[發(fā)明專利]一種汞離子檢測試劑及檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910016747.5
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101936905A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳令新;王國慶;李金花;張衛(wèi)衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;許宗富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檢測試劑及檢測方法，具體來說是一種汞離子檢測試劑及檢測方法。

背景技術(shù)

常見重金屬一般具有較大的毒性。人體內(nèi)重金屬的過量積累可影響細(xì)胞水平的新陳代謝和生物體正常運(yùn)作，造成組織器官的不可逆損傷。汞作為最為普遍的重金屬污染物之一，通過燃煤、冶金、火山噴發(fā)和廢物丟棄等途徑大量排放到環(huán)境中。和其他重金屬一樣，汞不僅不能被微生物降解，相反卻在水生微生物作用下生成毒性更大的金屬有機(jī)化合物(如甲基汞)，并在食物鏈的生物放大作用下，經(jīng)成千百倍地富集，從而對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成巨大危害。因此，對水中Hg²⁺的遷移、轉(zhuǎn)化和檢測研究顯得尤為重要。自上世紀(jì)50年代，Hg²⁺對水環(huán)境的污染問題即引起了人們的關(guān)注和分析工作者的重視。目前國內(nèi)Hg²⁺檢測標(biāo)準(zhǔn)方法主要采用冷原子吸收光譜法和二硫腙比色法。前者采用氯化亞錫將水樣中的Hg²⁺還原成單質(zhì)汞，形成汞蒸汽，并以氮?dú)饣蚋稍锟諝庾鬏d體，將其吹入汞測定儀，進(jìn)行冷原子吸收測定。后者則在酸性溶液中利用二硫腙與汞離子生成橙紅絡(luò)合物，經(jīng)萃取溶于三氯甲烷，測490nm波長處吸光度。這些方法或者相對費(fèi)力、費(fèi)時，需要相對復(fù)雜的儀器及熟練的相關(guān)技術(shù)人員方可取得可靠的檢測結(jié)果；或者屬于微量分析方法，難以滿足當(dāng)前日益增長的環(huán)境監(jiān)測要求。

水溶液中金屬離子種類繁多且價態(tài)多變，常規(guī)拉曼分析方法無法直接檢測，選擇性檢測某一種金屬離子更是富有挑戰(zhàn)性的難題。這些限制因素阻礙了常規(guī)拉曼分析方法成為檢測金屬離子的普適分析技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汞離子檢測試劑及檢測方法，它可以簡便快捷、高靈敏度、可選擇性檢測水中Hg²⁺，克服了傳統(tǒng)Hg²⁺檢測方法及檢測試劑的缺點(diǎn)。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種汞離子檢測試劑，該試劑包括納米溶膠、拉曼活性分子標(biāo)記的核酸適配體和電荷修飾劑，三者摩爾比為1～6∶100～500∶5000～20000。

納米溶膠、拉曼活性分子標(biāo)記的核酸適配體和電荷修飾劑三者的摩爾比為3∶200∶10000。

該納米溶膠為金或銀納米溶膠；

拉曼活性分子為羧基四甲基羅丹明(6-carboxytetramethylrhodamine，TAMRA)、羅丹明B(RhodamineB)、羅丹明6G(Rhodamine?6G)等羅丹明類(Rhodamine)、德克薩斯紅(Texas?Red)、花青素類(Cyanine)、熒光素類(Fluorescein)等；

核酸適配體為含有胸腺嘧啶(Thymine，T)的核酸單鏈；

電荷修飾劑為精胺(spermine)、酸類或鹽類，如氯化鈉等；

使用該檢測試劑檢測汞離子的方法，包括如下步驟：

a.合成納米溶膠，其粒度介于10-100納米(nm)之間；這些溶膠是具有表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)的納米粒子；

b.向新鮮納米溶膠中加入拉曼活性分子標(biāo)記的核酸適配體，并混合均勻，其中按上述檢測試劑中的比例確定納米溶膠與核酸適配體量的關(guān)系；

c.繼續(xù)向納米溶膠中加入電荷修飾劑，并混合均勻；

d.向上述體系加入待測樣品，孵育1-5分鐘，孵育即混合反應(yīng)物并等待一定時間使反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)；

e.取上述納米溶膠，測試?yán)⑸涔庾V信號，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這種檢測是基于納米粒子聚集度不同造成的拉曼散射強(qiáng)度或溶膠顏色變化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用拉曼散射(Surface-enhanced?Raman?Scattering，SERS)分析技術(shù)，，對Hg²⁺響應(yīng)快，檢出限在nmol/L水平，同時具有高選擇性，整個操作過程只需10分鐘，簡便快捷，適于環(huán)境水中痕量Hg²⁺的快速檢測。

2、本發(fā)明所采用的納米溶膠合成方法(N.Leopold?and?B.Lendl.J.Phys.Chem.B.，2003，107：5723-5727)合成后的納米溶膠則具有表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)。

3、本發(fā)明采用新鮮的納米溶膠，則避免了因納米溶膠放存時間久，納米粒子聚集，影響拉曼散射效果的增強(qiáng)。

4、本發(fā)明采用精胺作為電荷修飾劑，既可以使帶負(fù)電的核酸適配體吸附到帶負(fù)電的納米粒子表面，又具有聚集納米粒子的功能，起到聚集劑的作用。

本發(fā)明采用如下原理：