一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法，包括：取待测样本用去离子水进行稀释，得到稀释后的待测样本；取0.3mL稀释后的待测样本置于样品管中，向其中加入质量分数为0.2‑1％的四苯硼钠水溶液，振荡混匀，静置反应后离心，倒去上层清液；向样品管中加入0.5‑1mL去离子水振荡混匀，离心后倒去上清液，重复执行一次；向样品管中加入0.5‑1mL浓度为0.05‑0.5mol/L稀盐酸水溶液，振荡混匀，静置，得到待测液；取纳米金溶胶和待测液进行混合，得到混合液；对混合液进行拉曼光谱检测，得到的拉曼光谱曲线，将该拉曼光谱曲线与钾离子拉曼光谱工作曲线进行比对，以确定待测样本中钾离子浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法
本专利技术属于分析测试
，具体涉及一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法。
技术介绍
钾是维持细胞生理活动的主要阳离子，在保持机体的正常渗透压及酸碱平衡、参与糖及蛋白代谢、保证神经肌肉的正常功能等方面具有重要作用。正常的血清钾浓度为3.5-5.5mmol/L，低钾症(低于3.5mmol/L)和高钾症(高于5.5mmol/L)都会给身体带来极大危害。低钾症主要危害消化系统、神经肌肉系统以及肾功能；高钾症主要造成心脏功能损伤，容易导致心脏骤停，同时影响骨骼和消化系统。目前临床检测血钾的方法主要有火焰光度法，离子选择电极法(ISE)，干化学法和分光光度法几种：火焰光度法的基本原理是：当血清样本经雾化装置化为细雾送入火焰中燃烧时，由于K+得到能量后，发射出特殊波长的光谱，光通过滤光片，被光检测器接收。通过光电系统对辐射光能的测量，已知高、低值的各分析物来校准，就可求得钾含量；火焰光度法存在主要问题是灵敏度受影响因素多(包括燃气压力、助燃气的压力、标本进样速度影响，标本加入蒸馏水后要充分混匀等)，以及所使用的燃气丙烷具有高危险性，对检测实验室和人员造成安全隐患。离子选择性电极法是以测量电池的电位为基础的定量分析方法。由K+活度的作用而使离子选择性电极产生不同的电位，其活度与离子浓度成正比，故离子选择性电极法可定量分析标本中钾离子浓度；离子选择电极法(ISE)存在主要问题仪器需要不断定标，电极需半年更换一次，维护费用高，并且配套检测试剂成本高。干化学法所使用干化学载片采用高精度彩色波拉制造工艺，将高纯度化学试剂用明胶结合剂涂在载片上。化学载片上含有K+试验的磁性密码，电子计算机将测量结果转换成浓度显示出来；干化学方法所使用的的多层膜测试干片是一次性使用，检测成本很高，尚不能广泛应用到临床常规检测中。分光光度法主要基于大环发色团法和酶法，采用相关物质与K+特定显色的原理，通过测定吸光度值的原理定量检测K+浓度。分光光度法中大环发色团法无法避免胆红素的干扰，而酶法试剂昂贵，检测成本高，而且受影响因素较多。综上，上述几类方法普遍存在检测时间长，方法检测的专业要求高，试剂检测成本高等缺点。
技术实现思路
专利技术目的：为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法，借助拉曼光谱原理可从分子层面精准判断样品中是否存在钾离子。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法，包括以下步骤：S100：取待测样本用去离子水进行n倍数稀释，n＝1,2,3…，得到稀释后的待测样本；S200：取稀释后的待测样本置于样品管中，向其中加入质量分数为0.2-1％的四苯硼钠水溶液，振荡混匀，静置反应后离心，倒去上层清液；待测样本与四苯硼钠水溶液的体积比为：(12-18)：1；S300：向样品管中加入0.5-1mL去离子水振荡混匀，离心后倒去上清液；S400：重复执行S300一次；S500：向样品管中加入0.5-1mL浓度为0.05-0.5mol/L稀盐酸水溶液，振荡混匀，静置，得到待测液；S600：取纳米金溶胶和待测液进行混合，得到混合液，混合体积比为：纳米金溶胶：待测液＝(1-5)：1；S700：对混合液进行拉曼光谱检测，得到的拉曼光谱曲线，将该拉曼光谱曲线与钾离子拉曼光谱工作曲线进行比对，以确定待测样本中钾离子浓度。进一步的，钾离子拉曼光谱工作曲线的绘制步骤包括：制备浓度为1mmol/L的钾离子标准溶液；将钾离子标准溶液用水梯度稀释至不同浓度，得到钾离子标准工作溶液；取0.3mL不同浓度的钾离子标准工作溶液置于各自样品管中，均执行以下步骤：向样品管中加入质量分数为0.2-1％的四苯硼钠水溶液，振荡混匀，静置反应后离心，倒去上层清液；钾离子标准工作溶液与四苯硼钠水溶液的体积比为：(12-18)：1；向样品管中加入0.5-1mL去离子水振荡混匀，离心后倒去上清液；该步骤重复执行一次；向样品管中加入0.5-1mL浓度为0.05-0.5mol/L稀盐酸水溶液，振荡混匀，静置，得到待测液；取纳米金溶胶和待测液进行混合，得到混合液，混合体积比为纳米金溶胶：待测液＝(1-5)：1；对混合液进行拉曼光谱检测，得到的拉曼光谱曲线；选取995cm-1处拉曼特征峰的强度与钾离子浓度作线性拟合，计算出其对应关系为：C待测＝(0.159x10-4I待测-0.0489)×(钾离子标准溶液被稀释的倍数)其中C待测即为待测样品中钾离子浓度，I待测表示待测液在995cm-1处对应拉曼光谱强度；不同浓度的拉曼光谱曲线构成钾离子拉曼光谱工作曲线。进一步的，S600中的纳米金溶胶的制备步骤，包括：取质量分数为0.01-0.1％的氯金酸水溶液于圆底烧瓶中，搅拌、加热至沸腾；在氯金酸水溶液中加入质量分数为0.2-1％柠檬酸钠溶液，氯金酸水溶液和柠檬酸溶液的体积比为100:(1-0.7)，搅拌加热至液体变化为红色，室温冷却，得到纳米金溶胶。进一步的，所述S700可以由以下步骤替代：对混合液进行拉曼光谱检测，得到的拉曼光谱曲线；获取混合液在995cm-1处对应拉曼光谱强度；根据下式确定待测样本中钾离子浓度：C待测＝(0.159x10-4I待测-0.0489)×n其中C待测即为待测样品中钾离子浓度，I待测表示待测液在995cm-1处对应拉曼光谱强度，n为S100中待测样本被稀释的倍数。有益效果：本专利技术借助拉曼光谱原理从分子层面精准判断样品中钾离子含量，单个样品整个检测过程只需要5分钟，具有样品处理简便、血清使用量少、检测成本低、检测快速、检测精度高、对检测人员要求较低、无需依赖大型检测设备等优点，适用于家庭或个人日常检测和监测。附图说明图1为钾离子含量变化与拉曼光谱对应谱图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步阐述本专利技术。实施例1：本实施例的一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法，包括以下步骤：步骤1：取适量质量分数为0.1％的氯金酸水溶液于圆底烧瓶中，搅拌、加热至沸腾；在氯金酸水溶液中加入质量分数为1％柠檬酸钠溶液，加入体积比为：氯金酸水溶液：柠檬酸溶液＝100:0.7；搅拌加热至液体变化为红色，室温冷却，得到作为增强试剂的纳米金溶胶，常温、避光储存；步骤2：配制浓度为0.1mol/L稀盐酸水溶液，并进行常温、避光储存；步骤3：配制质量分数为0.2％的四苯硼钠水溶液，并在4℃下冷藏备用；步骤4：准确称取0.7455g氯化钾，用水定容至10mL，得到1mmol/L的钾离子标准溶液，在4℃下冷藏备用；步骤5：将步骤4配制的钾离子标准溶液，用水梯度稀释至0.5、0.2、0.1、0.02mmol/L，得到钾离子标准工作溶液；...

【技术保护点】
1.一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS100：取待测样本用去离子水进行n倍数稀释，n＝1,2,3…，得到稀释后的待测样本；/nS200：取稀释后的待测样本置于样品管中，向其中加入质量分数为0.2-1％的四苯硼钠水溶液，振荡混匀，静置反应后离心，倒去上层清液；待测样本与四苯硼钠水溶液的体积比为(12-18):1；/nS300：向样品管中加入0.5-1mL去离子水振荡混匀，离心后倒去上清液；/nS400：重复执行S300一次；/nS500：向样品管中加入0.5-1mL浓度为0.05-0.5mol/L稀盐酸水溶液，振荡混匀，静置，得到待测液；/nS600：取的纳米金溶胶和的待测液进行混合，得到混合液，混合体积比为：纳米金溶胶：待测液＝(1-5)：1；/nS700：对混合液进行拉曼光谱检测，得到的拉曼光谱曲线，将该拉曼光谱曲线与钾离子拉曼光谱工作曲线进行比对，以确定待测样本中钾离子浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S100：取待测样本用去离子水进行n倍数稀释，n＝1,2,3…，得到稀释后的待测样本；
S200：取稀释后的待测样本置于样品管中，向其中加入质量分数为0.2-1％的四苯硼钠水溶液，振荡混匀，静置反应后离心，倒去上层清液；待测样本与四苯硼钠水溶液的体积比为(12-18):1；
S300：向样品管中加入0.5-1mL去离子水振荡混匀，离心后倒去上清液；
S400：重复执行S300一次；
S500：向样品管中加入0.5-1mL浓度为0.05-0.5mol/L稀盐酸水溶液，振荡混匀，静置，得到待测液；
S600：取的纳米金溶胶和的待测液进行混合，得到混合液，混合体积比为：纳米金溶胶：待测液＝(1-5)：1；
S700：对混合液进行拉曼光谱检测，得到的拉曼光谱曲线，将该拉曼光谱曲线与钾离子拉曼光谱工作曲线进行比对，以确定待测样本中钾离子浓度。


2.根据权利要求1一种基于表面增强拉曼光谱检测血清钾离子的方法，其特征在于：钾离子拉曼光谱工作曲线的绘制步骤包括：
制备浓度为1mmol/L的钾离子标准溶液；
将钾离子标准溶液用水梯度稀释至不同浓度，得到钾离子标准工作溶液；
取0.3mL不同浓度的钾离子标准工作溶液置于各自样品管中，均执行以下步骤：
向样品管中加入质量分数为0.2-1％的四苯硼钠水溶液，振荡混匀，静置反应后离心，倒去上层清液；钾离子标准工作溶液与四苯硼钠水溶液的体积比为(12-18)：1；
向样品管中加入0.5-1mL去离子水振荡混匀，离心后倒去上清液；该步骤重复执行一次；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：常化仿，章祥，倪天瑞，马宁，尧伟峰，
申请(专利权)人：普拉瑞思科学仪器苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32