一种便携式精氨酸检测装置及检测方法与流程

本发明属于检测技术领域，涉及一种便携式精氨酸检测装置及检测方法。

背景技术：

l-精氨酸(2-氨基-5-胍基戊酸)是人体的半必需氨基酸，是机体合成蛋白质和肌酸的重要原料，在蛋白质代谢、心血管功能及调控免疫能力等方面发挥着重要作用。在发酵工业中，l-精氨酸在l-精氨酸酶的作用下会被降解为尿素和鸟氨酸，一部分尿素会被酵母同化，一部分则会被释放到发酵液中。原料中过量的精氨酸会导致发酵液中尿素的积累，尿素自发与乙醇反应生成致癌物质氨基甲酸乙酯，引发食品安全问题，有害人体健康。此外，l-精氨酸的强亲水性以及与受体间的弱相互作用，使其在水溶液中的检测面临很大挑战。因此，建立一种简单、快速而又有效的l-精氨酸检测方法成为当下研究热点。

目前，检测精氨酸的方法有坂口试剂法、液相色谱法、电化学法、离子色谱法等，但这些方法消耗量大、耗时长且操作繁琐。荧光探针法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，近年来在检测领域获得大家的广泛关注。荧光碳量子点(cqds)易于修饰、拥有良好的荧光发射性、化学稳定性、水溶性，具备广阔的应用潜能。目前有基于牛血清白蛋白功能化金纳米簇(aunps)和cqds的复合荧光材料并作为hg²⁺和cr⁶⁺离子探针，可以实现分别检测不同种离子和两种离子同时存在时的区别效果，然而荧光光谱检测设备笨重、价格昂贵，不能直接用于现场快速检测。

将移动应用开发技术与荧光技术相结合，在一定程度上可以促进荧光材料在实时检测中的应用。目前有基于移动智能终端的吸收和荧光光谱检测装置，实现对待测物的实时实地、高精度多模式快速光谱检测，然而其检测装置仍存在一定的缺陷，设计繁琐、操作较复杂、处理效率低。

光度值可以指示特定结构或物质的存在，从而对样品进行定性和定量分析。而灰度模型可以提供独立、具体而精准的颜色通道值，可作为颜色表达的一个重要指标。本发明在现有技术的基础上，以荧光技术和移动应用开发技术为支撑，进一步简化检测体系、步骤，利用智能手机的控制功能、快速数据采集以及处理分析能力，建立灰度模型分析物质及其浓度，设计一种双输出模式检测方法，促进aunps/cqds荧光纳米探针在实时、快速、定量检测食品中精氨酸的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种便携式精氨酸检测装置及检测方法，用于选择性检测精氨酸。

为了有效地避免溶液中水分子对激发光的强烈吸收，并最大程度降低发光强度的衰减效应及荧光纳米探针的检测极限，将aunps/cqds荧光纳米探针固定在纸质基底传感器上。在一个暗室环境中，采用420nm激发光作为激发波长，通过智能手机的摄像头直接读取纸基传感器上的荧光信号，采用智能手机在基于灰度模型的基础上将荧光图像的彩色分量转换为灰度分量，随后进行数据处理，并拟合灰度-浓度拟合曲线实现对精氨酸的快速、灵敏、简便检测。

本发明首先提供一种便携式精氨酸检测装置，其特征在于，所述装置包括暗箱、微型激发器、led灯、样品台、开关一和开关二、图像采集装置、纸基纳米荧光传感器；其中所述样品台位于暗箱的底部，纸基纳米荧光传感器置于样品台上；所述微型激发器和led灯分别设置于样品台的上方；所述开关一与微型激发器连接，所述开关二与led灯连接；所述固定图像采集装置设置于样品台上方；

所述图像采集装置内置有荧光检测应用程序，所述荧光检测应用程序将获取的led灯下和激发光下的原始图像转化为灰度模式，截取光斑中心，通过分析光斑中心的平均灰度值，计算对应的精氨酸含量。

所述荧光检测应用程序包含有颜色校正、信号获取以及数据分析模块，其中颜色校正模块用于对获取的led灯下和激发光下的图像进行差值运算，获取信号处理的原始图像；信号获取模块用于将原始图像转化为灰度模式，截取每个样品的光斑中心；数据分析模块用于分析光斑中心的平均灰度值，计算对应的精氨酸含量。

所述便携式精氨酸检测装置还包括支架，所述图像采集装置通过支架与暗箱连接。

所述支架和暗箱分别设置有位置相对应的通孔；图像采集装置通过通孔采集样品的图像；所述图像采集装置优选为手机。

所述便携式精氨酸检测装置还包括滤光片，设置于图像采集装置与样品台之间，达到将非特异性波长杂散光滤除的效果。

所述纸基纳米荧光传感器按照如下方法进行制备：

步骤一，aunps/cqds的制备：

(1)利用微波加热的方法制备cqds：在不断搅拌的条件下，移取0.8–1.2ml浓度为30％的蔗糖水溶液、180–220μl浓硫酸加入5–7ml聚乙二醇200(peg200)溶液中，混合反应10–15min后，微波加热12–18s，溶液由无色转变为金黄色，即得cqds溶液；将所得的cqds溶液离心以去除不溶物，并进行透析，稀释后得到所需的cqds。

优选的，所述蔗糖水溶液、浓硫酸和peg200加入体积比为5:1:30；

所述混合反应最佳反应时间为10min；

所述得到的cqds呈球形单分散状态，其粒径大小为3.0–5.0nm。

(2)利用柠檬酸三钠还原氯金酸的方法制备aunps：迅速移取9–12mg/ml的柠檬酸三钠溶液18–22ml加入沸腾的0.3–0.5mg/ml的氯金酸溶液180–220ml中，混合反应25–35min，溶液变为橙红色；待冷却至室温，使用针筒过滤器对得到的混合液进行过滤，即得aunps溶胶，保存备用。

优选的，所述柠檬酸三钠浓度为11mg/ml，用量为20ml；氯金酸浓度为0.4mg/ml，用量为200ml；所述混合反应时间为30min；

所述得到的aunps晶格间距为0.24nm，粒径分布在4.0–8.0nm之间，平均粒径为6.2nm。(3)制备aunps/cqds荧光纳米探针：将一定体积的所述aunps溶胶与cqds溶液混合，体积比为1:0.33–3，经充分搅拌后静置温育5–15min形成aunps/cqds复合溶液。

优选的，静置温育时间为10min；

所述aunps溶胶与cqds溶液体积比1:1；

所述aunps/cqds荧光纳米探针，其粒径为11.0–15.0nm。

步骤二，制备纸基纳米荧光传感器：

将滤纸片浸润在步骤一中制备的aunps/cqds荧光纳米探针中，超声搅拌8–12min后，将滤纸从溶液中取出并在45-55℃下干燥。

优选的，超声搅拌时间为10min，干燥温度为50℃。

本发明还提供一种精氨酸便携式检测方法，所述方法基于权利要求1所述的便携式精氨酸检测装置完成，具体的，检测方法如下：

(1)制备精氨酸荧光比色卡：

配制一系列不同浓度梯度精氨酸标准溶液，逐一固定到纸基纳米荧光传感器上，制成标准溶液试纸，室温干燥；

将制备的精氨酸标准溶液试纸置于便携式精氨酸检测装置中，获取led灯和激发光处理下的标准溶液试纸图像，通过图像采集装置中的荧光检测应用程序处理后，获得含系列浓度梯度的精氨酸荧光比色卡；

(2)绘制灰度-浓度拟合曲线：

通过便携式精氨酸检测装置中图像采集装置上的荧光检测应用程序智能识别精氨酸荧光比色卡，通过颜色校正、信号获取以及数据分析模块分析计算得到不同浓度梯度标准溶液的平均灰度值，将其与对应的精氨酸的浓度进行线性拟合处理，绘制灰度-浓度拟合曲线，得到拟合曲线方程；

所述的颜色校正模块先后分别采集led灯、激发光下的样品图像，随后对同一个样品的两个图像进行差值运算获取信号处理的原始图像，传递到信号获取模块处理，将原始图像由彩色模式转化为灰度模式，对图像区域进行同等面积中心区域提取，截取每个样品的光斑中心，依次提取光斑中心所有像素；所述数据分析模块统计得到采集的相应图像中每个光斑中心的平均灰度值并进行分析。

所述拟合曲线方程为y＝11.237x+112.95，y为灰度值，x为精氨酸含量，相关系数r²＝0.9597。

(3)利用便携式精氨酸检测装置对样品进行检测：

移取待检测样品，固定到制备的纸基纳米荧光传感器上，室温干燥，得到内含样品的检测试纸；随后将样品检测试纸放置于便携式检测装置样品台上，获取图像；通过图像采集装置内置的荧光检测应用程序分析，提取所有像素的平均灰度值，拟合灰度-浓度拟合曲线量化样品精氨酸的含量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明所需检测环境要求低，在室温、无其他附加条件下即可完成检测；具备很强的可重复性，无需相关专业人员操作，更能适应市场与公司的需求。

(2)本发明采用毛细管移取样品，用样量少、给样方便，制备的纸基纳米荧光传感器可以实现一次检测多个样品，大大缩短了检测时间。

(3)本发明采用比对样品检测试纸图像与荧光比色卡，并结合测定的灰度值确定精氨酸浓度的方法，可以在初步估算精氨酸浓度范围的基础上进一步定量，提升其准确性与可靠性。

(4)本发明主要由微型激光器、含滤光片的智能手机、手机支架、样品台和自主设计的暗室组成，体积小、设计便携、控制简单，进一步实现了检测系统的智能化与便携化。

(5)本发明结合aunps/cqds荧光纳米探针，通过安装在智能手机上的自行开发的荧光检测应用程序对样品中的精氨酸进行量化，快速完成从图像获取到实现量化的过程，相比当下的图像检测应用程序，结合探针专一性、灵敏性更强；相比探针检测有更低的检测限、更加统一化、系统化，满足现场快速检测要求。

(6)本发明采用aunps/cqds荧光纳米探针，相比以往实验中采用的白花丹素、半菁衍生物、罗丹明-硫脲/al³⁺等有机探针，制备条件更加简便温和，稳定性、重复性更强。

附图说明

图1为本发明基于aunps/cqds荧光纳米探针和智能手机检测精氨酸原理图。

图2为本发明制备的量子点的透射电镜图(a为cqds的透射电镜图，b为aunps的透射电镜图，c为aunps的粒径分布图；d、e为aunps/cqds复合材料的透射电镜图(放大倍数不同)，f为aunps/cqds复合材料的粒径分布图)。

图3为本发明aunps/cqds荧光纳米探针快速检测精氨酸原理图。

图4为本发明制备的aunps/cqds荧光纳米探针对精氨酸的选择特异性图。

图5为本发明设计的检测精氨酸的便携式检测装置图。

图6为本发明智能手机系统装置细节图。

图中，1-暗箱、2-微型激发器、3-开关一、4-支架、5-开关二、6-led灯、7-样品台、8-图像采集装置、9-纸基纳米荧光传感器、10-通孔、11-滤光片。

图7为本发明图像采集装置内置的荧光检测应用程序工作流程图。

图8为本发明基于aunps/cqds荧光纳米探针和智能手机检测精氨酸的灰度-浓度拟合曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明公开的一种基于aunps/cqds荧光纳米探针和智能手机检测精氨酸的方法，其原理如图1所示，将aunps/cqds形成的fret体系转移到纸质基底传感器上后，采用毛细管点样的形式将样品固定到传感器上。在420nm激发波长下通过智能手机获取样品荧光图像，在对比样品荧光图像与荧光比色卡的基础上，通过智能手机的荧光检测应用程序将样品的荧光信号转化为灰度值，与灰度-浓度拟合曲线进行数据拟合，实现对样品中精氨酸的快速、灵敏、简便检测。

实施例1：aunps/cqds的制备

(1)cqds的制备：移取0.8ml蔗糖水溶液(30％)和180μl浓硫酸加入烧杯中，加入5mlpeg200，置于恒温电磁搅拌器水浴加热环境，常温下持续搅拌10min后，微波加热12s，微波炉功率为900w，溶液由无色转变为金黄色；将所得到的cqds溶液在5000r/min条件下离心15min以去除不溶物，并在透析袋(截留分子量1000)中持续透析24h。随后采用适量氢氧化钠溶液将cqds溶液ph调整至7.0，并将所制备的cqds稀释至100ml。

(2)aunps的制备：将180ml氯金酸(0.3mg/ml)溶液由室温持续加热到99℃，随后迅速加入18ml柠檬酸三钠溶液(9mg/ml)，置于恒温电磁搅拌器水浴加热环境，在300r/min条件下搅拌25min后，溶液由黄色转变为橙红色。待冷却至室温后，使用0.2μm的针筒过滤器对得到的混合液进行过滤，即得aunps溶胶。

(3)aunps/cqds荧光纳米探针的制备：将体积比为1:0.33的aunps溶胶与cqds溶液混合，经充分搅拌后在一定温度下静置温育5min形成aunps/cqds溶液，aunps通过静电相互作用与修饰有羧基基团的cqds结合，aunps/cqds复合材料表面羧基的存在为aunps/cqds的表面修饰提供了条件。

实施例2：aunps/cqds的制备

(1)cqds的制备：移取1.2ml蔗糖水溶液(30％)和220μl浓硫酸加入烧杯中，加入7mlpeg200，置于恒温电磁搅拌器水浴加热环境，常温下持续搅拌15min后，微波加热18s，微波炉功率为900w，溶液由无色转变为金黄色；将所得到的cqds溶液在5000r/min条件下离心15min以去除不溶物，并在透析袋(截留分子量1000)中持续透析24h。随后采用适量氢氧化钠溶液将cqds溶液ph调整至7.0，并将所制备的cqds稀释至100ml。

(2)aunps的制备：将220ml氯金酸(0.5mg/ml)溶液由室温持续加热到99℃，随后迅速加入22ml柠檬酸三钠溶液(12mg/ml)，置于恒温电磁搅拌器水浴加热环境，在300r/min条件下搅拌35min后，溶液由黄色转变为橙红色。待冷却至室温后，使用0.2μm的针筒过滤器对得到的混合液进行过滤，即得aunps溶胶。

(3)aunps/cqds荧光纳米探针的制备：将体积比为1:3的aunps溶胶与cqds溶液混合，经充分搅拌后在一定温度下静置温育15min形成aunps/cqds溶液，aunps通过静电相互作用与修饰有羧基基团的cqds结合，aunps/cqds复合材料表面羧基的存在为

aunps/cqds的表面修饰提供了条件。

实施例3：aunps/cqds的制备

移取1ml蔗糖水溶液(30％)和200μl浓硫酸加入烧杯中，加入6mlpeg200，置于恒温电磁搅拌器水浴加热环境，常温下持续搅拌10min后，微波加热15s，微波炉功率为900w，溶液由无色转变为金黄色；将所得到的cqds溶液在5000r/min条件下离心15min以去除不溶物，并在透析袋(截留分子量1000)中持续透析24h。随后采用适量氢氧化钠溶液将cqds溶液ph调整至7.0，并将所制备的cqds稀释至100ml。制备的cqds呈球形单分散状态，粒径约为3-5nm，置于4℃条件下保存备用。

将200ml氯金酸(0.4mg/ml)溶液由室温持续加热到99℃，随后迅速加入20ml柠檬酸三钠溶液(11mg/ml)，置于恒温电磁搅拌器水浴加热环境，在300r/min条件下搅拌30min后，溶液由黄色转变为橙红色。待冷却至室温后，使用0.2μm的针筒过滤器对得到的混合液进行过滤，即得aunps溶胶，制备的aunps晶格间距为0.24nm，置于4℃条件下保存备用。

将体积比为1:1的aunps溶胶与cqds溶液混合，经充分搅拌后在一定温度下静置温育10min形成aunps/cqds溶液，aunps通过静电相互作用与修饰有羧基基团的cqds结合，aunps/cqds粒径约为20nm，复合材料表面羧基的存在为aunps/cqds的表面修饰提供了条件。

采用高倍透射电子显微镜(hrtem)对所制备量子点进行表征。图2a是cqds的tem图，由图可看出所制备的cqds呈球形单分散状态，粒径大小为3–5nm，这为其具有优良荧光发射性能提供可能；图2b和c分别为aunps的tem和粒径分布图，由图可知aunps具有较好的分散性，粒径主要分布在4.0–8.0nm之间，平均粒径为6.2nm。图2d和e为aunps/cqds复合材料的tem图，由图2d知aunps/cqds复合材料粒径变大，粒径大小主要分布在11.0–15.0nm之间(图2f)。图2e中0.24nm的晶格间距与au(111)的晶面间距相符，0.21nm的晶格间距属于石墨的100晶面，这表明aunps成功修饰到了cqds表面。

aunps/cqds复合溶液几乎没有荧光，表明cqds与aunps之间存在fret效应，aunps能有效地动态猝灭cqds的荧光(如图3所示)。所述aunps/cqds荧光纳米探针表现出良好的选择性，在aunps/cqds复合溶液中只有加入精氨酸，aunps/cqds恢复较强的荧光性能，而加入赖氨酸(lys)、组氨酸(his)、谷氨酸(glu)、半胱氨酸(cys)、酪氨酸(tyr)、甘氨酸(gly)、缬氨酸(val)、色氨酸(trp)、丝氨酸(ser)和谷氨酰胺(gln)，复合溶液的荧光强度均无明显变化(如图4所示)。

实施例4：制备纸基纳米荧光传感器

将一圆形滤纸片浸润在制备的aunps/cqds荧光纳米探针复合溶液中，超声搅拌8min后，将滤纸从溶液中取出并在45℃下干燥，将aunps/cqds荧光纳米探针转移到纸基传感器上制得纸基纳米荧光传感器。

实施例5：制备纸基纳米荧光传感器

将一圆形滤纸片浸润在制备的aunps/cqds荧光纳米探针复合溶液中，超声搅拌12min后，将滤纸从溶液中取出并在55℃下干燥，将aunps/cqds荧光纳米探针转移到纸基传感器上制得纸基纳米荧光传感器。

实施例6：制备纸基纳米荧光传感器

将一圆形滤纸片浸润在制备的aunps/cqds荧光纳米探针复合溶液中，超声搅拌10min后，将滤纸从溶液中取出并在50℃下干燥，将aunps/cqds荧光纳米探针转移到纸基传感器上制得纸基纳米荧光传感器。

实施例7：一种便携式精氨酸检测装置

如图5，6所示，所述装置包括暗箱1、微型激发器2、led灯6、样品台7、开关一3和开关二5、图像采集装置8、纸基纳米荧光传感器9；其中所述样品台7位于暗箱1的底部，纸基纳米荧光传感器9置于样品台7上；所述微型激发器2和led灯6分别设置于样品台7的上方；所述led灯给予样品台7合适的光源，便于图像采集装置8采集样品图像；所述微型激发器2给予样品台7激发光，便于图像采集装置8采集样品在激发光下的图像；所述开关一3与微型激发器2连接，所述开关二5与led灯6连接；所述固定图像采集装置8设置于样品台7上方；

所述便携式精氨酸检测装置还包括支架4，所述图像采集装置8通过支架4与暗箱1连接。

所述支架4和暗箱1分别设置有位置相对应的通孔10；图像采集装置8通过通孔10采集样品的图像。

所述图像采集装置8内置有荧光检测应用程序，所述荧光检测应用程序将获取的led灯下和激发光下的原始图像转化为灰度模式，截取光斑中心，通过分析光斑中心的平均灰度值，计算对应的精氨酸含量。

所述图像采集装置8优选为手机；所述微型激发器2优选为420nm的微型激发器。

微型激发器2和led灯6分别激发照射位于暗箱1正中心的样品台7上的纸基纳米荧光传感器9，并通过固定于支架4中的智能手机获取荧光信号并进行分析。

支架4将智能手机固定在检测装置正上方，从而确保每次检测时手机与样品台的位置关系保持不变。

所述便携式精氨酸检测装置还包括滤光片10，设置于图像采集装置与样品台之间，达到将非特异性波长杂散光滤除的效果(如图6所示)。

所述荧光检测应用程序，该程序利用智能手机自带的摄像头完成检测试纸荧光信号的获取，并在android系统下通过手机交互应用软件实现图像信号的解析。所述荧光检测应用程序包含样品测试、历史数据、帮助界面3个模块，其中历史数据模块可调取所有检测结果列表，帮助界面模块则涉及该程序软件的操作说明等，样品测试模块主要包含3大模块：颜色校正、信号获取以及数据分析(如图7所示)。

颜色校正模块先后分别采集led灯、微型激光器激发下的样品图像，随后对同一个样品的两个图像进行差值运算获取信号处理的原始图像。颜色校正模块处理后的原始图像传递到信号获取模块处理，在准确获取荧光图像数字信号的基础上，将原始图像由彩色模式转化为灰度模式，对图像区域进行同等面积中心区域提取，截取每个样品的光斑中心。最后数据分析模块统计得到采集的相应图像中每个截取中心区域的平均灰度值并进行分析，拟合灰度-浓度拟合曲线从而量化对应的精氨酸含量，最终显示在手机计算结果界面上。

计算结果界面包含两个模块，一个模块是显示检测试纸的荧光图像及灰度图像，一个模块显示待测样品个数(检测试纸每个横向的3个点样为同一个样品)、对应灰度值以及量化的精氨酸含量。

实施例8：一种精氨酸的便携式检测方法

(1)制备精氨酸荧光比色卡

配置0、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10μmol/l共12个系列浓度梯度的精氨酸标准溶液，使用微量取样器的毛细管分别移取不同浓度梯度的精氨酸，待毛细管内的液柱约为20mm时，按浓度由低到高的顺序逐一固定到制备的纸基纳米荧光传感器上，制成3×4阵列检测试纸。将点样后的传感器在室温条件下干燥，得到内含不同浓度梯度的精氨酸标准溶液试纸。

将制备的精氨酸检测试纸放置于内置有微型激光器的便携式精氨酸检测装置上，在420nm激发波长下检测精氨酸标准溶液试纸荧光信号。初始化好相关参数后，利用固定好的智能手机的拍摄功能及荧光检测应用程序获取led灯和420nm激发光下标准溶液试纸的图像，差值运算处理后获得含12个系列浓度梯度的精氨酸荧光比色卡。

(2)绘制灰度-浓度拟合曲线

通过便携式精氨酸检测装置中图像采集装置上的荧光检测应用程序智能识别精氨酸荧光比色卡阵列，在准确获取荧光图像数字信号的基础上，将原始图像由彩色模式转化为灰度模式，对精氨酸荧光比色卡中12个浓度梯度的图像区域进行同等面积中心区域截取，得到12个不同浓度梯度的精氨酸对应的区域截取中心，依次提取区域截取中心的所有像素的平均灰度值。将得到的12个标准溶液的平均灰度值与对应的精氨酸的浓度进行线性拟合处理，绘制灰度-浓度拟合曲线(如图8所示，拟合曲线方程为y＝11.237x+112.95，y为灰度值，x为精氨酸含量，相关系数r²＝0.9597)，从而量化精氨酸的含量。

(3)利用便携式精氨酸检测装置对样品进行检测

使用微量取样器的毛细管移取待检测食品样品，固定到制备的纸基纳米荧光传感器上，每个样品重复点样三次，检测结果取三次平行试验的平均值。将点样后的传感器在室温条件下干燥，得到内含样品的检测试纸。

随后将样品检测试纸放置于便携式检测装置平台上，利用固定好的智能手机的拍摄功能及荧光检测应用程序获取led灯和420nm激发光下样品检测试纸的图像。校样过后，对比样品检测试纸的图像与精氨酸荧光比色卡，识别样品荧光强度，初步估算样品精氨酸浓度范围。通过智能手机的荧光检测应用程序分析样品荧光图像区域，将图像由彩色模式转化为灰度模式，对每个点样的图像区域进行同等面积中心区域截取，依次提取单个区域截取中心的所有像素的平均灰度值。对同一样品三次平行试验的灰度值进行均值化，拟合灰度-浓度拟合曲线量化样品精氨酸的含量。

实施例9：基于便携式精氨酸检测装置检测葡萄汁、玉米浆样品中精氨酸含量

葡萄汁前处理过程：选取某葡萄酒厂新压榨后的葡萄原汁为实验样品，已知葡萄汁样品中精氨酸浓度为118.76mg/l。在5000r/min条件下离心15min以去除沉底杂质等不溶物，收集上清液，配置成1％的样品溶液。

玉米浆前处理过程：选取某饮料厂的玉米浆为实验样品，玉米浆本身含有丰富游离氨基酸，已知精氨酸浓度为82.6mg/l。精密称取已知含量的玉米浆20g放入50ml容量瓶中，用蒸馏水定容得质量浓度为40mg/ml的玉米浆样品溶液，3组分别加入100、200、300mg/l的精氨酸标准溶液。向5ml混合溶液中加入5ml三氯乙酸溶液(30％)，搅拌均匀后静置60min，在10000r/min条件下离心15min，收集上清液，配置成0.5％的样品溶液。

使用微量取样器的毛细管分别移取不同组待检测葡萄汁、玉米浆样品，按添加精氨酸标准溶液含量由小到大的顺序逐一固定到制备的纸基aunps/cqds纳米荧光传感器上，检测结果取三次平行试验的平均值。将点样后的传感器在室温条件下干燥，分别得到葡萄汁、玉米浆样品的检测试纸。

将葡萄汁、玉米浆样品检测试纸放置于检测装置平台上，利用固定好的智能手机的拍摄功能及荧光检测应用程序获取led灯和420nm激发光下两个样品检测试纸的图像。校样过后，分别对比葡萄汁、玉米浆样品检测试纸图像与精氨酸荧光比色卡，初步识别葡萄汁、玉米浆样品荧光强度，初步估算葡萄汁、玉米浆样品中精氨酸浓度范围，为随后智能手机的图像处理及分析过程奠定基础。在图像信号处理及分析过程中，将图像由彩色模式转化为灰度模式，对葡萄汁、玉米浆样品检测试纸中9个检测目标的点样图像区域进行同等面积中心区域截取，依次提取单个区域截取中心的所有像素的平均灰度值。每组样品实验结果取三次平行试验的灰度均值，对比灰度-浓度拟合曲线量化各葡萄汁、玉米浆样品精氨酸的含量。

表1、表2结果显示，葡萄汁样品加标回收率范围在97.42％-102.18％，相对标准偏差在1.06-2.58；玉米浆样品加标回收率范围在96.60％-103.66％，相对标准偏差在1.34-3.66；说明aunps/cqds荧光纳米探针结合智能手机可以用于葡萄汁、玉米浆等样品中精氨酸含量的检测，且具有重要意义，为后续的葡萄酒等加工产物的酿造、质量控制等提供保障。

表1.葡萄汁样品中精氨酸含量

表2.玉米浆样品中精氨酸含量