【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学检测，具体涉及一种用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒及其制备方法和应用。
技术介绍
1、过氧化氢因其强氧化性多见于食品工业企业中的消毒剂杀菌剂中，主要用于对乳制品的包装进行灭菌。目前在一些地区已出现使用过氧化氢作为添加剂，用来延缓在牛奶中微生物的生长，以延长其新鲜期防止变质。由于其副作用会对人类健康造成破坏性影响，因此在大多数国家，明确规定了成品牛奶中过氧化氢的浓度限定范围，甚至将这种物质列入禁止。目前已报道了几种测定不同种类样品中过氧化氢的方法，如高效液相色谱法、比色法、表面增强拉曼散射法、化学发光法、荧光法和电化学法等。以上方法由于仪器昂贵且专业性强，操作场所受限，不利于实际样品的快速准确检测。
2、前列腺癌(pca)是威胁男性健康的常见肿瘤之一，致死率仅次于肺癌。前列腺癌的主要检测手段是测定血清前列腺特异抗原，这是诊断前列腺癌产生和转移的重要指标。但近年来发现这一指标并不完全可靠，也无法准确判别是恶性还是良性肿瘤。肌氨酸(sarcosine)是甘氨酸的甲基化衍生物，其主要生理功能是促进三磷酸腺苷(atp)的合成，很少出现在尿液中。已有研究发现，前列腺癌患者尿液的肌氨酸水平特异性增高，可将其作为前列腺癌诊断的标志物。目前已有多种检测肌氨酸的方法如比色法、荧光法、电化学法、酶联免疫吸附法和高效液相色谱法，以上的传统测定方法传分析仪器相对昂贵，分析时间长，并且需要专业的试验人员在固定试验场所进行操作，这为疾病的快速诊治造成了不便影响，更不利于患者对于自身指标的观测。
3、对于
4、比色传感分析是一种以目标物引起溶液颜色变化为基础，通过有色物质溶液的颜色深度进行分析，从而实现对目标物的分析检测的方法。比色传感器因操作简单、成本低廉、易于可视化且无需复杂仪器设备而具有广泛用途，这些优势使其在诸如生物样品中的药物、疾病生物标志物等检测、食品质量控制、污染物痕量检测等方面已有普遍应用。而将纳米材料与传统比色法相结合弥补了传统的比色法的短板，使其具有更较低的检出限和较高的灵敏度。
5、近年来，低共熔溶剂作为有机溶剂和离子液体的新一代绿色替代溶剂受到了广泛关注。当其成分以一定比例混合时，建立了强氢键相互作用，形成均匀稳定的液体。用于形成低共熔溶剂的最广泛使用的成分之一是氯化胆碱，其可以与多种氢键供体结合，包括尿素、可再生羧酸(例如草酸、柠檬酸、琥珀酸或氨基酸)或可再生多元醇如甘油。低共熔溶剂具有化学稳定性好、挥发性低、制备简单、无毒、可生物降解、生物相容性好、价格低廉等优点。
6、水凝胶是一种由亲水聚合物的交联三维(3d)网络组成的新型材料，与二维材料不同，水凝胶可以吸收大量液体或流体，可以轻松包裹生物活性分子(例如核苷酸、蛋白质、抗体和药物)并保留其生物活性。因此在保持其3d结构的前提下可在交联网络中掺入小分子物质从而对其结构进行定制。近年来，由于其生物相容性、透明可视、可拉伸、可溶胀、可导电等优点已被广泛应用于组织修复再生、生物传感器、污染物回收和药物递送等方向。
7、目前，测定肌氨酸的含量一般采用液-气色谱并联用质谱来进行测定，这种方法使用的仪器昂贵，且操作复杂，不便于大规模推广应用。酶是高效的生物催化剂，生物体内几乎所有的反应都有酶的参与。酶法分析在临床诊断、生物、食品、化学、环境等领域都有广泛的应用。酶催化反应因其具有高效、专一、条件温和等特点而备受关注。然而天然酶来源有限，提纯困难，价格昂贵，而且为了保持其活性要求实验条件和操作环境都较为苛刻，使其应用受到了极大的限制，因此模拟酶的开发及应用研究越来越受到人们的关注。
8、因此开发一种基于低共熔溶剂的新型刺激响应水凝胶用于比色检测过氧化氢及肌氨酸对于食品安全和临床疾病的检测具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒及其制备方法和应用，滴入肌氨酸及肌氨酸氧化酶或过氧化氢即可反应使试剂盒变色，通过智能手机采集图像通过image j软件转变为颜色强度即可实现便捷的可视化检测，避免了传统昂贵检测仪器的使用又通过软件将不精确的颜色转变为数据提高一定的精度。该分析策略为食品样品中过氧化氢、生物样品中肌氨酸的检测提供了新的思路，也为临床上对前列腺癌之外的其他疾病生物标志物进行分析检测奠定了基础。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术提供一种钴氮氯掺杂纳米酶，由以下方法制备而成：将氯化胆碱、脯氨酸、钴盐混合加热搅拌至形成均一透明溶液，待冷却至室温后，加入去离子水中超声使其完全溶解，然后将混合物移入高压反应釜中加热反应完全，冷却至室温后，离心，过滤，将所得溶液冷冻干燥得到钴氮氯掺杂纳米酶。
4、作为本专利技术的进一步改进，所述氯化胆碱、脯氨酸、钴盐的摩尔比为0.5-1.5：0.5-1.5：0.5-1.5，所述加热搅拌的温度为45-55℃，所述超声的功率为1000-1200w，超声的时间为5-15min，所述加热反应的温度为170-190℃，时间为5-7h，所述离心的转速为5000-7000r/min，时间为10-20min，所述过滤用的滤膜为0.22μm微孔滤膜；所述钴盐选自氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种。
5、本专利技术进一步保护一种过氧化氢和肌氨酸快速定量检测体系，包括上述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，醋酸-醋酸钠缓冲液和去离子水，所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，醋酸-醋酸钠缓冲液、去离子水的质量比为2-4：2-3：3-5：5-7，所述醋酸-醋酸钠缓冲液的浓度为0.1-0.3mmol/l。
6、本专利技术进一步保护一种上述过氧化氢和肌氨酸快速定量检测体系的使用方法，将待测样品稀释后加入检测体系，混匀，36-38℃孵育5-15min，记录溶液的在652nm下的紫外吸收光谱进行检测；肌氨酸的回归方程为y＝0.00093x+0.2096，线性范围为1μmol/l-200μmol/l，检测限为0.80μmol/l；过氧化氢的回归方程为y＝0.00097x+0.0552，线性范围为1μmol/l-1000μmol/l，检测限为0.31μmol/l。
7、本专利技术进一步保护一种用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒，制备方法包括以下步骤：将上述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，水凝胶，醋酸-醋酸钠缓冲液加入去离子水中，加热搅拌混合均匀，冷却凝固后制得用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述钴氮氯掺杂纳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钴氮氯掺杂纳米酶，其特征在于，由以下方法制备而成：将氯化胆碱、脯氨酸、钴盐混合加热搅拌至形成均一透明溶液，待冷却至室温后，加入去离子水中超声使其完全溶解，然后将混合物移入高压反应釜中加热反应完全，冷却至室温后，离心，过滤，将所得溶液冷冻干燥得到钴氮氯掺杂纳米酶。
2.根据权利要求1所述钴氮氯掺杂纳米酶，其特征在于，所述氯化胆碱、脯氨酸、钴盐的摩尔比为0.5-1.5：0.5-1.5：0.5-1.5，所述加热搅拌的温度为45-55℃，所述超声的功率为1000-1200W，超声的时间为5-15min，所述加热反应的温度为170-190℃，时间为5-7h，所述离心的转速为5000-7000r/min，时间为10-20min，所述过滤用的滤膜为0.22μm微孔滤膜；所述钴盐选自氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种。
3.一种过氧化氢和肌氨酸快速定量检测体系，其特征在于，包括权利要求1或2所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，醋酸-醋酸钠缓冲液和去离子水，所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，醋酸-醋酸钠缓冲液、去离子水的质量
4.一种如权利要求3所述过氧化氢和肌氨酸快速定量检测体系的使用方法，其特征在于，将待测样品稀释后加入检测体系，混匀，36-38℃孵育5-15min，记录溶液的在652nm下的紫外吸收光谱进行检测；肌氨酸的回归方程为y＝0.00093x+0.2096，线性范围为1μmol/L-200μmol/L，检测限为0.80μmol/L；过氧化氢的回归方程为y＝0.00097x+0.0552，线性范围为1μmol/L-1000μmol/L，检测限为0.31μmol/L。
5.一种用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒，其特征在于，制备方法包括以下步骤：将权利要求1或2所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，水凝胶，醋酸-醋酸钠缓冲液加入去离子水中，加热搅拌混合均匀，冷却凝固后制得用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒。
6.根据权利要求5所述用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒，其特征在于，所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，水凝胶，醋酸-醋酸钠缓冲液、去离子水的质量比为2-4：2-3：50-70：3-5：5-7，所述醋酸-醋酸钠缓冲液的浓度为0.1-0.3mmol/L。
7.根据权利要求5所述用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒，其特征在于，所述水凝胶选自蛋白胨、琼脂粉、改性水凝胶中的至少一种；所述改性水凝胶的制备方法如下：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤T1中所述酸液为0.5-1.5wt％的醋酸或HCl溶液，所述壳聚糖、α-酮戊二酸、硼氢化钠的质量比为1-2：2-4：0.5-0.9，所述加热搅拌反应的温度为35-40℃，时间为20-22h，所述继续反应的时间为5-7h，所述固体、高碘酸钠的质量比为2-4：1-3，所述避光搅拌反应的时间为1-2h，所述加入乙醇至体系中乙醇含量为80-85wt％，所述沉淀的时间为3-5h；步骤T2中所述多巴胺盐酸盐、羧基/醛基化壳聚糖、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、3-5重量份N-羟基硫代琥珀酰亚胺、催化剂的质量比为10-12:15-20:2-3:3-5:0.5-1，所述催化剂为pH＝8.5-9的Tris-HCl溶液，所述加热搅拌反应的温度为40-45℃，时间为2-4h；步骤T3中所述聚乙烯醇、宁酸和催化剂的质量比为10-15:5-7:0.2-0.5，所述催化剂为pH＝8.5-9的Tris-HCl溶液，所述室温搅拌反应的时间为5-7h，所述透析的透析袋孔径为1.5-2kDa，时间为3-5h；步骤T4中所述改性壳聚糖、单宁酸改性聚乙烯醇和水的质量比为15-20:12-17:100，所述反复冻融的方法为将凝胶置于-20至-25℃冷冻1-2h，恢复至室温3-5h，重复操作3-5次。
9.一种如权利要求4-8任一项所述的用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒在检测过氧化氢和/或肌氨酸的含量检测中的应用。
10.一种如权利要求4-8任一项所述的用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒的使用方法，其特征在于，将待测样品稀释，滴入试剂盒中，室温下反应80-100min，拍照反应后的颜色，将图片导入Image J软件中转变为数据信息，从而获得含量测定结果；肌氨酸的回归方程为y＝0.0015x+0.2435，线性范围为1μmol/L-500μmol/...
【技术特征摘要】
1.一种钴氮氯掺杂纳米酶，其特征在于，由以下方法制备而成：将氯化胆碱、脯氨酸、钴盐混合加热搅拌至形成均一透明溶液，待冷却至室温后，加入去离子水中超声使其完全溶解，然后将混合物移入高压反应釜中加热反应完全，冷却至室温后，离心，过滤，将所得溶液冷冻干燥得到钴氮氯掺杂纳米酶。
2.根据权利要求1所述钴氮氯掺杂纳米酶，其特征在于，所述氯化胆碱、脯氨酸、钴盐的摩尔比为0.5-1.5：0.5-1.5：0.5-1.5，所述加热搅拌的温度为45-55℃，所述超声的功率为1000-1200w，超声的时间为5-15min，所述加热反应的温度为170-190℃，时间为5-7h，所述离心的转速为5000-7000r/min，时间为10-20min，所述过滤用的滤膜为0.22μm微孔滤膜；所述钴盐选自氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种。
3.一种过氧化氢和肌氨酸快速定量检测体系，其特征在于，包括权利要求1或2所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，醋酸-醋酸钠缓冲液和去离子水，所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，醋酸-醋酸钠缓冲液、去离子水的质量比为2-4：2-3：3-5：5-7，所述醋酸-醋酸钠缓冲液的浓度为0.1-0.3mmol/l。
4.一种如权利要求3所述过氧化氢和肌氨酸快速定量检测体系的使用方法，其特征在于，将待测样品稀释后加入检测体系，混匀，36-38℃孵育5-15min，记录溶液的在652nm下的紫外吸收光谱进行检测；肌氨酸的回归方程为y＝0.00093x+0.2096，线性范围为1μmol/l-200μmol/l，检测限为0.80μmol/l；过氧化氢的回归方程为y＝0.00097x+0.0552，线性范围为1μmol/l-1000μmol/l，检测限为0.31μmol/l。
5.一种用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒，其特征在于，制备方法包括以下步骤：将权利要求1或2所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，水凝胶，醋酸-醋酸钠缓冲液加入去离子水中，加热搅拌混合均匀，冷却凝固后制得用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒。
6.根据权利要求5所述用于过氧化氢和肌氨酸快速定量检测的水凝胶试剂盒，其特征在于，所述钴氮氯掺杂纳米酶，3,3',5,5'-四甲基联苯胺，水凝胶，醋酸-醋酸钠缓冲液、去离子水的质量比为2-4：2-3：50-...
【专利技术属性】
技术研发人员：周训勇，戴超，赵龙山，
申请(专利权)人：臻萃江苏酶科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。