專利名稱：應(yīng)用于水體重金屬檢測的檢測液及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水體檢測環(huán)境領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于水體重金屬檢測的檢測液及其使用方法。
背景技術(shù)：
目前由于礦產(chǎn)開采、冶煉加工、機械制造以及儀器儀表、有機物合成等工業(yè)中的重金屬廢水排放，造成不少由重金屬(如鉛、汞、鎘、鈷等)引起的水環(huán)境污染。重金屬廢水是對環(huán)境污染最嚴(yán)重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一，因此鉛、汞、鎘、鈷等離子的濃度也成為了水環(huán)境監(jiān)測的重要指標(biāo)。通過檢測水體中鉛、汞、鎘、鈷等離子的濃度，從而大致反應(yīng)出水體的重金屬污染程度。傳統(tǒng)的重金屬監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)分析方法主要以分光光度法和原子吸收分光光度法為主，利用被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)的特定吸收對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。隨時科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，國內(nèi)應(yīng)用較多的其他方法還有原子吸收法、原子熒光法以及較先進(jìn)的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體-質(zhì)譜法(ICP-MS)等分析方法。針對此類大型設(shè)備昂貴，操作復(fù)雜、維護(hù)量大、成本較高，不易實現(xiàn)現(xiàn)場檢測等弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于檢測水體中重金屬含量的檢測液，此檢測液在檢測水體中重金屬離子時具有操作簡單、速度快、靈敏度高、線性范圍寬、使用成本低、能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場檢測等優(yōu)點；同時，還提供一種應(yīng)用上述檢測液的檢測水體重金屬含量的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第一技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于水體重金屬檢測的檢測液，所述熒光檢測液包括Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶和熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶；
所述Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得:包括:
將含有Eu3+離子的銪穴狀化合物與300nM的1- (3- 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺溶液和300nM的N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液攪拌混合活化30min形成第一活化混合液；將50nM木瓜蛋白酶與所述第一活化混合液攪拌混合在20°C 30°C的條件下偶聯(lián)反應(yīng)形成Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶；
所述熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得:包括:
將熒光染料XL665或熒光染料d2與300nM的1_(3_ 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺溶液和300nM的N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液攪拌混合活化30min形成第二活化混合液；將50nM木瓜蛋白酶與所述第二活化混合液攪拌混合在20°C 30°C的條件下偶聯(lián)反應(yīng)形成熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶；
上述第一技術(shù)方案中的進(jìn)一步改進(jìn)方案如下:
1.上述方案中，所述Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶經(jīng)透析袋過濾獲得純化后的Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶。
2.上述方案中，所述XL665修飾的木瓜蛋白酶經(jīng)透析袋過濾獲得純化后的XL665修飾的木瓜蛋白酶。3.上述方案中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的時間為2 h。4.上述方案中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度為25°C。本發(fā)明采用的第二技術(shù)方案是:一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述檢測液的檢測水體中重金屬含量的使用方法，其特征在于:包括以下步驟:
步驟1.將所述檢測液加入待檢測水溶液后經(jīng)的激發(fā)光源激發(fā)從而檢測在620nm和665nm波長的熒光發(fā)射強度，并計算665nm熒光發(fā)射強度與620nm熒光發(fā)射強度比值獲得待測液熒光比值；
步驟2.將待測液熒光比值與標(biāo)準(zhǔn)熒光曲線對比從而獲得待檢測水溶液中重金屬離子的濃度，所述標(biāo)準(zhǔn)熒光曲線為基于若干種已知重金屬濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液和所述熒光檢測液混合后獲得的液熒光比值標(biāo)定出的熒光曲線。上述第二技術(shù)方案中的進(jìn)一步改進(jìn)方案如下:
1.上述方案中，所述已知重金屬濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液包括0.1 nM、l nM、10 nMUOO nM和I nM的標(biāo)準(zhǔn)溶液。2.上述方案中，所述重金屬包括Hg2+、Cu2+、Pb2+。3.上述方案中，所述激發(fā)光源產(chǎn)生的光源波長為360nm。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果:
1.本發(fā)明檢測液及其檢測方法，其待檢測水體中重金屬離子使得熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶、Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶聚集，從而拉近兩者之間的距離，導(dǎo)致兩個熒光基團(tuán)接近時產(chǎn)生Eu3+鹽和XL665之間的熒光能量共振轉(zhuǎn)移的特性，在激發(fā)時被穴狀化合物捕獲的部分能量釋放，發(fā)射波長為620nm ;另一部分能量轉(zhuǎn)移到XL665或熒光染料d2，發(fā)射波長為665nm，從而達(dá)到對水體環(huán)境中的重金屬物質(zhì)進(jìn)行檢測的目的，提高了廢水中重金屬離子檢測效率、及時性和檢測靈敏度。2.本發(fā)明檢測液及其檢測方法，Eu3+鹽與1- (3- 二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺溶液和N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液-3-乙基碳二亞胺溶液混合活化Eu3+鹽表面氨基基團(tuán)，木瓜酶過量可以增加Eu3+鹽和木瓜酶的連接效率，既不會過于浪費試劑；又不會因為過量的活化劑的加入影響Eu3+鹽和熒光染料XL665的產(chǎn)品性能；其次，本發(fā)明中1- (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺溶液與N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液與Eu3+鹽混合，熒光染料XL665與1- (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺溶液和300nM的N-羥基硫代琥珀酰亞胺混合可活化Eu3+鹽表面氨基基團(tuán)，從而和木瓜酶表面的羧基基團(tuán)進(jìn)行偶聯(lián)。


附圖1為本發(fā)明反應(yīng)原理示意 附圖2為本發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)曲線計算示意 附圖3為無重金屬離子存在的情況下得到的熒光光譜 附圖4為本發(fā)明重金屬離子存在的情況下得到的熒光光譜圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實施例:一種應(yīng)用于水體重金屬檢測的檢測液，所述熒光檢測液包括Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶和熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶；
所述Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得:包括:
將含有Eu3+離子的銪穴狀化合物與300nM的1- (3- 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺溶液和300nM的N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液攪拌混合活化30min形成第一活化混合液；將50nM木瓜蛋白酶與所述第一活化混合液攪拌混合在20°C 30°C的條件下偶聯(lián)反應(yīng)形成Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶；
所述熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得:包括:
將熒光染料XL665或熒光染料d2與300nM的1_(3_ 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺溶液和300nM的N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液攪拌混合活化30min形成第二活化混合液；將50nM木瓜蛋白酶與所述第二活化混合液攪拌混合在20°C 30°C的條件下偶聯(lián)反應(yīng)形成熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶；
上述Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶經(jīng)透析袋過濾獲得純化后的Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶；上述XL665修飾的木瓜蛋白酶經(jīng)透析袋過濾獲得純化后的XL665修飾的木瓜蛋白酶。上述偶聯(lián)反應(yīng)的時間為2 h ;上述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度為25°C。一種應(yīng)用上述檢測液的檢測水體中重金屬含量的檢測方法，包括以下步驟:
步驟1.將所述檢測液加入待檢測水溶液后經(jīng)的激發(fā)光源激發(fā)從而檢測在620nm和
665nm波長的熒光發(fā)射強度，并計算665nm熒光發(fā)射強度與620nm熒光發(fā)射強度比值獲得待測液熒光比值；
步驟2.將待測液熒光比值與標(biāo)準(zhǔn)熒光曲線對比從而獲得待檢測水溶液中重金屬離子的濃度，所述標(biāo)準(zhǔn)熒光曲線為基于若干種已知重金屬濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液和所述熒光檢測液混合后獲得的液熒光比值標(biāo)定出的熒光曲線；所述已知重金屬濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液包括0.1nM、InM、IOnMUOOnM和InM的標(biāo)準(zhǔn)溶液。上述重金屬包括Hg2+、Cu2+、Pb2+ ;上述激發(fā)光源產(chǎn)生的光源波長為360nm。以上內(nèi)容進(jìn)一步闡述如下。反應(yīng)原理如圖1所示，Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶組分用量、濃度如表I所示。表 I
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于水體重金屬檢測的檢測液，其特征在于:所述熒光檢測液包括Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶和熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶； 所述Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得:包括: 將含有Eu3+離子的銪穴狀化合物與300nM的1- (3- 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺溶液和300nM的N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液攪拌混合活化30min形成第一活化混合液； 將50nM木瓜蛋白酶與所述第一活化混合液攪拌混合在20°C 30°C的條件下偶聯(lián)反應(yīng)形成Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶； 所述熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得:包括: 將熒光染料XL665或熒光染料d2與300nM的1_(3_ 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺溶液和300nM的N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液攪拌混合活化30min形成第二活化混合液； 將50nM木瓜蛋白酶與所述第二活化混合液攪拌混合在20°C 30°C的條件下偶聯(lián)反應(yīng)形成熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測液，其特征在于:所述Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶經(jīng)透析袋過濾獲得純化后的Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測液，其特征在于:所述XL665修飾的木瓜蛋白酶經(jīng)透析袋過濾獲得純化后的XL665修飾的木瓜蛋白酶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測液，其特征在于:所述偶聯(lián)反應(yīng)的時間為2h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測液，其特征在于:所述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度為25°C。
6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述檢測液的檢測水體中重金屬含量的使用方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1.將所述檢測液加入待檢測水溶液后經(jīng)的激發(fā)光源激發(fā)從而檢測在620nm和665nm波長的熒光發(fā)射強度，并計算665nm熒光發(fā)射強度與620nm熒光發(fā)射強度比值獲得待測液熒光比值； 步驟2.將待測液熒光比值與標(biāo)準(zhǔn)熒光曲線對比從而獲得待檢測水溶液中重金屬離子的濃度，所述標(biāo)準(zhǔn)熒光曲線為基于若干種已知重金屬濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液和所述熒光檢測液混合后獲得的液熒光比值標(biāo)定出的熒光曲線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征在于:所述已知重金屬濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液包括 0.1nM, InM, IOnM, IOOnM 和 InM 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征在于:所述重金屬包括Hg2+、Cu2+、Pb2+。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征在于:所述激發(fā)光源產(chǎn)生的光源波長為360nmo
全文摘要
本發(fā)明公開一種應(yīng)用于水體重金屬檢測的檢測液及其使用方法，包括熒光檢測液包括以下組分Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶；熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶；Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得包括將銪穴狀化合物與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺和N-羥基硫代琥珀酰亞胺活化形成第一活化混合液；將木瓜蛋白酶與第一活化混合液偶聯(lián)反應(yīng)形成Eu3+鹽修飾的木瓜蛋白酶；熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶通過以下工藝獲得包括將熒光染料XL665與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺和N-羥基硫代琥珀酰亞胺活化形成第二活化混合液；將木瓜蛋白酶與第二活化混合液偶聯(lián)反應(yīng)形成熒光染料XL665修飾的木瓜蛋白酶。本發(fā)明具有操作簡單、速度快、靈敏度高、線性范圍寬、使用成本低、能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場檢測等優(yōu)點。
文檔編號G01N21/64GK103185711SQ201310074518
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者劉小龍, 楊曉冬, 張云, 王毅婧, 魏達(dá)秀 申請人:劉小龍, 楊曉冬, 張云