一种定量检测羟基自由基的方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种定量检测羟基自由基的方法和应用，该方法先在金属纳米颗粒的胶体溶液中加入表面活性剂和巯基化合物，静置后得到纳米探针溶液，然后在所述纳米探针溶液中加入不同浓度的羟基自由基后测定特征拉曼信号，绘制特征拉曼信号和羟基自由基浓度的关系曲线，实现对羟基自由基的定量检测

【技术实现步骤摘要】
一种定量检测羟基自由基的方法和应用


[0001]本专利技术属于检测分析
，具体涉及一种定量检测羟基自由基的方法和应用
。

技术介绍

[0002]羟基自由基
(
·
OH)
作为已知反应性最强的化学物质之一，由于其与各种有机物质的超高反应性，在环境自由基过程与生物化学自由基过程中都参与众多的氧化反应，进而在环境中污染物的转化，关键元素的循环，以及在各种人类疾病的发病机制中都发挥着重要作用
。
因此，无论是环境领域和生物医学领域，对
·
OH
进行快速
、
实时的检测都具有重要意义
。
[0003]然而，由于
·
OH
活性高
、
寿命短以及活性自由基之间容易相互转化的特点，使
·
OH
的分析检测成为研究的一个难点
。
传统的自由基检测方法包括电子顺磁共振
、
色谱法
、
化学发光法和电化学方法等，存在仪器昂贵
、
样品制备复杂
、
灵敏度低等缺点
。
[0004]因此，仍需开发一种低成本
、
环境友好且生物相容的分析手段来实现高灵敏度和高选择性的实时检测羟基自由基
。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一
。
为此，本专利技术提供了一种定量检测羟基自由基的方法，实现了对羟基自由基的选择性定量检测，该方法成本低，环境友好，具有生物相容性，并且灵敏度高，选择性好，可以实时检测羟基自由基
。
[0006]本专利技术还提供了定量检测羟基自由基的方法在环境检测和生物医学测试中的应用
。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种定量检测羟基自由基的方法，包括以下步骤：
[0008]S1
：在金属纳米颗粒的胶体溶液中加入表面活性剂和巯基化合物，静置后得到纳米探针溶液；
[0009]S2
：向所述纳米探针溶液中加入不同浓度的羟基自由基后测定特征拉曼信号，绘制特征拉曼信号和羟基自由基浓度的关系曲线，实现对羟基自由基的定量检测
。
[0010]本专利技术关于定量检测羟基自由基的方法中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：
[0011]表面增强拉曼技术
(SERS)
具有操作简单
、
响应速度快
、
灵敏度高
、
可以进行原位实时检测等优点，在活性氧检测方面具有独特优势
。
[0012]与现有羟基自由基的检测技术相比，本专利技术的优点在于：利用羟基自由基快速剪切金属
‑
巯基键的机制，利用表面增强拉曼技术检测探针分子信号的强度损失，并将表面增强拉曼信号与内标信号表面增强弹性散射信号作比，从而实现羟基自由基的定量检测
。
该方法操作简便，具有响应灵敏，高选择性和可以原位实时检测等优点
。
[0013]本专利技术定量检测羟基自由基的方法，利用共价修饰到金属纳米颗粒表面的巯基化
合物作为检测羟基自由基的探针，由于羟基自由基和巯基化合物之间的超快反应
(
速率常数：～
10
10
·
M
‑1·
s
‑1)
，探针分子与金属纳米颗粒衬底之间的金属
‑
巯基键可以被羟基自由基选择性切割，导致探针分子的表面增强拉曼信号不断损失
。
本专利技术利用表面增强弹性散射的峰作为内标峰，对不同浓度羟基自由基检测下探针的表面增强拉曼信号进行归一化，实现对羟基自由基的定量检测
。
[0014]本专利技术定量检测羟基自由基的方法，在环境
、
生物
、
医学等领域具有广阔的应用前景
。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属纳米颗粒包括金纳米颗粒
、
银纳米颗粒
、
铜纳米颗粒和锌纳米颗粒中的至少一种
。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属纳米颗粒的直径为
10nm
～
100nm。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属纳米颗粒的直径为
15nm
～
20nm。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属纳米颗粒的胶体溶液的浓度为1μ
mol/L
～
1mmol/L。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属纳米颗粒的胶体溶液的浓度为
0.05mmol/L
～
1mmol/L。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述金属纳米颗粒为银纳米颗粒
。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述银纳米颗粒的直径为
15nm
～
20nm。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述银纳米颗粒的胶体溶液的浓度为
0.05mmol/L
～
1mmol/L。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述表面活性剂包括十六烷基三甲基氯化铵
(CTAC)
和十六烷基三甲基溴化铵
(CTAB)
中的至少一种
。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述表面活性剂的浓度为
0.05mmol/L
～
50mmol/L。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述表面活性剂的浓度为
0.25mmol/L
～
5mmol/L。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵
(CTAC)。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述巯基化合物包括2‑
巯基吡啶
、
巯基嘧啶和2‑
巯基苯并咪唑中的至少一种
。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述巯基化合物的浓度为
0.02mmol/L
～
4mmol/L。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述巯基化合物的浓度为
0.2mmol/L
～
1mmol/L。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述巯基化合物为2‑
巯基吡啶
。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，向纳米探针溶液中加入不同浓度的羟基自由基后，纳米探针溶液中的羟基自由基的浓度为
10
‑9mol/L
～
10
‑3mol/L。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，向纳米探针溶液中加入不同浓度的羟基自由基后，纳米探针溶液中的羟基自由基的浓度为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种定量检测羟基自由基的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：在金属纳米颗粒的胶体溶液中加入表面活性剂和巯基化合物，静置后得到纳米探针溶液；
S2
：向所述纳米探针溶液中加入不同浓度的羟基自由基后测定特征拉曼信号，绘制特征拉曼信号和羟基自由基浓度的关系曲线，实现对羟基自由基的定量检测
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属纳米颗粒包括金纳米颗粒
、
银纳米颗粒
、
铜纳米颗粒和锌纳米颗粒中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属纳米颗粒的胶体溶液的浓度为1μ
mol/L
～
1mmol/L。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂包括十六烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇荣亮，杨瑾，肖叶，汤叶涛，张旎晨，王诗忠，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：