[發明專利]一種基于pH敏感碳點和脲酶檢測牛奶中尿素的方法

有效

• 申請號: 202110693082.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113504208B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 陳國慶;殷文志;朱拓;吳亞敏;辜姣;馬超群;李磊;朱純;高輝
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12Q1/34
• 分類號: C12Q1/34
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

本發明公開了一種基于pH敏感碳點和脲酶檢測牛奶中尿素的方法，屬于分析檢測領域。本發明以3,5?二氨基苯甲酸為前驅體，通過一步法合成穩定的綠光碳點作為熒光探針，實驗表明該碳點的熒光強度會隨著pH(pH＝6?9)的變化而產生較為明顯的變化，利用溶液熒光強度與尿素濃度的關系構建線性模型，從而定量檢測出牛奶中本身含有的尿素濃度。相較于傳統檢測方法，操作簡單、無需預處理、安全、成本低廉，為牛奶中尿素的檢測建立了一個新的方法。

技術領域

本發明涉及一種基于pH敏感碳點和脲酶檢測牛奶中尿素的方法，屬于分析檢測領域。

背景技術

牛奶是人類飲食的重要組成部分，富含蛋白質、碳水化合物、礦物質和維生素，所有這些都是人類健康所必需的。由于它的高營養價值，全球牛奶的生產和消費逐年增加。尿素是蛋白質代謝產物，少量存在于哺乳動物的乳汁中。一般認為尿素含量介于0.2～0.3g/L為牛奶的正常含量范圍，牛奶中尿素可以接受的上限濃度通常是0.7g/L。目前一些不法商販為了達到以次充好、賺取非法利潤的目的，在牛奶中添加尿素以提高蛋白質含量和提供白度，增加牛奶的稠度，這直接危害人體健康。為了檢測牛奶中尿素濃度是否超標，確保牛奶的品質，因此研發牛奶中尿素的檢測技術是必要的。

目前，檢測牛奶中尿素的主要方法有：生物電極傳感器、紅外光譜法、丁二酮肟法、二乙酰肟法、液相色譜同位素稀釋質譜和液相色譜-串聯質譜法等。盡管這些方法較成熟、準確度高，但其檢測步驟大多耗時且涉及復雜的樣品處理過程，或是需要專業技術人員和昂貴的成本。因此，對于牛奶中的尿素進行簡單快捷的定量檢測具有重要的意義。

熒光光譜(FS)可以反映目標分子的特性，可對目標分子定性或定量檢測。熒光光譜法具有選擇性好、靈敏度高、操作簡單和樣品用樣量少等優點，被應用于諸多復雜混合物體系的精確檢測。而利用熒光納米材料作為熒光探針進行檢測，極大地提高了檢測的靈敏度，且檢測具有操作簡單、檢測時間短和靈敏度高的優點，目前熒光光譜技術已廣泛地應用于環境、化學、醫藥食品等領域，也有一些學者提出使用熒光光譜技術對牛奶中尿素進行檢測，但有關地研究報道很少且與傳統檢測方法相比優勢不足。

發明內容

[技術問題]

目前檢測牛奶中尿素的主要方法有：生物電極傳感器、液相色譜同位素稀釋質譜和液相色譜-串聯質譜法等。其檢測大多耗時且涉及復雜的樣品處理過程，或是需要專業技術人員和昂貴的成本。而利用熒光光譜檢測牛奶中尿素的研究有待進一步開發。

[技術方案]

針對上述問題，本發明提供了一種基于pH敏感碳點(CDs)和脲酶檢測牛奶中尿素的方法，本發明基于CDs熒光強度隨pH變化而變化和脲酶水解尿素導致pH增大這兩個機理，提出了基于pH敏感的CDs和脲酶用于牛奶中尿素的檢測方法，可以實現不用預處理、簡單、靈敏地定量檢測牛奶中的尿素。

本發明提供了一種基于pH敏感碳點和脲酶檢測牛奶中尿素的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將3，5-二氨基苯甲酸分散在乙醇中進行溶劑熱反應，反應結束后，純化，獲得pH敏感碳點；

(2)利用在牛奶中加入尿素配置得到一系列已知尿素濃度的標準牛奶樣品，然后將所得pH敏感碳點和脲酶加入到一系列已知尿素濃度的標準牛奶樣品中，靜置，然后測定相應的熒光發射光譜；同時，測定不加入尿素的牛奶樣品的熒光發射光譜。

(3)采集不加入尿素時熒光發射光譜中490nm波長處的熒光強度峰值F₀，以及一系列已知尿素濃度的標準牛奶樣品的熒光發射光譜中490nm波長處的熒光強度峰值F；計算得到不同尿素濃度的淬滅程度C＝(F₀-F)/F₀；利用淬滅程度C與尿素濃度構建線性檢測模型；

(4)按照步驟(2)測定待測樣品的熒光發射光譜，獲得相應的淬滅程度C；然后通過步驟(3)中的檢測模型計算得到待測樣品中的尿素濃度。