專利名稱：用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米氧化銅作為催化劑增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，屬于分析化學(xué)和納米技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
化學(xué)發(fā)光是基于反應(yīng)體系中某些物質(zhì)的分子吸收了反應(yīng)所釋放的能量而由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后再由從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)，同時(shí)將能量以光輻射的形式釋放出來(lái)所產(chǎn)生的一種發(fā)光現(xiàn)象?；诜肿影l(fā)光強(qiáng)度和被測(cè)物質(zhì)含量之間的關(guān)系建立的分析方法稱為化學(xué)發(fā)光分析法。近年來(lái)化學(xué)發(fā)光法由于檢測(cè)限低、測(cè)定快速、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在不同的領(lǐng)域引起了人們的廣泛興趣和關(guān)注，如分析化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等。近年來(lái)，對(duì)于化學(xué)發(fā)光的研究已拓展至以納米材料來(lái)增加靈敏度和穩(wěn)定性。納米材料具有比表面積大、吸附性強(qiáng)、水溶性、高活性和高選擇性等特性，隨著納米科技的發(fā)展， 化學(xué)發(fā)光分析方法與納米技術(shù)的結(jié)合無(wú)論是在優(yōu)化化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的分析特性方面，還是在拓寬化學(xué)發(fā)光的應(yīng)用范圍等方面都獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)光物質(zhì)反應(yīng)速度慢，發(fā)光強(qiáng)度低的問(wèn)題，基于納米氧化銅的催化活性，提供了一種增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的新方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基于納米氧化銅的催化活性，提供了一種增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的新方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是首先納米氧化銅膠體溶液與過(guò)氧化氫溶液分別通過(guò)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是魯米諾溶液pH值為 11. 5。所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是魯米諾溶液濃度為
0.5mmol/L0所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是過(guò)氧化氫溶液濃度為
1.0 mmol/L0所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是納米氧化銅溶液濃度為 2. 0 mg/Lo所述的利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定葡萄糖的方法，其特征是它由以下步驟組成在EP管中分別加入不同濃度的葡萄糖溶液、葡萄糖氧化酶和磷酸鹽緩沖溶液混合，混合液溫浴后并將反應(yīng)液稀釋，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與納米氧化銅膠體溶液混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合后進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)，以測(cè)定葡萄糖。所述的利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定葡萄糖的方法，其特征是所加入的不同濃度的葡萄糖溶液的體積為250 μ 1，上述每一濃度的葡萄糖溶液與濃度為2 mg/ml 的葡萄糖氧化酶50 μ 1和濃度為10 mmol/L、pH為5. 5的磷酸鹽緩沖溶液200 μ 1進(jìn)行混合，所述混合液在37 °C下溫浴30分鐘，將此反應(yīng)液稀釋100倍，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與2.0 mg/L納米氧化銅膠體溶液混合，而后與0.5 mmol/L、pH為11. 5的魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。所述一種利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定血糖的方法，其特征是它由以下步驟組成在EP管中分別加入血清、葡萄糖氧化酶和磷酸鹽緩沖溶液混合，混合液溫浴后并將反應(yīng)液稀釋，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與納米氧化銅膠體溶液混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合后進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)，以測(cè)定血糖濃度。所述的利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定血糖的方法，其特征是所加入的血清的體積為250 μ 1，其與濃度為2 mg/ml的葡萄糖氧化酶50 μ 1和濃度為10 mmol/L、 pH為5. 5的磷酸鹽緩沖溶液200 μ 1進(jìn)行混合，所述混合液在37 °C下溫浴30分鐘，將此反應(yīng)液稀釋100倍，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與2. 0 mg/L納米氧化銅膠體溶液混合，而后與0.5 mmol/L、pH為11. 5的魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。本發(fā)明的技術(shù)方案的具體步驟如下 (一)納米氧化銅的制備
取硝酸銅溶液和冰醋酸加入到裝有冷凝管的三頸瓶中，攪拌加熱至沸騰，快速加入氫氧化鈉溶液，加完后，繼續(xù)攪拌后，得到黑色氧化銅沉淀。將反應(yīng)得到的黑色氧化銅沉淀離心，用無(wú)水乙醇洗滌，減壓干燥，即得納米氧化銅粉體。將納米氧化銅粉體分散于二次蒸餾水中得到棕色納米氧化銅膠體溶液。納米氧化銅具體制備步驟如下
(1)取0.02mol/L的硝酸銅溶液150 ml和0. 5ml冰醋酸加入到裝有冷凝管的三頸瓶中，攪拌加熱至沸騰；
(2)快速加入0.04g/ml的氫氧化鈉溶液10 ml，加完后，繼續(xù)攪拌5分鐘，得到黑色氧化銅沉淀；
(3)將反應(yīng)得到的黑色氧化銅沉淀離心，用無(wú)水乙醇洗滌三次，減壓干燥，即得直徑為6 nm的納米氧化銅粉體。(二)納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾-過(guò)氧化氫體系化學(xué)發(fā)光
流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)如圖1所示，首先納米氧化銅膠體溶液與過(guò)氧化氫溶液分別經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。所述的魯米諾溶液pH值優(yōu)選為11. 5，魯米諾溶液濃度優(yōu)選為0. 5 mmol/L ；過(guò)氧化氫溶液濃度優(yōu)選為ι. O mmol/L ；納米氧化銅溶液濃度優(yōu)選為2. 0 mg/L。(三)葡萄糖的測(cè)定
在EP管中分別加入不同濃度的葡萄糖、葡萄糖氧化酶和磷酸鹽緩沖溶液，混合液溫浴
4后，將反應(yīng)液稀釋后，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與納米氧化銅膠體溶液混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。以化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度對(duì)葡萄糖濃度作圖得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。將葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液更換為血清樣品，可用于血糖濃度的檢測(cè)。上述反應(yīng)液稀釋倍數(shù)按實(shí)際試驗(yàn)稀釋，具體倍數(shù)可以是50倍、100倍等均可，本發(fā)明優(yōu)選100倍。上述混合液溫浴溫度是可以在37 °C的溫度溫浴，視具體試驗(yàn)要求而定，這是一般技術(shù)人員能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述的納米氧化銅可催化過(guò)氧化氫氧化魯米諾，增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光，增強(qiáng)倍數(shù)約為400，利用魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法可對(duì)葡萄糖含量進(jìn)行測(cè)定，線性范圍為5飛0 umol/L。該技術(shù)利用納米氧化銅催化過(guò)氧化氫產(chǎn)生羥自由基及超氧自由基，氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，結(jié)合葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖過(guò)程， 可實(shí)現(xiàn)葡萄糖含量的測(cè)定，該方法靈敏度高、重現(xiàn)性好、樣品需求量少、檢測(cè)速度快，可應(yīng)用于血糖濃度的檢測(cè)。


圖1為流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)示意圖。圖2為納米氧化銅對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫體系化學(xué)發(fā)光的增強(qiáng)作用圖。圖3為魯米諾溶液pH值對(duì)化學(xué)發(fā)光的影響圖。圖4為魯米諾溶液濃度對(duì)化學(xué)發(fā)光的影響圖。圖5為過(guò)氧化氫溶液濃度對(duì)化學(xué)發(fā)光的影響圖。圖6為納米氧化銅溶液濃度對(duì)化學(xué)發(fā)光的影響圖。圖7為魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅體系測(cè)定葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)如圖1所示，首先2. 0 mg/L的納米氧化銅膠體溶液與1. 0 mmol/L過(guò)氧化氫溶液分別經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與0. 5 mmol/L魯米諾(pH 11. 5)溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)?？瞻讓?duì)照試驗(yàn)中以蒸餾水代替納米氧化銅膠體溶液。如圖2所示，納米氧化銅可顯著增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光信號(hào)，增強(qiáng)倍數(shù)約為400。實(shí)施例2:
流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)如圖1所示，首先2. 0 mg/L的納米氧化銅膠體溶液與1. 0 mmol/L過(guò)氧化氫溶液分別經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與不同pH值(取1(Γ 3之間值)0. 5 mmol/L魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。如圖3所示，化學(xué)發(fā)光信號(hào)隨著pH的增大而增大并在pH為11. 5時(shí)達(dá)到峰值， 繼續(xù)增大PH值則發(fā)光信號(hào)減小。實(shí)施例3
流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)如圖1所示，首先2. 0 mg/L的納米氧化銅膠體溶液與1. 0
5mmol/L過(guò)氧化氫溶液分別經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與不同濃度(取0. Γ . 0 mmol/L之間值)魯米諾溶液(pH 11. 5)混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。如圖4所示，化學(xué)發(fā)光信號(hào)隨著魯米諾濃度的增大而增大并在濃度為0. 5 mmol/L時(shí)達(dá)到峰值，繼續(xù)增大魯米諾濃度則發(fā)光信號(hào)減小。實(shí)施例4
流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)如圖1所示，首先2. 0 mg/L的納米氧化銅膠體溶液與不同濃度(取0.廣2.0 mmol/L之間值)過(guò)氧化氫溶液分別經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與 0.5 mmol/L)魯米諾溶液(pH 11. 5)混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。如圖5所示，化學(xué)發(fā)光信號(hào)隨著過(guò)氧化氫濃度的增大而增大并在濃度為1.0 mmol/L時(shí)達(dá)到峰值，繼續(xù)增大過(guò)氧化氫濃度則發(fā)光信號(hào)減小。實(shí)施例5
流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)如圖1所示，首先不同濃度(取(Γιο. 0 mg/L之間值)的納米氧化銅膠體溶液與1. 0 mmol/L過(guò)氧化氫溶液分別經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與 0.5 mmol/L)魯米諾溶液(pH 11. 5)混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。如圖6所示，化學(xué)發(fā)光信號(hào)隨著納米氧化銅濃度的增大而增大并在濃度為2. 0 mg/L時(shí)達(dá)到峰值，繼續(xù)增大納米氧化銅濃度則發(fā)光信號(hào)減小。實(shí)施例6
在EP管中分別加入不同濃度的葡萄糖溶液250 μ1、2 mg/ml葡萄糖氧化酶50 μ 和 10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH 5. 5) 200 μ 1，混合液37 °C溫浴30分鐘，將反應(yīng)液稀釋 100倍，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與納米氧化銅膠體溶液混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。以化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度對(duì)不同濃度的葡萄糖作圖得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。如圖7所示，化學(xué)發(fā)光信號(hào)與葡萄糖濃度在廣60 umol/ L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。實(shí)施例7
在EP管中分別加入血清樣品250 μ 1、2 mg/ml葡萄糖氧化酶50 μ 1和10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH 5. 5) 200 μ 1，混合液37 °C溫浴30分鐘，將反應(yīng)液稀釋100倍，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與納米氧化銅膠體溶液混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。由葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算出血糖濃度為5. 08 mmol/L。此數(shù)值與葡萄糖氧化酶電極膜法測(cè)試得到的數(shù)據(jù)一致，由此可見(jiàn)本發(fā)明的方法可靠適用。
權(quán)利要求
1.一種用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是首先納米氧化銅膠體溶液與過(guò)氧化氫溶液分別通過(guò)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是魯米諾溶液PH值為11.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是魯米諾溶液濃度為0. 5 mmol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是過(guò)氧化氫溶液濃度為1. 0 mmol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是納米氧化銅溶液濃度為2. 0 mg/L。
6.一種利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定葡萄糖的方法，其特征是它由以下步驟組成在EP管中分別加入不同濃度的葡萄糖溶液、葡萄糖氧化酶和磷酸鹽緩沖溶液混合，混合液溫浴后并將反應(yīng)液稀釋，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與納米氧化銅膠體溶液混合， 而后與魯米諾溶液混合，三者混合后進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)，以測(cè)定葡萄糖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定葡萄糖的方法，其特征是所加入的不同濃度的葡萄糖溶液的體積為250 μ 1，上述每一濃度的葡萄糖溶液與濃度為2 mg/ml的葡萄糖氧化酶50 μ 1和濃度為10 mmol/L、pH為5. 5的磷酸鹽緩沖溶液200 μ 1進(jìn)行混合，所述混合液在37 °C下溫浴30分鐘，將此反應(yīng)液稀釋100倍，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與2.0 mg/L納米氧化銅膠體溶液混合，而后與0.5 mmol/L、pH為11. 5 的魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。
8.一種利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定血糖的方法，其特征是它由以下步驟組成在EP管中分別加入血清、葡萄糖氧化酶和磷酸鹽緩沖溶液混合，混合液溫浴后并將反應(yīng)液稀釋，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與納米氧化銅膠體溶液混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合后進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)，以測(cè)定血糖濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光測(cè)定血糖的方法，其特征是所加入的血清的體積為250 μ 1，其與濃度為2 mg/ml的葡萄糖氧化酶50 μ 1和濃度為10 mmol/L、pH為5. 5的磷酸鹽緩沖溶液200 μ 1進(jìn)行混合，所述混合液在37 °C下溫浴 30分鐘，將此反應(yīng)液稀釋100倍，經(jīng)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器與2. 0 mg/L納米氧化銅膠體溶液混合，而后與0.5 mmol/L、pH為11. 5的魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用納米氧化銅增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光的方法，其特征是首先納米氧化銅膠體溶液與過(guò)氧化氫溶液分別通過(guò)蠕動(dòng)泵運(yùn)輸進(jìn)入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進(jìn)入流動(dòng)池反應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度經(jīng)光電倍增管檢測(cè)。在魯米諾-過(guò)氧化氫體系中加入納米氧化銅，可顯著增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光信號(hào)。利用魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法可對(duì)葡萄糖含量進(jìn)行測(cè)定，線性范圍為5~60umol/L。
文檔編號(hào)G01N21/76GK102507543SQ20111031070
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者劉建清, 劉愛(ài)林, 李光文, 林新華, 洪磊, 陳偉 申請(qǐng)人:福建醫(yī)科大學(xué)