一种基于多肽花青素复合材料的水体中铁离子快速检测方法与流程

文档序号:33627696发布日期:2023-03-28 21:47阅读:33来源:国知局

1.本发明涉及检测试纸技术领域,具体是一种水体中铁离子快速检测试纸及其使用方法。


背景技术:

2.花青素,又称花色素,是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素,是花色苷水解而得的有颜色的苷元。游离的花青素极少见,通常以糖苷形式形成花色苷,具有抗氧化、抗炎、保护视力、抗肿瘤等,其稳定性差异大,有些高度不稳定,可能受ph、温度、光度等影响,而丝肽花青素的复合物有效地提高了其稳定性。目前花青素类产品在保健领域大多用于保护视力和抗氧化,而在重金属离子检测技术领域少有报道。
3.铁离子是制造血红素和肌血球素、促进维生素b族代谢的必要物质。人体对铁的需要在一个范围内,很多细胞水平的生物及化学过程需要铁离子的参与,过低会导致贫血,过高会使锌、铜等微量元素代谢在身体内失去平衡,从而影响人体对微量元素的吸收,因此水体中过多的铁离子会影响人类的健康。所以研究能用于铁离子快速检测的试纸及其使用方法对于环境及生命科学具有重要意义。
4.近年来,纳米技术突飞猛进的发展,使其在重金属离子检测方面已有系统而深入的研究,并取得一定成果。


技术实现要素:

5.针对上述现有技术,本发明提出一种水体中铁离子快速检测试纸及其使用方法,通过自组装的丝肽花青素复合物制备检测试纸,通过颜色变化能够实现对铁离子的快速检测。
6.本发明提供的一种水体中铁离子快速检测试纸,制备步骤包括:将花青素溶液和丝肽溶液混合后定容得到丝肽花青素复合溶液,将丝肽花青素复合溶液调至酸性,浸入基纸,继续调节复合溶液至酸性,取出基纸进行干燥,得到铁离子检测试纸。
7.优选地,所述酸性的ph值为4.0
±
0.05。
8.优选地,所述花青素为矢车菊素-3-o-葡萄糖苷。
9.优选地,所述花青素溶液定容后的浓度为0.2-1.0mg/ml。
10.优选地,所述丝肽的分子量为500-30000da,所述丝肽溶液定容后的浓度为0.4-1.6mg/ml。
11.优选地,所述基纸采用中速定性滤纸制成,所述基纸的直径为7-12.5cm,最大孔径为15-20μm。
12.优选地,将丝肽花青素复合溶液调至酸性后置于离心管中,浸入基纸,将离心管置于侧摆摇床上摇晃后继续调节复合溶液至酸性,所述侧摆摇床的转速为30-50r/min,摇晃时间为5-15min。
13.本发明还提供一种所述铁离子检测试纸的使用方法,包括下述步骤:将铁离子检
测试纸平铺于洁净器材上,向铁离子检测试纸上滴加待测铁离子溶液,充分反应后,将检测试纸与比色卡对比,即可确定待测铁离子溶液的浓度范围。
14.优选地,所述器材为聚丙烯材料垫板或高硼硅玻璃培养皿。
15.优选地,所述反应的时间为5-15s。
16.相对于现有技术,本发明的有益效果为:本发明一种水体中铁离子快速检测试纸具有良好的可溶解性,便于加工应用,且具有较好的紫外-金属离子响应性,可用于铁离子检测。
具体实施方式
17.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
18.实施例1
19.一种水体中铁离子快速检测试纸,制备步骤包括:
20.(1)溶液的配制:分别取适量花青素溶液(c3g)和丝肽溶液(sfp)加入200ml容量瓶中,混合后定容得到丝肽花青素复合溶液(sc),将丝肽花青素复合溶液转移至烧杯中调节ph至3.93;
21.(2)基纸的准备:选取中速定性滤纸为基纸,用直径为6mm的打孔器在三层滤纸上用力按压得圆形基纸待用;
22.(3)试纸的制备:取20ml丝肽花青素复合溶液置于50ml离心管中,用镊子将步骤(2)中待用基纸放入上述离心管中的溶液中,待基纸充分浸湿后将离心管置于侧摆摇床上摇晃后调节ph值至3.98,用镊子取出浸泡在溶液中的基纸平铺于洁净器材上,自然风吹1h后得铁离子检测试纸。
23.其中,所述花青素为矢车菊素-3-o-葡萄糖苷;所述花青素溶液的浓度为1mg/ml,定容后的浓度为0.4mg/ml;所述丝肽的分子量为550da,所述丝肽溶液的浓度为20mg/ml,定容后的浓度为0.6mg/ml;所述基纸的直径为6cm,最大孔径为15μm;所述侧摆摇床的转速为25r/min,摇晃时间为20min。
24.实施例2
25.一种水体中铁离子快速检测试纸,制备步骤包括:
26.(1)溶液的配制:分别取适量花青素溶液(c3g)和丝肽溶液(sfp)加入500ml容量瓶中,混合后定容得到丝肽花青素复合溶液(sc),将丝肽花青素复合溶液转移至烧杯中调节ph至4.05;
27.(2)基纸的准备:选取中速定性滤纸为基纸,用直径为6mm的打孔器在三层滤纸上用力按压得圆形基纸待用;
28.(3)试纸的制备:取25ml丝肽花青素复合溶液置于50ml离心管中,用镊子将步骤(2)中待用基纸放入上述离心管中的溶液中,待基纸充分浸湿后将离心管置于侧摆摇床上摇晃后调节ph值至4.02,用镊子取出浸泡在溶液中的基纸平铺于洁净器材上,自然风吹2h后得铁离子检测试纸。
29.其中,所述花青素为矢车菊素-3-o-葡萄糖苷;所述花青素溶液的浓度为2mg/ml,定容后的浓度为1.0mg/ml;所述丝肽的分子量为1000da,所述丝肽溶液的浓度为15mg/ml,
定容后的浓度为1.6mg/ml;所述基纸的直径为12.5cm,最大孔径为20μm;所述侧摆摇床的转速为45r/min,摇晃时间为10min。
30.实施例3
31.一种水体中铁离子快速检测试纸,制备步骤包括:
32.(1)溶液的配制:分别取适量花青素溶液(c3g)和丝肽溶液(sfp)加入300ml容量瓶中,混合后定容得到丝肽花青素复合溶液(sc),将丝肽花青素复合溶液转移至烧杯中调节ph至4.04;
33.(2)基纸的准备:选取中速定性滤纸为基纸,用直径为6mm的打孔器在三层滤纸上用力按压得圆形基纸待用;
34.(3)试纸的制备:取35ml丝肽花青素复合溶液置于50ml离心管中,用镊子将步骤(2)中待用基纸放入上述离心管中的溶液中,待基纸充分浸湿后将离心管置于侧摆摇床上摇晃后调节ph值至4.03,用镊子取出浸泡在溶液中的基纸平铺于洁净器材上,冻干3h后得铁离子检测试纸。
35.其中,所述花青素为矢车菊素-3-o-葡萄糖苷;所述花青素溶液的浓度为3mg/ml,定容后的浓度为0.4mg/ml;所述丝肽的分子量为20000da,所述丝肽溶液的浓度为12mg/ml,定容后的浓度为0.5mg/ml;所述基纸的直径为9cm,最大孔径为17μm;所述侧摆摇床的转速为40r/min,摇晃时间为10min。
36.实施例4
37.首先配置不同浓度的铁离子溶液:精确称取2726mg氯化铁颗粒溶解于50ml烧杯中,充分溶解后转移至100ml容量瓶中,加适量去离子水摇匀放冷后定容得200mmol/l铁离子溶液。用移液枪量取10ml的200mmol/l铁离子溶液置于50ml离心管中,加同体积去离子水得100mmol/l铁离子溶液。以此类推,分别稀释出具有浓度梯度的铁离子溶液,将实施例1-3制备得到的试纸分别浸渍于具有浓度梯度的铁离子溶液中,结果显示,随着铁离子浓度的增加,试纸的颜色有明显改变,色值从c42m65y12k0逐渐转变为c70m54y9k0,因此,该试纸能够通过颜色变化实现对铁离子的快速检测。
38.铁离子的检测方法包括下述步骤:将实施例1-3任一制备得到的试纸平铺于洁净器材上,向试纸上滴加待测铁离子溶液,充分反应后,将试纸与比色卡对比,即可确定待测铁离子溶液的浓度范围。其中,所述器材可为聚丙烯材料垫板或高硼硅玻璃培养皿,所述反应的时间可为10-25s。
39.对比例
40.分别制备花青素试纸(c3g),丝肽试纸(sfp)及去离子水试纸(h2o)。
41.(1)溶液的配制
42.①
c3g组:取4ml、1mg/ml的c3g溶液加入50ml离心管中,加16ml去离子水,涡旋30s后调ph至4.01得20ml、0.2mg/mlc3g溶液。
43.②
sfp组:取2ml、10mg/ml的sfp溶液加入50ml离心管中,加18ml去离子水,涡旋30s后调ph至4.04得20ml、1mg/mlsfp溶液。
44.③
h2o组:取20ml去离子水加入50ml离心管中,调节ph至4.02。
45.同时配置不同浓度梯度的铁离子溶液:精确称取2726mg氯化铁颗粒溶解于50ml烧杯中,充分溶解后转移至100ml容量瓶中,加适量去离子水摇匀放冷后定容得200mmol/l铁
离子溶液。用移液枪量取10ml、200mmol/l铁离子溶液置于50ml离心管中,加同体积去离子水得100mmol/l铁离子溶液。以此类推,分别稀释出具有浓度梯度的铁离子溶液。
46.(2)基纸的准备
47.选取中速定性滤纸为基纸,用打孔器在三层滤纸上用力按压得圆形基纸待用。
48.(3)试纸的制备
49.分别取步骤(1)的c3g溶液、sfp溶液和去离子水置于50ml离心管中,用镊子将步骤(2)中待用基纸放入上述离心管中,待基纸充分浸湿后将离心管置于侧摆摇床上摇晃后调节ph值至4.02。用镊子取出浸泡在溶液中的基纸平铺于洁净器材上,自然风吹2h后得花青素试纸、丝肽试纸、及去离子水试纸。
50.将得到的花青素试纸、丝肽试纸、及去离子水试纸分别浸渍于不同浓度梯度的铁离子溶液中,结果显示,花青素(c3g)组随着铁离子溶液浓度的升高颜色逐渐加深,但是差异并不显著。去离子水(h2o)组和丝肽(sfp)组呈白色,说明铁离子溶液是无色透明溶液,且sfp自身对膜显色效果无影响,此外,通过与实施例4的结果对比可以发现sfp与c3g混合以后可以增强花青素的显色效果。
51.以上仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明的专利保护范围之内。
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