[发明专利]一种快速分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的方法

说明书

本发明公布了一种快速分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的新方法。实验筛选了中空纤维膜，优化了径向流速、轴向流速等实验条件。在优化的实验条件下，本方法实现了模拟肺液、细胞培养液、植物营养液等生物样品中氧化铜纳米颗粒和铜离子的有效分离和准确定量。本方法具有抗干扰能力强、分离效率高、操作简单等优点，有望用于动植物组织匀浆等复杂基质样品中氧化铜纳米颗粒的分离分析。

技术领域

本发明属于环境毒理学领域，涉及一种快速分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的方法。

背景技术

氧化铜是一种重要的半导体金属氧化物，其较易形成片状结构，较薄的纳米片向各个方向生长，经缠绕交织而上形成花状、蒲公英状、管状、伞状、线状、棒状等结构。氧化铜纳米颗粒具有高比表面积，独特的晶体结构以及催化和抑菌活性等特点，其在电池、太阳能转换、气体传感器、微电子、杀菌、新型催化剂(取代贵金属)、化妆品等与人们生产生活息息相关的行业中被广泛地应用。

但是氧化铜纳米颗粒在生产、运输、使用、处理以及处置过程会不断地释放到环境中，还可能通过食物链累积；进入生物体后，氧化铜纳米颗粒可与生物大分子相结合，并释放出大量活性氧，产生显著的生物毒性效应；并且氧化铜纳米颗粒还可以通过运动迁移和扩散，实现远距离输送传播，对生态系统中的大范围的群体或者是个体生物带来不同程度的影响；因此氧化铜纳米颗粒的生物安全性引发广泛关注。

为了科学评价氧化铜纳米颗粒的毒性效应和对生物体造成的健康风险，目前多采用可靠分离分析方法来对复杂基质生物样品中氧化铜纳米颗粒进行分析；而传统的分离分析法难以直接用于生物样品中的氧化铜纳米颗粒的分离分析，往往需要耗时很长来对样品进行前处理，这极大限制了对样品的分析效率，同样也无法保证样品的原始形貌不被破坏。

因此亟需发展适用于生物样品中氧化铜纳米颗粒的分离、纯化以及定量方法来科学评估氧化铜纳米的毒性效应、致病机理以及健康风险。

发明内容

本申请一优势在于提供了一种分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的方法，其中，通过中空纤维膜作为分离通道，在该过程中共存离子、分子等被透析出分离通道，小尺寸颗粒由于平衡时比大尺寸颗粒更靠近轴向液流中心，因此在分离过程中将先于大尺寸颗粒被洗脱，从而实现不同尺寸颗粒的分离；经过优化径向流速、轴向流速的实验条件，实现了对复杂生物样品基质中氧化铜纳米颗粒的分离、纯化和定量，其操作简便，分析效率高且分析准确率高。

本申请一优势在于提供了一种分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的方法，其中，该方法受样品基质干扰小，实现了对成分复杂的生物样品中氧化铜纳米颗粒在线分离、纯化以及定量。

本申请的另一优势在于提供了一种分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的方法，三次重复进样进行分析的相对标准偏差(RSD)均小于5％，其重复性好。

为了实现上述至少一个技术优势，本申请提供了一种分离、纯化和定量生物样品中的氧化铜纳米颗粒的方法，包括

通过中空纤维流场流分离系统对生物样品中的氧化铜纳米颗粒进行分离、纯化；

通过电感耦合等离子体发射光谱仪对经分离、纯化得到的氧化铜纳米颗粒进行定量分析；其中

生物样品随着载流液流经中空纤维流场流分离系统，且控制载流液的径向流速为0.3～0.5mL/min，控制载流液的轴向流速为0.15～1.15mL/min，实现生物样品中氧化铜纳米颗粒的分离和纯化。

在根据本申请的一种快速分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的方法中，所述载流液为超纯水、十二烷基硫酸钠、Tr iton X-114、FL-70中的一种。

在根据本申请的一种快速分离、纯化和定量生物样品中氧化铜纳米颗粒的方法中，所述载流液为超纯水。