单分散羧基胶体碳的制备方法及其在新型冠状病毒抗体检测试纸的应用技术

本发明专利技术公开了一种单分散羧基胶体碳的制备方法，先制备炭黑悬浮液，然后用氧化剂溶液在一定温度下冷凝回流反应，再进行若干次离心分离出羧基胶体碳沉淀，烘干后制备成羧基胶体碳粉末成品。这种羧基胶体碳粉末表面含氧极性基团多，在基质中的分散性和可标记性好，粒径均一，具有良好的生物相容性，非常适合免疫层析使用。本发明专利技术还公开了新型冠状病毒抗体检测试纸，在试纸的结合垫上包被有胶体碳

【技术实现步骤摘要】
单分散羧基胶体碳的制备方法及其在新型冠状病毒抗体检测试纸的应用


[0001]本专利技术属于生物
，特别涉及单分散羧基胶体碳的制备方法，以及使用该胶体碳为载体的新型冠状病毒抗体检测试纸。

技术介绍

[0002]新型冠状病毒(2019
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nCoV，以下简称新冠病毒)的正式分类名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS
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CoV
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2)，是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株。人首次感染新型冠状病毒后，机体的免疫系统会对病毒进行免疫防御，产生特异性的抗体。一般1
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2周出现IgM抗体，约4周左右产生IgG抗体。新冠病毒IgM/IgG抗体试剂的使用，为临床提供了血清学的证据，可与核酸检测方法联合使用，从而为新冠病毒的诊断提供更全面、准确的信息。抗体检测卡还可助力新型冠状病毒(SARS
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CoV
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2)疫苗的开发，用于检测接种疫苗后体内产生抗体的情况及疫苗的效果；还可用于流行病学调查，了解人群中接触过相应的新型病毒的个体数量，帮助国家对判断和控制整体疫情情势。
[0003]生碳黑是一种无定形碳，作为重要的石油化工原料，广泛用于色浆、涂料、印染等领域。炭黑由于表面含氧量较低，因此亲水性不够强，在水中分散性受限，不能直接作为载体材料应用于新冠病毒的检测试纸条，需要对其进行处理后。
[0004]现有技术中，技术文献《水热法制备单分散羧基化胶体碳纳米颗粒》(林祥华，顺德职业技术学院学报，2020(07)，16
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18、31)中公开了胶体碳纳米颗粒表面的羟基、羧基能增加纳米颗粒吸附能力，但不经过后修饰的胶体碳的空隙结构和功能化有限，其表面富含的羟基和羰基有助于表面后修饰；提到在300℃空气中氧化的方法能提升胶体碳表面的羧基含量，但能搞成本较高，羧基含量不高，稳定性和生物相容性不够好。该技术文献提供的方法是用葡萄糖和葡萄糖酸钠溶于水中超声分散，再转移到聚四氟乙烯内衬中，再放入反应釜中160℃反应4h，取出棕色或黑色溶液离心去除上清，剩余产物70℃烘干后即得成品。这种方法制备的单分散羧基化胶体碳纳米颗粒单分散性良好，纳米颗粒表面的羧基含量达到7.2mmol/g，生物相容性好，但是还不能作为新冠病毒检测的试纸条的原料。

技术实现思路

[0005]针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了单分散羧基胶体碳的制备方法，具体通过以下技术实现。
[0006]单分散羧基胶体碳的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、超声处理：取炭黑和超纯水按重量比1:30混合后，设定500
‑
1500W的功率超声处理10
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60min，得到炭黑悬浮液；
[0008]S2、氧化反应：将氧化剂溶液滴加至所述炭黑悬浮液中搅拌均匀，冷凝回流反应；
[0009]S3、离心：将步骤S2所得溶液进行若干次离心，初次离心的参数为3000rpm离心
5min；
[0010]除最后一次离心以外的每次离心后均去除上清液，取下层沉淀加入步骤S1等体积的超纯水，设定500
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1500W的功率超声处理10
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60min；直至最后一次离心后上清液的pH值在6
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7之间为止；最后一次离心后去除上清液，取下层沉淀待用；
[0011]S4、烘干：取步骤S3所得下层沉淀于60℃烘干，即得到羧基胶体碳的粉末。
[0012]上述单分散羧基胶体碳的制备方法中，所用的炭黑为市售的粒径小于1μm，所用的浓硝酸、高锰酸钾均为市面上可以购买的材料。对炭黑粉末表面用氧化剂溶液氧化处理，反应条件配合氧化剂选择加热回流的反应方式，使表面的含氧极性基团显著增多，增大其在基质中的分散性和可标记性，从而得到粒径均一，具有良好的生物相容性，适合免疫层析使用的单分散羧基胶体碳；这种单分散羧基胶体碳富含负电荷，依靠电荷吸附，或羧基与氨基形成酰胺键来标记蛋白等生物分子；免疫标记方法简单，只需常温混合孵育，经封闭、离心纯化、复溶等步骤，即可得到具有生物活性的免疫复合物，非常适合用于制备新型冠状病毒抗体检测试纸等产品。
[0013]优选地，步骤S2中所用的氧化剂溶液为浓硝酸、高锰酸钾或双氧水溶液。
[0014]更优选地，步骤S2的氧化反应具体为：以所述炭黑重量为基准按2.5mL/g的比例取浓硝酸滴加至所述炭黑悬浮液中，加入超纯水定容至步骤S1所述炭黑悬浮液体积的两倍，105℃油浴加热冷凝回流2
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8h。
[0015]进一步优选地，步骤S2中，冷凝回流的时间为5h。
[0016]更优选地，步骤S2具体为：加热所述炭黑悬浮液至沸腾，以所述炭黑重量为基准按15mL/g的比例取0.05M高锰酸钾溶液滴加至所述炭黑悬浮液中，105℃油浴加热冷凝回流0.5
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4h。
[0017]进一步优选地，步骤S2中，冷凝回流的时间为1h。
[0018]优选地，步骤S3的离心中，从第二次离心开始的每次离心的参数都比上一次增加3000rpm，离心时间增加5min。
[0019]本专利技术还提供了一种新型冠状病毒抗体检测试纸，包括PVC板，所述PVC板的表面依次粘贴样品垫、结合垫、滤血膜、硝酸纤维素膜、吸收垫，所述硝酸纤维素膜上设有检测线和质控线，所述结合垫包被有胶体碳
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新型冠状病毒重组抗原复合物和胶体碳
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鸡IgY抗体复合物，所述检测线包被有鼠抗人IgG二抗和鼠抗人IgM二抗，所述质控线包被有兔抗鸡IgY二抗；
[0020]所述胶体碳
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新型冠状病毒重组抗原复合物和胶体碳
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鸡IgY抗体复合物是以权利要求1所述单分散羧基胶体碳为载体，分别用新型冠状病毒重组抗原、鸡IgY抗体标记组合而成；所述胶体碳
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新型冠状病毒重组抗原复合物包括胶体碳
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新型冠状病毒重组N抗原复合物和胶体碳
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新型冠状病毒重组S抗原复合物。
[0021]上述新型冠状病毒抗体检测试纸在使用时，样本中的新冠病毒抗体与检测试纸的上的胶体碳
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新型冠状病毒重组抗原复合物特异性地结合；检测线上包被的鼠抗人IgG二抗和鼠抗人IgM二抗与样本中的新冠病毒抗体特异性地结合；质控线上包被抗鸡IgY二抗与所述胶体碳
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鸡IgY抗体复合物上的鸡IgY抗体特异性结合；
[0022]本专利技术还提供了上述新型冠状病毒抗体检测试纸的制备方法，包括以下步骤：
[0023]P1、新型冠状病毒重组抗原与胶体碳的标记：
[0024]P11、制备胶体碳
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新型冠状病毒重组N抗原复合物：用5mM，pH＝8.8的硼酸缓冲液配制0.01％的所述单分散羧基胶体碳溶液1mL；加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.单分散羧基胶体碳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、超声处理：取炭黑和超纯水按重量比1:30混合后，设定500
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1500W的功率超声处理10
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60min，得到炭黑悬浮液；S2、氧化反应：将氧化剂溶液滴加至所述炭黑悬浮液中搅拌均匀，冷凝回流反应；S3、离心：将步骤S2所得溶液进行若干次离心，初次离心的参数为3000rpm离心5min；除最后一次离心以外的每次离心后均去除上清液，取下层沉淀加入与步骤S1等体积的超纯水，设定500
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1500W的功率超声处理10
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60min；直至最后一次离心后上清液的pH值在6
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7之间为止；最后一次离心后去除上清液，取下层沉淀待用；S4、烘干：取步骤S3所得下层沉淀于60℃烘干，即得到羧基胶体碳的粉末。2.根据权利要求1所述的单分散羧基胶体碳的制备方法，其特征在于，步骤S2中所用的氧化剂溶液为浓硝酸、高锰酸钾或双氧水溶液。3.根据权利要求2所述的单分散羧基胶体碳的制备方法，其特征在于，步骤S2的氧化反应具体为：以所述炭黑重量为基准按2.5mL/g的比例取浓硝酸滴加至所述炭黑悬浮液中，加入超纯水定容至步骤S1所述炭黑悬浮液体积的两倍，105℃油浴加热冷凝回流2
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8h。4.根据权利要求3所述的单分散羧基胶体碳的制备方法，其特征在于，步骤S2中，冷凝回流的时间为5h。5.根据权利要求2所述的单分散羧基胶体碳的制备方法，其特征在于，步骤S2具体为：加热所述炭黑悬浮液至沸腾，以所述炭黑重量为基准按15mL/g的比例取0.05M高锰酸钾溶液滴加至所述炭黑悬浮液中，105℃油浴加热冷凝回流0.5
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4h。6.根据权利要求3所述的单分散羧基胶体碳的制备方法，其特征在于，步骤S2中，冷凝回流的时间为1h。7.根据权利要求1所述的单分散羧基胶体碳的制备方法，其特征在于，步骤S3的离心中，从第二次离心开始的每次离心的参数都比上一次增加3000rpm，离心时间增加5min。8.一种新型冠状病毒抗体检测试纸，其特征在于，包括PVC板，所述PVC板的表面依次粘贴样品垫、结合垫、滤血膜、硝酸纤维素膜、吸收垫，所述硝酸纤维素膜上设有检测线和质控线，所述结合垫包被有胶体碳
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新型冠状病毒重组抗原复合物和胶体碳
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鸡IgY抗体复合物，所述检测线包被有鼠抗人IgG二抗和鼠抗人IgM二抗，所述质控线包被有兔抗鸡IgY二抗；所述胶体碳
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新型冠状病毒重组抗原复合物和胶体碳
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鸡IgY抗体复合物是以权利要求1所述单分散羧基胶体碳为载体，分别用新型冠状病毒重组抗原、鸡IgY抗体标记组合而成；所述胶体碳
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新型冠状病毒重组抗原复合物包括胶体碳
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新型冠状病毒重组N抗原复合物和胶体碳
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新型冠状病毒重组S抗原复合物。9.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛翔，王怀记，何振宇，梁高道，张德军，康静茹，杨宝凤，金伟，
申请(专利权)人：武汉纳达康生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：