本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種反應(yīng)人體疲勞程度的尿液檢測試紙及其制備方法。

背景技術(shù)：

疲勞是勞動過程中勞動者由于生理和心理狀態(tài)的變化，產(chǎn)生某一個或某些器官乃至整個機(jī)體力量的自然衰竭狀態(tài)。疲勞是一種生理現(xiàn)象，也是一種心理現(xiàn)象，從本質(zhì)上講是機(jī)體的一種正常生理保護(hù)機(jī)制。從生物醫(yī)學(xué)理論上講，勞動是能量消耗的過程，這個過程持續(xù)到一定程度，中樞神經(jīng)系統(tǒng)將產(chǎn)生抑制作用，繼中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞后，就是反射運(yùn)動神經(jīng)系統(tǒng)的疲勞，反映出動作的靈敏性降低，作業(yè)效率下降。疲勞感是人對于疲勞的主觀體驗(yàn)，而作業(yè)效率下降是疲勞的客觀反應(yīng)。無論腦力作業(yè)、體力作業(yè)、技能作業(yè)、還是人機(jī)系統(tǒng)中人的效能和健康都會因疲勞而受到影響。

尿內(nèi)出現(xiàn)蛋白稱為蛋白尿，也稱為尿蛋白。正常人在安靜時尿中蛋白質(zhì)含量甚微(日排出量＜150mg)，常規(guī)檢驗(yàn)方法不能檢出，故通常稱為陰性；而運(yùn)動能使尿中蛋白質(zhì)排出量增加，易檢測出呈陽性，稱為運(yùn)動性尿蛋白，運(yùn)動性尿蛋白屬于功能性尿蛋白，一般在24h內(nèi)可自行消失。運(yùn)動后尿中蛋白質(zhì)的排泄量因機(jī)體機(jī)能狀態(tài)、運(yùn)動負(fù)荷的不同而不同，因此可根據(jù)運(yùn)動后尿蛋白排泄量和組成成分來評定運(yùn)動員身體機(jī)能狀態(tài)或其適應(yīng)情況。

為了清楚、及時、方便地了解運(yùn)動員的疲勞程度，進(jìn)而能夠進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練，一般取運(yùn)動后和次日晨尿做檢驗(yàn)來評定其疲勞和恢復(fù)程度。如果晨尿中蛋白質(zhì)含量較高，超過正常值，可能是過度疲勞或過度訓(xùn)練的表現(xiàn)。目前，尿蛋白的檢測方法分為多種，包括磺基水楊酸法、加熱乙酸法、干化學(xué)試帶法、濁度法、染料結(jié)合法、化學(xué)比色法。這些方法中多數(shù)需要醫(yī)院檢驗(yàn)科、?？茖?shí)驗(yàn)室、第三方檢測中心等專業(yè)資質(zhì)機(jī)構(gòu)才能操作完成，這樣檢測效率太低。其中的干化學(xué)試帶法操作最為簡便，可以利用肉眼觀察試帶顏色的變化，再與標(biāo)準(zhǔn)板對比得出相應(yīng)的數(shù)值，是快速檢測尿蛋白含量的有效方法。但是，現(xiàn)有尿液中尿蛋白檢測試紙的檢測靈敏度較低，尤其是尿蛋白在尿液中含量甚微時，變色不明顯，嚴(yán)重影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)人體疲勞程度的尿液檢測試紙及其制備方法，該制備方法制備得到的尿液檢測試紙具有較強(qiáng)的親水性，對尿蛋白具有較強(qiáng)的吸附、滲透作用，操作簡便，檢測靈敏度較高。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：

一種反應(yīng)人體疲勞程度的尿液檢測試紙，所述尿液檢測試紙中含有巰基蛋白酶、磷酸二氫鈉、水溶性聚噻吩、四水氯金酸、氫氧化鈉和聚乙烯醇，所述尿液檢測試紙表面包覆有殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜。

進(jìn)一步，所述尿液檢測試紙呈淺黃色，所述尿液檢測試紙表面覆有30μm～100μm厚的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜。

本發(fā)明還公開了一種反應(yīng)人體疲勞程度的尿液檢測試紙的制備方法，所述制備方法是將濾紙浸入體積比為3:1的溶液a、溶液b的混合溶液中，再在濾紙表面覆上一層殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜，所述每升溶液a中含有0.35g～0.85g水溶性聚噻吩、0.35g～0.85g四水氯金酸、16g～26g磷酸二氫鈉、2g～5g氫氧化鈉，所述每升溶液b中含有30g～45g聚乙烯醇、6.5g～13g巰基蛋白酶。

進(jìn)一步，所述制備方法包括以下步驟：

配置溶液a：稱取水溶性聚噻吩、四水氯金酸、磷酸二氫鈉和氫氧化鈉溶于去離子水中攪拌，超聲波混勻，即得到溶液a。

配置溶液b：將稱量好的聚乙烯醇加入去離子水中，加熱使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至常溫后，再加入巰基蛋白酶，攪拌混勻，即得到溶液b。

浸入濾紙：將溶液a與溶液b按3:1的體積比混合均勻得到混合溶液，將裁成長方形條狀的濾紙全部浸入混合溶液中，浸泡10min后取出得到浸吸溶液的濾紙，置于40℃～48℃的烘箱中烘干。

覆膜干燥：將烘干的濾紙完全浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中，浸泡30s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再完全浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中60s取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中180s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，并置于40℃～48℃的烘箱中烘干，即得到表面有殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜的尿液檢測試紙。

進(jìn)一步，所述殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液的制備方法如下：

將殼聚糖溶于1.00％的冰醋酸溶液中，開啟超聲波溶解，加入n-羥基琥珀酰亞胺，繼續(xù)開啟超聲波混勻，再加入edc攪拌至完全溶解，加入精氨酸，繼續(xù)攪拌20h～24h得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液進(jìn)行透析處理，冷凍干燥得到經(jīng)精氨酸改性后的殼聚糖，稱取納米二氧化鈦粉粒溶于去離子水中，超聲20min得到二氧化鈦乳狀液，再加入改性后的殼聚糖，繼續(xù)開啟超聲波超聲，制得殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液。

進(jìn)一步，所述透析處理是將透析袋浸入蒸餾水中充分吸水，將反應(yīng)液裝入透析袋中用蒸餾水透析2天，期間每間隔8小時換一次蒸餾水，最后將透析袋放入16％的聚乙二醇溶液中濃縮24h。

進(jìn)一步，所述納米二氧化鈦的晶型結(jié)構(gòu)為銳鈦礦型，粒徑尺寸為20nm～50nm。

進(jìn)一步，所述二氧化鈦乳狀液的質(zhì)量濃度為45％～55％。

進(jìn)一步，所述二氧化鈦與改性后的殼聚糖的質(zhì)量比為3:1。

進(jìn)一步，所述殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液制備方法中加入改性殼聚糖后的超聲參數(shù)為頻率25khz～35khz,功率110w～150w，超聲時間為20min～30min。

本發(fā)明的尿液檢測試紙上因含有水溶性聚噻吩、四水氯金酸和巰基蛋白酶，未使用狀態(tài)下呈淺黃色，其與尿蛋白接觸會出現(xiàn)顏色變化，隨著尿液中蛋白質(zhì)濃度的增加顏色逐漸加深，由最原始的淺黃色變?yōu)闇\粉色，最后變成紅色，將其與標(biāo)準(zhǔn)色卡相比較，即可判斷出被測尿液中尿蛋白的濃度。該尿液檢測試紙用于尿蛋白的檢測操作簡便、快速、直觀。

殼聚糖是甲殼素脫乙?；漠a(chǎn)物，是一類生物相容性好、可降解、天然無毒的線性多糖生物高分子。殼聚糖中含有自由的氨基和多個羥基，容易進(jìn)行羥基化、醚化、?；⑼榛凹句@化改性。通過接枝改性的方法，在殼聚糖大分子骨架上選擇性地接枝于加工強(qiáng)度高的、親水性強(qiáng)的、具有特殊功能的小分子，能夠改善殼聚糖的性能。經(jīng)精氨酸改性后的殼聚糖具有多孔結(jié)構(gòu)，且對尿蛋白具有吸附作用，用于尿液檢測時，能夠使尿液中的尿蛋白快速吸附在殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜上，在內(nèi)部濾紙的作用下發(fā)生顯色反應(yīng)，具有較高的檢測靈敏度。

本發(fā)明的尿液檢測試紙上覆蓋有一層殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜，該殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜具有有序介孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，在改性后的殼聚糖和二氧化鈦的親水性作用下，能夠快速吸附、滲透尿液中的尿蛋白，并將尿液中的其它雜質(zhì)截留在膜外，從而提高了尿蛋白檢測的靈敏度。尿蛋白通過殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜滲透至內(nèi)部濾紙上，與濾紙上的水溶性聚噻吩結(jié)合后能夠引起聚噻吩結(jié)構(gòu)變化，從而使聚噻吩的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，輸出可以檢測的光學(xué)信號，表現(xiàn)為顏色發(fā)生明顯變化，易于觀察。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液制備實(shí)施例一

稱取50g殼聚糖溶于4.0l質(zhì)量濃度為1.00％的冰醋酸溶液中，開啟超聲波使殼聚糖完全溶解，加入36gn-羥基琥珀酰亞胺，繼續(xù)開啟超聲波混勻，再加入45g1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺攪拌至完全溶解，加入50g精氨酸，繼續(xù)攪拌20h得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液進(jìn)行透析處理，透析處理前先將透析袋浸入蒸餾水中充分吸水，再將反應(yīng)液裝入透析袋中用蒸餾水透析2天，期間每間隔8小時換一次蒸餾水，最后將透析袋放入16％的聚乙二醇溶液中濃縮24h后，在-6℃～-3℃的溫度條件下預(yù)冷凍半個小時，再轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥得到經(jīng)精氨酸改性后的殼聚糖。

稱取15g納米二氧化鈦粉粒溶于去離子水中，得到質(zhì)量濃度為45％的二氧化鈦溶液，常溫下超聲20min得到二氧化鈦乳狀液，再加入5g改性后的殼聚糖，在溫度為45℃，頻率為25khz，功率為110w的條件下超聲分散20min，制得殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液。

殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液制備實(shí)施例二

稱取70g殼聚糖溶于6.5l質(zhì)量濃度為1.00％的冰醋酸溶液中，開啟超聲波使殼聚糖完全溶解，加入50gn-羥基琥珀酰亞胺，繼續(xù)開啟超聲波混勻，再加入60g1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺攪拌至完全溶解，加入38g精氨酸，繼續(xù)攪拌24h得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液進(jìn)行透析處理，透析處理前先將透析袋浸入蒸餾水中充分吸水，再將反應(yīng)液裝入透析袋中用蒸餾水透析2天，期間每間隔8小時換一次蒸餾水，最后將透析袋放入16％的聚乙二醇溶液中濃縮24h后，在-6℃～-3℃的溫度條件下預(yù)冷凍半個小時，再轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥得到經(jīng)精氨酸改性后的殼聚糖。

稱取15g納米二氧化鈦粉粒溶于去離子水中，得到質(zhì)量濃度為55％的二氧化鈦溶液，常溫下超聲20min得到二氧化鈦乳狀液，再加入5g改性后的殼聚糖，在溫度為40℃，頻率為30khz，功率為150w的條件下超聲分散25min，制得殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液。

殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液制備實(shí)施例三

稱取60g殼聚糖溶于5.0l質(zhì)量濃度為1.00％的冰醋酸溶液中，開啟超聲波使殼聚糖完全溶解，加入40gn-羥基琥珀酰亞胺，繼續(xù)開啟超聲波混勻，再加入46g1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺攪拌至完全溶解，加入25g精氨酸，繼續(xù)攪拌22h得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液進(jìn)行透析處理，透析處理前先將透析袋浸入蒸餾水中充分吸水，再將反應(yīng)液裝入透析袋中用蒸餾水透析2天，期間每間隔8小時換一次蒸餾水，最后將透析袋放入16％的聚乙二醇溶液中濃縮24h后，在-6℃～-3℃的溫度條件下預(yù)冷凍半個小時，再轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥得到經(jīng)精氨酸改性后的殼聚糖。

稱取15g納米二氧化鈦粉粒溶于去離子水中，得到質(zhì)量濃度為50％的二氧化鈦溶液，常溫下超聲20min得到二氧化鈦乳狀液，再加入5g改性后的殼聚糖，在溫度為40℃，頻率為35khz，功率為130w的條件下超聲分散30min，制得殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液。

實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三中使用的納米二氧化鈦的晶型結(jié)構(gòu)為銳鈦礦型，粒徑尺寸為20nm～50nm，該納米二氧化鈦的制備方法如下：將四氯化鈦加入無水乙醇中于60℃攪拌8h，制備得到前驅(qū)體溶液，將前驅(qū)體溶液和鹽酸、鋅鹽混合，得到的混合溶液中h⁺/ti＝4、zn/ti＝0.45，將混合溶液于100℃下回流20h，得到沉淀物，過濾，用乙醇洗滌后，干燥粉碎，轉(zhuǎn)入馬弗爐中以每分鐘5℃的升溫速度升溫至650℃下保存3h后，冷卻得到銳鈦礦型納米二氧化鈦。

尿液檢測試紙制備實(shí)施例四

稱取0.35g水溶性聚噻吩、0.45g四水氯金酸、16g磷酸二氫鈉和2g氫氧化鈉溶于1l去離子水中攪拌，開啟超聲波混勻得到溶液a；稱取30g聚乙烯醇加入1l去離子水中，加熱使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至常溫后，再加入6.5g巰基蛋白酶，攪拌混勻得到溶液b；取600ml溶液a和200ml溶液b混合均勻得到混合溶液，將裁成長方形條狀的濾紙全部浸入混合溶液中，浸泡10min后取出得到浸吸溶液的濾紙，置于48℃的烘箱中烘干；將烘干的濾紙完全浸入實(shí)施例一制備的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中，浸泡30s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再完全浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中60s取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中180s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，并置于48℃的烘箱中烘干，即得到表面有殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜的尿液檢測試紙。經(jīng)檢測本實(shí)施例的尿液檢測試紙上的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜厚度為50μm～100μm。

尿液檢測試紙制備實(shí)施例五

稱取0.85g水溶性聚噻吩、0.85g四水氯金酸、26g磷酸二氫鈉和5g氫氧化鈉溶于1l去離子水中攪拌，開啟超聲波混勻得到溶液a；稱取40g聚乙烯醇加入1l去離子水中，加熱使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至常溫后，再加入10g巰基蛋白酶，攪拌混勻得到溶液b；取300ml溶液a和100ml溶液b混合均勻得到混合溶液，將裁成長方形條狀的濾紙全部浸入混合溶液中，浸泡10min后取出得到浸吸溶液的濾紙，置于44℃的烘箱中烘干；將烘干的濾紙完全浸入實(shí)施例一制備的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中，浸泡30s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再完全浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中60s取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中180s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，并置于44℃的烘箱中烘干，即得到表面有殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜的尿液檢測試紙。經(jīng)檢測本實(shí)施例的尿液檢測試紙上的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜厚度為30μm～100μm。

尿液檢測試紙制備實(shí)施例六

稱取0.5g水溶性聚噻吩、0.65g四水氯金酸、20g磷酸二氫鈉和3g氫氧化鈉溶于1l去離子水中攪拌，開啟超聲波混勻得到溶液a；稱取45g聚乙烯醇加入1l去離子水中，加熱使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至常溫后，再加入13g巰基蛋白酶，攪拌混勻得到溶液b；取600ml溶液a和200ml溶液b混合均勻得到混合溶液，將裁成長方形條狀的濾紙全部浸入混合溶液中，浸泡10min后取出得到浸吸溶液的濾紙，置于40℃的烘箱中烘干；將烘干的濾紙完全浸入實(shí)施例二制備的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中，浸泡30s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再完全浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中60s取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中180s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，并置于40℃的烘箱中烘干，即得到表面有殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜的尿液檢測試紙。經(jīng)檢測本實(shí)施例的尿液檢測試紙上的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜厚度為30μm～80μm。

尿液檢測試紙制備實(shí)施例七

稱取0.65g水溶性聚噻吩、0.70g四水氯金酸、22g磷酸二氫鈉和3g氫氧化鈉溶于1l去離子水中攪拌，開啟超聲波混勻得到溶液a；稱取41g聚乙烯醇加入1l去離子水中，加熱使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至常溫后，再加入12g巰基蛋白酶，攪拌混勻得到溶液b；取600ml溶液a和200ml溶液b混合均勻得到混合溶液，將裁成長方形條狀的濾紙全部浸入混合溶液中，浸泡10min后取出得到浸吸溶液的濾紙，置于48℃的烘箱中烘干；將烘干的濾紙完全浸入實(shí)施例三制備的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中，浸泡30s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再完全浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中60s取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，再浸入殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合溶液中180s后取出，用壓縮空氣將濾紙表面吹干，并置于48℃的烘箱中烘干，即得到表面有殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜的尿液檢測試紙。經(jīng)檢測本實(shí)施例的尿液檢測試紙上的殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合膜厚度為40μm～70μm。

標(biāo)準(zhǔn)色卡的制作：精確稱取牛血清蛋白溶于蒸餾水中，配置一系列精確濃度的含牛血清蛋白的溶液，牛血清蛋白的濃度從0到2.0mg/ml，選取實(shí)施例四至七制備得到的尿液檢測試紙分別浸入各種濃度的牛血清蛋白溶液中，浸泡8s后取出，平放5min后用光譜光度計(jì)或光電積分測色儀測得色度，然后按濃度從小到大的順序?qū)?yīng)的顏色涂與銅板紙上，得到標(biāo)準(zhǔn)色卡。

本發(fā)明的尿液檢測試紙的使用方法為將試紙浸入新鮮尿液中，8s后取出，平放5min后，與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色卡相比較，即可判斷出被測尿液中蛋白質(zhì)的濃度。該尿液檢測試紙用于尿蛋白的檢測操作便捷，反應(yīng)靈敏，可以根據(jù)檢測的濃度變化用于人體疲勞程度的判定，如果尿液中尿蛋白濃度呈現(xiàn)較大的增長，已超過正常值，則判定為人體處于疲勞狀態(tài)。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。本發(fā)明未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。