运动后监测用尿液分析试纸及其制备方法与流程

1.本发明涉及运动监测领域，具体涉及人运动后的身体状况监测。


背景技术：

2.人们经常通过跑步或健身等运动方式减去多余脂肪，但剧烈运动会导致身体负荷大大增加，盲目禁食、过量运动也导致营养不良甚至昏迷。随着人们对自身健康的关注程度日益增加，如何监测运动后的身体状况，并根据所获得的结果合理安排运动量及运动时间越来越为人所关注。
3.目前，在监测运动后身体状况和运动效果时通常需要采用专业的设备，其往往监测项目繁杂、价格偏高、难以由非专业人士操作，不适合日常监测。
4.因此，在运动后监测领域，存在着低成本、易操作地日常监测身体状况和运动效果的强烈需求。


技术实现要素：

5.鉴于以上内容，本发明人对剧烈运动后的尿液成分进行研究，发现人体在剧烈运动后尿液中蛋白质和酮体会发生变化。其中，蛋白尿的产生是由于剧烈运动后会促使尿蛋白排泄增加，影响了肾小管对蛋白质重吸收的能力而出现蛋白尿，休息后会消失。酮体是指乙酰乙酸、丙酮和β-羟基丁酸的总称，是脂肪分解代谢过程中的产物，乙酰乙酸可被还原成β-羟基丁酸或脱羧后形成丙酮。人体在长期饥饿或剧烈运动后均会产生酮体。
6.在此基础上，本发明人进一步研究了尿液试纸在反映蛋白质和酮体与运动后身体健康状况与运动效果方面的效果，从而完成了本发明。
7.据此，在第一方面，本发明提供了一种用于运动后监测的尿液检测试纸，其中，所述试纸沿样本流经方向设置有蛋白质滤纸和酮体滤纸，并且其中，所述蛋白质滤纸通过浸泡蛋白质滤纸溶液后干燥制得，所述蛋白质滤纸溶液包括柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、表面活性剂、四溴酚蓝钠盐和四溴酚酞乙酯钾盐；
8.并且其中，所述酮体滤纸通过浸泡酮体溶液后干燥制得，所述酮体滤纸溶液包括碱性缓冲液、表面活性剂和亚硝基铁氰化钠。
9.图1中a示例性地示出了本发明用于运动后监测的尿液检测试纸的结构，其中蛋白质滤纸和酮体滤纸各自设置尿液试纸上。在运动后需要进行监测时，操作者持滤纸的手持区，将试纸浸泡在盛有尿液的容器中1-2s取出，反应约1min可观察结果，并将结果与图1中b和c进行比对。
10.图1中b示出了蛋白质滤纸的监测结果，蛋白质滤纸采用ph指示剂蛋白质误差原理，滤纸颜色深浅与蛋白质含量成正比。剧烈运动后会促使尿蛋白排泄增加，影响了肾小管对蛋白质重吸收的能力而出现蛋白尿。一般情况下会结果对应于
“±”
，休息后会消失；若尿液中蛋白质结果对应于“+”，应适当调整运动强度及时间；若结果对应于“++”或甚至“+++”，则停止运动并严密关注自身健康状态，必要时就医。
11.图1中c示出了酮体滤纸的监测结果，酮体滤纸利用乙酰乙酸或丙酮在碱性条件下与亚硝基铁氰化钠反应生成紫色化合物，依据颜色的变化判断运动后效果。一般情况下，正常人尿液中酮体含量很低，常规方法无法检出；而在适当的运动后尿酮会达到
“±”
或“+”；当尿酮达到“++”或“+++”时，应停止运动、注意休息并规范饮食。
12.可以理解，本发明选取了尿液中的两种具体的检测成分，同时配合试纸的检测方法，成功地建立了运动后身体状况和运动效果与检测结果之间的关系。进一步地，通过在蛋白质滤纸溶液中，四溴酚酞乙酯钾盐改善了基于运动后监测的蛋白质滤纸反应的准确度，从而提供了一种不依赖专业人士操作、快速、价格低廉的适合日常运动后监测的方式，允许使用者在例如家中和健身房等地进行监测，从而合理地安排运动强度及时间。
13.在一些实施方式中，本发明的试纸可进一步包括阴性对照滤纸，其设置在样本流经处。例如，阴性对照滤纸可与蛋白质滤纸或酮体滤纸相邻、或者可位于蛋白质滤纸与酮体滤纸之间。
14.在本发明中，对蛋白滤纸与酮体滤纸的位置关系并没有特别的限制。相对于蛋白滤纸，酮体滤纸既可以位于其上方，也可以位于其下方。
15.在具体的实施方式中，在蛋白质滤纸溶液中，四溴酚酞乙酯钾盐的质量分数可以是0.025-0.109％，例如，0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％和0.10％。
16.在本发明的蛋白质滤纸溶液中，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液旨在为溶液提供缓冲能力，从而将ph稳定在2-4，例如3。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的质量分数可以是90.0-93.3％。
17.在本发明的蛋白质滤纸溶液中，表面活性剂可选自由聚乙烯吡咯烷酮k-30、吐温20、曲拉通x-100、十二烷基硫酸钠及其组合所组成的组。上述表面活性剂的质量分数可以是0.417-1.363％。
18.在本发明的蛋白质滤纸溶液中，四溴酚蓝钠盐的质量分数可以是0.083-1.182％。
19.在本发明中，蛋白质滤纸溶液进一步包括用于增加溶解性的溶剂，例如甲醇或乙醇。
20.在一些实施方式中，蛋白质滤纸溶液可进一步其他辅助成分，例如用于延长监测用试纸的使用期限的防潮剂和/或防水剂(如聚乙二醇)。
21.在具体的实施方式中，酮体滤纸溶液包括含碱性缓冲液的第一溶液以及含表面活性剂和亚硝基铁氰化钠的第二溶液。
22.在本发明的酮体滤纸溶液的第一溶液中，碱性缓冲液的ph可以为10-11，其例如可选自由甘氨酸缓冲液、磷酸盐缓冲液。
23.在本发明的酮体滤纸溶液的第二溶液中，亚硝基铁氰化的质量分数可以是0.5～1.5％。
24.在本发明的酮体滤纸溶液的第二溶液中，表面活性剂可选自由聚乙烯吡咯烷酮k-30、吐温20、曲拉通x-100、十二烷基硫酸钠及其组合所组成的组。上述表面活性剂的质量分数可以是0.5-3.0％。
25.在本发明中，酮体滤纸溶液进一步包括用于增加溶解性的溶剂，例如甲醇或乙醇。
26.在一些实施方式中，酮体滤纸溶液可进一步其他辅助成分，例如用于延长监测用试纸的使用期限的防潮剂和/或防水剂(如聚乙二醇)。
27.在一些实施方式中，除蛋白质滤纸和酮体滤纸外，本发明的试纸不包括其他滤纸。
28.另一方面，本发明提供了一种试纸的制备方法，包括：
29.配制蛋白质滤纸溶液和酮体滤纸溶液；
30.将滤纸置于所述蛋白质滤纸溶液中浸泡，干燥后得到蛋白质滤纸；
31.将滤纸置于所述酮体滤纸溶液中浸泡，干燥后得到酮体滤纸；以及
32.使用蛋白质滤纸和酮体滤纸进行加工，得到用于运动后监测的试纸，
33.其中，所述蛋白质滤纸溶液包括柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、表面活性剂、四溴酚蓝钠盐和四溴酚酞乙酯钾盐；而所述酮体滤纸溶液包括碱性缓冲液、表面活性剂和亚硝基铁氰化钠。
34.在本发明的制备方法中，不包括制备针对其他物质的滤纸的步骤。
35.在本发明中，酮体滤纸溶液中的碱性缓冲液可以单独存在的形式分装。由此，在配制酮体滤纸的情况下，可以首先将滤纸浸泡在碱性缓冲液中，干燥后放入酮体滤纸溶液的其余成分浸泡，取出后继续干燥。
36.对滤纸进行加工以获得试纸的方式是本领域技术人员所熟知的。例如，可以首先将经干燥的滤纸裁剪成合适的大小，使用双面胶将裁剪后的滤纸固定在基板上，随后切条、包装后即可得到成品试纸。
37.例如，本发明的蛋白质滤纸溶液可以通过以下方式配制：用电子天平分别称取25-35g柠檬酸和10-15g柠檬酸钠溶解于100ml纯化水中，用10-20ml溶剂溶解0.10-0.30g四溴酚蓝钠盐并倒入缓冲液中，称取0.5-1.5g表面活性剂加入溶液，称取0.03-0.12g四溴酚酞乙酯钾盐加入溶液中搅拌至溶解。
38.例如，本发明的酮体滤纸溶液可以通过以下方式配制：酮体滤纸溶液分为溶液ⅰ和溶液ⅱ，溶液ⅰ为100ml的碱性缓冲液中，溶液ⅱ配制方法为称取0.5-1.5g亚硝基铁氰化钠，1-3g表面活性剂于100ml溶剂中搅拌至溶解。
39.再一方面，本发明提供了一种蛋白质滤纸溶液和酮体滤纸溶液在制备用于运动后监测的尿液试纸中的用途，
40.其中，在使用时，将所述试纸浸泡在来自受试者的尿液后立即取出，反应一段时间，根据反应结果判断受试者运动后的健康状况；
41.其中，所述蛋白质滤纸溶液包括柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、表面活性剂、四溴酚蓝钠盐和四溴酚酞乙酯钾盐；
42.并且其中，所述酮体滤纸溶液包括碱性缓冲液、表面活性剂和亚硝基铁氰化钠。
附图说明
43.图1示出了本发明的用于运动后监测的尿液监测试纸。a：本发明的一个实施方式中所采用的试纸结构；b：蛋白质滤纸的监测结果示意图；c：酮体滤纸的监测结果示意图；
44.图2示例性地示出了本发明的用于运动后监测的试纸的制备流程。
具体实施方式
45.下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明
本发明，而非限制本发明。
46.实施例1制备用于监测运动后身体状况和运动效果的试纸
47.1、准备物料：准备配制蛋白质、酮体滤纸溶液的物料；生产环境设定为：生产温度：18-28℃，生产湿度：≤30％。
48.2、溶液配制：蛋白质滤纸溶液配制方法：用电子天平分别称取25-35g柠檬酸和10-15g柠檬酸钠溶解于100ml纯化水中，用10-20ml乙醇溶解0.20g四溴酚蓝钠盐并倒入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，称取0.5-1.5g表面活性剂加入溶液中搅拌至溶解；
49.酮体滤纸溶液配制方法：酮体滤纸溶液分为溶液ⅰ和溶液ⅱ，溶液ⅰ为碱缓冲液，称取10-20g甘氨酸、4-10g氢氧化钠溶解于100ml纯化水中，溶液ⅱ配制方法为称取1.0g亚硝基铁氰化钠，1-3g表面活性剂于100ml甲醇中搅拌至溶解。
50.3、浸渍干燥：将溶液倒入玻璃托盘中，剪取一段3mm滤纸，将滤纸滑面向下分别放入玻璃托盘浸渍，使滤纸完全浸入溶液中，2s后取出用玻璃棒刮去多余的溶液，用不锈钢夹子夹住滤纸宽的一边，放入电热鼓风干燥箱中干燥，干燥箱温度设置为80-100℃，干燥时间为10-15分钟；酮体滤纸干燥顺序为先将滤纸浸泡于溶液ⅰ中，烘干后放入溶液ⅱ浸泡，取出后继续干燥。
51.4、裁切粘膜：将滤纸的糙面贴上双面胶，使用裁切刀将滤纸裁成宽度为5mm
±
0.2mm的条状滤纸，用粘贴模具将不同检测项的滤纸粘贴在空白pet底卡上。
52.5、切条装筒：用切条机将底卡裁切成纸条并装筒。
53.实施例2制备用于监测运动后身体状况和运动效果的试纸
54.1、准备物料：准备配制蛋白质、酮体滤纸溶液的物料；生产环境设定为：生产温度：18-28℃，生产湿度：≤30％。
55.2、溶液配制：蛋白质滤纸溶液配制方法：用电子天平分别称取25-35g柠檬酸和10-15g柠檬酸钠溶解于100ml纯化水中，用10-20ml乙醇溶解0.20g四溴酚蓝钠盐并倒入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，称取0.5-1.5g表面活性剂加入溶液，称取0.05g四溴酚酞乙酯钾盐加入溶液中搅拌至溶解；
56.酮体滤纸溶液配制方法、浸渍干燥、裁切粘贴、切条装筒步骤与实施例1相同。
57.实施例3制备用于监测运动后身体状况和运动效果的试纸
58.1、准备物料：准备配制蛋白质、酮体滤纸溶液的物料；生产环境设定为：生产温度：18-28℃，生产湿度：≤30％。
59.2、溶液配制：蛋白质滤纸溶液配制方法：用电子天平分别称取25-35g柠檬酸和10-15g柠檬酸钠溶解于100ml纯化水中，用10-20ml乙醇溶解0.20g四溴酚蓝钠盐并倒入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，称取0.5-1.5g表面活性剂加入溶液，称取0.10g四溴酚酞乙酯钾盐加入溶液中搅拌至溶解；
60.酮体滤纸溶液配制方法、浸渍干燥、裁切粘贴、切条装筒步骤与实施例1相同。
61.实施例4制备用于监测运动后身体状况和运动效果的试纸
62.1、准备物料：准备配制蛋白质、酮体滤纸溶液的物料；生产环境设定为：生产温度：18-28℃，生产湿度：≤30％。
63.2、溶液配制：蛋白质滤纸溶液配制方法：用电子天平分别称取25-35g柠檬酸和10-15g柠檬酸钠溶解于100ml纯化水中，用10-20ml乙醇溶解0.20g四溴酚蓝钠盐并倒入柠檬
酸-柠檬酸钠缓冲液中，称取0.5-1.5g表面活性剂加入溶液，称取0.135g四溴酚酞乙酯钾盐加入溶液中搅拌至溶解；
64.酮体滤纸溶液配制方法、浸渍干燥、裁切粘贴、切条装筒步骤与实施例1相同。
65.实施例5运动后监测的蛋白质测试结果
66.随机抽取实施例1、2、3和4中所制备的纸条各10根，使用自行配制的蛋白质梯度液(共四个梯度：
±
、+、++、+++)及伊华质控液分别进行测试，测试仪器选择尿液干化学分析仪ua-5800，测试结果如表1所示。
67.表1
68.69.[0070][0071]
由表1可知，在对基于运动后监测的蛋白质梯度样本进行测试的情况下，与未添加四溴酚酞乙酯钾盐的实施例1相比，添加了0.05g或0.10g四溴酚酞乙酯钾盐的实施例2和3使得测试结果准确，能够建立运动后健康状况与测试结果的关系。此外，当四溴酚酞乙酯钾盐的添加量为0.135g时，测试的准确度有下降趋势。
[0072]
实施例6运动后监测的酮体测试结果
[0073]
随机抽取实施例1、2、3和4中所制备的纸条各10根，使用自行配制的酮体梯度液(共四个梯度：
±
、+、++、+++)及伊华质控液分别进行测试，测试仪器选择尿液干化学分析仪ua-5800，测试结果如表2所示。
[0074]
表2
[0075]
[0076][0077]
由表2可知，本发明实施例中所制备试纸在测试基于运动后监测的酮体梯度样本时结果准确。
[0078]
上述内容仅是示范性的实施方式，并不应被解释为对本公开保护范围的限制。显而易见地，在本公开保护范围内所做出的任何修改和变化仍属于本公开的说明书所披露和权利要求所限定的范围。