專利名稱：用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法
技術領域：
本發明涉及納米氧化銅作為催化劑增強魯米諾化學發光的方法，屬于分析化學和納米技術領域。
背景技術：
化學發光是基于反應體系中某些物質的分子吸收了反應所釋放的能量而由基態躍遷到激發態，然后再由從激發態返回基態，同時將能量以光輻射的形式釋放出來所產生的一種發光現象。基于分子發光強度和被測物質含量之間的關系建立的分析方法稱為化學發光分析法。近年來化學發光法由于檢測限低、測定快速、線性范圍寬等優點已經在不同的領域引起了人們的廣泛興趣和關注，如分析化學、環境科學、臨床醫學等。近年來，對于化學發光的研究已拓展至以納米材料來增加靈敏度和穩定性。納米材料具有比表面積大、吸附性強、水溶性、高活性和高選擇性等特性，隨著納米科技的發展， 化學發光分析方法與納米技術的結合無論是在優化化學發光反應的分析特性方面，還是在拓寬化學發光的應用范圍等方面都獲得了長足的發展。本發明針對傳統化學發光物質反應速度慢，發光強度低的問題，基于納米氧化銅的催化活性，提供了一種增強魯米諾化學發光的新方法。
發明內容
本發明的目的是基于納米氧化銅的催化活性，提供了一種增強魯米諾化學發光的新方法。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案
所述的用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，其特征是首先納米氧化銅膠體溶液與過氧化氫溶液分別通過蠕動泵運輸進入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。所述的用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，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魯米諾化學發光的方法，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魯米諾化學發光的方法，其特征是過氧化氫溶液濃度為
1.0 mmol/L0所述的用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，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魯米諾化學發光測定葡萄糖的方法，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液稀釋，經蠕動泵運輸進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，三者混合后進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測，以測定葡萄糖。所述的利用納米氧化銅增強魯米諾化學發光測定葡萄糖的方法，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進行混合，所述混合液在37 °C下溫浴30分鐘，將此反應液稀釋100倍，經蠕動泵運輸進入混合器與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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。所述一種利用納米氧化銅增強魯米諾化學發光測定血糖的方法，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液稀釋，經蠕動泵運輸進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，三者混合后進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測，以測定血糖濃度。所述的利用納米氧化銅增強魯米諾化學發光測定血糖的方法，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進行混合，所述混合液在37 °C下溫浴30分鐘，將此反應液稀釋100倍，經蠕動泵運輸進入混合器與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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。本發明的技術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，繼續攪拌后，得到黑色氧化銅沉淀。將反應得到的黑色氧化銅沉淀離心，用無水乙醇洗滌，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，繼續攪拌5分鐘，得到黑色氧化銅沉淀；
(3)將反應得到的黑色氧化銅沉淀離心，用無水乙醇洗滌三次，減壓干燥，即得直徑為6 nm的納米氧化銅粉體。(二)納米氧化銅增強魯米諾-過氧化氫體系化學發光
流動注射化學發光分析系統如圖1所示，首先納米氧化銅膠體溶液與過氧化氫溶液分別經蠕動泵運輸進入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。所述的魯米諾溶液pH值優選為11. 5，魯米諾溶液濃度優選為0. 5 mmol/L ；過氧化氫溶液濃度優選為ι. O mmol/L ；納米氧化銅溶液濃度優選為2. 0 mg/L。(三)葡萄糖的測定
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，將反應液稀釋后，經蠕動泵運輸進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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。以化學發光強度對葡萄糖濃度作圖得到標準曲線。將葡萄糖標準溶液更換為血清樣品，可用于血糖濃度的檢測。上述反應液稀釋倍數按實際試驗稀釋，具體倍數可以是50倍、100倍等均可，本發明優選100倍。上述混合液溫浴溫度是可以在37 °C的溫度溫浴，視具體試驗要求而定，這是一般技術人員能實現的技術。本發明的優點本發明所述的納米氧化銅可催化過氧化氫氧化魯米諾，增強化學發光，增強倍數約為400，利用魯米諾-過氧化氫-納米氧化銅流動注射化學發光法可對葡萄糖含量進行測定，線性范圍為5飛0 umol/L。該技術利用納米氧化銅催化過氧化氫產生羥自由基及超氧自由基，氧化魯米諾產生化學發光，結合葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖過程， 可實現葡萄糖含量的測定，該方法靈敏度高、重現性好、樣品需求量少、檢測速度快，可應用于血糖濃度的檢測。
圖1為流動注射化學發光分析系統示意圖。圖2為納米氧化銅對魯米諾-過氧化氫體系化學發光的增強作用圖。圖3為魯米諾溶液pH值對化學發光的影響圖。圖4為魯米諾溶液濃度對化學發光的影響圖。圖5為過氧化氫溶液濃度對化學發光的影響圖。圖6為納米氧化銅溶液濃度對化學發光的影響圖。圖7為魯米諾-過氧化氫-納米氧化銅體系測定葡萄糖的標準曲線圖。
具體實施例方式實施例1
流動注射化學發光分析系統如圖1所示，首先2. 0 mg/L的納米氧化銅膠體溶液與1. 0 mmol/L過氧化氫溶液分別經蠕動泵運輸進入混合器混合，而后與0. 5 mmol/L魯米諾(pH 11. 5)溶液混合，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。空白對照試驗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魯米諾化學發光信號，增強倍數約為400。實施例2:
流動注射化學發光分析系統如圖1所示，首先2. 0 mg/L的納米氧化銅膠體溶液與1. 0 mmol/L過氧化氫溶液分別經蠕動泵運輸進入混合器混合，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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。如圖3所示，化學發光信號隨著pH的增大而增大并在pH為11. 5時達到峰值， 繼續增大PH值則發光信號減小。實施例3
流動注射化學發光分析系統如圖1所示，首先2. 0 mg/L的納米氧化銅膠體溶液與1. 0
5mmol/L過氧化氫溶液分別經蠕動泵運輸進入混合器混合，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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。如圖4所示，化學發光信號隨著魯米諾濃度的增大而增大并在濃度為0. 5 mmol/L時達到峰值，繼續增大魯米諾濃度則發光信號減小。實施例4
流動注射化學發光分析系統如圖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)過氧化氫溶液分別經蠕動泵運輸進入混合器混合，而后與 0.5 mmol/L)魯米諾溶液(pH 11. 5)混合，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。如圖5所示，化學發光信號隨著過氧化氫濃度的增大而增大并在濃度為1.0 mmol/L時達到峰值，繼續增大過氧化氫濃度則發光信號減小。實施例5
流動注射化學發光分析系統如圖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過氧化氫溶液分別經蠕動泵運輸進入混合器混合，而后與 0.5 mmol/L)魯米諾溶液(pH 11. 5)混合，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。如圖6所示，化學發光信號隨著納米氧化銅濃度的增大而增大并在濃度為2. 0 mg/L時達到峰值，繼續增大納米氧化銅濃度則發光信號減小。實施例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，將反應液稀釋 100倍，經蠕動泵運輸進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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。以化學發光強度對不同濃度的葡萄糖作圖得到標準曲線。如圖7所示，化學發光信號與葡萄糖濃度在廣60 umol/ L范圍內呈線性關系。實施例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，將反應液稀釋100倍，經蠕動泵運輸進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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。由葡萄糖標準曲線中計算出血糖濃度為5. 08 mmol/L。此數值與葡萄糖氧化酶電極膜法測試得到的數據一致，由此可見本發明的方法可靠適用。
權利要求
1.一種用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，其特征是首先納米氧化銅膠體溶液與過氧化氫溶液分別通過蠕動泵運輸進入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。
2.根據權利要求1所述的用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，其特征是魯米諾溶液PH值為11.5。
3.根據權利要求1或2所述的用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，其特征是魯米諾溶液濃度為0. 5 mmol/L。
4.根據權利要求1或2所述的用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，其特征是過氧化氫溶液濃度為1. 0 mmol/L。
5.根據權利要求1或2所述的用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，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魯米諾化學發光測定葡萄糖的方法，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液稀釋，經蠕動泵運輸進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，三者混合后進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測，以測定葡萄糖。
7.根據權利要求6所述的利用納米氧化銅增強魯米諾化學發光測定葡萄糖的方法，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進行混合，所述混合液在37 °C下溫浴30分鐘，將此反應液稀釋100倍，經蠕動泵運輸進入混合器與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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。
8.一種利用納米氧化銅增強魯米諾化學發光測定血糖的方法，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液稀釋，經蠕動泵運輸進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，三者混合后進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測，以測定血糖濃度。
9.根據權利要求8所述的利用納米氧化銅增強魯米諾化學發光測定血糖的方法，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進行混合，所述混合液在37 °C下溫浴 30分鐘，將此反應液稀釋100倍，經蠕動泵運輸進入混合器與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，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。
全文摘要
本發明公開一種用納米氧化銅增強魯米諾化學發光的方法，其特征是首先納米氧化銅膠體溶液與過氧化氫溶液分別通過蠕動泵運輸進入混合器混合，而后與魯米諾溶液混合，三者混合進入流動池反應，產生的化學發光強度經光電倍增管檢測。在魯米諾-過氧化氫體系中加入納米氧化銅，可顯著增強化學發光信號。利用魯米諾-過氧化氫-納米氧化銅流動注射化學發光法可對葡萄糖含量進行測定，線性范圍為5~60umol/L。
文檔編號G01N21/76GK102507543SQ20111031070
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者劉建清, 劉愛林, 李光文, 林新華, 洪磊, 陳偉 申請人:福建醫科大學