[发明专利]一种铜离子比色法检测试剂盒及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境和生物分析技术领域，具体的说是一种铜离子比色法检测试剂盒及其检测方法。

背景技术

铜离子是人体重要的必需元素之一，他在许多细胞酶和蛋白质的功能中起着重要作用。然而，当铜离子在人体内的积累超过一定限度就会导致铜代谢紊乱，从而给人体带来非常大的危害，比如，铜代谢紊乱会增加患老年痴呆症和帕金森氏症的几率。在水体环境中，由于铜离子不能够分解，从而在生物体内具有生物富集和生物放大效应，从而使得出于食物链越高的生物，其体内铜离子含量也成倍的增加，对其造成的危害也越大。作为食物链顶端的人类，当食用这些含高浓度的重金属离子水体生物时，受到的危害也是最大的。因而，对环境及生物样品中的铜离子的检测是非常有必要的。

目前，对铜离子的检测手段主要有原子吸收,原子发射，电感耦合等离子体质谱联用技术等。然而这些技术都需要大型仪器，价格昂贵，不能实现现场原位检测和技术推广！相对以上检测技术，比色分析法优势在于其肉眼易于观测，非常适合于现场实时检测，操作简单且价格便宜。金纳米粒子因为其表面等离子体共振吸收而具有非常大的摩尔消光系数，因而其运用于比色分析中具有明显的优势。本发明利用铜离子催化刻蚀金纳米棒比色法检测铜离子，具有灵敏度高，选择性好，操作简单，速度快，肉眼容易观测，适合现场实时检测等优点。而目前国内基于铜离子催化刻蚀金纳米棒比色法检测铜离子的试剂盒还未见报道。

发明内容

本发明目的在于提供一种铜离子比色法检测试剂盒及其检测方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种铜离子比色法检测试剂盒，其特征在于：试剂盒包括氢溴酸溶液、含十六烷基溴化铵（CTAB）的金纳米棒溶液、标准比色卡C和比色管；

所述含十六烷基溴化铵（CTAB）金纳米棒溶液为金纳米棒溶于CTAB溶液中，其中纳米棒的浓度为0.5-10nM，CTAB浓度为0.01-100mM；

所述氢溴酸溶液中氢溴酸浓度为0.05-5.0M。

进一步的说，含CTAB金纳米棒溶液的准备是将金纳米棒在7000-10000转/min离心5-30分钟，收集沉淀并用水稀释，稀释后再以6000-9000转/min离心5-30分钟，沉淀再用0.01-100mM mM的十六烷基溴化铵（CTAB）溶液稀释，待用。

铜离子比色法检测试剂盒的检测铜离子的方法，将800μL氢溴酸溶液加入比色管中，加入5-50μL待测样品摇晃混匀，混匀后再加入含CTAB的金纳米棒200μL，摇匀；而后于40-90℃温度下孵育5-30分钟，通过肉眼或紫外可见光谱仪观察颜色，与标准比色卡C对比确定铜离子含量。

所述标准比色卡C的制备是，取0-1mM不同浓度铜标准色阶溶液分别放置于比色管中，加入氢溴酸溶液摇晃混匀，混匀后再加入含CTAB的金纳米棒，摇匀；而后于50-90℃温度下孵育5-40分钟，进行显色反应，使用专业照相机记录显色结果，采集图片后，用有颜色梯度的图片组成铜标准比色卡C。

所述0-1mM不同浓度铜标准色阶溶液浓度分别为0，10，50，100，500，1000，10⁴，10⁵，10⁶nM。

所述氢溴酸溶液中氢溴酸浓度为0.5M。

所述含十六烷基溴化铵（CTAB）金纳米棒溶液为金纳米棒溶于十六烷基溴化铵（CTAB）溶液中，其中纳米棒的浓度为2.3nM，CTAB浓度为1.0mM。

本发明的原理（见图1）是在酸性溶液中，铜离子氧化金纳米棒而生成亚铜离子，亚铜离子又会被溶液中的溶解氧迅速氧化为铜离子，从而形成循环催化刻蚀金纳米棒（见图2），同时使其吸收光谱发生改变（见图3）并伴随着明显的颜色变化，这种变化与铜离子浓度呈线性关系（见图5）。

本发明所具有的优点：本发明利用铜离子催化刻蚀金纳米棒比色法检测铜离子，具有灵敏度高(检出限为0.5nM)，选择性好(见图4)，操作简单，速度快，肉眼容易观测，适合现场实时检测等优点。

附图说明

图1为本发明提供的铜离子催化刻蚀金纳米棒的原理。

图2为本发明实施例提供的铜离子催化刻蚀金纳米棒前后的透射电镜图像；其中，金纳米棒在铜离子催化刻蚀前（左），后（中间为低浓度，右为高浓度）。

图3为本发明实施例提供的铜离子（浓度从低到高）催化刻蚀金纳米棒后的吸收光谱图。

图4为本发明实施例提供的检测铜离子的选择性实验结果与相应照片。

图5为本发明实施例提供的的铜离子标准比色卡C。