基于二氧化锰纳米片的尿酸快速比色检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于二氧化锰纳米片的尿酸快速比色检测方法，是利用二氧化锰纳米片（MnO2NSs）的强氧化性与具有还原性的尿酸反应。通过将不同浓度的UA加入到MnO2NSs中制备成标准溶液，然后测定溶液在374 nm的吸光度，并绘制标准曲线，再利用所得标准曲线测定未知样品溶液中UA的含量。本发明专利技术方法灵敏度高、稳定性好、响应速度快、操作简单、成本低、具有广泛的线性，具有较好的推广价值及应用前景。具有较好的推广价值及应用前景。具有较好的推广价值及应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于二氧化锰纳米片的尿酸快速比色检测方法


[0001]本专利技术属于比色检测传感
，具体涉及一种用于血清中尿酸检测的比色法传感器。

技术介绍

[0002]尿酸 (UA) 是蛋白质消化的副产物，通常随尿液排出。正常情况下，UA在人体内的产生和排泄处于动态平衡状态。然而，饮食结构的改变通常会破坏这种平衡。当平衡被打破时，身体的UA水平就会发生变化，从而导致一些疾病。健康人血清中UA含量通常在120
‑
470 μmol/L范围内。当血清UA超过470 μmol/L时，称为高尿酸血症，会引起长期关节炎、痛风性肾炎，对患者心脑血管、血糖有不同的影响。相反，当血清中UA浓度低于120 μmol/L时，被称为低尿酸血症。据报道，严重的肾功能衰竭常发生在有低尿酸血症的运动员中。另外，人体内的UA水平与饮食密不可分，尿酸含量也可以反映营养不良。由此可见，血清UA水平是生理健康的一个重要指标，检测血清中UA对及时预防和治疗疾病具有重要意义。
[0003]已有许多方法被提出用于UA的监测，如荧光、化学发光、电化学分析、高效液相色谱和比色法。在这些方法中，比色法因其简单、方便且不需要昂贵的仪器脱颖而出。目前UA的比色法检测主要基于尿酸酶参与反应，这一类检测常存在反应时间长、酶蛋白非持久性活性等缺点，限制了其在实际检测中的应用。因此，建立一种简单、快速、无酶比色传感器用于血清尿酸的检测仍具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有方法的不足，提供一种用于尿酸的快速比色法检测，该方法操作简单、响应迅速，灵敏度及选择性高。适用于血清中尿酸的高灵敏度准确检测。本专利技术利用CTAB作为包裹剂合成了二氧化锰纳米片 (MnO2NSs) ，提高MnO2NSs的水溶性以及其水溶液的稳定性。MnO2NSs在弱酸性中的与UA的响应活性较高，通过其他方法获得的带负电荷的MnO2NSs（如柠檬酸的修饰带负电）由于在酸性溶液中的稳定性较差而不适用于UA的传感系统。本专利技术将用CTAB作为包裹剂使MnO2NS表面带正电荷，带正电荷的MnO2NS在酸性溶液中的稳定性好，可用于构建检测血清UA的无酶比色传感器。MnO2NSs是一种黄褐色的半导体材料，具有很强的氧化能力。同时，UA是一种著名的还原剂，有望与MnO2NSs发生氧化还原反应，导致MnO2NSs褪色。基于此，建立了一种用于血清中尿酸检测的比色传感。此外，利用酞菁提供蓝色背景色，进一步开发用于UA检测的视觉传感器。该传感器具有响应快、成本低、选择性高、操作简单等优点，非常便于临床检测应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于人体血清中尿酸的比色法传感器，其是以MnO2NSs作为比色指示剂制备而成。
[0006]所述比色传感器的应用方法包括如下步骤：1）一种MnO2NSs的制备方法：在50 mL去离子水中加入MnCl2·
4H2O溶液与CTAB溶
液，在油浴锅中搅拌加热至130 ℃，最后加入100 μL KMnO4溶液。搅拌10 min后得到棕黄色由CTAB修饰的MnO2NSs溶液，冷却至室温待用。
[0007]2）绘制标准曲线：将不同浓度的尿酸UA加入到含MnO2NSs的PBS溶液中，配制成一系列UA标准溶液，并在加入1 min内，用可见分光光度计测量在374nm的吸光度A
374
；然后以UA的浓度作为横坐标，吸光度A
374
作为纵坐标，绘制标准曲线。
[0008]3）样品处理：将400
ꢀµ
L的血清样品和淀粉溶液加入PBS (pH=4) 中。随后，滴加I3‑
溶液，直至溶液中形成的蓝色能保持10s，说明血清样品中的过氧化氢AA和谷胱甘肽GSH已被去除。然后加入AgNO3溶液去除形成的I
‑
。然后，用PBS将样品固定在2 ml中（样品稀释5倍）。最后用220 nm滤膜过滤，收集滤液用于后续检测。
[0009]4）可视化检测：将步骤3）预处理后的血清样品中加入酞菁和MnO2NSs。然后，用PBS将溶液稀释到2 mL。（血清样本最终被稀释了10倍）通过溶液颜色与标准卡颜色的对比，可以判断稀释后血清样品中UA的浓度。
[0010]5）比色检测：将MnO2NSs和步骤3）预处理后的血清样品加入3 mL PBS中。因此，血清样本最终被稀释了30倍。通过检测A
374
，可以测定稀释血清样品中UA的浓度。
[0011]6）血清中UA的测定：向与步骤2）等量的含有MnO2NSs的PBS缓冲溶液中加入稀释后的未知样本溶液，并在加入1 min内，用可见分管光度计测量A
374
并根据步骤2）所得标准曲线及未知样本溶液被稀释的倍数计算出人体血清中UA的浓度。
[0012]所述含有MnO2NSs的PBS缓冲溶液是将MnO2NSs溶液加入到pH值为4的PBS缓冲液中。
[0013]进一步的，血清中尿酸的含量的测定是在是实际样预处理后进行。预处理是用将血清样品稀释5倍后，加入淀粉溶液做为指示剂，用I3‑
溶液滴定除去血清中的对检测具有较大干扰的过氧化氢（AA）以及谷胱甘肽（GSH），再加入AgNO3溶液除去多余的碘离子，最后用200 mm滤膜过滤待用。
[0014]本专利技术的优点在于：（1）本专利技术利用MnO2NSs具有强氧化性，当UA加入时，MnO2NSs被还原，随着UA的浓度增加，MnO2NSs逐渐褪为无色。同时在374 nm的吸光度降低，将MnO2NSs作为比色传感试剂，用于准确测定血清中UA的含量。
[0015]（2）在将不同浓度的UA加入到含MnO2NSs的PBS缓冲溶液的中，随着UA浓度的增加，MnO2NSs在374 nm的吸光度A
374
逐渐减弱，且经研究发现，反应体系的吸光度A
374 nm
与UA在0.1~50 μmol/L的浓度范围内呈现良好的线性关系，其检测限达到0.1 μmol/L。
[0016]（3）本专利技术反应条件温和，检测过程易操作，响应速度快，不需要严格的时间控制。此外，通过加入适量的酞菁提供蓝色背景色，研制出一种简单方便的UA可视化检测传感器。
[0017]（4）该方法成功地应用于人血清样品中UA的检测。
附图说明
[0018]图1为UA与MnO2NSs的反应机理以及可视法比色示意图。
[0019]图2为实施例1 MnO2NSs溶液中加入不同浓度UA后，其吸光度随UA浓度的变化图（a），374 nm处的吸光度A
374 nm
与UA浓度的标准工作曲线（b）。以及没有酞菁（c）和加入酞菁（d）作为底色的MnO2NSs分别加入UA溶液后的可视颜色变化。
[0020]图3为人体血清中样品尿酸检测的可视法检测（a）和比色法检测图（b）。
具体实施方式
[0021]一种基于二氧化锰纳米片的尿酸快速比色检测方法，以带正电荷的二氧化锰纳米片M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化锰纳米片的尿酸快速比色检测方法，其特征在于：以带正电荷的二氧化锰纳米片MnO2NSs的磷酸盐缓冲溶液作为尿酸的检测试剂，用于检测血清中的尿酸。2.根据权利要求1所述的比色检测方法，其特征在于：包括如下步骤：1）绘制标准曲线：将不同浓度的尿酸UA加入到含有MnO2NSs的磷酸盐缓冲溶液中，用可见分光光度计测量混合溶液在374 nm的吸光度A
374
；然后以UA的浓度作为横坐标，吸光度A
374
作为纵坐标，绘制标准曲线；2）样品预处理：将血清样品和淀粉溶液加入磷酸盐缓冲溶液中，随后，滴加I3‑
溶液，直至溶液中形成的蓝色能保持10 s，说明血清样品中的过氧化氢AA和谷胱甘肽GSH已被去除；然后加入AgNO3溶液去除形成的I
‑
；然后，用磷酸盐缓冲溶液将样品稀释5倍；最后用220 nm滤膜过滤，收...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永强，胡蓉菁，付凤富，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：