[發明專利]離子液體修飾納米金光學探針及檢測砷離子的方法

有效

• 申請號: 201410055768.9
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103760148A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 劉景富;譚志強;陰永光
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: G01N21/75
• 分類號: G01N21/75;G01N21/78;B82Y15/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于環境分析化學領域，涉及一種離子液體修飾的納米金光學探針。

本發明還涉及一種利用離子液體修飾的納米金光學探針進行可視化檢測砷離子的方法。

背景技術

砷是一種廣泛分布的有毒有害元素，在水、土壤、生物體等介質中均有分布。隨著工業的發展，特別是采礦業的迅猛發展，近年來砷污染事件不斷涌現，威脅著人類的健康。人體攝入過量的砷，會引發皮膚、肺、腎等病變（JY?Mo,YJ?Xia,TJ?Wade,et?al,Environ.Health?Perspect.2006,114,835-841）。因為，世界衛生組織規定飲用水中砷的安全閾值為10μg/L。砷的毒性和它的形態密切相關。在環境中，無機形態的砷[As(III)和As(V)]的量一般遠高于有機形態的砷，而且毒性也較大。因此準確測定無機形態的砷具有重要意義，這也是研究其他形態砷的基礎。

原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子體質譜法等原子光譜技術，因其較高的靈敏度和選擇性，成為目前測定砷的主要方法（Y?Cai,Trends?Anal.Chem.2000,19,62-66）。但這些技術方法需要復雜貴重的儀器設備，運行費用較高，不利于該技術的推廣和野外現場分析。可視化檢測法具有運行成本低，操作簡便等優點，但靈敏度相對較低，限制了其在無機砷離子痕量分析中的直接應用。納米金粒子的摩爾消光系數（10⁸-10¹⁰M.^-1cm^-1）比大多數有機物探針高幾個數量級，近年來納米金粒子作為一種新型的光學探針，已在蛋白質、DNA和無機金屬離子等的檢測中得到較多應用（SK?Ghosh,T?Pal,Chem.Rev.2007,107,4797-4862）。然而，目前利用金納米粒子可視化檢測水中砷離子的報道極少，并且，在唯一一篇關于納米金光學探針檢測砷的報道中，由于采用還原性較強的二硫蘇糖醇作修飾劑，無法實現As^III和As^V的分別測定(JR?Kalluri,T?Arbneshi,SA.Khan,et?al,Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,9668-9671.)。因此，選擇合適的修飾劑是實現無機砷離子形態分析的關鍵。近年來，離子液體由于其獨有的物理化學性質和可設計性引起多領域學者的廣發關注[JF?Liu,J?J?nsson,GB?Jiang,Trends?Anal.Chem.2005,24,20-27]。因此，開發一種基于離子液體修飾納米金探針用檢測砷的新方法對環境中無機砷的分析具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種離子液體修飾的納米金光學探針。

本發明的又一目的在于提供一種利用上述納米金光學探針進行可視化檢測砷離子的方法。

為實現上述目的，本發明提供的離子液體修飾的納米金光學探針，采用離子液體和穩定劑進行修飾，通過下述方法得到：

1）于純水中先后加入離子液體和穩定劑，攪拌均勻后加入HAuCl₄繼續攪拌，在上述混合液中加入KBH₄溶液，滴加至溶液顏色呈現紅色在室溫下靜置；其中：離子液體、穩定劑、HAuCl₄和KBH₄的加入量為：

按10mL純水計，離子液體3-6mg，穩定劑1-3mg，濃度1%的HAuCl₄150-250μL，KBH₄1.1mg；

2）采用離心法去除未反應完的試劑，收集離子液體功能化納米金粒子，即得到離子液體修飾的納米金光學探針。

所述離子液體修飾的納米金光學探針，其中，離子液體為三己基十四烷基酰氯。

所述離子液體修飾的納米金光學探針，其中，穩定劑為Triton?X-114或Triton?X-100。

本發明提供的可視化檢測砷離子的方法，采用上述離子液體修飾的納米金光學探針，在水中加入納米金溶液和pH為10-13（優選pH為10.25-10.5）的氨水-硝酸銨緩沖液，常溫下靜置后，先對三價砷離子進行可視化或比色法檢測，再用抗壞血酸進行還原后對五價砷離子進行可視化或比色法檢測。

所述的方法，其中，納米金溶液和氨水-硝酸銨緩沖液的加入量按30μL水計，加入濃度3nM的納米金溶液35-55μL，濃度0.02M氨水-硝酸銨緩沖液25-35μL；抗壞血酸的濃度為10μM。