米催化剂酶法测定过氧乙酸》。
由表6可知，相对于其他现在检测方法，本发明方法无需用到酶，但显色时间更短，测试结果更准确，同时极大地提高了试纸的稳定性，且避免了过氧化氢的干扰，显色色阶适用于生产中过氧乙酸浓度的监测。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种过氧乙酸测定试纸，其特征在于，该试纸的制备方法为：用溶剂将显色剂、催化剂、稳定剂、pH调节剂配制成混合液，将滤纸在混合液中浸泡5～30min后取出，干燥成形，裁切至所需尺寸，粘贴在底板上，制得用于测定过氧乙酸的试纸；
所述混合液中，每一种显色剂的浓度为2.5～10.0g/L，每一种催化剂的浓度为0.5～1.0g/L，每一种稳定剂的浓度为0.5～2.5g/L，pH调节剂的用量为使混合液pH值不超过2.0；所述显色剂选自尼泊金甲酯、水杨酸、对苯二酚、对硝基酚、对氨基苯酚、间氨基苯酚、对甲氧基苯酚、3-氯苯酚、尼泊金乙酯、间羟基苯甲醛和4-氨基安替比林中的至少一种；所述催化剂为金属离子催化剂；所述稳定剂选自5-磺基水杨酸、反式1,2-环己二胺四乙酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的试纸，其特征在于：所述溶剂选自水、50%～90%v/v乙醇溶液、30%～90%v/v丙酮溶液、30%～90%v/v二甲基甲酰胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的试纸，其特征在于：所述金属离子化合物为亚铁离子金属化合物、铜离子金属化合物、二价锰离子金属化合物中的至少一种。
4.一种过氧乙酸的快速测定方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1~3任一项所述的过氧乙酸测定试纸浸入待测样品中，取出，显色完全后，将试纸所显的颜色与标准比色卡相比较，读出过氧乙酸的浓度数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标准比色卡由以下方法制得：
用水配制已知浓度的过氧乙酸标准溶液，将权利要求1~3任一项所述的过氧乙酸测定试纸浸入标准溶液中，取出，待试纸所呈现的颜色稳定后，在潘通色卡上找出对应的标准色；即得该已知浓度过氧乙酸标准溶液的标准色，根据各个已知浓度所对应的标准色的色值制备得到相应已知浓度的标准比色卡。
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