CN101776608B - 适体修饰纳米金铼催化-碲微粒共振散射光谱测定痕量Hg2+的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适体修饰纳米金铼催化-碲微粒共振散射光谱测定痕量Hg2+的方法,它是利用Hg2+可以稳定ssDNA序列中的T-T错配,使ssDNA无法稳定金铼复合纳米微粒,从而使金铼复合纳米微粒在高浓度电解质条件下发生聚集这一现象,将其和纳米金铼催化反应有机地结合起来,催化反应生成的碲微粒存在共振散射,Hg2+与共振散射强度呈线性关系。测量时先制备已知汞浓度的测试体系和试剂空白体系,测两体系波长在734nm的共振散射强度,绘制工作曲线,再制备样品检测体系,求其ΔI样,依据工作曲线,求得样品中汞的含量。本发明的优点是:与已有的方法相比,本测定方法的仪器简单,操作简便,灵敏度高,选择性好,反应条件容易达到;本方法所用核酸适配体及Hg2+溶液浓度低,试剂用量少,成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及Hg2+的测定方法,特别是一种适体修饰纳米金铼催化-碲微粒共振散射光谱测定痕量Hg2+的方法。
背景技术
汞离子是一种具有很强毒性和分布广泛的金属离子,能够破坏人的大脑、神经系统、肾脏和内皮组织,从而导致很严重的后果。因此,建立一种简便、快速、灵敏度高和选择性好的测定方法就显得尤为重要。目前,测定汞离子的方法主要有冷原子吸收光度法,原子荧光光度法,以及基于生色团和荧光团的化学传感器测定方法等。以上这些方法有的是灵敏度不高,有的是步骤繁琐,不易操作。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足,而提供一种适体修饰纳米金铼催化-碲微粒共振散射光谱测定痕量hg2+的方法,这种方法简单,灵敏度高,选择性好,试剂用量少。
本发明的原理是:在pH 7.0的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液中和0.04mol/L NaCl存在时,核酸适配体ssDNA能与金铼复合纳米微粒结合形成较稳定的AuRessDNA复合物;当溶液中存在Hg2+时,Hg2+与ssDNA形成非常稳定的双链T-T错配复合物,从而使AuRessDNA中的AuRe纳米析出并聚集形成较大微粒,溶液颜色由红变蓝。Hg2+浓度越高,金铼复合纳米微粒聚集越多。
经过过滤可除去反应后聚集的大粒径AuRessDNA复合微粒,以滤液中的AuRe-ssDNA作为纳米催化剂,可催化NaTeO4-酒石酸-SnCl2这一反应,产物碲微粒在734nm处有一共振散射峰;随着Hg2+浓度的增加,使更多的金铼复合纳米微粒聚集,过滤后滤液中AuRe-ssDNA纳米微粒减少,增强作用减弱,共振散射强度降低。据此建立了一个简便、灵敏检测Hg2+的AuRe纳米催化Te(VI)增强共振散射光谱法。
应用催化共振散射光谱法快速测定Hg2+的方法,包括如下步骤:
(1)制备金铼复合纳米微粒:常温下,量取40.0mL二次蒸馏水于50mL锥形瓶,磁力搅拌器搅拌的同时加入0.45mL 2.4×10-2M HAuCl4溶液(1%氯金酸),0.25mL 4.8×10-3M铼酸盐溶液;0.2mL0.20M碳酸钾溶液,充分混合后,加热,使温度在35℃左右,缓慢滴加5.0mL 0.5mg/mL的硼氢化钠,溶液颜色从暗红色变为红黑色再变成红色,之后颜色不再改变,继续搅拌10min。最后定容到50mL,得到浓度为52.2μg/mL(以Au计)的金铼复合纳米微粒,金/铼的摩尔比为9∶1,4℃密封保存;
(2)制备AuRessDNA探针
在50mL锥形瓶中加入1.8mL 0.17μmol/L ssDNA,37.5mL 52.2μg/mL金铼复合纳米微粒,混合均匀室温下静置5min,使ssDNA与金铼复合纳米微粒充分组装形成AuRessDNA备用。以Au计算,其浓度为49.8μg/mL AuRessDNA;
(3)制备滤液:在7支5mL的具塞刻度试管中,依次加入400μL pH 7.0的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液,393μL49.8μg/mL AuRessDNA,混合均匀室温下静置5min,然后加入不同量Hg2+溶液,加入30.0μL2mol/LNaCl溶液,用二次蒸馏水定容到1.5mL。反应液用0.15μm滤膜过滤,取滤液备用,其中第一管不加Hg2+溶液,作溶液的空白;
(4)制备已知Hg2+浓度的催化反应测定体系:在5mL的具塞刻度试管中,依次加入0.3mL0.012mol/LNa2TeO4溶液,0.15mL 0.3mol/L酒石酸溶液;30μL含不同浓度Hg2+的滤液,0.7mL0.9mol/L SnCl2溶液,混匀,定容到3mL。置于恒温水浴锅中在65℃下加热10min。流水快速冷却至室温;用荧光分光光度计,在λex-λem=Δλ=0条件下同步扫描获得共振散射光谱,测定734nm波长处的共振散射光强度I734nm;
(5)按步骤(4)的方法,以不含Hg2+滤液的第一管作为空白体系,并测定其空白体系值(I734nm)0;
(6)计算ΔI734nm=(I734nm)0-I734nm,以ΔI对Hg2+的浓度关系作工作曲线;
(7)样品测定:依照步骤(4)的方法制备检测体系,其中加入的漓江水样为含有Hg2+但未知浓度的被测物,求出被测物的ΔI样;
(8)依据步骤(6)的工作曲线,计算出被测物的Hg2+的浓度。
本方法Hg2+的检出范围为1.33pM-0.267nM。
本发明的优点是:
(1)与已有的方法相比,本测定方法的仪器简单,操作简便,灵敏度高,选择性好,反应条件容易达到。
(2)所用Hg2+溶液和核酸适体溶液浓度较低,试剂用量少。
附图说明
图1为本发明具体实施方式AuRe ssDNA催化体系的共振散射光谱图。
图中:a:0.0012M Na2TeO4-0.015M酒石酸-0nmol/L Hg2+-AuRessDNA滤液-0.21MSnCl2b:a-0.00133nmol/L Hg2+ c:a-0.0066nmol/L Hg2+ d:a-0.0133nmol/L Hg2+ e:a-0.066nmol/L Hg2+ f:a-0.133nmol/LHg2+ g:a-0.267nmol/L Hg2+.
具体实施方式
(1)按照前述步骤(1)所述方法制备金铼复合纳米微粒;
(2)按照前述步骤(2)所述方法制备AuRessDNA探针;
(3)按前述步骤(3)制备滤液;
(4)制备已知Hg2+浓度的催化反应测定体系:在5mL的具塞刻度试管中,依次加入0.3mL0.012mol/L Na2TeO4溶液,0.15mL 0.3mol/L酒石酸溶液;30μL含不同浓度Hg2+的滤液,0.7mL0.9mol/L SnCl2溶液,混匀,定容到3mL。置于恒温水浴锅中在65℃下加热10min。流水快速冷却至室温。用荧光分光光度计volt=400v,入射狭缝宽度=出射缝宽度=5nm,,λex-λem=Δλ=0条件下同步扫描获得共振散射光谱,测定734nm波长处的共振散射光强度I734nm;
(5)按步骤(4)的方法,以不含Hg2+滤液的第一管作为空白体系,并测定其空白体系值(I734nm)0;
(6)计算ΔI734nm=(I734nm)0-I734nm,以ΔI对Hg2+的浓度关系作工作曲线,工作曲线为ΔI=786.4c+4.4,c-Hg2+浓度,单位是nmol/L,线性范围从1.33pmol/L到0.267nmol/L。
(7)样品测定:依照步骤(4)的方法制备检测体系,其中加入的水样为含有Hg2+但未知浓度的被测物,求出被测物的ΔI样,ΔI样=12.3。
(8)依据步骤(6)的工作曲线,计算出被测物的Hg2+的浓度,样品的的浓度为0.010nmol/L。
Claims (3)
1.适体修饰纳米金铼催化-碲微粒共振散射光谱测定痕量Hg2+的方法,其特征是:测定方法包括步骤如下:
(1)制备金铼复合纳米微粒:常温下,量取40.0mL二次蒸馏水于50mL锥形瓶,磁力搅拌器搅拌的同时加入HAuCl4溶液、铼酸盐溶液、碳酸钾溶液,充分混合后,加热,使温度在35℃左右,缓慢滴加硼氢化钠,溶液颜色从暗红色变为红黑色再变成红色,之后颜色不再改变,继续搅拌10min,最后定容到50mL,得到浓度为52.2μg/mL的金铼复合纳米微粒,金/铼的摩尔比为9∶1,4℃密封保存;
(2)制备AuRessDNA探针
在50mL锥形瓶中加入1.8mL 0.17μmol/L ssDNA,37.5mL 52.2μg/mL金铼复合纳米微粒,混合均匀室温下静置5min,使ssDNA与金铼复合纳米颗粒充分组装形成AuRessDNA备用,以Au计算,其浓度为49.8μg/mL AuRessDNA;
(3)制备滤液:在7支5mL的具塞刻度试管中,依次加入400μL pH 7.0的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液,393μL49.8μg/mL AuRessDNA,混合均匀室温下静置5min,然后加入不同量Hg2+溶液,加入30.0μL2mol/L NaCl溶液,用二次蒸馏水定容到1.5mL,反应液用0.15μm滤膜过滤,取滤液备用,其中第一管不加Hg2+溶液,作滤液的空白;
(4)制备已知Hg2+浓度的催化反应测定体系:在5mL的具塞刻度试管中,依次加入0.3mL0.012mol/L Na2TeO4溶液,0.15mL 0.3mol/L酒石酸溶液;30μL含不同浓度Hg2+的滤液,0.7mL0.9mol/L SnCl2溶液,混匀,定容到3mL,置于恒温水浴锅中在65℃下加热10min,流水快速冷却至室温,用荧光分光光度计λex-λem=Δλ=0条件下同步扫描获得共振散射光谱,测定734nm波长处的共振散射光强度I734nm;
(5)按步骤(4)的方法,以不含Hg2+滤液的第一管为空白体系,并测定其共振散射强度(I734nm)0;
(6)计算ΔI734nm=(I734nm)0-I734nm;以ΔI对Hg2+的浓度关系作工作曲线;
(7)样品测定:依照步骤(4)的方法制备检测体系,其中加入的水样为含有Hg2+但未知浓度的被测物,求出被测物的ΔI样;
(8)依据步骤(6)的工作曲线,计算出被测物的Hg2+的浓度。
2.如权利要求1所述的适体修饰纳米金铼催化-碲微粒共振散射光谱测定痕量Hg2+的方法,其特征是:步骤(1)中所述的制备金铼复合纳米微粒,加入的HAuCl4溶液为0.45mL2.4×10-2M,铼酸盐溶液为0.25mL 4.8×10-3M,碳酸钾溶液为0.2mL 0.20M,硼氢化钠为5.0mL0.5mg/mL。
3.如权利要求1所述的适体修饰纳米金铼催化-碲微粒共振散射光谱测定痕量Hg2+的方法,其特征是:测定Hg2+的浓度范围是1.33pM-0.267nM。
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