一种利用碳量子点可视化检测过氧化氢浓度的方法与流程

本发明涉及医药化学技术领域，更具体地，涉及一种利用碳量子点可视化检测过氧化氢浓度的方法。

背景技术：

过氧化氢俗称双氧水，其化学式为h2o2，生物体在进行呼吸代谢的过程中会产生h2o2。过氧化氢基团俗称“自由基”，是由“过氧化氢酶”催化生物体内蛋白质基团生成的。这种物质有比较高的氧化性，会伤害细胞中的正常生物大分子如蛋白质和dna等。过氧化氢酶，是催化过氧化氢分解成氧和水的酶，存在于细胞的过氧化物体内，可以将h2o2催化分解成h2o和o2，对人体无害。过氧化氢酶存在于所有已知的动物的各个组织中，特别在肝脏中以高浓度存在。为了避免损害细胞，过氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质。

过氧化氢作为氧化应激的一个典型标志，其平衡对生理和病理有重要影响。细胞内过氧化氢的含量变化和许多疾病的发生具有直接的关系，比如，癌症、糖尿病、心血管疾病、神经萎缩性疾病等。因此，发展一种能够有效的定量测定生物体内的过氧化氢生物浓度方法是必要的。

现有检测过氧化氢浓度的方法检测过程复杂、检测成本高，急需开发出一种检测过程简单方便、检测成本低的检测过氧化氢浓度的方法。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的检测过程复杂、检测成本高的缺陷，提供一种利用碳量子点可视化检测过氧化氢浓度的方法，提供的检测方法，灵敏度高、检测限底，检测过程简单方便，能够实现实际样品中过氧化氢浓度的快速可视化检测，而且试剂廉价、检测成本低，具有极大的应用价值，市场前景广阔。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用碳量子点可视化检测过氧化氢浓度的方法，利用混合溶液中过氧化氢的浓度与混合溶液的吸光度之间呈线性关系，从而检测过氧化氢的浓度；

所述混合溶液含有tmb、碳量子点、磷酸柠檬酸缓冲液和磷酸盐缓冲液。

本发明创造性地发现碳量子点能够用于可视化检测过氧化氢的浓度，检测过程简单方便，灵敏度高、检测限低，可实现实际样品中过氧化氢的快速检测。碳量子点稳定性好、制备成本低，该检测方法检测成本低，具有极大的应用价值，市场前景广阔。

优选地，所述碳量子点采用水溶性碳量子点溶液，所述水溶性碳量子点溶液由猪血制备得到。水溶性碳量子点溶液，稳定性好，制备简单，操作方便，毒性小，绿色无污染。

优选地，所述方法包括如下步骤：

s1.制备水溶性碳量子点溶液；

s2.配制检测溶液和过氧化氢的标准浓度溶液，将所述检测溶液与标准浓度溶液混合得到混合溶液，建立混合溶液的吸光度与所述混合溶液中过氧化氢的浓度的线性关系；所述检测溶液含有tmb、水溶性碳量子点、磷酸柠檬酸缓冲液、磷酸盐缓冲液和水；

s3.将待测溶液与所述检测溶液混合得到待测混合溶液，测试所述待测混合溶液的吸光度，从而得到过氧化氢的浓度；所述待测混合溶液的体积与所述混合溶液相等，所述待测混合溶液中待测溶液的体积与所述混合溶液中标准浓度溶液相等。

制备水溶性碳量子点溶液的步骤如下：

将猪血凝块在滤纸上挤压出水分，再将挤压后的血凝块转移至烘箱，在40~60℃烘干，然后在研钵上研磨成粉。将猪血粉末按质量比0.95%~1.15%溶于水后转移至反应釜中，然后在170~190℃进行充分反应，反应11~13小时，室温冷却后将反应液用0.45μm微孔滤膜过滤去除不溶性杂质即获得到水溶性碳量子点溶液。

优选地，所述tmb溶液的浓度为10mm。

优选地，所述水溶性碳量子点溶液的浓度为10mg/ml。

优选地，所述检测溶液由tmb溶液、水溶性碳量子点溶液、磷酸柠檬酸缓冲液、磷酸盐缓冲液和水按体积比4∶5∶36∶35配制得到。

所述标准浓度溶液为一系列含有不同浓度的过氧化氢的溶液。浓度可以为20.0000、10.0000、5.0000、2.5000、1.2500、0.6250、0.3125、0.1563、0.0781、0.0391、0.0195、0.0098、0.0049、0mm。

优选地，所述标准浓度溶液与检测溶液的体积比为1∶1。

优选地，所述待测溶液与检测溶液的体积比为1∶1。

优选地，所述待测混合溶液在37℃条件下反应30min后，用硫酸终止反应。

优选地，所述硫酸的浓度为2m。

测试吸光度时，采用的激发波长可以为450nm。

本发明中，tmb是指3,3',5,5'-四甲基联苯胺。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将碳量子点用于可视化检测过氧化氢的浓度，检测过程简单方便，灵敏度高、检测限低，可实现实际样品中过氧化氢的快速可视化检测。该检测方法检测成本低，具有极大的应用价值，市场前景广阔。

另外，基于猪血制备的水溶性碳量子点溶液，稳定性好，制备方法简单，操作方便，成本低廉，毒性小，绿色无污染。所得到的量子点水溶性好，可以直接用于过氧化氢浓度的检测，降低检测的复杂性及成本。

附图说明

图1为实施例1中得到的不同浓度过氧化氢溶液的标准曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例中的原料均可通过市售得到；

除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1

一种利用碳量子点可视化检测过氧化氢浓度的方法，，具体步骤如下

步骤一、基于猪血制备水溶性碳量子点溶液，具体为：

将猪血凝块在滤纸上挤压出水分，再将挤压后的血凝块转移至烘箱，在40~60℃烘干，然后在研钵上研磨成粉。将猪血粉末按质量比1%溶于水后转移至反应釜中，然后在180℃进行充分反应，反应12小时，室温冷却后将反应液用0.45μm微孔滤膜过滤去除不溶性杂质即获得到水溶性碳量子点溶液。水溶性碳量子点溶液的浓度为10mg/ml。

步骤二、建立混合溶液的吸光度强度与过氧化氢浓度的线性关系，具体为：

a、配制浓度为20.0000、10.0000、5.0000、2.5000、1.2500、0.6250、0.3125、0.1563、0.0781、0.0391、0.0195、0.0098、0.0049、0mm的过氧化氢溶液，作为标准溶液；

b、配制检测溶液，检测溶液为由检测溶液为tmb溶液、水溶性碳量子点溶液、磷酸柠檬酸缓冲液、磷酸盐缓冲液的混合液，其体积比为4:5:36:35；tmb溶液的浓度为10mm；

c、取100μl的检测溶液置于酶标孔中，向每个酶标孔中加入100μl的标准溶液，得到混合溶液，最终使得每个酶标孔中的混合溶液的总体积为200μl，每个酶标孔中的检测溶液与标准溶液的体积比为1:1；

d、在37℃温育30min后，加入2m硫酸终止反应；

e、在450nm检测每个添加了标准溶液的混合溶液的吸光度，以标准溶液浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，并进行线性拟合，在线性范围内选取点，建立混合溶液的吸光度与过氧化氢的浓度的线性关系。

混合溶液的吸光度与过氧化氢的浓度的线性关系如图1所示，线性方程为：y=0.4077x-0.011，r²=0.9986。

步骤三、向检测溶液中加入过氧化氢的待测溶液后得到待测混合溶液，测定待测混合溶液的吸光度强度，根据步骤二建立的线性关系，确定待测溶液中过氧化氢的浓度。具体按照以下步骤：

a、配制检测溶液，检测溶液的混合液体积比为tmb溶液：水溶性碳量子点溶液：磷酸柠檬酸缓冲液：磷酸盐缓冲液=4:5:36:35；

b、取100μl的检测溶液置于酶标孔中，向每个酶标孔中加入100μl的待测溶液，得到待测混合溶液，最终使得每个酶标孔中的待测混合溶液的总体积为200μl，每个酶标孔中的待测溶液与测量溶液的体积比为1:1；

d、在37℃温育30min后，加入2m硫酸终止反应；

e、在450nm检测每个添加了检测溶液的待测溶液的吸光度，根据步骤二建立的线性方程，确定待测溶液中过氧化氢的浓度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。