一种氧化型TMB纳米材料及其在检测谷胱甘肽中的应用制造技术

本申请提供一种氧化型TMB纳米材料及其在检测谷胱甘肽中的应用。所述氧化型TMB纳米材料其以普鲁士蓝、3,3',5,5'

【技术实现步骤摘要】
一种氧化型TMB纳米材料及其在检测谷胱甘肽中的应用


[0001]本申请涉及分析检测
，具体涉及一种氧化型TMB纳米材料及其在检测谷胱甘肽中的应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]普鲁士蓝(PB)，即亚铁氰化铁，又称柏林蓝、铁蓝等，是一种深蓝色颜料，分子式为Fe4[Fe(CN)6]3·
nH2O，是一种混合价态过渡金属铁氰化物。普鲁士蓝是立方结构，和沸石结构相似，Fe
3+
和Fe
2+
分别交替在立方体的小晶格结点上，而且Fe
3+
和Fe
2+
之间以CN
‑
桥联，Fe
2+
与CN
－
配位后再与Fe
3+
结合，形成立方体的网状聚合骨架，骨架内被水分子或K
+
离子占据。普鲁士蓝具有催化、光吸收和光热转化、电导性等优良性能，因此被广泛关注。
[0004]具体地，普鲁士蓝具有过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等酶的活性，比如可以催化过氧化氢生成氧气和水。普鲁士蓝具有光热转化性能，可将其用于癌症治疗，比如使用近红外光照射普鲁士蓝，提高肿瘤细胞温度，从而杀死肿瘤细胞。此外，利用光热转化性能，普鲁士蓝还可用于US成像、MRI成像等多模态成像。利用普鲁士蓝的电化学性能，可将其制备成传感器，比如分子类传感器(包括无酶传感器和生物传感器)、非活性阳离子传感器和阴离子传感器。无酶传感器的检测机理是基于电极与被测物发生氧化还原反应产生电流从而实现检测目的。如可用普鲁士蓝检测过氧化氢、半胱氨酸等。非活性阳离子传感器是利用普鲁士蓝的多孔结构，使K
+
、NH
4+
、Cs
+
、Rb
+
可以通过普鲁士蓝的晶格间隙，在溶液中选择性的进行离子交换。基于普鲁士蓝还可以制成检测Cl
‑
等离子的阴离子检测器。
[0005]谷胱甘肽(GSH)是一种含γ
‑
酰胺键和巯基的三肽，由半胱氨酸、谷氨酸及甘氨酸组成，分子式为C
10
H
17
O6N3S，广泛存在于人体内，是机体中含量最高的巯基化合物。GSH作为抗氧化剂，可清除体内自由基并参与细胞内重要生理生化反应的调控，谷胱甘肽还有保护体内免疫系统的功能。
[0006][0007]目前，发展了多种测定GSH的检测技术，包括化学的、仪器的，诸如紫外/可见分光光度法、荧光法、酶循环法、电化学法、化学发光法、电致化学发光法、高效液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法等多种方法，每种方法在灵敏度、选择性、稳定性、检测时间、成本、仪器等方面都各有其优缺点，目前还没有一种既快速、稳定、特异，又十分灵敏、经济的测定方法，影响了他们在高通量的常规临床检测及生物研究中的应用。
[0008]酶的催化效率高且专一性强，以过氧化物酶为代表的生物催化剂，在食品、化学、环境等领域应用十分广泛。但天然酶价格昂贵，在强酸强碱及高温等极端条件下很容易失活，且较难储存。根据GSH检测技术的发展趋势来看，迫切需要提高检测灵敏度以实现微量样品的高灵敏、高特异性的检测要求。

技术实现思路

[0009]为了改善现有技术的不足，本专利技术提供了一种氧化型TMB纳米材料及其在检测谷胱甘肽中的应用。本专利技术提供的通过普鲁士蓝催化过氧化氢和TMB反应产生蓝绿色的氧化型TMB，而谷胱甘肽对该蓝绿色氧化型TMB进行还原，使颜色褪去，一方面通过颜色变化，利用吸光度实现定量检测，同时利用PB和氧化型TMB的光热转化性能，进一步降低谷胱甘肽的检测限，实现了谷胱甘肽的多模式检测，并保证了检测结果的准确性、灵敏性，该检测方法线性范围广、检测限低，同时具有良好的特异性和回收率，可广泛用于苹果、梨、黄瓜等实际样品的检测。
[0010]具体地，本专利技术提供了下述的技术特征，以下技术特征的一个或多个的结合构成本专利技术的技术方案。
[0011]在本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种氧化型TMB纳米材料，其为基于普鲁士蓝纳米材料，以普鲁士蓝、3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺和过氧化氢为原料，由普鲁士蓝(PB)催化3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺(TMB)与过氧化氢反应生成。
[0012]在本专利技术的实施方式中，所述氧化型TMB纳米材料呈蓝绿色，该颜色具有很明显的识别性。
[0013]在本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种氧化型TMB纳米体系，其包含上述第一方面中所述的氧化型TMB纳米材料，或者，其包含PB和TMB显色液的混合溶液，其中，TMB显色液包含或由TMB、TMB缓冲液和过氧化氢组成。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，TMB显色液中，所述TMB缓冲液的pH为3
‑
5，更优选为3
‑
3.5；该缓冲液优选由磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液组成。缓冲液pH不同，PB催化TMB显现的颜色不同。随着pH增加，吸光度降低，在较酸性环境下，吸光度值较大，尤其是，pH＝3时，吸光度值达到最大，但此时颜色并非理想的蓝绿色，而为黄绿色可以理解为酸性过强时反应提前终止而产生的颜色，使得吸光度值增大，而非氧化型TMB产生的吸光度，当pH＝3.5时为理想的蓝绿色，因此pH＝3.5为反应最优pH，比如在本申请的一些实施方式中，相应的反应条件可以为：反应时间为5min，PB浓度为1mg/mL，过氧化氢体积为2.5μL/mL，TMB浓度为15mg/mL。
[0015]在本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种检测探针，其包含上述第一方面中所述的氧化型TMB纳米材料，或者包含上述第二方面中所述的氧化型TMB纳米体系。
[0016]在本专利技术的第四方面，本专利技术提供了上述第一方面中所述的氧化型TMB纳米材料或上述第二方面中所述的氧化型TMB纳米体系或上述第三方面中所述的检测探针在谷胱甘肽识别和/或检测中应用。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述谷胱甘肽的识别和/或检测通过谷胱甘肽与氧化型TMB纳米材料接触发生还原反应实现。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述谷胱甘肽的识别指标为颜色的变化，包括存在
谷胱甘肽时，谷胱甘肽把氧化型TMB纳米材料由蓝绿色还原为无色。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述谷胱甘肽的检测方法包括存在谷胱甘肽时，谷胱甘肽与氧化型TMB纳米材料接触发生还原反应，利用吸光度和光热转化能力的变化构建线性关系。本专利技术中所述线性关系的构建可以采用比色法，也可以采用光热法，可实现比色法和光热法多模式检测谷胱甘肽。
[0020]在本专利技术的实施方式中，对于谷胱甘肽的检测，其线性检测范围为0.0008mg/mL
‑
0.02mg/mL，比色法检测时的线性回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化型TMB纳米材料，其为基于普鲁士蓝纳米材料，以普鲁士蓝、3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺和H2O2为原料，由普鲁士蓝催化3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺与过氧化氢反应生成。2.根据权利里要求1所述的氧化型TMB纳米材料，其特征在于，所述氧化型TMB纳米材料呈蓝绿色。3.一种氧化型TMB纳米体系，其包含权利要求1或2所述的氧化型TMB纳米材料，或者，其包含普鲁士蓝和3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺显色液的混合溶液，其中，3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺显色液包含或由3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺、3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺缓冲液和H2O2组成。4.根据权利要求3所述的氧化型TMB纳米体系，其特征在于，3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺显色液中，所述3,3',5,5'
‑
四甲基联苯胺缓冲液的pH为3
‑
5；优选为由磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液组成的缓冲液。5.一种检测探针，其包含权利要求1或2中所述的氧化型TMB纳米材料，或者包含权利要求3或4中所述的氧化型TMB纳米体系。6.权利要求1或2所述的氧化型TMB纳米材料或权利要求3或4所述的氧化型TMB纳米体系或权利要求5所述的检测探针在谷胱甘肽识别和/或检测中应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述谷胱甘肽的识别和/或检测通过谷胱甘肽与氧化型TMB纳米材料接触发生还原反应实现。8.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜淑媛，葛园园，张鸿雁，廉康，王珂萱，亓俊洁，王欣，孙佳琦，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：