一种色氨酸的比色检测方法及其应用

本发明涉及纳米材料分析传感，特别涉及一种色氨酸的比色检测方法及其应用。

背景技术：

1、色氨酸(trp)是人体所必需的八大氨基酸之一，对人体的蛋白质合成，代谢以及维持机体的氮平衡起重要作用。trp在体内能转变为许多生理上重要的活性物质，如5-羟色胺，犬尿氨酸等，对免疫细胞反应和神经元兴奋等生物过程起到重要的调节作用。不仅如此，临床研究表明，色氨酸与其代谢产物与胃癌、肝癌、结直肠癌等恶性疾病有着密切相关性。基于癌症期间色氨酸的代谢异常现象，血清以及其他生物体液中色氨酸的浓度可以作为早期诊断，监测病情和治疗癌症的典型生物标志物。因此，开发和优化针对色氨酸的检测方法，对疾病的预防和控制以及临床上的早期诊断具有极高的价值和深远的意义。

2、时至今日，已发展出多种trp的检测方法，主要有以下几种：高效液相色谱法(hplc)、气相色谱法(gc)、毛细管电泳法(ce)、电化学分析法等。但以上方法大多需要昂贵的大型仪器，复杂的预处理和分离手段，苛刻的样品保存条件，这些固有的缺点将它们局限在实验室，难以普世推广。因此，针对食品和人体内部环境中的trp，开发一种操作简单、灵敏、高效的检测方法对保障人们的生命健康意义重大。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种基于au@mno2纳米复合材料对色氨酸的比色检测方法。此检测方法成本较低、便携灵敏、选择性好，为色氨酸的精准检测提供了一种新思路、新方案，具有广阔的应用前景。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

3、本发明的第一个方面提出了au@mno2纳米复合材料在色氨酸检测中的应用。

4、本发明的第二个方面提出了au@mno2纳米复合材料在色氨酸检测试剂盒制备中的应用。

5、本发明的第三个方面提出了一种色氨酸的比色检测方法。

6、根据本发明的第一个方面，提出了au@mno2纳米复合材料在色氨酸检测中的应用。

7、在本发明的一些实施方式中，所述au@mno2纳米复合材料为核壳结构，包括由二氧化锰壳层包覆的金纳米核。

8、在本发明的一些实施方式中，所述au@mno2纳米复合材料为类球状，平均粒径为50～200nm。

9、在本发明的一些实施方式中，所述au@mno2纳米复合材料中二氧化锰壳层厚度为30～180nm。

10、在本发明的一些实施方式中，所述应用包括：建立au@mno2纳米复合材料与色氨酸混合液的吸光度与色氨酸浓度之间的相互作用关系，构建基于au@mno2纳米复合材料对色氨酸传感方法，实现au@mno2纳米复合材料在色氨酸的检测中的应用。

11、根据本发明的第二个方面，提出了au@mno2纳米复合材料在色氨酸检测试剂盒制备中的应用，所述au@mno2纳米复合材料为第一方面所述的au@mno2纳米复合材料。

12、在本发明的一些实施方式中，所述色氨酸检测试剂盒包括au@mno2基色氨酸试纸。

13、在本发明的一些实施方式中，将au@mno2纳米复合材料沉积到基底上后，可实现对色氨酸的定性检测：加入色氨酸5min内，可实现肉眼可见的试纸颜色由棕色变成粉紫色的效果。

14、在本发明的一些优选的实施方式中，所述基底为白色，选自滤纸、醋酸纤维素膜。

15、根据本发明的第三个方面，提出了一种色氨酸的比色检测方法，包括：

16、将待测品溶液与au@mno2纳米复合材料混合，酸性条件下反应，观察混合体系的颜色变化或紫外可见吸收光谱变化。

17、在本发明的一些实施方式中，所述待测品包括水、食品、生物样品、药品中的任意一种。

18、在本发明的一些实施方式中，色氨酸的比色检测方法可以为定性检测、半定量检测或定量检测。

19、在本发明的一些实施方式中，当为半定量检测时，所述色氨酸的比色检测方法还包括：根据紫外可见吸收光谱在545nm处和580nm处的吸光度比值判定色氨酸水平。

20、在本发明的一些实施方式中，当为定量检测时，所述色氨酸的比色检测方法还包括：根据紫外可见吸收光谱在545nm处和580nm处的吸光度比值，通过标准曲线法，得出色氨酸含量。

21、在本发明中，au@mno2纳米复合材料在酸性条件下与被检测物色氨酸(trp)接触时，mno2壳层会与色氨酸产生相互作用，导致mno2壳层被刻蚀，金纳米被释放，产生由棕色到紫色的明显颜色变化；au@mno2纳米复合材料作被检测物质trp反应后，释放出来的裸露金纳米会进一步被trp封端，不会发生聚集，阻断了金纳米lspr峰的后续红移，紫外吸收峰由580nm处移动到545nm处，吸光度呈整体下降趋势，即可利用溶液的吸光度比值与色氨酸浓度的线性关系建立色氨酸的比色分析方法。

22、在本发明的一些实施方式中，所述混合体系中au@mno2纳米复合材料的浓度为10mg/l～1g/l。

23、在本发明的一些实施方式中，所述酸性条件的ph值为0～6。

24、在本发明的一些实施方式中，所述反应的时间为1min～5min。

25、在本发明的一些实施方式中，所述紫外可见吸收光谱扫描范围为200nm～800nm。

26、在本发明的一些优选的实施方式中，所述au@mno2纳米复合材料是由水、高锰酸钾、氯金酸、柠檬酸钠四种常见的基础底物经由两步法反应合成的。

27、在本发明的一些优选的实施方式中，所述标准曲线的建立方法如下：

28、分别将各浓度梯度的色氨酸标准品溶液与au@mno2纳米复合材料混合，酸性条件下反应，测定反应体系紫外可见吸收光谱，将所述色氨酸的浓度与所述测定得到的545nm处吸光度对580nm处吸光度的比值(a545/a580)对应作图，即得。

29、在本发明的一些优选的实施方式中，所述色氨酸标准品溶液在混合溶液中的终浓度为0～20μm，具体包括：0.001μm、0.01μm、0.1μm、0.25μm、0.5μm、0.75μm、1μm、2.5μm、5μm、7.5μm、10μm、12.5μm、15μm、20μm。

30、在本发明的一些优选的实施方式中，所述au@mno2纳米复合材料在混合溶液中的终浓度为10mg/l～1g/l。

31、在本发明的一些优选的实施方式中，所述标准曲线为y＝0.0073[trp]+1.062，r2＝0.9962，其中[trp]表示色氨酸的浓度，y为测定得到的545nm处吸光度相对于580nm处吸光度的比值(a545/a580)。

32、本发明的有益效果是：

33、本发明所采用的au@mno2纳米复合材料，具有良好的生物相容性、水溶性和较好的氧化性能；原材料来源广泛，制备简单。

34、本发明的检测方法成本较低、便携灵敏、选择性好，为色氨酸的精准检测提供了一种新思路、新方案，具有广阔的应用前景。