一种四氧化三铁纳米颗粒催化的化学发光检测葡萄糖的方法，于１０－６０℃，将葡萄糖溶液加入至ｐＨ为４．０－９．０的四氧化三铁纳米颗粒－鲁米诺－Ｈ２Ｏ２溶液体系中，用ＳｐｅｃｔｒａＭａｘＭ２酶标仪检测葡萄糖浓度；其中，四氧化三铁纳米颗粒的浓度为大于或者等于１０ｐｐｍ。四氧化三铁纳米颗粒的平均粒径为２５ｎｍ。本发明专利技术利用了磁性四氧化三铁纳米颗粒的高吸附性、生物相容性、类酶的催化特性及可重复利用的特点，建立了操作简单、成本低、线性范围宽、检出限低的葡萄糖化学发光检测法，以实现临床和食品领域葡萄糖含量简单、方便和高灵敏度的检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种葡萄糖含量的检测方法，具体地涉及一种四氧化三铁纳米颗粒催 化的化学发光法检测葡萄糖含量的方法。
技术介绍
葡萄糖是人体细胞的主要能源，其水平的异常变化能够直接反映机体代谢紊乱的 情况，临床检验上通过测定人体血液、尿样、脑脊液中葡萄糖的含量可以诊断糖尿病、细胞 肿瘤、肺结核、脑膜炎等各种疾病。此外，各种食品如果汁、蜂蜜和葡萄酒等中葡萄糖含量的 检测，是衡量各种食品是否达标的一个重要指标。因此葡萄糖的快速定量检测在生物化学、 临床化学和食品工业领域具有重要意义。目前，葡萄糖的检测方法主要包括分光光度法、电化学法、表面增强拉曼散射光谱 法禾口化学发光法等[Wu ZSiZhou GZ, Jiang JH，et al. Gold colloid-bienzyme conjugates for glucose detection utilizing surface-enhanced Raman scattering. Talanta， 2006，70, 533-539.]。然而，分光光度法准确度低，选择性差，而电化学法和表面增强拉曼光 谱法条件苛刻，仪器复杂。化学发光法由于具有仪器简单、检出限低、线性范围宽、灵敏度 高和操作简便等优点，是目前临床医学以及食品工业葡萄糖检测的主要分析手段。化学发 光法检测葡萄糖是利用葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化 氢在催化剂存在下能够氧化鲁米诺产生化学发光，其发光强度直接与过氧化氢的浓度成正 比，由于目前化学发光法中Luminol-H2A体系的发光强度比较弱，因此普遍采用具有光放 大作用的化学发光仪进行信号检测。因此用化学发光仪测量发光强度可间接定量样品中葡 萄糖的含量。迄今为止，为了提高化学发光法的检出限，化学发光法通常与酶促反应和流动 注射技术相结合进行生物样品的检测(酶促反应和流动注射技术是本领域技术人员公知 技术)。目前，化学发光反应通常采用金属络合物和过氧化物酶作催化剂来 催化 Luminol-H2A 体系实现葡萄糖的检测[Kricka LJ, Voyta JC, Bronstein I. Chemiluminescent methods for detecting and quantitating enzyme activity. Methods Enzymol，2000，305，370-390.]，然而由于金属络合物容易对化学发光信号产生干 扰，而过氧化物酶价格昂贵、稳定性较差且不能回收[黄玉文，封满良，章竹君。反相流动注 射化学发光法测定葡萄糖。分析化学1997，25，34-36]，因此需要寻找新的化学发光增强体 系，实现葡萄糖简单、方便和高灵敏度检测。目前常用的检测方法有1)金属络合物作催化剂为了提高葡萄糖氧化酶的活性和酶的稳定性，研究人员采用固定化酶技术，即将 葡萄糖氧化酶吸附在一定的基质上，以提高酶的寿命和活性。杨敏丽等将葡萄糖氧化酶固 定在多孔的玻璃微珠上制成长寿命和高活性的固相酶，通过固相酶催化的葡萄糖氧化反应 与流动注射化学发光体系(Iumin0I-H2O2-Kfe(CN)4)结合检测葡萄糖，通过优化反应温度、 鲁米诺的浓度和葡萄糖溶液的流速，该方法的线性范围可达0. 4 100 μ g/mL,检出限达0. 08yg/mL[杨敏丽，熊楚明。固定化酶流动注射化学发光法测定葡萄糖。宁夏大学学报自 然科学版，1995，16，28-31]。2)过氧化物酶作催化剂Lin等在玻璃微珠(经硅烷预处理)上固定金纳米颗粒和壳聚糖作为葡萄糖氧 化酶的固定基质，将葡萄糖液相酶制成固相酶。结合辣根过氧化物酶催化的鲁米诺发光 体系(Iumin0I-H2O2-HRP)，通过优化反应的pH值、反应时间和鲁米诺的浓度，在流动注 射-化学发光仪上进行化学发光检测，此方法的线性范围可达到0. 01 6. Ommol/L，检出 限为 5. 0 μ mol/L[Lin JH, Zhang H, Zhang SS. New bienzymatic strategy for glucose determination by immobilized—gold nanoparticle-enhanced chemiluminescence. Sci China Ser B-Chem，2009，52，196-202]。Lan等用金纳米颗粒吸附葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶，通过溶胶-凝胶法 将吸附酶的金纳米颗粒固定在化学发光池的内表面，通过该方法可同时增强葡萄糖氧化 酶和辣根过氧化物酶的活性，从而增强化学发光反应的信号，结合流动注射技术分析葡 萄糖，该方法的线性范围可达1. 0X 10_5mo 1 /L 1. 0X 10_3mo 1/L，检出限达5X10_6mo 1 / L[Lan D, Li BX, Zhang ZJ. Chemiluminescence flow biosensor for glucose based on gold nanoparticle-enhanced activities of glucose oxidase and horseradish peroxidase. Biosensors and Bioelectronics,2008,24,934-938]。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种四氧化三铁纳米颗粒催化的化学发光检测葡萄糖含 量的方法，本专利技术操作简单、成本低、线性范围宽、检出限低。为实现上述目的，本专利技术在化学发光体系中引进了磁性四氧化三铁纳米颗粒，用 磁性四氧化三铁纳米颗粒作催化剂，替代了通常使用的过氧化物酶、金属离子或者金属络 合物。详细地说，本专利技术提供的方法，是于10-601，将葡萄糖溶液加入至？!1为4.0-9.0 的四氧化三铁纳米颗粒-鲁米诺- 溶液体系中，用SpectraMaXM2酶标仪检测葡萄糖浓 度；其中，四氧化三铁纳米颗粒的浓度为大于或者等于IOppm(优选10-30ppm)，鲁米诺浓度 为l-2mmol/L。四氧化三铁纳米颗粒的平均粒径为25nm。本专利技术利用了磁性四氧化三铁纳米颗粒的高吸附性、生物相容性、类酶的催化特 性及可重复利用的特点，建立了操作简单、成本低、线性范围宽、检出限低的葡萄糖化学发 光检测法，以实现临床和食品领域葡萄糖含量简单、方便和高灵敏度的检测。本专利技术与现有化学发光检测法的不同之处(1)本专利技术在化学发光体系中加入了具有强催化活性的磁性四氧化三铁纳米颗 粒，取代了现有的金属离子、金属络合物和过氧化物酶等催化剂。(2)该方法采用了更简单的广泛使用的酶标仪(带有附加化学发光测试功能)，无 需专门的化学发光分析仪，为葡萄糖的检测提供了方便性。附图说明图1显示了本专利技术四氧化三铁纳米颗粒-鲁米诺-H2O2溶液体系于不同pH值时的发光曲线。图2显示了本专利技术四氧化三铁纳米颗粒-鲁米诺- 溶液体系于不同温度时的 发光曲线。图3显示了本专利技术四氧化三铁纳米颗粒-鲁米诺- 溶液体系中，不同浓度的四 氧化三铁纳米颗粒发光曲线。图4为本专利技术四氧化三铁纳米颗粒-鲁米诺- 溶液体系检测葡萄糖含量的线 性范围。具体实施例方式四氧化三铁纳米颗粒由于具有变价的特性，已被证明具有类过氧化物酶的生物 活本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化学发光检测葡萄糖的方法，其特征在于，采用四氧化三铁纳米颗粒催化鲁米诺－Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］化学发光体系；于１０－６０℃，将葡萄糖溶液加入至ｐＨ为４．０－９．０的四氧化三铁纳米颗粒－鲁米诺－Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］溶液体系中检测葡萄糖浓度；其中，四氧化三铁纳米颗粒的浓度为大于或者等于１０ｐｐｍ。
【技术特征摘要】
1.一种化学发光检测葡萄糖的方法，其特征在于，采用四氧化三铁纳米颗粒催化鲁米 诺- 化学发光体系；于10-60°c，将葡萄糖溶液加入至pH为4. 0-9. 0的四氧化三铁纳米 颗粒-鲁米诺- 溶液体系中检测葡萄糖浓度；其中，四氧化三铁纳米颗粒的浓度为大于或者等于lOppm。2.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪冰，丰伟悦，杜崇磊，杜伟，王萌，赵宇亮，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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