基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，包括：將可能含有葡萄糖的測試樣品與葡萄糖氧化酶、輔助催化劑和氯金酸在選定液相環(huán)境中混合反應(yīng)，通過觀測混合物一步反應(yīng)后的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中所含葡萄糖的檢測，其中，所述選定液相環(huán)境為適于葡萄糖氧化酶催化降解葡萄糖的液相反應(yīng)環(huán)境。本發(fā)明方法操作簡便，快速靈敏，測試結(jié)果采用肉眼或簡單儀器即可檢測，成本低廉，彌補(bǔ)了現(xiàn)有的檢測葡萄糖技術(shù)的不足。
【專利說明】基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種葡萄糖的檢測方法，特別是一種基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，屬于化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]葡萄糖(Glucose)是自然界分布最廣且最為重要的一種單糖。葡萄糖在生物學(xué)領(lǐng)域具有重要地位，是活細(xì)胞的能量來源和新陳代謝中間產(chǎn)物。血糖是診斷糖尿病的唯一標(biāo)準(zhǔn)，糖尿病是一種代謝性臨床綜合癥，第19界國際糖尿病大會(huì)報(bào)道全球糖尿病的平均患病率目前為5.7%或更多，即現(xiàn)在有超過2.3億的糖尿病患者，并且每年以超過700萬的速度遞增。糖尿病的危害嚴(yán)重，其并發(fā)癥所致死亡率已成為繼惡性腫瘤、心腦血管疾病的第三位。因此,方便、快速地檢測血糖含量的方法顯得尤為重要。
[0003]目前國內(nèi)外有文獻(xiàn)報(bào)道了一些較快速靈敏的葡萄糖檢測方法，如HPLC法、電化學(xué)法，旋光法，比色法。有文獻(xiàn)記載用循環(huán)伏安法在玻碳電極表面電沉積了一層穩(wěn)定的甲苯胺藍(lán)聚合物膜，以此作為電子傳遞介體，結(jié)合多壁碳納米管、殼聚糖(CHIT)、葡萄糖氧化酶(GOD)混合包埋制備出一種新型葡萄糖生物傳感器。以上方法，需要較復(fù)雜的技術(shù)過程或需要專業(yè)的人員才可實(shí)現(xiàn)，因而限制了其實(shí)際應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)葡萄糖進(jìn)行方便快速的檢測，成本低廉，易于操作，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，包括:將可能含有葡萄糖的測試樣品與葡萄糖氧化酶、輔助催化劑和氯金酸在選定液相環(huán)境中混合反應(yīng)，通過觀測混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中所含葡萄糖的檢測，
[0007]其中，所述選定液相環(huán)境為適于葡萄糖氧化酶催化降解葡萄糖的液相反應(yīng)環(huán)境。
[0008]進(jìn)一步的，所述輔助催化劑包括檸檬酸鈉、抗壞血酸或沒食子酸。
[0009]作為較為優(yōu)選的實(shí)施方案之一，該方法可以包括如下步驟:
[0010](I)提供濃度為0.05mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液，且所述葡萄糖氧化酶溶液還含有濃度為0.5?2mM的2-嗎啉乙磺酸，pH值5.0?7.0 ;
[0011](2)提供濃度為5?IOmM的氯金酸溶液、濃度為1.0mM的輔助催化劑溶液和濃度為0.5?2mM的MES溶液按照3?6:3:91的體積比混合；
[0012](3)取步驟(2)所得混合溶液與可能含有葡萄糖的測試樣品和葡萄糖氧化酶溶液均勻混合反應(yīng)3min以上，觀測混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中所含葡萄糖的檢測。
[0013]進(jìn)一步的，該方法包括:
[0014]1、取一系列不同濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)樣品與葡萄糖氧化酶、輔助催化劑和氯金酸在選定液相環(huán)境中混合反應(yīng)，并檢測每一標(biāo)準(zhǔn)樣品最終所形成的混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與混合反應(yīng)體系顏色和/或可見光吸收濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系建立標(biāo)準(zhǔn)圖譜；
[0015]I1、取可能含有葡萄糖的測試樣品與葡萄糖氧化酶、輔助催化劑和氯金酸在選定液相環(huán)境中混合反應(yīng)，并檢測最終所形成的混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，再與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比對(duì)，從而測得測試樣品中所含葡萄糖的濃度。
[0016]作為較為優(yōu)選的實(shí)施方案之一，所述可見光的波長為540nm。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn):該基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法依據(jù)葡萄糖氧化酶分解葡萄糖，并產(chǎn)生過氧化氫，而過氧化氫還原氯金酸，產(chǎn)生得到顏色不同或深淺不同的納米金，可用肉眼定性分辨結(jié)果，并且可以通過測定光吸收強(qiáng)度等定量分析結(jié)果，反應(yīng)快速靈敏，測試結(jié)果采用肉眼或簡單儀器即可檢測，成本低廉，易于操作，彌補(bǔ)了現(xiàn)有的檢測葡萄糖技術(shù)的不足。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中葡萄糖可視化檢測顯色圖，圖中從左到右所對(duì)應(yīng)葡萄糖的濃度(mM)分別為 0,0.1,0.3、1、3、10、30、100 ；
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中葡萄糖檢測校正曲線，其中，B:加入葡萄糖(0.1,0.3、1、
3、10、30、100mM)所對(duì)應(yīng)的A54tl ；B0:加入葡萄糖(OmM)所對(duì)應(yīng)的A54。。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如前所述，鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種基于納米金形成的葡萄糖檢測方法，其通過葡萄糖氧化酶分解葡萄糖并產(chǎn)生過氧化氫，利用檸檬酸鈉、抗壞血酸或沒食子酸作為輔助催化劑，過氧化氫還原氯金酸，而過氧化氫還原氯金酸的量不同，所顯示的光吸收強(qiáng)度及顏色的不同，從而實(shí)現(xiàn)可視化檢測葡萄糖的含量，該檢測方法操作簡便，快速靈敏，為檢測葡萄糖的含量提供了一項(xiàng)可視化的檢測方法。
[0021]在本發(fā)明的一較為優(yōu)選的實(shí)施案例中，該方法可以包括:
[0022](I)配制MES (2-嗎啉乙磺酸)緩沖溶液，用0.0lM碳酸鉀調(diào)節(jié)pH。
[0023](2)移取6 μ L氯金酸溶液，3 μ L1.0mM檸檬酸鈉、抗壞血酸或沒食子酸溶液，以及91 μ L1.0mM MES溶液到96微孔板中，再移取20 μ L不同濃度(100，30，10，3,1,0.3,0.1,OmM)的葡萄糖溶液和80 μ L葡萄糖氧化酶(0.05mg/mL, 180U/mg)溶液加入到孔中，振蕩混勻，反應(yīng)3min后，觀察顯色結(jié)果，檢測540nm處光吸收強(qiáng)度。
[0024]進(jìn)一步的，在前述步驟(I)中，所述MES溶液的pH值還可以為6.0?7.0，濃度還可以為0.5mM?2mM。
[0025]前述步驟(2)中所使用的氯金酸溶液體積還可以為3?6μ L，濃度還可以為5?10mM。
[0026]更為具體的，該實(shí)施方案中的方法還可以為:
[0027](I)配制濃度為0.5mM?2mM的MES (2_嗎啉乙磺酸)緩沖溶液，用0.0lM碳酸鉀調(diào)節(jié)pH為5.0?8.0。
[0028](2)移取3?6 μ L濃度為5?IOmM的氯金酸溶液，3 μ L1.0mM檸檬酸鈉、抗壞血酸或沒食子酸溶液，以及91 μ L1.0mM MES溶液到96微孔板中，再移取20 μ L不同濃度(100，30,10,3,1,0.3,0.1，OmM)的葡萄糖溶液和80 μ L葡萄糖氧化酶(0.05mg/mL, 180U/mg)溶液加入到孔中，振蕩混勻，反應(yīng)3min后，觀察顯色結(jié)果，檢測540nm處光吸收強(qiáng)度(A54tl)。
[0029]以下結(jié)合若干較佳實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作更為具體的說明。
[0030]實(shí)施例1該葡萄糖(Glucose)的檢測方法原理如下式所示:
[0031]
Glucose+ O2 —~? Gluconic acid (葡萄糖酸)+ H2O2
梓檬酸鈉
AuCl4'+3/2 H2O2 -? Au+4Cl'+3H +3/202
[0032]該方法具體如下:
[0033]移取3~6 μ L濃度為5~IOmM的氯金酸溶液，3 μ L1.0mM檸檬酸鈉溶液，以及91 μ L1.0mM MES溶液到96微孔板中，再移取20 μ L不同濃度(100，30，10，3,1,0.3,0.1,OmM)的葡萄糖溶液和80 μ L葡萄糖氧化酶(0.05mg/mL, 180U/mg)溶液加入到孔中，振蕩混勻，反應(yīng)3min后，觀察顯色結(jié)果，檢測540nm處光吸收強(qiáng)度(A54tl )。結(jié)果顯示，采用肉眼分辨
0.3mM的葡萄糖(圖1)，采用分光光度計(jì)該方法對(duì)葡萄糖的檢測限可達(dá)到0.1mM (圖2)。
[0034]實(shí)施例2該葡萄糖的檢測方法原理如下式所示:
[0035]
Glucose+ O2 GQx > Gluconic acid + H2O2

抗壞血酸
AuCI4 -13/2 H2O2 -? Au+4CI +3H +3/202
[0036]該方法具體如下:
[0037]移取3~6 μ L濃度為5~IOmM的氯金酸溶液，3 μ L1.0mM抗壞血酸溶液，以及91 μ L1.0mM MES溶液到96微孔板中，再移取20 μ L不同濃度(100，30，10，3,1,0.3,0.1,OmM)的葡萄糖溶液和80 μ L葡萄糖氧化酶(0.05mg/mL, 180U/mg)溶液加入到孔中，振蕩混勻，反應(yīng)3min后,觀察顯色結(jié)果,檢測540nm處光吸收強(qiáng)度(A54tlX
[0038]實(shí)施例3該葡萄糖的檢測方法原理如下式所示:
[0039]
Glucose+ O2 GQx 一 Gluconic acid + H2O2

沒食子酸
AuC14"+3/2 H2O2 —-? Au+4C1+3H +3/20,
[0040]該方法具體如下:
[0041]移取3~6 μ L濃度為5~IOmM的氯金酸溶液，3 μ L1.0mM沒食子酸溶液，以及91 μ L1.0mM MES溶液到96微孔板中，再移取20 μ L不同濃度(100，30，10，3,1,0.3,0.1,OmM)的葡萄糖溶液和80 μ L葡萄糖氧化酶(0.05mg/mL, 180U/mg)溶液加入到孔中，振蕩混勻，反應(yīng)3min后,觀察顯色結(jié)果,檢測540nm處光吸收強(qiáng)度(A54tlX
[0042]以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明`的內(nèi)容，除此之外，本發(fā)明還有其他實(shí)施方式，但凡本領(lǐng)域技術(shù)人員因發(fā)明所涉及之技術(shù)啟示，而采用等同替換或等效形式形成的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，其特征在于，包括:將可能含有葡萄糖的測試樣品與葡萄糖氧化酶、輔助催化劑和氯金酸在選定液相環(huán)境中混合反應(yīng)，通過觀測混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中所含葡萄糖的檢測， 其中，所述選定液相環(huán)境為適于葡萄糖氧化酶催化降解葡萄糖的液相反應(yīng)環(huán)境。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，其特征在于，所述輔助催化劑包括檸檬酸鈉、抗壞血酸或沒食子酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，其特征在于，包括如下步驟: (O提供濃度為0.05mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液，且所述葡萄糖氧化酶溶液還含有濃度為0.5?2mM的2-嗎啉乙磺酸，pH值5.0?7.0 ； (2)提供濃度為5?IOmM的氯金酸溶液、濃度為1.0 mM的輔助催化劑溶液和濃度為0.5?2mM的MES溶液按照3?6:3:91的體積比混合； (3)取步驟(2)所得混合溶液與可能含有葡萄糖的測試樣品和葡萄糖氧化酶溶液均勻混合反應(yīng)3 min以上，觀測混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中所含葡萄糖的檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，其特征在于，包括: 1、取一系列不同濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)樣品與葡萄糖氧化酶、輔助催化劑和氯金酸在選定液相環(huán)境中混合反應(yīng)，并檢測由每一標(biāo)準(zhǔn)樣品最終所形成的混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與混合反應(yīng)體系顏色和/或可見光吸收濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系建立標(biāo)準(zhǔn)圖譜； I1、取可能含有葡萄糖的測試樣品與葡萄糖氧化酶、輔助催化劑和氯金酸在滿足選定液相環(huán)境中混合反應(yīng)，并檢測最終所形成的混合反應(yīng)體系的顏色和/或可見光吸收強(qiáng)度，再與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比對(duì)，從而測得測試樣品中所含葡萄糖的濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于納米金形成的可視化檢測葡萄糖的方法，其特征在于，所述可見光的波長為540 nm。
【文檔編號(hào)】G01N21/78GK103487428SQ201310477108
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】彭池方, 劉春麗, 段小慧, 宋珊珊 申請(qǐng)人:江南大學(xué)