[發明專利]一種重金屬離子的定量檢測方法

在審

• 申請號: 201810102280.5
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108387537A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 魯學文;曾令文;梅婷;方志遠
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/78;G01N33/543
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 郝文婷

本發明公開了一種重金屬離子的定量檢測方法。本發明是在待測樣品中加入標記有一段特定核酸序列的螯合劑，利用包被有重金屬離子抗體的酶標板富集螯合產物，清洗去除游離核酸后，加入擴增和顯色溶液并孵育，檢測吸光值，計算待測樣品中的重金屬離子濃度。本發明方法具有快速、簡便、可實現定量檢測重金屬離子的優點，可用于食品、水質、血清及體液和環境樣品中的重金屬離子快速檢測。

技術領域

本發明屬重金屬離子快速檢測技術領域，更具體地說，本發明涉及一種重金屬離子的快速定量檢測方法。

背景技術

重金屬鎘是一種稀有的分散元素，自然界中鎘為+1價和+2價存在，其中絕大多數為+2價離子，多以硝酸鎘、硫化鎘、氯化鎘、乙酸鎘等形式存在。鎘離子被廣泛應用于電鍍、電池、汽車、航空、顏料、油漆、印刷及塑料等行業。有研究推算，全球每年有2.2萬噸鎘進入土壤，2014年，環境保護部和國土資源部發布全國土壤污染狀況調查公報中提到鎘污染物點位超標率達到7.0％，是其他污染物的好幾倍。鎘并不是人體必需元素，現已成為一種主要的重金屬污染物。

鎘的化合物具有不同的毒性，過度攝入鎘可導致人發生鎘中毒。鎘引起人中毒的劑量平均為100mg。急性中毒癥狀主要表現為惡心、流涎、嘔吐、腹痛、腹瀉，繼而引起中樞神經中毒癥狀。嚴重者可因虛脫而死亡。當環境受到鎘污染后，鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體引起慢性中毒。鎘的生物半衰期為10～30年，且生物富集作用顯著，即使停止接觸，大部分以往蓄積的鎘仍會繼續停留在人體內。長期攝入含鎘食品，可使腎臟發生慢性中毒，主要是損害腎小管和腎小球，導致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。同時，由于鎘離子取代了骨骼中的鈣離子，從而妨礙鈣在骨質上的正常沉積，也妨礙骨膠原的正常固化成熟，導致軟骨病。

世界衛生組織將鎘列為重點研究的食品污染物；國際癌癥研究機構(IARC)將鎘歸類為人類致癌物，會對人類造成嚴重的健康損害；美國毒物和疾病登記署(ATSDR)將鎘列為第7位危害人體健康的物質；我國也是將鎘列為實施排放總量控制的重點監控指標之一。因鎘離子污染事件屢見報端，上世紀60年代日本大范圍的“痛痛病”被確定為日本四大公害病之一，2013年3月，湖南鎘超標大米引起大范圍的恐慌。

針對鎘的毒性，世界上多個國家相繼制定了限制標準。我國《食品中污染物限量》(GB2762～2012)規定大米中鎘限量標準是0.2mg/kg，歐盟已將標準提高至0.1mg/kg；而日本與國際食品法典委員會(CAC)規定大米中鎘限量標準是0.4mg/kg。

目前重金屬檢測存在諸如儀器價格昂貴、檢測費用高、需要專業的技術人員操作等問題，不適合普通實驗室開展檢測，限制了該類方法的推廣與普及，鎘離子檢測也是如此。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種可快速定量檢測重金屬離子的方法。

本發明方法包括如下步驟：

在待測樣品中加入0.1-50μL、10mM的、標記有一段特定核酸序列的螯合劑(可以螯合重金屬離子，螯合產物可被重金屬離子抗體識別)，利用每孔包被有0.01～5μg重金屬離子抗體的酶標板富集螯合產物，在富集過程中，被標記在螯合劑上的核酸被間接富集，再經清洗去除游離核酸后，加入擴增和顯色溶液并孵育(產物經SDA擴增后產生大量的與標記核酸互補的單鏈富G核酸，經折疊后形成G四聚體，其可氧化顯色液，使反應液顯色)，反應終止后檢測吸光值，計算待測樣品中的鎘離子濃度；其中，所述特定核酸序列的長度為20～100nt，且其3’端有一段4～10nt的隨機核酸序列引物，所述引物緊連有一個切刻酶位點，其余區段為富C序列。

優選地，所述螯合劑為EDTA、EGTA或PEI。

優選地，可通過將所述重金屬離子抗體以靜電結合或共價鍵結合等方式偶聯于顆粒物載體上，以代替將重金屬離子抗體包被于酶標板。

優選地，所述顆粒物載體的粒徑為0.1～1μm，其為磁珠、PS微球或氧化硅微球。