CN102776266A - 一种重金属汞快速检测卡及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重金属汞快速检测卡及其检测方法，该检测卡结构由下至上依次为：底板、吸附薄片、盖膜，所述底板上分别固定有至少一个吸附显色剂的薄片、至少一个吸附脲酶的薄片，薄片相互不重叠，其中，单位面积的薄片吸附的脲酶与显色剂的用量比为3U：1.6～3.2mL，显色剂含有如下质量百分比的组分：酚红0.05～2.5%，尿素0.8～2%。本发明的检测卡能快速、准确、方便地检测大于或等于0.2mg/L汞的含量；本发明的检测卡成本低，操作简便，检测时间短，无需专业人员，反应灵敏，易于观察判读；本发明的检测卡无毒无害，不会对环境造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及重金属检测，尤其涉及一种重金属汞快速检测卡及其检测方法。
背景技术
随着工业的发展，水质和土壤受重金属的污染问题严重，这将对人体健康造成不良影响。目前出现的重金属检测需要经过强酸、高压、高温样品消化，再用原子吸收仪等设备检测，针对重金属检测样品前处理工序多、检测周期长、需要专业设备和专业操作人员、检测废液污染环境问题，提供一种重金属快速检测的方法和/或产品，对满足目前对于现场重金属快速检测和大量样品筛选的市场需求，填补国内外的空白非常重要。
酶抑制法因具有快速、简便、样品需要量少等优点，受到国内外学者的关注。目前用于痕量重金属测定的常用酶有脲酶、过氧化物酶、黄嘌吟氧化酶、葡萄糖氧化酶、丁酰胆碱脂酶和异柠檬酸脱氢酶等，由于脲酶廉价易得，故而使用最广泛。
脲酶是一种高效的尿素分解催化剂，化学反应速度是常规化学催化的1014倍。脲酶有助于植物和微生物体利用内源性和外源性尿素作为氮源并能将分解产生的氨合成机体蛋白质。目前，商品化脲酶产品主要是从由洋刀豆中提取，国内由于缺乏洋刀豆资源，故我国需要的脲酶依赖进口。酶法灵敏度高，但选择性较差，对单一重金属例子的检测存在一定的困难，目前大多数酶法仅适用于水样的检测，其他样品检测的报道不多。若能实现酶法的广谱性检测，将能得到普遍应用，与其他仪器、方法的联用（如传感器，纸片等）是今后的发展方向，以及对多元素的同时分析也将是研发热点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重金属汞快速检测卡及其检测方法。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：
一种重金属汞快速检测卡，其结构由下至上依次为：底板、吸附薄片、盖膜，所述底板上分别固定有至少一个吸附显色剂的薄片、至少一个吸附脲酶的薄片，薄片相互不重叠，其中，单位面积的薄片吸附的脲酶与显色剂的用量比为3 U：1.6～3.2 mL，显色剂含有如下质量百分比的组分：酚红 0.05～2.5%，尿素0.8～2%。
优选的，显色剂由如下质量百分比的组分组成：酚红 0.05～2.5%，尿素0.8～2%，无水乙醇10～20%，余量为水。
优选的，显色剂由如下质量百分比的组分组成：酚红0.1%，尿素0.8%，无水乙醇10～20%，余量为水。
优选的，脲酶为青豆脲酶。
优选的，青豆脲酶的制备方法：向青豆中加入乙醇水溶液，浸泡，粉碎，离心，上清液为青豆脲酶液，将上清液干燥得青豆脲酶。
优选的，薄片由吸附有显色剂或脲酶的吸水滤纸构成。
优选的，底板由防水材料制成。
重金属汞的快速检测方法，包括以下步骤：
1) 待检物为固体，将待检物粉碎，加入水，混匀，调节pH至7.0～8.0，得待检液；待检物为液体，调节pH至7.0～8.0，得待检液；
2) 采用上述的重金属汞快速检测卡，揭去其盖膜，将待检液加于吸附脲酶的薄片上，于35～40℃反应10～15min；
3) 将重金属汞快速检测卡对折，使步骤2）吸附脲酶的薄片和吸附显色剂的薄片接触，于35～40℃反应3～5min；
4) 打开重金属汞快速检测卡，观察步骤3）吸附显色剂的薄片的颜色，根据颜色判断是否存在重金属汞。
优选的，步骤1）将固体待检物配制成0.1g/mL的待检液。
优选的，步骤2）取100μL的待检液加于吸附脲酶的薄片上。
本发明的有益效果是：
本发明的检测卡能快速、准确、方便地检测大于或等于0.2mg/L的汞含量；本发明的检测卡成本低，操作简便，检测时间短，无需专业人员，反应灵敏，易于观察判读；本发明的检测卡无毒无害，不会对环境造成污染。
附图说明
图1是重金属汞快速检测卡的结构示意图。
具体实施方式
一种重金属汞快速检测卡，其结构如图1所示，注：1为盖膜、2为吸附显色剂的薄片、3为吸附脲酶的薄片、5为底板。薄片粘附在底板5上，盖膜1的边缘粘附在底板相对应的边缘处，盖膜1能盖住薄片2和3，薄片2和薄片3相互不重叠，且其中间为对折线，沿对折线向内对折，可使薄片2和薄片3相叠并相互接触。
重金属汞快速检测卡，底板由防水材料制成，盖膜透明，吸附显色剂的薄片由吸附有显色剂的吸水滤纸构成，吸附脲酶的薄片由吸附有脲酶的吸水滤纸构成。
重金属汞的快速检测方法，包括以下步骤：
1) 待检物为固体，取待检物25g粉碎，加入纯化水，混匀，调节pH至7.0～8.0，得0.1g/mL的待检液；待检物为液体，调节pH至7.0～8.0，得待检液；
2) 采用上述的重金属汞快速检测卡，揭去其盖膜，将100μL的待检液加于吸附脲酶的薄片上，于35～40℃反应10～15min；
3) 将重金属汞快速检测卡对折，使步骤2）吸附脲酶的薄片和吸附显色剂的薄片接触，于35～40℃反应3～5min；
4) 打开重金属汞快速检测卡，观察步骤3）吸附显色剂的薄片的颜色，根据颜色判断是否存在重金属汞。
优选的，步骤1）将固体待检物配制成0.1g/mL的待检液。
优选的，步骤2）取100μL的待检液加于吸附脲酶的薄片上。
结果判断：桃红色为阴性，微红色为阳性，黄色为强阳性。阴性表示待检物汞含量≤0.2mg/L，阳性或强阳性表示待检物汞含量≥0.2mg/L。
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限如此。
实施例所述百分比为质量百分比。
实施例所述的青豆脲酶液的制备方法为：按1g：10mL的比例向青豆中加入10%（wt）乙醇水溶液，浸泡24 h，粉碎，10000r/min 离心30min，上清液即为青豆脲酶液。
实施例1
重金属汞快速检测卡的制作：将直径为15mm的吸水滤纸和直径为12mm的吸水滤纸分别粘于底板上，并将盖膜连接好后，取20μL显色剂加到吸水滤纸（直径15mm）上，取10μL脲酶液加到另一张吸水滤纸（直径12mm）上，室温抽湿2h后盖上盖膜，放入包装袋密封，4～8 ℃保存。
其中，显色剂由酚红和尿素混合溶于乙醇水溶液组成，其配方：酚红0.1%、尿素0.8%、无水乙醇10%、余量为水； 脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/ml。
实施例2
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.1%、尿素0.8%、无水乙醇15%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/mL。
实施例3
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.1%、尿素0.8%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.6 U/mL。
实施例4
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.1%、尿素0.8%、无水乙醇17%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.0 U/mL。
实施例5
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.1%、尿素0.8%、无水乙醇20%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.4 U/mL。
实施例6
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.1%、尿素2%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/mL。
实施例7
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.1%、尿素2%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.6 U/mL。
实施例8
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.1%、尿素2%、无水乙醇20%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.0U/mL。
实施例9
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红1%、尿素2%、无水乙醇17%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.4 U/mL。
实施例10
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2%、尿素0.8%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/mL。
实施例11
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.5%、尿素1.5%、无水乙醇15%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.6 U/mL。
实施例12
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.5%、尿素0.8%、无水乙醇20%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.0 U/mL。
实施例13
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.5%、尿素0.8%、无水乙醇20%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.4 U/mL。
实施例14
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.5%、尿素2%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/mL。
实施例15
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.5%、尿素2%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.6 U/mL。
实施例16
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.5%、尿素2%、无水乙醇17%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.0 U/mL。
实施例17
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.5%、尿素2%、无水乙醇20%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为2.4U/mL。
实施例18
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.05%、尿素2%、无水乙醇20%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/mL。
对比例1
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红0.05%、尿素0.7%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/mL。
对比例2
重金属汞快速检测卡的制作同实施例1，其中，显色剂配方：酚红2.7%、尿素2.5%、无水乙醇10%、余量为水；脲酶液为青豆脲酶液，脲酶液浓度为1.2 U/mL。
灵敏度实验：
将汞(二价汞)溶于纯化水，配制成不同浓度的待检液，用以上实施例及对比例的重金属汞快速检测卡分别检测，所用重金属汞快速检测卡的显色剂由不同比例的酚红和尿素组成，检测方法如下：
1) 采用重金属汞快速检测卡，揭去其盖膜，将速测卡沿对折线向外折叠，使吸附脲酶的薄片朝下，吸附显色剂的薄片朝上；
2) 取100μL待检液加于吸附脲酶的薄片上，于37℃反应10min；
3) 将重金属汞快速检测卡沿对折线向内折叠，使步骤2）吸附脲酶的薄片和吸附显色剂的薄片接触，于37℃反应3min；
4) 打开重金属汞快速检测卡，观察吸附显色剂的薄片的颜色，根据颜色判断是否存在重金属汞。
检测结果见表1，表中“+”代表对空白对照显阳性，表示脲酶受抑制程度较大，颜色为黄色或者浅红色；“— ”代表脲酶收抑制程度较小，桃红色为阴性。由表可知，本发明的重金属汞快速检测卡均能检测大于0.2mg/L的汞含量；其中，实施例1～5的检测卡的检出限均为0.2mg/L，实施例6～18的检出限均为0.5mg/，可见，实施例1～5的检测效果最好，故显色剂浓度为酚红0.1%，尿素0.8%的检测效果最好，能检测到的汞浓度≥0.2mg/L。
分别采用黄豆脲酶、黑豆脲酶作对比实验，采用上述青豆脲酶液的制备方法，分别制备黄豆脲酶液、黑豆脲酶液，按实施例1的条件制备快速检测卡，分别取1.2×10-3 U的黄豆脲酶液、黑豆脲酶液加到吸水滤纸（直径12mm）上，其它条件同实施例1，得到黄豆脲酶的快速检测卡、黑豆脲酶的快速检测卡。
将汞(二价汞)溶于纯化水，配制成不同浓度的汞溶液，采用黄豆脲酶、黑豆脲酶的检测卡检测，检测得到黄豆脲酶的快速检测卡的最低检出限为1.0mg/L，黑豆脲酶的快速检测卡的最低检出限为15.0mg/L，可见，本发明方法采用的青豆脲酶远远优于黄豆脲酶、黑豆脲酶，最低检出限达0.2 mg/L。
分别配制不同浓度的重金属水溶液，采用实施例1的重金属汞快速检测卡，采用灵敏度实验的检测方法，检测各重金属的最低检出限，检测结果见表2，由表可知，本发明的检测卡用于检测其它重金属，检测灵敏度均不高，可见，本发明的检测卡适用于精确检测汞。
Claims (10)
1.一种重金属汞快速检测卡，其结构由下至上依次为：底板、吸附薄片、盖膜，所述底板上分别固定有至少一个吸附显色剂的薄片、至少一个吸附脲酶的薄片，薄片相互不重叠，其中，单位面积的薄片吸附的脲酶与显色剂的用量比为3 U：1.6～3.2 mL，显色剂含有如下质量百分比的组分：酚红 0.05～2.5%，尿素0.8～2%。
2.根据权利要求1所述的重金属汞快速检测卡，其特征在于：显色剂由如下质量百分比的组分组成：酚红 0.05～2.5%，尿素0.8～2%，无水乙醇10～20%，余量为水。
3.根据权利要求2所述的重金属汞快速检测卡，其特征在于：显色剂由如下质量百分比的组分组成：酚红0.1%，尿素0.8%，无水乙醇10～20%，余量为水。
4.根据权利要求1所述的重金属汞快速检测卡，其特征在于：脲酶为青豆脲酶。
5.根据权利要求5所述的重金属汞快速检测卡，其特征在于：青豆脲酶的制备方法：向青豆中加入乙醇水溶液，浸泡，粉碎，离心，上清液为青豆脲酶液，将上清液干燥得青豆脲酶。
6.根据权利要求1所述的重金属汞快速检测卡，其特征在于：薄片由吸附有显色剂或脲酶的吸水滤纸构成。
7.根据权利要求1所述的重金属汞快速检测卡，其特征在于：底板由防水材料制成。
8.重金属汞的快速检测方法，包括以下步骤：
1)待检物为固体，将待检物粉碎，加入水，混匀，调节pH至7.0～8.0，得待检液；待检物为液体，调节pH至7.0～8.0，得待检液；
2)采用权利要求1所述的重金属汞快速检测卡，揭去其盖膜，将待检液加于吸附脲酶的薄片上，于35～40℃反应10～15min；
3)将重金属汞快速检测卡对折，使步骤2）吸附脲酶的薄片和吸附显色剂的薄片接触，于35～40℃反应3～5min；
4)打开重金属汞快速检测卡，观察步骤3）吸附显色剂的薄片的颜色，根据颜色判断是否存在重金属汞。
9.根据权利要求8所述的重金属汞的快速检测方法，其特征在于：步骤1）将固体待检物配制成0.1g/mL的待检液。
10.根据权利要求8所述的重金属汞的快速检测方法，其特征在于：步骤2）取100μL的待检液加于吸附脲酶的薄片上。
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