CN112710642A - 基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学检测技术领域，具体公开了一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，该方法通过将第一贮存液与第二贮存液进行混合，再加入待检测的葡萄糖和/或过氧化氢，并加入缓冲溶液定容得到反应溶液，裸眼观察反应溶液的颜色，并进行紫外可见吸收光谱测量；接下来在反应溶液中加入第三贮存液进行混合，并对混合溶液进行荧光检测，进而可以实现比色和荧光双模式分别对葡萄糖和过氧化氢或者对二者同时高灵敏分析检测，该方法简单，检测灵敏高，成本低，解决了现有基于天然酶的葡萄糖或者过氧化氢检测方法存在的检测灵敏度低且成本高的问题，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及化学检测技术领域，具体是一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法。
背景技术
生物体内的天然酶都是由几百个氨基酸分子组成的蛋白质，作为生命体中的一种生物催化剂，具有催化效率高、专一性强等特点，例如，可以通过天然酶催化过氧化氢与3,3',5,5'-四甲基联苯胺（Tetramethylbenzidine, TMB）的氧化还原反应，使TMB颜色发生明显变化，据此应用于比色测定中，来检测过氧化氢。
但是，以上技术方案中的方法存在以下缺点：天然酶只有在适宜的温度、pH条件下才可以保持催化活性。另外，天然酶还存在易分解，不易提纯、价格高等缺点，导致基于天然酶的过氧化氢的检测方法存在检测灵敏度低且成本高的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，以解决上述背景技术中提出的现有基于天然酶的过氧化氢检测方法存在检测灵敏度低且成本高的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，包括以下步骤：
将第一贮存液与第二贮存液进行混合，再加入待检测的葡萄糖和/或过氧化氢，用HAc-NaAc缓冲溶液进行定容，混合均匀，再于25-60℃进行反应得到反应溶液，观察所述反应溶液的颜色，并对反应溶液进行紫外可见吸收光谱检测；
其中，所述第一贮存液是将Co3O4纳米（粒子）材料加水进行混合制备得到；
所述第二贮存液是3,3',5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液。
作为本发明进一步的方案：在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，还包括以下步骤：在第一、二贮存液混合反应后的溶液中加入第三贮存液，并对混合溶液进行荧光光谱检测；其中，所述第三贮存液是将Ru(bpy)3 2+溶于PBS缓冲液进行混合均匀制备得到。
需要说明的是，人工模拟酶具有稳定性高、制取方便和价格便宜等优点，所以人们不断开发具有天然酶功能的模拟酶体系。目前已有多种人工模拟酶的报道，其中Co3O4纳米（粒子）材料具有很好的过氧化物酶活性，能够催化过氧化氢与3,3',5,5'-四甲基联苯胺的氧化还原反应，使3,3',5,5'-四甲基联苯胺颜色发生明显变化，据此应用于比色测定中。但是，目前基于模拟酶进行分析测试，大多是单模式，如比色法检测或者荧光检测或者电化学检测等，且大多是对单一成分分析，没有同时对多个成分进行多模式检测的应用。
本发明实施例通过将第一贮存液与第二贮存液进行混合，再加入待检测的葡萄糖和/或过氧化氢，并加入HAc-NaAc缓冲溶液进行混合均匀，再于25-60℃进行反应得到反应溶液，观察所述反应溶液的颜色，并对反应溶液进行紫外可见吸收光谱检测；同时在反应溶液中加入第三贮存液进行混合，并对混合溶液进行荧光光谱检测；进而可以通过比色法、紫外可见吸收光谱检测、荧光光谱检测的联用，单独检测葡萄糖或过氧化氢，也可以同时检测葡萄糖和过氧化氢，因葡萄糖在Co3O4纳米（粒子）材料的作用下，可氧化生成H2O2，通过观察荧光光谱的峰值，从而达到灵敏检测葡萄糖含量的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例提供了一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，利用人工模拟酶四氧化三钴具有的氧化还原效应、催化效应及催化产物与荧光物质发生共振能量转移效应的特点，通过将第一贮存液与第二贮存液进行混合，再加入待检测的葡萄糖和/或过氧化氢，并加入HAc-NaAc缓冲溶液进行反应得到反应溶液，观察反应溶液的颜色，进行紫外可见吸收光谱检测；同时在反应溶液中加入第三贮存液进行混合，得到混合溶液，并对混合溶液进行荧光光谱检测，进而可以实现比色和荧光双模式对葡萄糖和过氧化氢同时进行高灵敏分析检测，该方法简单，检测灵敏和高效，成本低，解决了现有基于天然酶的过氧化氢检测方法存在检测灵敏度低且成本高的问题，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中不同比色条件下的检测溶液颜色的变化结果图。
图2为本发明另一实施例提供的不同实验条件下紫外可见吸收光谱图与荧光光谱图。
图3为本发明另一实施例提供的不同TMB浓度对体系吸光度的影响结果图。
图4为本发明另一实施例提供的HAc-NaAc缓冲溶液pH对体系吸光度的影响结果图。
图5为本发明另一实施例提供的不同反应温度对体系吸光度的影响结果图。
图6为本发明另一实施例提供的不同浓度过氧化氢存在下的TMB的显色反应示意图。
图7为本发明另一实施例提供的不同浓度过氧化氢存在下的紫外可见吸收光谱检测结果图。
图8为本发明另一实施例提供的不同浓度葡萄糖存在下的荧光光谱检测分析结果图。
图9为本发明另一实施例提供的荧光光谱法对葡萄糖检测的干扰实验图。
图10为本发明另一实施例提供的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中比色法检测过程示意图。
图11为本发明另一实施例提供的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中荧光光谱检测过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例中，提供一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，具体是一种基于模拟酶的比色法和荧光法双模式检测葡萄糖和/或过氧化氢的新方法，其包括以下步骤：
将第一贮存液与第二贮存液进行混合，再加入不同浓度的待检测的葡萄糖（Glucose）和/或过氧化氢（H2O2），并加入HAc-NaAc缓冲溶液（醋酸-醋酸钠缓冲溶液）进行混合均匀，同时于25-60℃进行反应得到反应溶液，反应后观察所述反应溶液的颜色变化，并对反应溶液进行紫外可见吸收光谱检测；
其中，所述第一贮存液是将Co3O4纳米（粒子）材料加水进行混合制备得到，即Co3O4纳米粒子贮存液；
所述第二贮存液是3,3',5,5'-四甲基联苯胺（Tetramethylbenzidine, TMB）的二甲基亚砜（DMSO）溶液，即TMB贮存液。
作为本发明的另一优选实施例，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，所述反应溶液是于30-40℃（优选为37℃）进行反应得到。
作为本发明的另一优选实施例，所述HAc-NaAc缓冲溶液的溶质浓度是50-200mmol/L，HAc-NaAc缓冲溶液的pH是3-4.5。
优选的，HAc-NaAc缓冲溶液的浓度是100mmol/L，pH=3.5。
作为本发明的另一优选实施例，在所述反应溶液中，至少包含10-30μg/mL的Co3O4纳米（粒子）材料、0.3-1.2mmol/L的3,3',5,5'-四甲基联苯胺，以及适量的葡萄糖和/或过氧化氢。
优选的，在所述反应溶液中，包含20μg/mL的Co3O4纳米（粒子）材料、0.5mmol/L的3,3',5,5'-四甲基联苯胺、以及不同浓度的H2O2（适量的）。
作为本发明的另一优选实施例，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，在单独用于检测葡萄糖时，基于比色法，Co3O4纳米粒子催化H2O2氧化TMB产生蓝色，就可以通过颜色的变化，来辨别H2O2的存在；然后，继续进行紫外可见吸收光谱检测，单纯的TMB没有紫外-可见吸收峰，只有在Co3O4、H2O2同时存在下才会在650nm处有紫外-可见吸收峰，根据650nm处的紫外-可见吸收峰定性检测H2O2。
作为本发明的另一优选实施例，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，在单独用于检测葡萄糖时，因葡萄糖在葡萄糖氧化酶（即Co3O4纳米粒子）的作用下，可氧化生成H2O2，通过对H2O2的检测，可将此种检测方法成功应用到对葡萄糖的检测。
作为本发明的另一优选实施例，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，还包括以下步骤：在进行反应得到反应溶液后，在反应溶液中加入第三贮存液进行混合，得到混合溶液，并对混合溶液进行荧光光谱检测。因葡萄糖在葡萄糖氧化酶（即Co3O4纳米粒子）的作用下，可氧化生成H2O2，通过对H2O2的检测，可将此种检测方法成功应用到对葡萄糖的检测，通过观察荧光光谱的峰值，从而达到灵敏检测葡萄糖含量的目的。
作为本发明的另一优选实施例，所述第三贮存液是将Ru(bpy)3 2+溶于PBS缓冲液（phosphate buffer saline，磷酸缓冲盐溶液）进行混合均匀制备得到，即Ru(bpy)3 2+贮存液；Ru(bpy)3 2+中的bpy是2,2'-二吡啶。
作为本发明的另一优选实施例，在所述混合溶液中，至少包含10-30μg/mL的Co3O4纳米（粒子）材料、0.3-1.2mmol/L的3,3',5,5'-四甲基联苯胺、0.3-0.8mmol/L的Ru(bpy)3 2+，以及适量的葡萄糖和/或过氧化氢。
优选的，在所述混合溶液中，包含20μg/mL的Co3O4纳米（粒子）材料、0.5mmol/L的3,3',5,5'-四甲基联苯胺、0.5mmol/L的Ru(bpy)3 2+，以及不同浓度的H2O2（适量的）。
作为本发明的另一优选实施例，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，可以将以上步骤进行联用，进而可以通过比色法、紫外可见吸收光谱检测、荧光光谱检测的联用，单独检测葡萄糖或过氧化氢，也可以同时检测葡萄糖和过氧化氢，根据650nm处的紫外-可见吸收峰定性检测H2O2，因葡萄糖在葡萄糖氧化酶（即Co3O4纳米粒子）的作用下，可氧化生成H2O2，通过观察荧光光谱的峰值，从而达到灵敏检测葡萄糖含量的目的。
需要说明的是，目前已有多种人工模拟酶的报道，其中四氧化三钴（Co3O4）纳米粒子具有很好的过氧化物酶活性，能够催化过氧化氢与3,3',5,5'-四甲基联苯胺的氧化还原反应，使TMB颜色发生明显变化，据此应用于比色测定中，但是，目前基于模拟酶进行分析测试，大多是单模式，如比色或者荧光或者电化学检测等，且大多是对单一成分分析，没有同时对多个成分，且多模式检测的应用。本发明由于采用了第一贮存液，第一贮存液中的Co3O4纳米粒子是作为模拟酶，利用人工模拟酶四氧化三钴（Co3O4）具有的氧化还原效应、催化效应及催化产物与荧光物质发生共振能量转移效应，构建一种基于模拟酶双模式检测葡萄糖和/或过氧化氢的新方法。可以实现比色和荧光双模式对葡萄糖和过氧化氢（H2O2）同时进行高灵敏分析检测。该方法简单，检测灵敏和高效，成本低。
作为本发明的另一优选实施例，所述第一贮存液中的Co3O4纳米（粒子）材料的具体制备方法可以参照现有技术，例如可以参照文献中的方法，在六水合氯化钴水溶液（CoCl2·6(H2O)）内加入牛血清白蛋白(BSA)，反应1h后加入硼氢化钠（NaBH4）溶液，最终合成Co3O4纳米粒子，也可以是其他的方法，例如，酒金婷等人的聚合物燃烧方法制备Co3O4纳米粒子（《应用化学》,2001年,(09):755-757）中的技术方案，还可以是直接采用市售的产品,具体根据需求进行选择，这里并不作限定。
优选的，所述第一贮存液中的Co3O4纳米（粒子）材料的具体制备方法是在六水合氯化钴水溶液（CoCl2·6(H2O)）内加入牛血清白蛋白(BSA)，反应1h后加入硼氢化钠（NaBH4）溶液，最终合成Co3O4纳米粒子。
作为本发明的另一优选实施例，所述第一贮存液中Co3O4纳米（粒子）材料的浓度是0.5-2.5mg/mL。
优选的，所述第一贮存液中Co3O4纳米（粒子）材料的浓度是1mg/mL。对应的，所述第一贮存液的制备方法是从4℃冷藏室内取出提前制备好的Co3O4纳米粒子，用分析天平准确秤取8mg Co3O4纳米粒子，置于10mL离心管中，然后加入8mL二次水（二次水即经过第二次蒸馏过的水，也叫重蒸水），用涡旋振荡器震荡使混合均匀，配成1mg/mL的第一贮存液，即Co3O4纳米粒子贮存液。需要说明的是，其他浓度的第一贮存液可以参照以上方法进行合理调整制备得到，这里并不作赘述。
作为本发明的另一优选实施例，所述第二贮存液中3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度是10-15mmol/L。
优选的，所述第二贮存液中3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度是12.5mmol/L。对应的，所述第二贮存液的制备方法是取出避光保存的盛有TMB（3,3',5,5'-四甲基联苯胺）粉末的样品瓶，用分析天平准确称取0.1202g TMB，因其不溶于水，易溶于二甲基亚砜，故将其溶于40mL二甲基亚砜中，放在4℃下避光冷藏保存，制得浓度为12.5mmol/L的第二贮存液，即TMB贮存液。需要说明的是，其他浓度的第二贮存液可以参照以上方法进行合理调整制备得到，这里并不作赘述。
作为本发明的另一优选实施例，所述第三贮存液中Ru(bpy)3 2+的浓度是10-30mmol/L。
优选的，所述第三贮存液中Ru(bpy)3 2+的浓度是20mmol/L。对应的，所述第三贮存液的制备方法是将Ru(bpy)3 2+加入至PBS缓冲液（phosphate buffer saline，磷酸缓冲盐溶液）中配制成浓度为20mmol/L，置于50mL容量瓶内避光保存，4℃下冷藏待用，得到第三贮存液，即Ru(bpy)3 2+贮存液；其中，PBS缓冲液作为溶剂，浓度是100mmol/L ，pH=7.4。需要说明的是，其他浓度的第三贮存液可以参照以上方法进行合理调整制备得到，这里并不作赘述。
参照图10、图11所示，本发明实施例中，提供的一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法的原理如下：
首先，进行比色法和荧光双模式检测中的比色法检测，对应的是图10所示的过程，此方法检测过氧化氢与葡萄糖具有简单直观的优点。Co3O4纳米粒子催化H2O2氧化TMB（得到oxTMB）产生蓝色，单纯的TMB是无色，就可以通过颜色的变化，来辨别H2O2的存在；然后，继续进行紫外可见吸收光谱检测，原理如下：紫外-可见吸收光谱法属于分子光谱，是研究在200-800nm光区内的分子吸收光谱的一种方法。广泛应用于有机物质和无机物质的定性和定量测定，灵敏度和选择性都比较好。紫外吸收光谱主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法。紫外-可见吸收光谱法使用的仪器设备简单，易于操作。比尔定律A =–lgT =εbc是分光光度分析的基础，根据比尔定律可以看出随着浓度c的增加，吸光度A在一定范围内呈线性增加。本发明研究了在加有相同浓度Co3O4纳米粒子、TMB的若干离心管内分别加入不同浓度的H2O2溶液，混合均匀后充分反应30分钟，利用双光束紫外-可见分光光度仪测量不同离心管中样品的吸光度A。单纯的TMB没有紫外-可见吸收峰，只有在Co3O4纳米粒子、H2O2同时存在下才会在650nm处有紫外-可见吸收峰，根据650nm处的紫外吸收峰紫外-可见吸收峰定性检测H2O2。
之后利用荧光光谱仪进行荧光定量检测H2O2，对应的是图11所示的过程，此方法检测过氧化氢与葡萄糖具有高灵敏的优点，荧光属于光致发光范畴。分子荧光光谱法相比于紫外-可见吸收光谱法的灵敏度要高许多。分子荧光是指分子的能级激发态，具有不饱和基团的基态分子经荧光光源光照射后，价电子发生能级跃迁产生荧光，是一种光辐射现象。本实验利用Ru(bpy)3 2+的荧光发射光谱位于550-700nm的特性，Co3O4、H2O2同时存在下将TMB氧化成为联苯琨在650nm处产生明显吸收峰。由于二者谱图发生较大程度的重叠，因此TMB能够吸收Ru(bpy)3 2+发出的荧光使其发生荧光猝灭效应（共振能量转移效应），使得Ru(bpy)3 2+相应610nm处的荧光信号明显降低。随着H2O2浓度的增大，TMB的氧化物联苯琨的浓度也就越大，紫外-可见吸收光谱中650nm处紫外-可见吸收峰就越大，而相应的荧光光谱中610nm处的Ru(bpy)3 2+荧光光谱峰就越小，据此实现对H2O2和葡萄糖含量的检测。
作为本发明的另一优选实施例，所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法是通过基于模拟酶进行分析测试，采用多模式，如比色法或者荧光检测或者电化学检测等进行联用，可以同时对多个成分分析，且可以实现多模式检测。
以下通过列举具体实施例对本发明的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法的技术效果做进一步的说明。
实施例1
一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，包括以下步骤：
1）Co3O4纳米粒子的制备：在六水合氯化钴水溶液（CoCl2·6(H2O)）内加入牛血清白蛋白（BSA），反应1h后加入硼氢化钠（NaBH4）溶液，最终合成Co3O4纳米粒子。
2）贮备液的配置：从4℃冷藏室内取出提前制备好的Co3O4纳米粒子，用分析天平准确秤取8mg的Co3O4纳米粒子，置于10mL离心管中，然后加入8mL二次水，用涡旋振荡器震荡使混合均匀，配成1mg/mL的第一贮存液，即Co3O4纳米粒子贮存液。取出避光保存的盛有TMB（3,3',5,5'-四甲基联苯胺）粉末的样品瓶，用分析天平准确称取0.1202g的TMB溶于40mL二甲基亚砜中，放在4℃下避光冷藏保存，制得浓度为12.5mmol/L（其中，mmol/L简写为mM）的第二贮存液，即TMB贮存液。将Ru(bpy)3 2+加入至PBS缓冲液中配制成浓度为20mmol/L，置于50mL容量瓶内避光保存，4℃下冷藏待用，得到第三贮存液，即Ru(bpy)3 2+贮存液；其中，PBS缓冲液作为溶剂，浓度是100mmol/L，pH=7.4。
3）过氧化氢的检测：将Co3O4纳米粒子贮存液从4℃条件下取出放入离心管，然后将Co3O4纳米粒子贮存液置于涡旋振荡器上震荡30秒左右，使Co3O4纳米粒子在溶液中均匀分布，依次加入TMB、H2O2溶液、200μL的HAc-NaAc缓冲溶液(100mmol/L，pH=3.5)，混合均匀，得到的物料中包含20 μg/mL的Co3O4纳米粒子、0.5mmol/L的TMB、以及不同浓度的H2O2，充分混合后，在37℃条件下反应30分钟，得到反应溶液，在Co3O4纳米粒子、H2O2协同作用下，将TMB氧化成联苯琨，联苯琨显示蓝色，反应结束后观察每个离心管内的溶液颜色变化，并测量其紫外可见吸收光谱。
4）葡萄糖的检测：将Co3O4纳米粒子贮存液放入离心管并于涡旋振荡器上震荡30秒左右，使Co3O4纳米粒子在溶液中均匀分布，依次加入TMB、不同浓度的H2O2溶液，混合均匀后在37℃条件下反应30分钟。反应结束后，观察每个离心管内的溶液颜色变化，再在每个离心管内加入Ru(bpy)3 2+贮存液，以及300μL的HAc-NaAc缓冲溶液（100mmol/L，pH=3.5），混合均匀，得到混合溶液，得到的物料中包含20 μg/mL的Co3O4纳米粒子、0.5mmol/L的TMB、0.5mmol/L的Ru(bpy)3 2+以及不同浓度的H2O2，并进行荧光光谱检测测量其荧光光谱。因葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下，可氧化生成H2O2，通过对H2O2的检测，可将此种检测方法成功应用到对葡萄糖的检测，通过观察荧光光谱的峰值，从而达到灵敏检测葡萄糖含量的目的。
实施例2
与实施例1相比，不包括过氧化氢的检测的步骤，其他与实施例1相同。
实施例3
与实施例1相比，不包括葡萄糖的检测的步骤，其他与实施例1相同。
实施例4
为了验证以上的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法的可行性，在本实施例中进行了一系列的对比实验。
具体的，首先准备A，B，C，D四个干净的离心管，向A号管内加入200µL的20μg/mL的Co3O4纳米粒子贮存液，向B号管内加入200µL的0.5mM的TMB贮存液，向C号管内加入100µL的40μg/mL的Co3O4纳米粒子贮存液和100µL的1mM的TMB贮存液，向D号管内加入与A管、B管、C管内的样品终浓度相同的Co3O4纳米粒子贮存液、TMB贮存液和H2O2溶液，其中H2O2溶液在体系中的浓度为0.1mM。按照比色法进行观察以上离心管中的检测溶液的颜色，得到的结果如图1所示，其中，(A)：Co3O4 + H2O2；(B)：TMB + H2O2；(C)：Co3O4 + TMB；(D)：Co3O4 + TMB +H2O2。
从图1中可以明显观察到A管、B管、C管中溶液颜色为白色透明，而D管中溶液呈蓝色，说明只有同时存在Co3O4和H2O2时，TMB才能被氧化成联苯琨显蓝色，从而实现特异性检测过氧化氢的目的。上述结果表明检测方法是可行的。
实施例5
参照实施例1与实施例4中的方法，对反应溶液与混合溶液在不同实验条件下进行紫外可见吸收光谱检测与荧光光谱检测，得到的结果如图2所示。其中，图2中的A图是紫外可见吸收光谱图，图2中的B图是荧光光谱图。
在A图中，(a)标注的曲线对应样品是：Co3O4 + TMB + H2O2；(b)标注的曲线对应样品是：Co3O4 + TMB；(c) 标注的曲线对应样品是：TMB。可以看出，通过Co3O4 、TMB与H2O2的共同存在，紫外可见吸收光谱具有明显的紫外-可见吸收峰，单纯的TMB没有紫外-可见吸收峰，只有在Co3O4、H2O2同时存在下才会在650nm处有紫外-可见吸收峰，根据650nm处的紫外-可见吸收峰定性检测H2O2。
在B图中，(a)标注的曲线对应样品是：Ru(bpy)3 2+；(b)标注的曲线对应样品是：Co3O4 + TMB + H2O2 + Ru(bpy)3 2+ 。本实施例中，Co3O4、TMB、H2O2、Ru(bpy)3 2+浓度依次为20μg/mL、0.5 mM、0.1 mM、0.5 mM。可以看出，利用Ru(bpy)3 2+的荧光发射光谱位于550-700nm的特性，Co3O4、H2O2同时存在下将TMB氧化成为联苯琨在650nm处产生明显吸收峰。由于二者谱图发生较大程度的重叠，因此TMB能够吸收Ru(bpy)3 2+发出的荧光使其发生荧光猝灭效应（共振能量转移效应），使得Ru(bpy)3 2+相应610nm处的荧光信号明显降低。
实施例6
为了进行实验条件的优化，下面进行探讨第二贮存液中TMB浓度对体系吸光度的影响。
具体的，首先，参照实施例1与实施例4中的方法，选取固定的Co3O4纳米粒子浓度、固定的H2O2浓度，改变第二贮存液中TMB浓度的大小，对得到的反应溶液测量其紫外可见吸收光谱，记录650nm处紫外-可见吸收峰的变化。据此对体系中TMB浓度进行优化，获得TMB的最佳浓度。改变反应体系中TMB的浓度结果如图3所示，可以看出TMB浓度对反应结果有很大的影响，随着TMB浓度的增加，紫外-可见吸收峰强度也越来越大。当TMB浓度超过0.5mM时，体系在650nm处紫外-可见吸收峰值达到最大。因此，在后续的实验中均采用0.5mM的TMB浓度的第二贮存液。
在图3中，实验条件如下：TMB浓度分别是0.1mM、0.3mM、0.5mM、1mM、1.2mM；Co3O4纳米粒子浓度是20μg/mL；H2O2浓度是0.1mM；HAc-NaAc缓冲溶液pH=4。
实施例7
为了进行实验条件的优化，下面进行探讨HAc-NaAc缓冲溶液pH对体系吸光度的影响。
具体的，缓冲溶液pH的大小会影响Co3O4 纳米粒子模拟过氧化物酶的催化能力，因此有必要对体系中pH进行优化，获得最有利于本实验的pH。改变HAc-NaAc缓冲溶液的pH结果如图4所示，可见HAc-NaAc缓冲溶液pH的大小对反应结果的影响，结果显示pH=3.5时实验数据最佳，Co3O4 纳米粒子模拟过氧化物酶的催化能力最强，650nm处的紫外-可见吸收峰最大。因此在以后的实验中选择pH=3.5的HAc-NaAc缓冲溶液。
在图4中，实验条件如下：HAc-NaAc缓冲溶液pH分别是3、3.5、4、4.5、5；Co3O4纳米粒子浓度是20μg/mL；TMB浓度是0.5mM；H2O2浓度是0.1mM。
实施例8
为了进行实验条件的优化，下面进行探讨反应温度对体系吸光度的影响。
具体的，温度也是影响本实验的一个重要因素，一方面温度能够影响Co3O4 纳米粒子的稳定性，高温造成Co3O4纳米粒子的聚集，降低有效催化面积，因此Co3O4 纳米粒子的模拟过氧化物酶的催化能力降低；另一方面TMB的氧化产物在高温下不稳定，选择合适的反应温度对本实验也起着至关重要的作用。不同反应温度对体系吸光度的影响结果如图5所示。由图5可以得知，随温度的上升TMB在波长为650nm处的吸光度是逐渐减小的，在37℃时有一个最佳点，这个点所对应的吸光度有最大值，因此选取反应温度37℃进行后续实验。
在图5中，实验条件如下：反应温度分别是16℃、25℃、37℃、45℃、60℃；Co3O4纳米粒子浓度是20μg/mL；TMB浓度是0.5mM；H2O2浓度是0.1mM。
实施例9
在本实施例中，对于H2O2的比色检测，选择了一系列不同浓度的H2O2进行测定，先进行比色法测定，具体的结果如图6所示，为不同浓度过氧化氢存在下的TMB的显色反应示意图。在图6中，标号1至5的样品分别对应H2O2浓度依次为0μM（0μmol/L）、2μM、100μM、200μM、3mM；裸眼即可明显观察到颜色的变化。
实施例10
参照实施例9，对于H2O2的比色检测，选择了一系列不同浓度的H2O2进行测定，先进行比色法测定，然后利用紫外可见光谱仪器进一步测定，得到如图7所示的不同浓度过氧化氢存在下的紫外可见吸收光谱结果图。
图7中A图是不同浓度H2O2紫外-可见吸收光谱图，图中，(a)→(i)所代表的样品对应体系内H2O2的浓度依次为：3 mM，2 mM，1 mM，200 μM，100 μM，20 μM，10 μM，2 μM，0 μM；由图7中A图可知，在0 μM到3 mM浓度范围内，随着H2O2浓度的增大，所对应的紫外-可见吸收光谱图中的特征吸收峰逐渐增大，在一定范围内呈现很好的线性关系。
图7中B图是不同浓度H2O2的紫外-可见吸光度线性关系图，是以吸光度的数值对H2O2浓度所作紫外-可见吸收吸光度的线性图，该线性方程式是A=0.005c+0.406(c代表H2O2浓度，单位为μM，A代表在650nm波长处的吸光度），相关系数是0.9972，检出限为：0.6μM。
实施例11
在本实施例中，对于葡萄糖的荧光光谱检测分析，选择了一系列不同浓度的葡萄糖进行测定，具体的结果如图8所示，为不同浓度葡萄糖存在下的荧光光谱检测分析结果图。葡萄糖可以被葡萄糖氧化酶催化氧化为葡萄糖酸和H2O2，而Co3O4纳米粒子模拟酶可以检测产生的H2O2，据此将Co3O4纳米粒子模拟过氧化物酶活性和葡萄糖氧化酶催化氧化反应结合后，可用来间接测定葡萄糖。
图8中A图是不同浓度的葡萄糖对Ru(bpy)3 2+的荧光猝灭光谱图，图中，(a)→(i)所代表的样品对应体系内葡萄糖的浓度依次为：0 nM（0nmol/L），20 nM，50 nM，80 nM，150nM，250 nM，500 nM，800 nM，6 μM，10 μM，500 μM；由图8中A图可知，本发明可以对不同浓度范围的葡萄糖进行检测，在一定范围内呈现很好的线性关系。
图8中B图是不同浓度的葡萄糖与体系荧光强度的线性关系图，该线性方程式是y=-1.5221c+1027.4(c代表葡萄糖浓度，单位为nM，y代表荧光强度），相关系数是0.98449，检出限为：4.6nM。
实施例12
在本发明实施例中，考察了麦芽糖 (Maltose)、蔗糖（Sucrose）、半乳糖(Galactose) 对葡萄糖（Glucose）测定的干扰，将Maltose溶液、Sucrose溶液、Galactose溶液、Glucose溶液（Maltose溶液、Sucrose溶液、Galactose溶液、Glucose溶液的浓度均为50μM）分别加入HAc-NaAc缓冲溶液(100 mM，pH=3.5)中，其中包含20 μg/mL的Co3O4纳米粒子、0.5 mM TMB，充分混合，在37℃条件下反应30分钟后加入0.5 mM的Ru(bpy)3 2+。实验结果如图9所示，是荧光光谱法对葡萄糖检测的干扰实验图，在该实验条件下其他糖类对葡萄糖的测定基本上不产生干扰，由此证明了本实验中所构建的荧光光谱法对葡萄糖的检测具有专一性高、抗干扰性强的优点。
实施例13
与实施例1相比，除了反应溶液是于25℃进行反应得到外，其他与实施例1相同。
实施例14
与实施例1相比，除了反应溶液是于30℃进行反应得到外，其他与实施例1相同。
实施例15
与实施例1相比，除了反应溶液是于40℃进行反应得到外，其他与实施例1相同。
实施例16
与实施例1相比，除了反应溶液是于60℃进行反应得到外，其他与实施例1相同。
实施例17
与实施例1相比，除了HAc-NaAc缓冲溶液的溶质浓度是51mmol/L外，其他与实施例1相同。
实施例18
与实施例1相比，除了HAc-NaAc缓冲溶液的溶质浓度是80mmol/L外，其他与实施例1相同。
实施例19
与实施例1相比，除了HAc-NaAc缓冲溶液的溶质浓度是100mmol/L外，其他与实施例1相同。
实施例20
与实施例1相比，除了HAc-NaAc缓冲溶液的溶质浓度是200mmol/L外，其他与实施例1相同。
实施例21
与实施例1相比，除了所述第三贮存液中Ru(bpy)3 2+的浓度是10mmol/L，所述第一贮存液中Co3O4纳米材料的浓度是0.5mg/mL，以及所述第二贮存液中3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度是10mmol/L外，其他与实施例1相同。
实施例22
与实施例1相比，除了所述第三贮存液中Ru(bpy)3 2+的浓度是20mmol/L，所述第一贮存液中Co3O4纳米材料的浓度是1mg/mL，以及所述第二贮存液中3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度是12mmol/L外，其他与实施例1相同。
实施例23
与实施例1相比，除了所述第三贮存液中Ru(bpy)3 2+的浓度是25mmol/L，所述第一贮存液中Co3O4纳米材料的浓度是1.5mg/mL，以及所述第二贮存液中3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度是14mmol/L外，其他与实施例1相同。
实施例24
与实施例1相比，除了所述第三贮存液中Ru(bpy)3 2+的浓度是30mmol/L，所述第一贮存液中Co3O4纳米材料的浓度是2.5mg/mL，以及所述第二贮存液中3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度是15mmol/L外，其他与实施例1相同。
本发明有益效果如下，本发明实施例提供了一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，通过将第一贮存液与第二贮存液进行混合，再加入待检测的葡萄糖和/或过氧化氢，并加入HAc-NaAc缓冲溶液进行混合均匀，再于25-60℃进行反应得到反应溶液，观察所述反应溶液的颜色，并对反应溶液进行紫外可见吸收光谱检测；同时在反应溶液中加入第三贮存液进行混合，得到混合溶液，并对混合溶液进行荧光光谱检测；进而可以通过比色法、紫外可见吸收光谱检测、荧光光谱检测的联用，单独检测葡萄糖或过氧化氢，也可以同时检测葡萄糖和过氧化氢，因葡萄糖在Co3O4纳米（粒子）材料的作用下，可氧化生成H2O2，通过观察荧光光谱的峰值，从而达到灵敏检测葡萄糖含量的目的，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将第一贮存液与第二贮存液进行混合，再加入待检测的葡萄糖和/或过氧化氢，用HAc-NaAc缓冲溶液定容，混合均匀，再于25-60℃进行反应，观察所述反应溶液的颜色，并对反应溶液进行紫外可见吸收光谱检测；
其中，所述第一贮存液是含有Co3O4纳米材料的水溶液；
所述第二贮存液是3,3',5,5'-四甲基联苯胺的二甲基亚砜溶液。
2.根据权利要求1所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，所述反应溶液是于30-40℃进行反应得到。
3.根据权利要求1所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，所述HAc-NaAc缓冲溶液的溶质浓度是50-200mmol/L，所述HAc-NaAc缓冲溶液的pH是3-4.5。
4.根据权利要求1所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，在所述反应溶液中，至少包含10-30μg/mL的Co3O4纳米材料、0.3-1.2mmol/L的3,3',5,5'-四甲基联苯胺，以及适量的葡萄糖和/或过氧化氢。
5.根据权利要求1所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，还包括以下步骤：在权利要求1所述的反应溶液中加入第三贮存液进行混合，并对混合溶液进行荧光光谱检测；其中，所述第三贮存液是将Ru(bpy)3 2+溶于PBS缓冲液进行混合均匀制备得到。
6.根据权利要求5所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，在所述混合溶液中，至少包含10-30μg/mL的Co3O4纳米材料、0.3-1.2mmol/L的3,3',5,5'-四甲基联苯胺、0.3-0.8mmol/L的Ru(bpy)3 2+，以及适量的葡萄糖和/或过氧化氢。
7.根据权利要求5所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，所述第三贮存液中Ru(bpy)3 2+的浓度是10-30mmol/L。
8.根据权利要求1所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，所述第一贮存液中Co3O4纳米材料的浓度是0.5-2.5mg/mL。
9.根据权利要求1所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法，其特征在于，在所述的基于模拟酶的葡萄糖和/或过氧化氢的检测方法中，所述第二贮存液中3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度是10-15mmol/L。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114002213A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-02-01 | 中南大学 | Cu/Au/Pt-MOFs及其可视化试纸在检测H2O2、Cys或葡萄糖中的应用 |
| CN114904581A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-16 | 杭州诺莘科技有限责任公司 | 一种氧化模拟酶及其制备方法和应用 |
| CN117538303A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-02-09 | 中国海洋大学 | 一种凝胶光学试剂盒及其应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040166539A1 (en) * | 2003-02-20 | 2004-08-26 | Hashem Akhavan-Tafti | Signalling compounds and methods for detecting hydrogen peroxide |
| CN107356591A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-17 | 青岛农业大学 | 一种基于仿酶纳米材料的无酶一锅葡萄糖显色检测方法 |
| KR101832095B1 (ko) * | 2017-02-23 | 2018-02-26 | 한국화학연구원 | 배위적으로 불포화된 자리에 아민이 도입된 철 함유 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 산화반응용 촉매 및 이의 용도 |
| CN107857307A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-30 | 青岛农业大学 | 一种实现一锅法葡萄萄显色检测的新策略 |
| CN110609032A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-24 | 东华理工大学 | 基于氧化钼量子点作为过氧化物模拟酶应用的葡萄糖检测方法 |
-
2020
- 2020-12-16 CN CN202011489770.9A patent/CN112710642A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040166539A1 (en) * | 2003-02-20 | 2004-08-26 | Hashem Akhavan-Tafti | Signalling compounds and methods for detecting hydrogen peroxide |
| KR101832095B1 (ko) * | 2017-02-23 | 2018-02-26 | 한국화학연구원 | 배위적으로 불포화된 자리에 아민이 도입된 철 함유 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 산화반응용 촉매 및 이의 용도 |
| CN107356591A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-17 | 青岛农业大学 | 一种基于仿酶纳米材料的无酶一锅葡萄糖显色检测方法 |
| CN107857307A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-30 | 青岛农业大学 | 一种实现一锅法葡萄萄显色检测的新策略 |
| CN110609032A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-24 | 东华理工大学 | 基于氧化钼量子点作为过氧化物模拟酶应用的葡萄糖检测方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| HUIMIN JIA等: "Peroxidase-like Activity of Co3O4 Nanoparticles Used for Biodetection and Evaluation of Antioxidant Behavior", 《THE ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY》 * |
| JIANSHUAI MU ET.AL: "Intrinsic peroxidase-like activity and catalase-like activity of Co3O4 nanoparticles", 《CHEM. COMMUN.》 * |
| JITAO LU ET.AL: "Oxygen-Vacancy-Enhanced Peroxidase-like Activity of Reduced Co3O4 Nanocomposites for the Colorimetric Detection of H2O2 and Glucose", 《INORGANIC CHEMISTRY》 * |
| YANAN DING ET.AL: "High-performance peroxidase mimics for rapid colorimetric detection of H2O2 and glucose derived from perylene diimides functionalized Co3O4 nanoparticles", 《MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING C》 * |
| 李爱琴 等: "高灵敏检测葡萄糖的新型荧光纳米传感器", 《分析化学》 * |
| 王文俊等: "Au纳米簇-WS_2纳米片复合材料的合成及类过氧化物酶活性研究", 《分析化学》 * |
| 许丹科等: "生命分析化学的重要领域――电化学微阵列芯片", 《化学进展》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114002213A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-02-01 | 中南大学 | Cu/Au/Pt-MOFs及其可视化试纸在检测H2O2、Cys或葡萄糖中的应用 |
| CN114002213B (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-27 | 中南大学 | Cu/Au/Pt-MOFs及其可视化试纸在检测H2O2、Cys或葡萄糖中的应用 |
| CN114904581A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-16 | 杭州诺莘科技有限责任公司 | 一种氧化模拟酶及其制备方法和应用 |
| CN117538303A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-02-09 | 中国海洋大学 | 一种凝胶光学试剂盒及其应用 |
| CN117538303B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-09-03 | 中国海洋大学 | 一种凝胶光学试剂盒及其应用 |
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