一种毛细管高度指示剂装置及其检测硫化氢的应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种毛细管高度指示剂装置及其检测硫化氢的应用，向N3‑

【技术实现步骤摘要】
一种毛细管高度指示剂装置及其检测硫化氢的应用


[0001]本专利技术属于分析化学领域，具体涉及一种毛细管高度指示剂装置及其检测硫化氢的应用。

技术介绍

[0002]H2S 是一种致命的、具有臭鸡蛋气味的毒性气体，会对人体健康造成危害，在食品、环境和医学领域中得到广泛的研究和关注。它广泛存在于各类食品中，是各种食品中的芳香活性化合物。同时， H2S 作为一种内源性气体信号分子，具有一定的生理学作用，与心脏病、肝硬化、糖尿病、 高血压、老年痴呆和唐氏综合症等疾病有关。目前已经有许多分析方法被开发用于 H2S 的检测，例如电化学法、光学法和表面增强拉曼散射法和荧光方法中。其中，硫化氢能够还原叠氮基，形成氨基的性质被广泛应用于荧光检测方法中。但是，建立一些新型的便携性的分析方法以实现对硫化氢的检测仍具有重要意义。
[0003]Cu
+
催化的叠氮化物
‑
炔烃环加成（CuAAC）是点击反应的典型示例，它由Cu [I]催化在两种反应物之间产生1,2,3
‑
三唑键。目前，在分析化学中，他已广泛用于连接DNA链，和纳米偶联，他能够增加DNA链之间连接的稳定性，并且具有出色的特异性。而点击化学反应也是建立便携式检测的重要手段之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种毛细管高度指示剂装置用于硫化氢检测，其可用于食品、环境中铜离子的便携式初步检测。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种毛细管高度指示剂装置，其制备方法包括以下步骤：（1）铂纳米颗粒PtNPs的制备：首先将1 mM H2PtCl6溶液加热到80℃保持20 min，然后添加0.4 M抗坏血酸溶液并搅拌均匀，并在80℃继续保持30 min，取1mL离心过滤获得铂纳米颗粒。H2PtCl6溶液与抗坏血酸溶液比例体积比为25:1。
[0006]链霉亲和素修饰的铂纳米颗粒SA
–
PtNPs的制备：将铂纳米颗粒在含30μg/mL 链霉亲和素的H3BO3（0.1 M，PH 7.5）溶液中重新悬浮，然后在37 ℃下孵育1小时。此外，添加10 wt％BSA溶液，在37℃下继续孵育1h。离心后，将反应物产物重悬于含有0.1wt％BSA的0.1M，pH 7.5H3BO 3
溶液中，获得链霉亲和素修饰的铂纳米颗粒溶液；（2）Alk
‑
PtNPs 溶液的制备：将10 μM两端各修饰有生物素和炔基的DNA (Bio
‑
DNA
‑
Alk) 溶液添加至步骤（2）制备的SA
–
PtNPs溶液中，并在37℃反应2 h。
[0007]（3）N3‑
MBs 溶液的制备：将链霉亲和素磁珠分散于PBS缓冲溶液中，加入10 μM两端修饰有生物素和叠氮基团的DNA 溶液(Bio
‑
DNA
‑ꢀ
N3)，并在37℃反应2 h。
[0008]（5）向N3‑
MBs溶液中加入50ul检测样品，在室温下反应，然后向混合溶液中加入Alk
‑
PtNPs溶液、抗坏血酸、 硫酸铜、PBS缓冲溶液，形成检测体系；（6）将步骤（5）获得的检测体系立即转移到装有过氧化氢的玻璃小瓶，立即旋上装
有毛细管指示剂的硅胶盖，对毛细管上升的高度进行测量。
[0009]步骤（5）所述检测体系中， N3‑
MBs溶液的终浓度为0.5 mg/mL，Alk
‑
PtNPs溶液浓度0.06 μM，抗坏血酸钠溶液浓度为10 mM，硫酸铜溶液浓度为200 μM，PBS缓冲液浓度为0.01 M。
[0010]步骤（5）中N3‑
MBs溶液：硫化氢溶液：Alk
‑
PtNPs溶液：抗坏血酸溶液：硫酸铜溶液：PBS缓冲溶液的体积比为10:50:10:3:1:3。
[0011]本专利技术其检测原理是利用修饰了叠氮基团的磁珠、修饰了炔基基团的铂纳米颗粒，当有Cu
2+ 和抗坏血酸钠存在时，Cu
2+ 将会被抗坏血酸钠还原成Cu
+
，从而催化炔基和叠氮基团之间发生CuAAC反应，使磁珠连接上铂纳米颗粒。当有硫化氢存在时，它会特异性还原磁珠表面的叠氮基团，生成氨基，从而抑制点击化学反应的连接。反之，当没有硫化氢存在时，点击化学反应会使磁珠连接有大量的铂纳米颗粒。将磁珠连接的铂纳米立即转移到转移到装有过氧化氢的玻璃瓶中 ，并将小瓶用装有硅隔垫和毛细管的旋盖密封。在封闭的反应装置中，由于铂纳米颗粒的催化作用，过氧化氢分解并产生大量的氧气，从而导致管中的墨水量上升。因此，用肉眼就能实现对硫化氢的裸眼检测。磁珠连接的铂纳米颗粒的量与硫化氢浓度有关，毛细管中墨滴的高度与铂纳米颗粒的量有一定关系。因此，可以在墨滴高度和硫化氢之间建立紧密的关系。
[0012]本专利技术的显著优点在于：本专利技术制备的毛细管高度指示剂装置易于携带，可操作性强，采用其进行硫化氢的检测，无需先进的仪器，因此在食品安全分析等领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0013]图1为本专利技术制备方法的原理示意图。
[0014]图2为本专利技术中在不同时间下，不同浓度的Alk
‑
PtNPs下毛细管高度随时间的变化。
[0015]图3为实施例2中反映硫化氢含量与毛细管墨滴高度之间关系的标准曲线图。
具体实施方式
[0016]一种毛细管高度指示剂装置用于硫化氢检测，其制备方法包括以下步骤：下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0017]实验例1（1） 铂纳米颗粒的制备：首先将5 mL H2PtCl6溶液（1 mM）加热到80 ℃保持20 min，然后添加200 μL抗坏血酸（0.4 M）并搅拌均匀，并在80℃继续保持30分钟。取1 mL的铂纳米颗粒溶液，在4 ℃下以12000 rpm的速度离心5分钟，然后弃去上清液。
[0018]（2） 链霉亲和素修饰的铂纳米颗粒SA
–
PtNPs的制备：将上述步骤（1）中离心获得的铂纳米颗粒在1 mL含30 μg/mL 链霉亲和素的H3BO3（0.1 M，pH 7.5）溶液重新悬浮，然后在37 ℃下孵育1小时。此外，继续添加100 μL BSA溶液（10 wt％），在37℃下继续孵育1 h。
[0019]将上述链霉亲和素修饰的铂纳米颗粒溶液（SA
–
PtNPs）在4 ℃下以8000 rpm的速度离心5分钟。弃上清液，并将反应物产物重悬于含有BSA（0.1wt％）的1mL H3BO3（0.1M，pH 7.5）溶液中（Pt 存储缓冲液）。
[0020]（3） Alk
‑
PtNPs 溶液的制备：将400 μL两端各修饰有生物素和炔基的DNA (Bio
‑
DNA
‑
Alk，序列：5'
‑
CHCH
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毛细管高度指示剂装置的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）制备铂纳米颗粒PtNPs，并在含有60 μg/mL 链霉亲和素的0.1 M，pH 7.5H3BO3溶液中重新悬浮，在37℃下孵育1 h，添加10 wt％BSA溶液，在37℃下继续孵育1h，离心后，将反应物产物重悬于含有0.1wt％BSA的0.1M，pH 7.5H3BO 3
溶液中，获得链霉亲和素修饰的铂纳米颗粒溶液；（2）将两端各修饰有生物素和炔基的DNA 溶液添加至步骤（1）制备的铂纳米颗粒溶液中孵育，体积比为：2:5，获得炔基
‑
DNA修饰的铂纳米粒子Alk
‑
PtNPs；（3）将链霉亲和素磁珠分散于PBS缓冲溶液中，加入两端修饰有生物素和叠氮基团的DNA溶液，制备获得1mg/mL的叠氮基修饰的磁珠N3‑
MBs溶液；（4）向N3‑
MBs溶液中加入检测样品，在室温下反应，然后向混合溶液中加入Alk
‑
PtNPs溶液、抗坏血酸溶液、硫酸铜溶液、PBS缓冲溶液，形成检测体系；（5）将步骤（4）获得的检测体系立即转移到装有过氧化氢溶液的玻璃小瓶，立即旋上装有毛细管指示剂的硅胶盖，对毛细管上升的高度进行测量。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述铂纳米颗粒的制备方法为：将1 mM H2PtCl6溶液加热到80℃保持20 min，然后添加0.4 M抗坏血酸溶液并搅拌均匀，并在80℃继续保持30 min，取1mL溶液离心过滤获得铂纳米颗粒；H2PtCl6溶液与抗坏血酸溶液比例体积比为25:1。3.根据权利要求1所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗芳，陈舒婷，付才力，林振宇，郭隆华，邱彬，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：