[发明专利]四氧化三铁纳米颗粒催化化学发光检测葡萄糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖含量的检测方法，具体地涉及一种四氧化三铁纳米颗粒催化的化学发光法检测葡萄糖含量的方法。

背景技术

葡萄糖是人体细胞的主要能源，其水平的异常变化能够直接反映机体代谢紊乱的情况，临床检验上通过测定人体血液、尿样、脑脊液中葡萄糖的含量可以诊断糖尿病、细胞肿瘤、肺结核、脑膜炎等各种疾病。此外，各种食品如果汁、蜂蜜和葡萄酒等中葡萄糖含量的检测，是衡量各种食品是否达标的一个重要指标。因此葡萄糖的快速定量检测在生物化学、临床化学和食品工业领域具有重要意义。

目前，葡萄糖的检测方法主要包括分光光度法、电化学法、表面增强拉曼散射光谱法和化学发光法等[Wu ZS，Zhou GZ，Jiang JH，et al.Gold colloid-bienzyme conjugates for glucose detection utilizing surface-enhanced Raman scattering.Talanta，2006，70，533-539.]。然而，分光光度法准确度低，选择性差，而电化学法和表面增强拉曼光谱法条件苛刻，仪器复杂。化学发光法由于具有仪器简单、检出限低、线性范围宽、灵敏度高和操作简便等优点，是目前临床医学以及食品工业葡萄糖检测的主要分析手段。化学发光法检测葡萄糖是利用葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在催化剂存在下能够氧化鲁米诺产生化学发光，其发光强度直接与过氧化氢的浓度成正比，由于目前化学发光法中Luminol-H₂O₂体系的发光强度比较弱，因此普遍采用具有光放大作用的化学发光仪进行信号检测。因此用化学发光仪测量发光强度可间接定量样品中葡萄糖的含量。迄今为止，为了提高化学发光法的检出限，化学发光法通常与酶促反应和流动注射技术相结合进行生物样品的检测(酶促反应和流动注射技术是本领域技术人员公知技术)。

目前，化学发光反应通常采用金属络合物和过氧化物酶作催化剂来催化Luminol-H₂O₂体系实现葡萄糖的检测[Kricka LJ，Voyta JC，Bronstein I.Chemiluminescent methods for detecting and quantitating enzyme activity.Methods Enzymol，2000，305，370-390.]，然而由于金属络合物容易对化学发光信号产生干扰，而过氧化物酶价格昂贵、稳定性较差且不能回收[黄玉文，封满良，章竹君。反相流动注射化学发光法测定葡萄糖。分析化学1997，25，34-36]，因此需要寻找新的化学发光增强体系，实现葡萄糖简单、方便和高灵敏度检测。目前常用的检测方法有：

1)金属络合物作催化剂

为了提高葡萄糖氧化酶的活性和酶的稳定性，研究人员采用固定化酶技术，即将葡萄糖氧化酶吸附在一定的基质上，以提高酶的寿命和活性。杨敏丽等将葡萄糖氧化酶固定在多孔的玻璃微珠上制成长寿命和高活性的固相酶，通过固相酶催化的葡萄糖氧化反应与流动注射化学发光体系(luminol-H₂O₂-K₃Fe(CN)₄)结合检测葡萄糖，通过优化反应温度、鲁米诺的浓度和葡萄糖溶液的流速，该方法的线性范围可达0.4～100μg/mL，检出限达0.08μg/mL[杨敏丽，熊楚明。固定化酶流动注射化学发光法测定葡萄糖。宁夏大学学报自然科学版，1995，16，28-31]。

2)过氧化物酶作催化剂

Lin等在玻璃微珠(经硅烷预处理)上固定金纳米颗粒和壳聚糖作为葡萄糖氧化酶的固定基质，将葡萄糖液相酶制成固相酶。结合辣根过氧化物酶催化的鲁米诺发光体系(luminol-H₂O₂-HRP)，通过优化反应的pH值、反应时间和鲁米诺的浓度，在流动注射-化学发光仪上进行化学发光检测，此方法的线性范围可达到0.01～6.0mmol/L，检出限为5.0μmol/L[Lin JH，Zhang H，Zhang SS.New bienzymatic strategy for glucose determination by immobilized-gold nanoparticle-enhanced chemiluminescence.Sci China Ser B-Chem，2009，52，196-202]。