[发明专利]一种基于三角银纳米片检查葡萄糖浓度的比色方法

说明书

技术领域：

本发明涉及三角银纳米片在葡萄糖浓度检查中的应用，属于三角银纳米片应用技术领域。

背景技术：

葡萄糖是生物体内碳水化合物的主要组成部分，是动植物新陈代谢必需的营养物质。它作为人体血液中的重要化学成分，其浓度一直是评价人体健康状况的重要信息，是衡量新陈代谢水平的主要指标。葡萄糖浓度的异常通常可以引起严重的糖尿病，因此对血液中葡萄糖浓度的检查具有极其重要的临床诊断意义；另外，对食品工业中葡萄糖浓度的监控在食品分析方面也具有重要的应用价值。目前用于葡萄糖浓度检查的方法主要包括电化学法和光学法(如近红外光谱法、化学发光法、荧光光谱法等)。与光学法相比，电化学检查的灵敏度高，但是抗干扰能力差、数据处理复杂。虽然光学法检测葡萄糖浓度相对简单，但通常需要依靠昂贵的仪器设备和专业的技术人员。因此，研发更为方便快捷的葡萄糖检测方法对于食品检测、临床诊断和治疗都具有十分重要的意义。

近年来，纳米材料因其独特的理化性质受到人们的广泛关注。基于各种纳米材料(纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米管)的比色方法为葡萄糖检测研究提供了更为优越的平台。目前用于葡糖糖检测的比色法大多借助纳米颗粒聚集引起体系颜色及色度的改变实现对目标物进的检测。该方法简单实用，且检测灵敏度较高，费用低廉，不需要昂贵仪器，仅通过肉眼观察颜色改变就可获得可靠的实验结果。但是，血液组分非常复杂，极易引起纳米颗粒的非特异性聚集而产生极强的背景干扰。为了解决这一问题，三角银纳米片被引入葡糖糖的比色检测研究中。三角银纳米片作为一种特定二维等离子纳米结构，具有良好的稳定性和特殊的光学性能，在生化检测分析方面表现出巨大的优势。与其他形状的纳米晶体结构相比，三角银纳米片具有较大的表面积，能够在化学反应中提供更大的接触面，使得反应进行的更加充分、迅速。另外，三角银纳米片本身具有极强的各向异性，可以通过控制纳米片的几何大小精确调控等离子共振吸收峰的位置以及体系的颜色。最重要的是，与金纳米材料相比，三角银纳米片更容易被活性分子，如卤素离子、过氧化氢等刻蚀，引起其纳米结构的变化，进而导致体系颜色的改变及等离子共振吸收峰峰值的显著减小。基于以上这些特性，三角银纳米片逐渐替代常规的金银纳米颗粒，成为一种新型的比色材料应用于葡萄糖检测研究中(Anal.Chem.2013,85,6241-6247)。在该研究中，葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化生成过氧化氢(H₂O₂)，使得三角银片的纳米结构从三角片变为圆片，进而引起体系颜色的改变。虽然这种基于三角银纳米片的比色方法能够完成对葡萄糖的检测分析，但是仍然存在诸多问题。首先，基于过氧化氢产生的三角银纳米片的特征波峰仅从755nm蓝移到530nm，溶液颜色由蓝色变为紫色，如此有限的变化区间使得其对葡萄糖的有效检测范围仅为2μmol/L-100μmol/L，然而在实际的生成生活中，检测样品中葡萄糖的浓度范围非常宽泛，从纳摩尔到毫摩尔不等，远远超出该方法的检测范围。因此，必需先对样品进行繁琐的稀释或者浓缩操作，即延长检测时间、增加了检测成本，又减低了检测的灵敏度和准确性。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述已有技术存在的不足，提供一种新型的葡萄糖的比色检测方法，利用葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖产生过氧化氢，引起三角银纳米片特征吸收峰峰值的快速降低以及体系颜色逐渐消失来检测葡萄糖。与过氧化氢引起的三角银纳米片特征吸收峰位移变化相比，特征峰峰值变化灵敏度更高、准确性好、变化范围更广。通过这一改变即可解决现有技术中检测范围狭窄导致的操作性、准确性、灵敏度等方面的问题，使得基于三角银纳米片的葡萄糖比色检测法能够充分满足实际生产生活的需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种葡萄糖的比色检测方法，是将样品加入到含葡萄糖氧化酶的三角银纳米片溶液中，采用目视比色法，将反应后的溶液颜色与比色标准系列进行比较。所述比色标准系列的制备是将葡萄糖标准品配制成已知的不同浓度的葡萄糖标准液，再将其与含葡萄糖氧化酶的三角银纳米片溶液混合反应后即得比色标准系列。

一种葡萄糖的比色检测方法，是将样品加入到含葡萄糖氧化酶的三角银纳米片溶液中，采用紫外-可见分光光度计测定溶液特征峰的吸光度，并根据标准曲线方程计算葡萄糖含量。所述标准曲线方程的建立是将葡萄糖标准品配制成已知的不同浓度的葡萄糖标准液，再将其与含葡萄糖氧化酶的三角银纳米片溶液混合反应后，采用紫外-可见分光光度计测定溶液在特定波长处的吸光值，以吸光值为纵坐标，葡萄糖浓度为横坐标，绘制标准曲线及标准曲线方程。