重金屬汞的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種重金屬隸的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)隨著工業(yè)化的發(fā)展，重金屬污染也越來(lái)越嚴(yán)重，日益引起了人們的關(guān)注。隸 作為唯一能夠在生態(tài)系統(tǒng)中完善循環(huán)的重金屬，進(jìn)入水體后可通過(guò)食物鏈而富集，尤其是 魚類，最后被人體吸收，對(duì)人體造成傷害。金屬隸會(huì)導(dǎo)致腦、腎臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng) 和內(nèi)分泌系統(tǒng)受到嚴(yán)重?fù)p害，因此，水中隸的檢測(cè)就顯得尤為重要。目前檢測(cè)重金屬隸的傳 統(tǒng)檢測(cè)方法有：火焰原子吸收法、原子巧光光譜法、電感禪合等離子體質(zhì)譜法、巧光法、試紙 條法等。雖然運(yùn)些方法的精確度和靈敏度都比較好，但是它們往往需要大型儀器，復(fù)雜的檢 測(cè)步驟，需要檢測(cè)人員具備一定的專業(yè)知識(shí)，價(jià)格昂貴，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[000引近些年出現(xiàn)了一些用納米金、有機(jī)發(fā)光團(tuán)、巧光染料、寡核巧酸、DNA酶化及電化學(xué) 等方法來(lái)檢測(cè)重金屬。其中納米金顆粒具有獨(dú)特物理化學(xué)W及光學(xué)特性，其尺寸小，表面易 修飾，消光系數(shù)是普通有機(jī)染料的幾倍，故納米金作為探針可W檢測(cè)金屬離子、陰離子、小 分子物質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。納米金檢測(cè)重金屬離子的研究十分的普遍，各類繁多。但是大 部分的存在檢測(cè)限過(guò)窄，檢出限高于國(guó)家制定的最高濃度標(biāo)準(zhǔn)，特異性有待提高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種靈敏度高、選擇性好、 快速簡(jiǎn)單的隸離子檢測(cè)方法。 陽(yáng)〇化]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供了一種重金屬隸的檢測(cè)方法，將待測(cè)溶液加入到含有 納米金顆粒、木瓜蛋白酶和2, 6-化晚二簇酸的反應(yīng)體系中進(jìn)行反應(yīng)，根據(jù)紫外可見(jiàn)吸收光 譜檢測(cè)的吸光度變化和反應(yīng)體系中顏色的變化對(duì)待測(cè)溶液中的重金屬隸進(jìn)行定量和定性 檢測(cè)。
[0006] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述反應(yīng)體系的制備方法為：將含納米金顆粒的溶液與 木瓜蛋白酶在避光條件下混合得到混合溶液，將所述混合溶液離屯、重溶后加入2, 6-化晚 二簇酸，振蕩后在避光條件下靜置，形成反應(yīng)體系。 W07] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述木瓜蛋白酶溶液的濃度為1.0X10 5m~ 1. 0X10 %。進(jìn)一步優(yōu)選的，木瓜蛋白酶溶液的濃度為1. 0X10 7m。
[0008] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述含納米金顆粒的溶液中，納米金顆粒的濃度為2~ lOnM。
[0009] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述2, 6-化晚二簇酸的濃度為5X10 3M~5. 0X10 5M。 進(jìn)一步優(yōu)選的2, 6-化晚二簇酸的濃度為5X10 4M。
[0010] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，納米金顆粒、木瓜蛋白酶和PDCA的摩爾比為 2 : 100 : 5.OXl〇5。
[0011] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述納米金顆粒采用W下方法制備得到：將氯金酸溶液 與巧樣酸=鋼溶液在沸騰狀態(tài)下攬拌，直至所得溶液顏色由初始的淡黃色轉(zhuǎn)為清亮酒紅色 時(shí)停止加熱，繼續(xù)攬拌15min~20min，制得納米金顆粒溶液。
[0012] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為30°C~60°C。進(jìn)一步優(yōu)選的反應(yīng)溫 度為30°C。
[0013] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述反應(yīng)的抑值為6. 0~9. 0。進(jìn)一步優(yōu)選的反應(yīng)抑 值為6.0。
[0014] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為15~25min。
[0015] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述定性檢測(cè)方法為：根據(jù)反應(yīng)體系中顏色變化來(lái)判斷 Hg2+是否存在，當(dāng)待測(cè)溶液中含有化2+時(shí)，隨著化2+的濃度逐漸升高，反應(yīng)體系的顏色由紅 色逐漸變?yōu)闇\紫色、深紫色、藍(lán)色；當(dāng)待測(cè)溶液中不含有Hg2+時(shí)，反應(yīng)體系的顏色為紅色。
[0016] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述定性檢測(cè)方法為：根據(jù)納米金顆粒的紫外吸收峰是 否發(fā)生紅移，判斷待測(cè)溶液中Hg2+是否存在，當(dāng)待測(cè)溶液中含有化叩寸，納米金顆粒的紫外 吸收峰發(fā)生紅移；當(dāng)待測(cè)溶液中不含有Hg2+時(shí)，納米金顆粒的紫外吸收峰不發(fā)生紅移。
[0017] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述定量檢測(cè)方法為：將已知濃度的Hg2+配制成梯度濃 度，加入到所述反應(yīng)體系中，通過(guò)紫外可見(jiàn)吸收光譜檢測(cè)520nmW及650nm處的吸光度變 化，根據(jù)Aew/As2。的比值及化2+的濃度建立線性回歸方程： 陽(yáng)0化]y = 0.0252X+0. 1139 ;
[0019] 其中，y為紫外可見(jiàn)吸收光譜中650皿和520皿處的吸光度的比值A(chǔ)ew/Ae2。，X為所 述待測(cè)溶液中Hg2+的含量，單位為iiM。 W20] 上述的檢測(cè)方法，優(yōu)選的，所述線性回歸方程中，Hg2+的線性檢測(cè)范圍為 0. 01 yM ~14 yM。
[0021] 本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于：
[0022] 本發(fā)明提供了一種重金屬隸的檢測(cè)方法，采用納米金顆粒、木瓜蛋白酶和2, 6-化 晚二簇酸構(gòu)成反應(yīng)體系，其中木瓜蛋白酶是一種含琉基的膚鏈內(nèi)切酶，具有蛋白酶和醋酶 的活性。它具有212個(gè)氨基酸殘基，其中有7個(gè)半脫氨酸殘基，可W直接與納米金顆粒表面 連接，具有的氨基又能與Hg2+結(jié)合，能夠同時(shí)連接納米金顆粒和化2+。使得有化2+存在時(shí)， 納米金顆粒沉聚，發(fā)生顏色變化，其表面等離子體共振吸收峰發(fā)生紅移。單獨(dú)用木瓜蛋白酶 對(duì)納米金顆粒進(jìn)行表面修飾后，在對(duì)化 2+的檢測(cè)應(yīng)用中，特異性和靈敏度還有待提高。而 PDCA-端通過(guò)簇基與納米金顆粒表面連接，另一端與Hg2+結(jié)合起來(lái)，納米金顆粒表面的電 子發(fā)生集體振蕩，從而引起520nm處的表面等離子體共振吸收峰發(fā)生紅移，納米金顆粒聚 集，溶液由清亮的酒紅色變成淡紫色、深紫色，甚至是藍(lán)色，根據(jù)溶液中顏色的變化可判斷 待測(cè)溶液中是否含有重金屬隸。同時(shí)520nm處等離子體共振吸收峰的強(qiáng)度也隨著Hg2+濃度 的變化而變化，進(jìn)而根據(jù)Aew/As2。的比值達(dá)到對(duì)待測(cè)溶液中重金屬隸進(jìn)行定量檢測(cè)的目的。 加入PDCA后，本發(fā)明所述的方法對(duì)Hg2+的檢測(cè)，其靈敏度和特異性有明顯提高，檢出限達(dá)到 lOnM，符合EPA(美國(guó)環(huán)境保護(hù)署）所規(guī)定的飲用水中Hg2+的最高濃度標(biāo)準(zhǔn)。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0024] (1)本發(fā)明提供了一種重金屬隸的檢測(cè)方法，W納米金顆粒、木瓜蛋白酶和PDCA 形成反應(yīng)體系，通過(guò)共價(jià)鍵相互連接，能夠提高檢測(cè)的靈敏度，檢出限可W達(dá)到EPA(美國(guó) 環(huán)境保護(hù)署）對(duì)于飲用水中隸含量的最高濃度標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)該檢測(cè)方法的特異性也得到了提 局。
[00巧](2)本發(fā)明提供了一種重金屬隸的定性檢測(cè)方法，根據(jù)反應(yīng)體系中顏色變化來(lái)判 斷Hg2+是否存在，當(dāng)待測(cè)溶液中含有化2+時(shí)，隨著化2+的濃度逐漸升高，其納米金顆粒的顏 色由紅色逐漸變?yōu)闇\紫色、深紫色、藍(lán)色，通過(guò)肉眼可W直接觀察得到檢測(cè)物是否存在，檢 測(cè)方法簡(jiǎn)單、操作方便。
[00%] (3)本發(fā)明提供了一種重金屬隸的定性檢測(cè)方法，根據(jù)納米金顆粒的紫外吸收峰 是否發(fā)生紅移，判斷待測(cè)溶液中Hg2+是否存在，具有檢測(cè)靈敏度高，不需要特殊昂貴的儀 器，操作方便等優(yōu)勢(shì)。
[0027] (4)本發(fā)明提供了一種重金屬隸的定量檢測(cè)方法，將待測(cè)溶液進(jìn)行紫外可見(jiàn)吸收 光譜檢測(cè)，根據(jù)紫外可見(jiàn)吸收光譜中650nm和520nm處的吸光度的比值A(chǔ)ew/Ae2。對(duì)待測(cè)溶液 中隸濃度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)靈敏度高；利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)可W檢測(cè)出具體的濃度，不需 要特殊昂貴的儀器，具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、成本低廉、操作方便、且對(duì)環(huán)境無(wú)害的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0029] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中加入不同摩爾濃度木瓜蛋白酶溶液W及相同摩爾濃度 PDCA得到的紫外光譜。
[0030] 圖2為根據(jù)圖1中Aew/Asw的比值繪制的柱狀圖。 陽(yáng)03U 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中不同溫度下得到的650nm與520nm處吸光度比值的柱狀 圖。
[0032]圖 4 為本發(fā)明實(shí)施例 4 中不同濃度Hg2+〇). 01yM、0.lyM、2yM、4yM、6yM、8yM、 14yM)的紫外-可見(jiàn)光譜圖。
[003引圖5為根據(jù)圖4中Aew/Asw的比值繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0034]圖6為本發(fā)明實(shí)施例5中不同種類粒子（A13\ Ca2\ Cd2\ Cu2\化2\Hg2\化3\r、Mg2\ Mn2\畑/、Pb2\化2\化+)的紫外-可見(jiàn)光譜圖。 陽(yáng)03引圖7為根據(jù)圖6中Aew/Asw的比值繪制的柱狀圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]W下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而 限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037] 實(shí)施例
[0038]W下實(shí)施例中所采用的材料和儀器均為市售，所有實(shí)施例得到的結(jié)果均做了 3次 W上重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 陽(yáng)039] 實(shí)施例1 : W40] -種