基于毛細管虹吸效應(yīng)與苯硼酸識別原理的多羥基化合物快速檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域，涉及一種基于毛細管虹吸效應(yīng)與苯硼酸識 別原理的多羥基化合物快速檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 糖類(如單糖和多糖）等多羥基化合物是自然界動植物體內(nèi)、農(nóng)產(chǎn)品以及化學(xué)產(chǎn)品 中普遍存在的一類重要成分，具有獨特的生物醫(yī)學(xué)功能，例如，葡萄糖是一種含5個羥基和 1個醛基的單糖，其在人體體液中濃度是人體健康狀況的重要指標，尤其對于糖尿病人，其 血糖的監(jiān)控十分重要。同時，人體內(nèi)含有1，2_或1，3-二醇基團的腎上腺素、ATP、多巴胺 等多羥基化合物也是與人類一些重大疾患(老年性癡呆、帕金森病、抑郁癥等）息息相關(guān)的 重要標志物。此外，糖類等多羥基化合物也是綠色天然產(chǎn)物、農(nóng)產(chǎn)品以及重要化工產(chǎn)品與原 料中有效成分，其速測分析對鑒定這些產(chǎn)品的組成以及監(jiān)控其生產(chǎn)進程具有十分重要的意 義。因此，糖類等多羥基化合物的檢測將在化學(xué)、生物、環(huán)境、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)以及化工產(chǎn)品分析 中發(fā)揮重要作用。
[0003]目前，糖類等多羥基化合物的主要檢測方法有高效液相色譜法、氣相色譜法、分 光光度法、旋光度法、生物傳感器法等，這些方法尚存在種種局限性，例如，高效液相色譜 法和氣相色譜法雖然靈敏度高，但存在單個樣品分析時間長、色譜柱易污染、不便攜帶、不 適合現(xiàn)場速測等缺點；分光光度法需加入一些分析顯色劑，并且檢測的特異性較低；同時 鑒于糖類等多羥基化合物的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，旋光度法僅能作為一種輔助檢測方法；生物傳 感器法由于具有線性檢測范圍寬、靈敏度高、成本較低等優(yōu)點，在最近幾年得到了蓬勃發(fā) 展，但大多都采用相同的酶催化反應(yīng)機理，應(yīng)用上存在諸多缺點。例如，用于糖類分析的生 物傳感器大多依靠糖類氧化酶的作用，通過檢測催化反應(yīng)消耗的〇 2濃度的降低或釋放的 H202濃度的升高來間接測定糖類，普遍存在酶的催化活性易受溫度、濕度、pH值和有毒物質(zhì) 的影響等問題。特別是，現(xiàn)有的糖類等多羥基化合物的檢測手段，大多涉及貴重而大體積的 光電儀器的使用、操作過程復(fù)雜、耗時、分析結(jié)果不直觀、難以現(xiàn)場應(yīng)用等一些問題。
[0004] 玻璃毛細管是內(nèi)徑等于或小于1.0毫米的玻璃細管，因管徑有的細如毛發(fā)故稱 毛細管。毛細管的一些特殊性質(zhì)及成本低等優(yōu)點而被應(yīng)用于各種研究分析中。例如，毛細 管電泳是一類以毛細管為分離通道、以高壓高直流電場為驅(qū)動力的常見液相分離分析技 術(shù)，包含電泳、色譜及其交叉內(nèi)容。此外，基于毛細管的傳感器也被應(yīng)用于光化學(xué)檢測和 電化學(xué)分析，例如〈〈Determination of pyruvic acid by using enzymic fluorescence capillary analysis》提出了一種基于酶催化反應(yīng)的丙酮酸"熒光毛細分析法（FCA)"。該 方法采用一個專用支架和常規(guī)醫(yī)用毛細管，用以替代傳統(tǒng)熒光池，實現(xiàn)了對微量樣品中丙 酮酸的分析，但需要外來動力以吸取樣品，并需使用大型熒光儀才能完成測定操作。最近， ((Development of a long-life capillary enzyme bioreactor for the determination of blood glucose》構(gòu)建了一種以毛細管為反應(yīng)器的酶催化反應(yīng)分析裝置用于血糖的檢 測，該裝置通過在毛細管壁表面固定葡萄糖氧化酶，實現(xiàn)對血液中葡萄糖的電化學(xué)測定。但 是，目前這些分析方法中，毛細管僅是樣品分離通道或活性物質(zhì)(如酶）的固定化表面，樣品 的吸入尚需使用流動注射或泵等輔件，均未涉及毛細管的虹吸效應(yīng)，同時，不僅涉及前述的 活性物質(zhì)(如酶）的使用局限性，而且尚需依賴外來信號檢測儀器(如熒光儀和電化學(xué)儀）才 能完成定量分析，不能快速、直觀地獲取定量分析結(jié)果。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，提供了一種基于毛細管虹吸效應(yīng)與苯硼酸 識別原理的糖類等多羥基化合物快速檢測方法，用于血液、天然產(chǎn)物、農(nóng)產(chǎn)品以及化工產(chǎn)品 中單糖、多糖以及其它含有1，2-或1，3-二醇基團的腎上腺素、ATP、多巴胺等多羥基化合 物的直接速測分析。本發(fā)明檢測方法借助毛細管的虹吸效應(yīng)實現(xiàn)樣品的吸入(無需使用流 動注射或泵等輔件)，進而通過目測刻度毛細管中虹吸樣品液面的高度，直接讀取樣品中糖 類等多羥基化合物含量，具有用量少、成本低、快速、直觀、靈敏的特點，克服了現(xiàn)有技術(shù)在 糖類等多羥基化合物的測定方面存在的諸多缺點，同時，相對于常見酶類活性識別體，本發(fā) 明以苯硼酸及其衍生物作為糖類等多羥基化合物的識別體，還具有價格低廉、穩(wěn)定不易失 活等優(yōu)點。
[0007] 本發(fā)明基于毛細管虹吸效應(yīng)與苯硼酸識別原理的多羥基化合物快速檢測方法，包 括以下步驟： (1)毛細管表面修飾功能化苯硼酸衍生物 用2.0 mol/L NaOH-乙醇溶液清洗毛細管的內(nèi)外管壁，再用超純水清洗，40 °C烘干， 然后，依次用4. 0~8. Owt%的十六烷基三甲基硅烷-乙醇溶液和4. 0~8. Owt%的3-氨基 丙基三乙氧基硅烷-乙醇溶液分別浸泡12h，取出后用無水乙醇清洗，干燥，然后用2. 0~ 4. Owt%戊二醛-水溶液浸泡毛細管30min，再用pH 6-12的PBS緩沖液清洗，干燥，將干燥 后的毛細管中吸入2. 0~6. 0 mg/mL的功能化苯硼酸衍生物-PBS緩沖液溶液，靜置12 h， 再次用pH 6-12的PBS緩沖液清洗，干燥，得內(nèi)部修飾了功能化苯硼酸衍生物的毛細管； (2)用內(nèi)部修飾了功能化苯硼酸衍生物的毛細管檢測多羥基化合物含量 i)建立標準曲線 配制濃度梯度含待測多羥基化合物的標準溶液，將內(nèi)部修飾了功能化苯硼酸衍生物 的毛細管插入配制的標準溶液中，待毛細管中液面不再變化，記錄毛細管中液面變化的高 度差值，得多羥基化合物濃度-液面高度差值的標準曲線； ii )待測樣品中多羥基化合物含量的測定 配