[发明专利]一种基于比色原理检测过氧化氢及乳酸的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基于比色原理检测过氧化氢及乳酸的方法及其应用。本发明中以氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮和N‑(3‑眯基)‑苯胺为原料制备聚苯胺衍生物保护的金纳米粒子，然后进一步与对巯基苯酚反应制得对巯基苯酚金纳米粒子。本发明中通过实验发现，利用辣根过氧化物酶催化过氧化氢分解产生羟基自由基，羟基自由基可使苯酚发生交联聚合，能够有效促使本发明制备的巯基苯酚金纳米粒子发生聚集，并导致溶液颜色的变化，这一变化与过氧化氢的浓度密切相关，因此，利用本发明的对巯基苯酚金纳米粒子可用于检测过氧化氢，或是用于检测在酶催化代谢过程中会产生过氧化氢的相关物质，如乳酸、葡萄糖、胆固醇等。

技术领域

本发明属于医疗检测领域，特别涉及一种基于比色原理检测过氧化氢及乳酸的方法及其应用。

背景技术

过氧化氢(hydrogen peroxide，H₂O₂)作为人体内活性氧(reactive oxygenspecies，ROS)之一，是重要的信号分子和氧化应激指标，过量的H₂O₂可使DNA损伤，细胞死亡，衰老，进一步可导致慢性炎症，癌症和中枢神经系统疾病等疾病。因此，建立高效的H₂O₂分析方法具有重要意义。同时，H₂O₂作为生化过程中的中间体，主要在新陈代谢过程中通过物质的氧化分解产生，例如乳酸氧化酶(Lactate oxidase，LOX)氧化乳酸(Lactate)。故而，通过检测乳酸氧化过程中所产生的H₂O₂的量，可以实现乳酸的检测。乳酸是人体内糖代谢的中间产物，主要通过肝脏代谢。体内乳酸堆积会引起肌肉的酸痛甚至会引起酸中毒从而导致休克，死亡等，因此，测定血液中的乳酸浓度对乳酸中毒有重要的诊断意义。

目前，常用测定H₂O₂和乳酸的分析方法主要有色谱法，分光光度计法，电化学分析法，化学滴定法等，尽管已经应用于实际中，但这些方法仍然存在检测成本高、步骤繁琐且周期长、特异性低或依赖专业仪器设备等不足，这在即时检验(point-of-care testing，POCT)和家庭保健(health care)领域的应用十分受限，无法满足急剧增长的医疗服务需求。而比色法(colorimetry)具有成本低、操作简单、检测速度快且结果可视化等优点，近年来被广泛用于分析检测。它是以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。

近几年，智能手机的使用量呈爆炸式增长，智能手机凭借其强大的用户量，优秀的数据处理和图像采集能力等优点，成为了POCT的有效工具。目前通过智能手机可以检测心率、血压和运动状态等物理参量和生理信号，譬如，公开号为CN106725389A的中国专利申请“一种利用手机实现血压和心率检测的方法”将生物检测芯片、运动监测芯片与手机通过GSM通讯模块进行连接，通过信息采集和数据转换软件对芯片获得的数据进行转换并显示于手机屏幕上，获得的数据可加密传至网络云端服务器，形成一套完整的老年人健康监护体系，解决了老人不会使用手机的问题，实现了在外子女远程监测老人生理健康的心愿。又如公开号为CN108013869A的中国专利申请“一种基于智能手机的血压心率测量系统”利用光电传感器采集脉搏信号，信号经放大和转换后，通过双通道传输至智能手机，最后经心率血压测量app收集显示。但这些方法都需要第三方的设备来辅助智能手机完成数据收集、数据接收的工作。然而目前基于智能手机进行生化检测还较少。这可能是由于缺少适用于手机的生化传感检测体系的建立，以及相应的适用于生化检测的手机应用程序软件(applications,APP)开发不成熟。

依据智能手机自身的高分辨率摄像头和强大的处理器，利用检测结果可视化的特点，开发个性化的应用程序，搭建RGB分析模型，实现人体代谢物的灵敏、准确及便捷“掌上”检测。将高灵敏传感检测新技术与便携性好、普及性高的移动终端设备相结合，在智能手机上实现与生理病理相关的人体代谢物的传感检测，为可穿戴设备检测和便携式家庭检测提供新的思路和方法，在健康管理、临床诊疗、疾病监测等方面具有广阔的应用潜力。

发明内容