CN104345054B - 一种甲基汞离子的检测方法 - Google Patents
一种甲基汞离子的检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104345054B CN104345054B CN201410571071.7A CN201410571071A CN104345054B CN 104345054 B CN104345054 B CN 104345054B CN 201410571071 A CN201410571071 A CN 201410571071A CN 104345054 B CN104345054 B CN 104345054B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dna
- solution
- methyl mercury
- fluorescein
- fluorescence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明公开了一种甲基汞离子的检测方法。该结合纳米材料的优势，利用甲基汞离子对以标记了荧光素的富T碱基DNA为模板的银纳米颗粒形成的阻断，实现荧光的保留，以此来检测甲基汞离子。本发明的甲基汞离子的检测方法方便简单快速，无需昂贵仪器，花费低廉，检测灵敏度高，同时能够在对甲基汞离子实现高响应的同时较好的克服二价汞离子的干扰，具有良好的实际应用前景。
Description
技术领域
本发明属于纳米技术和分析检测领域，具体涉及一种甲基汞离子检测方法。
背景技术
汞是一种具有很强毒性的重金属，并且由于其分布广泛，容易形成各种形态的污染物。在各种形态的汞化合物中，有机汞，尤其是其中的甲基汞，因其具有很强的脂溶性，易于穿透血脑屏障，具有比无机汞强很多的中枢神经毒性，此外，由于其性质稳定，难以代谢，容易在生物体内进行原型蓄积，使其成为了一种备受关注的高毒性物质(《The Toxicologyof Mercury and Its Chemical Compounds》，Crit.Rev.Toxicology.2006,36,609-662)。自然界中的甲基汞多是在微生物的作用下由无机汞转变而来，并能通过食物链进行富集。历史上，日本的熊本县水俣湾曾经由于人们误食了含有大量甲基汞的鱼类而出现了严重的运动，感觉机能萎缩的病症，也就是后来为人所熟知的水俣病。由此可见，甲基汞的检测对环境和人类的健康都具有非常重要的意义。
现有的甲基汞检测手段主要是一些传统的仪器方法，例如：原子吸收光谱，原子荧光光谱，电感耦合等离子共振质谱等这些传统的金属检测仪器以及与气相色谱，高效液相色谱等分离手段进行联用，这些方法无一例外地都需要较长的样品前处理步奏，以及昂贵的仪器花费。
荧光分析方法由于其高灵敏度，高选择性，简单快速的优势，在金属离子的检测应用中得到了广泛的发展，今年来，也出现了一些针对甲基汞设计的有机荧光探针。如：《Achemodosimeter approach to fluorescent sensing and imaging of inorganic andmethylmercury species》，Chem Commun，2009，2115-2117，《Fluorescent detection ofmethylmercury by desulfurization reaction of rhodamine hydrazidederivatives》，Org.Biomol.Chem.2009，7，4590-4593等。但这些工作都无一例外的存在一个缺陷，不能实现单一识别甲基汞离子而不对汞离子响应，相反地，由于甲基汞与配体结合较弱，往往二价汞离子的响应要明显高于甲基汞离子。由此可见，设计一个简单，快速，同时相对于二价汞离子，对甲基汞离子具有高响应的荧光探针具有重要的意义。
银纳米颗粒作为一种的常见贵金属纳米材料，继金纳米颗粒之后，吸引了广泛的关注。类似于金纳米颗粒，银纳米颗粒在400nm左右具有特征的等离子共振吸收峰，该特征峰随着纳米颗粒分散性的变化而变化。结合银纳米颗粒所具有更高的消光系数，这使 得其相较于金纳米颗粒而言用于比色检测能够达到更高的灵敏度，而基于银纳米颗粒的比色检测方法已被应用到DNA，金属离子，蛋白质等目标物的检测当中。同时银纳米颗粒具有拉曼增强的性质，作为常见的拉曼增强基底而被广泛的应用于设计拉曼信号输出探针。
最近，M.Dickson等提出了以DNA为模板合成银纳米团簇的方法，该方法通过先将一定比列，而正因为粒径较小，产生纳米尺寸效应，具有离散的电子能级，电子容易被激发因而这一类团簇往往具有较强的荧光，该工作发表在JACS上(《DNA-Templated AgNanocluster Formation》，J.Am.Chem.Soc.2004，126，5207-5212)。接下来，该课题组继续研究发现银纳米簇的荧光是跟模板DNA链的序列密切相关的，通过改变序列，可以调控发射的波长达到近红外区域(《Oligonucleotide-Stablized Ag Nanocluster Fluorophores》，J.Am.Chem.Soc.2008，130，5038-5039)。此后，一系列利用具有荧光的银纳米簇进行分析检测的工作得到了发表，包括DNA，金属离子，以及单碱基多态性分析等。
当增加银离子与DNA的比例时，利用DNA为模板形成的银纳米颗粒不再具有荧光，而且它们会与DNA相连的荧光基团的荧光将起到较强的猝灭作用。同时，文献中曾经报道过，DNA序列中的T碱基与甲基汞离子具有的结合常数最强(《Association Constants ofMethylmercuric and Mercuric Ions with Nucleosides》，J.Am.Chem.Soc.1964，86，2059-2065)，那么，在甲基汞离子存在的情况下，银离子的结合位点被占据，将不能形成以富含T碱基DNA为模板的银纳米颗粒，标记在DNA上的荧光素的荧光得到保留。此外，由于二价汞离子能与富含T碱基的DNA序列形成T-Hg2+-T的稳定结构(《MercuryII-MediatedFormation of Thymine HgII Thymine Base Pairs in DNA Duplexes》，J.Am.Chem.Soc.2006，86，2059-2065)，当汞离子存在时，在硼氢化钠的还原下，将会在富含T碱基的DNA上形成银汞纳米颗粒，同样能起到淬灭荧光素荧光的作用。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种甲基汞离子的检测方法。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
所述甲基汞离子的检测方法包括如下步骤：
(1)在Tris-HNO3缓冲溶液中加入标记了荧光素的DNA溶液，Tris-HNO3缓冲溶液与标记了荧光素的DNA溶液的体积比为50～60:1，震荡混匀，得混合液1；所述Tris-HNO3缓冲溶液的pH为7.2～7.4，Tris-HNO3缓冲溶液中Tris的浓度为10mM/L～ 20mM/L，所述标记了荧光素的DNA溶液的浓度为4.8μM/L～5.2μM/L；
(2)向混合液1中加入硝酸银溶液，所述硝酸银溶液与步骤(1)中标记了荧光素的DNA溶液的体积比为1:0.9～1.1，震荡混匀，静置，使银离子与DNA充分作用并吸附到DNA上，得混合液2；所述硝酸银溶液的浓度为0.8mM/L～1.2mM/L；
(3)向混合液2中加入甲基汞离子溶液，甲基汞离子溶液与步骤(2)所述硝酸银溶液的体积比为1:1，摇匀，得混合液3；
(4)向混合液3中加入硼氢化钠溶液；所述硼氢化钠溶液的浓度为8mM/L～12mM/L，硼氢化钠溶液与步骤(2)所述硝酸银溶液的体积比为0.1～0.5:1；
(5)于490～600nm的荧光光谱条件下检测混合液3中的荧光素含量。
优选地，步骤(3)所述甲基汞离子溶液中甲基汞离子浓度为1.0μM/L～1.0mM/L。
优选地，所述标记了荧光素的DNA溶液中的DNA为富含T碱基的20～45个碱基的DNA序列。
优选地，所述标记了荧光素的DNA溶液中的DNA为富含T碱基的25个碱基的DNA序列。
优选地，所述标记了荧光素的DNA溶液中的DNA序列为5’-FAM-CTTTGTTCTTAAAAATTGTTCTTTG-3’(SEQ ID NO.1)。
下面结合原理对本发明作进一步说明：
在Tris-HNO3缓冲溶液中加入标记了的荧光素的富T碱基DNA，向上述溶液中加入硝酸银溶液，震荡混匀，静置，使银离子与DNA充分作用；向上述溶液中加入硼氢化钠，银离子在DNA上被还原形成银纳米颗粒，荧光素的荧光被淬灭。若在加入硼氢化钠前向溶液中加入一定量的甲基汞离子作用一段时间，则银离子会在甲基汞离子的竞争作用下脱离DNA序列，只形成游离的银纳米颗粒而保留荧光，因此可用于检测甲基汞离子。
因此，本发明检测甲基汞离子的方法为：在Tris-HNO3缓冲溶液中加入标记了荧光素的富T碱基DNA溶液，震荡混匀；然后加入硝酸银溶液，震荡混匀，静置，使银离子与DNA充分作用，吸附到DNA上；再加入甲基汞离子，摇匀；最后加入硼氢化钠溶液，银离子在甲基汞离子的竞争下脱离DNA序列形成游离的银纳米颗粒，荧光素的荧光得到保留。测量荧光素在490nm-600nm的荧光，实现甲基汞离子的检测。
概括来说，本发明以标记有荧光素的富T碱基DNA为模板的银纳米颗粒的合成过程为基础，在形成银纳米颗粒之前加入甲基汞离子，甲基汞离子和富T碱基DNA序列结合能力很强，银离子与DNA的结合位点被占据，使得此时只能形成游离的银纳米颗粒，荧光素 的荧光得到保留，实现甲基汞离子的检测。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明为一种基于DNA为模板的银纳米颗粒来进行甲基汞离子的检测方法，它不再依赖于复杂昂贵的仪器，而且与新兴的纳米材料进行了较好的结合，通过DNA序列的选择，可以实现在对甲基汞离子高响应的同时，对二价汞离子响应较小。同时从结果上看，本发明具有很好的灵敏度与选择性(见实施例2至6)，且操作方法简单。
本发明结合了新型的纳米材料，利用了DNA模板银纳米颗粒的淬灭特性，以及甲基汞离子对特定DNA序列的强结合能力，设计了一种高特异性的甲基汞离子的纳米探针，并且其响应性能远远大于二价汞离子，实现了甲基汞离子探针选择性的一个重大突破。
总之，本发明结合纳米材料的优势，利用甲基汞离子对以标记了荧光素的富T碱基DNA为模板的银纳米颗粒形成的阻断，实现荧光的保留，以此来检测甲基汞离子。本发明的甲基汞离子的检测方法方便简单快速，无需昂贵仪器，花费低廉，检测灵敏度高，同时能够在对甲基汞离子实现高响应的同时较好的克服二价汞离子的干扰，具有良好的实际应用前景。
附图说明
图1为实施例1中制得的以DNA为模板的银纳米颗粒透射电镜图；
图2为实施例1中制得的在二价汞离子存在的情况下还原后的透射电镜图；
图3为实施例1中制得的在甲基汞离子存在的情况下还原后的透射电镜图。
图4为实施例2中在标记了荧光素的富含T碱基DNA序列上形成银纳米颗粒对荧光素荧光的淬灭情况；
图5为实施例2中形成游离的银纳米颗粒对同一序列的DNA上荧光素荧光的淬灭情况。
图6为实施例3中采用标记了荧光素的富含T碱基DNA为模板合成银纳米颗粒以及在二价汞离子和甲基汞离子存在的情况下还原的吸收光谱图；
图7为实施例4中采用标记了荧光素的富含T碱基DNA为模板合成银纳米颗粒以及在二价汞离子和甲基汞离子存在的情况下还原的荧光光谱图；
图8为实施例5中利用琼脂糖电泳对本检测方法的响应机理进行考察的电泳成像图；
图9为实施例6中对使用本检测方法进行甲基汞离子检测时对于其他干扰金属离子的选择性响应考察；
图10为实施例7中对使用本检测方法进行甲基汞离子检测时对不同浓度甲基汞离子 的荧光响应曲线。
图11为实施例7中对使用本检测方法进行二价汞离子检测时对不同浓度二价汞离子的荧光响应曲线。
图12为实施例7中对使用本检测方法进行甲基汞和二价汞离子检测时的浓度工作曲线。
具体实施方式
本发明实施例中所用的DNA序列为：5’-FAM-CTTTGTTCTTAAAAATTGTTCTTTG-3’，其中FAM是标记的荧光素，此段序列是从生工生物工程(上海)有限公司购买得到。
实施例1 制备以DNA为模板的银纳米颗粒：
配制制备银纳米颗粒所需的溶液：将由25个碱基组成的富含T碱基的DNA原液加水稀释得5μM/L的溶液，配制1mM/L的硝酸银(AgNO3)溶液，配制10mM/L的硼氢化钠(NaBH4)溶液，配制10mM/L的Tris-HNO3缓冲液(pH＝7.4)待用；
向1.5mL的离心管内加入490μL的Tris-HNO3缓冲溶液(10mM/L)；取配制好的5μM/L的DNA溶液5μL加入，摇匀；取配制好的1mM/L的硝酸银溶液5μL加入，摇匀，放置10分钟(使得银离子与DNA充分作用)；加入10mM/L的硼氢化钠溶液1μL还原，并剧烈震荡离心管。由于银离子与DNA上的碱基作用进而吸附到了DNA上，故形成了以DNA为模板的银纳米颗粒，另两份平行样中在添加硼氢化钠溶液进行还原前分别再加入5μL 1mM/L的二价汞离子和甲基汞离子。
透射电镜图分析：从图1可以看出，没有甲基汞离子/二价汞离子存在时，形成了均一，分散，直径在5nm左右的银纳米颗粒，在二价汞离子存在的情况下，由图2，不再有分散的纳米颗粒，取而代之的是网状而不规则的银汞纳米颗粒聚集体，说明二价汞离子存在的情况下，大量的银汞纳米颗粒堆积在了DNA序列上。而当甲基汞离子存在的情况下，由图3，形成的纳米颗粒分散且大小不均一，这是由于失去了DNA模板的稳定作用，只能形成游离的银纳米颗粒，分散度变差。
实施例2 以DNA为模板形成的银纳米颗粒与游离的银纳米颗粒对荧光素荧光的淬灭作用：
取Tris-HNO3缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)480μL加入到容积为1mL的荧光池中；取5μL标记了荧光素的富含T碱基的DNA溶液(5μM/L)加入到荧光池中，摇匀；再在荧光池中加入10μL的不同浓度的银离子溶液或10μL Tris-HNO3缓冲液，使得银离子的终 浓度分别为0,0.05,0.2,0.5,1.0,2.0,4.0,8.0,15.0μM，摇匀，放置10分钟；最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)还原，摇晃后放置20分钟，使得反应进行充分，测试并分别记录其荧光发射光谱，得到加入不同浓度银离子形成的DNA模板银纳米颗粒加入对荧光素的荧光的淬灭情况。
同样地，往容积为1mL的荧光池中加入480μL Tris-HNO3缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)；再取10μL的不同浓度的银离子溶液或10μLTris-HNO3缓冲液加入荧光池中，使得银离子的终浓度分别为0,0.05,0.2,0.5,1.0,2.0,4.0,8.0,15.0μM，摇匀，放置10分钟；加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)还原，摇晃后放置20分钟，使得反应进行充分；最后加入5μL标记了荧光素的富含T碱基的DNA溶液(5μM/L)加入到荧光池中，摇匀，测试并分别记录其荧光发射光谱，得到不同浓度游离的银纳米颗粒对荧光素标记的DNA荧光的淬灭情况。
荧光谱图分析：从图4的荧光谱图中可以看出，随着银离子浓度的增大，荧光素的荧光被急剧淬灭，在银离子浓度达到8μM时，荧光强度已经能淬灭98％以上，说明以DNA为模板形成的银纳米颗粒能够对标记的荧光素的荧光产生极强的淬灭作用(此时银纳米颗粒离荧光素距离较近)；相反地，由图5可知，当银纳米颗粒处于游离状态，未在DNA模板上形成的时候，即便银离子的浓度达到了15μM，荧光素的荧光也只淬灭了不到30％(此时银纳米颗粒离荧光素较远)，基于以上的现象，我们可以得到，当甲基汞离子与模板DNA结合能力很强时，一旦银纳米颗粒形成后游离在溶液中，将会极大的削弱其对DNA标记的荧光素的淬灭能力，这也是应用本发明对甲基汞离子检测的一个基础。
实施例3 考察本检测方法对二价汞离子和甲基汞离子响应机理的紫外-可见吸收光谱：
(1)取Tris-HNO3缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)480μL加入到容积为1mL的吸收池中；将5μL含标记了荧光素的富含T碱基的DNA溶液(5μM/L)加入吸收池中，摇匀，测试其吸收光谱；
(2)作三个平行实验组：第一组：向步骤(1)所得的溶液中加入5μL硝酸银溶液(1mM/L)后，摇匀静置10分钟，再加入1μL硼氢化钠溶液(10mM/L)进行还原，反应20分钟，测试其吸收光谱；第二组：向步骤(1)所得的溶液加入5μL硝酸银溶液(1mM/L)后，摇匀静置10分钟，再加入5μL甲基汞离子溶液(1mM/L)，最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)进行还原，反应20分钟，测试其吸收光谱；第三组：向步骤(1)所得的溶液加入5μL硝酸银溶液(1mM/L)后，摇匀静置10分钟，再加入5μL二价汞离子溶 液(1mM/L)，最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)进行还原，反应20分钟，测试其吸收光谱；
吸收谱图分析：由图6，(1)为只有含荧光素标记的富含T碱基DNA的吸收，在260nM和490nM处有两个明显的吸收峰，分别对应DNA与荧光素的吸收。在(2)中，当DNA上形成银纳米颗粒的时候，除了(1)中的两个峰以外，在390nM处增加了银纳米颗粒的特征吸收峰。当甲基汞离子存在时，(3)中与(2)相比银纳米颗粒的吸收峰仍存在，但强度下降，这个时候形成的是在溶液中的游离的银纳米颗粒。而(4)中，当存在二价汞离子的时候，银纳米颗粒的特征吸收峰消失了，但在330nM处出现了一个新的吸收峰，根据文献报道，这个峰是银汞复合纳米颗粒的吸收峰，说明二价汞离子存在情况下，在硼氢化钠还原后不能形成银纳米颗粒，取而代之形成了银汞纳米颗粒。
实施例4 本检测方法对二价汞离子和甲基汞离子响应的荧光光谱：
(1)取Tris-HNO3缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)480μL加入到容积为1mL的荧光池中；将5μL含标记了荧光素的富含T碱基的DNA溶液(5μM/L)加入荧光池中，摇匀，测试其荧光光谱；
(2)作三个平行实验组：第一组：向步骤(1)所得的溶液加入5μL硝酸银溶液(1mM/L)后，摇匀静置10分钟，再加入1μL硼氢化钠溶液(10mM/L)进行还原，反应20分钟，测试其荧光光谱；第二组：向步骤(1)所得的溶液加入5μL硝酸银溶液(1mM/L)后，摇匀静置10分钟，再加入5μL甲基汞离子溶液(1mM/L)，最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)进行还原，反应20分钟，测试其荧光光谱；第三组：向步骤(1)所得的溶液加入5μL硝酸银溶液(1mM/L)后，摇匀静置10分钟，再加入5μL二价汞离子溶液(1mM/L)，最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)进行还原，反应20分钟，测试其荧光光谱；
荧光光谱分析：由图7的荧光谱图可以看出，单纯的荧光素标记的DNA的荧光峰即(1)，在518nm左右，强度约为750；在(2)中，当形成了DNA为模板的银纳米颗粒后，荧光素的荧光强度被急剧淬灭到15左右，淬灭比例超过98％；存在10μM的甲基汞离子和二价汞离子的时候进行还原，荧光强度分别为650和150即(3)和(4)，说明利用本发明进行甲基汞离子的检测响应信号远远高于二价汞离子。有可能实现在二价汞离子存在的情况下对甲基汞离子的高选择性响应。
实施例5 利用琼脂糖凝胶电泳对检测机理的考察实验：
将富含T碱基的的标记了荧光素的DNA (5′-FAM-CTTTGTTCTTAAAAATTGTTCTTTG-3′)溶液(5μM/L)与硝酸银溶液(1mM/L)按1:1的比例混合摇匀，静置10分钟；分别取Tris-HNO3缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)480μL加入到容积为1.5mL的离心管中，并编号；分别在1-5号样品中加入(1)10μL银离子DNA混合溶液；(2)5μLDNA溶液(5μM/L)与5μL实施例2中所述游离银纳米颗粒混合液；(3)10μL银离子DNA混合溶液+2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)；(4)10μL银离子DNA混合溶液+5μL二价汞离子溶液(1mM/L)+2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)；(5)10μL银离子DNA混合溶液+5μL甲基汞离子离子溶液(1mM/L)+2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)。每一步加入均摇晃，混匀，并静置10分钟，待反应充分后，对1-5号样品同时进行琼脂糖凝胶电泳，并成像。
电泳图分析：从图8的琼脂糖凝胶电泳成像图中可以看出，泳道1中DNA和银离子结合以后与泳道2中DNA在游离的银纳米颗粒存在的情况下泳动的速率差不多，且荧光强度没有明显变化，说明游离的银纳米颗粒并不能对标记在DNA上的荧光素产生较强的荧光淬灭作用。泳道3中以DNA为模板形成了银纳米颗粒，此时泳动的速度明显减慢，证明了银纳米颗粒是在DNA链上形成的，与此同时，荧光强度明显减弱，证明了以DNA为模板形成的银纳米颗粒对标记在DNA上的荧光素具有很强的荧光淬灭能力。泳道4中显示，当存在二价汞离子的时候，DNA的泳动速度同样减慢，且荧光依然很弱，说明此时形成的银汞纳米颗粒是在DNA链上的。泳道5中显示，当存在甲基汞离子的时候，DNA的泳动速度重新变快，且荧光强度明显增加，说明，此时银纳米颗粒是游离在溶液中的，并且游离的银纳米颗粒无法对标记在DNA链上的荧光素荧光产生很强的淬灭。依靠凝胶电泳实验的结果，证明了本发明方法能够实验在二价汞离子存在的情况下，对甲基汞离子实现高选择性响应的机理。
实施例6 本检测方法对各种金属离子的选择性荧光实验：
将含标记了荧光素富含T碱基的DNA溶液(5μM/L)与硝酸银溶液(1mM/L)按1:1的比例混合摇匀，静置10分钟；第一组取Tris缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)480μL加入到容积为1mL的荧光池中；接着加入10μL上述混合溶液摇匀；最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)还原，摇晃后放置20分钟，使得反应进行充分。
另一组取Tris缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)480μL加入到容积为1mL的荧光池中；接着加入5μL DNA溶液(5μM/L)摇匀；再加入10μL的不同金属离子溶液(1mM/L)，使得各种金属离子浓度为20μM摇匀，放置10分钟；最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)还原，摇晃后放置20分钟，使得反应进行充分。测试并分别记录两组发射光 谱，取的荧光最大值518nm处的数据记录，并分别作成归一化荧光的棒状图。
选择性分析：从图9的荧光强度棒状图中可以看出，当未加入银离子的情况下，各种金属离子存在时加入硼氢化钠基本不影响荧光素的荧光。当银离子存在时除二价汞离子和甲基汞离子外，其余金属离子并不会对DNA模板银纳米颗粒的形成产生影响，荧光素的荧光被基本淬灭(铜离子略有一点干扰)，甲基汞离子的响应信号约为汞离子的4倍，说明了本发明用于检测甲基汞离子的响应远大于二价汞离子。对甲基汞离子具有高选择性响应，且其他金属离子不会对甲基汞离子的检测形成干扰。
实施例7 本检测方法对甲基汞离子和二价汞离子响应实验：
将含标记了荧光素富含T碱基的DNA溶液(5μM/L)与硝酸银溶液(1mM/L)按1:1的比例混合摇匀，静置10分钟；取Tris-HNO3缓冲溶液(10mM/L，pH＝7.4)480μL加入到容积为1mL的荧光池中；接着加入10μL上述混合溶液摇匀；加入10μL的不同浓度的氯化甲基汞溶液，摇匀，放置10分钟；最后加入2μL硼氢化钠溶液(10mM/L)还原，摇晃后放置20分钟，使得反应进行充分，测试并分别记录其荧光光谱光谱，得到不同浓度甲基汞离子的加入对荧光的保留情况。
对于二价汞离子，实验过程相同，只是将加入的氯化甲基汞溶液替换为硝酸汞溶液即可。
荧光谱图分析：从图10和11的荧光谱图中可以看出，随着甲基汞离子和汞离子浓度的增大，518nm处荧光峰的强度逐渐增强，结合7-3可知在甲基汞离子浓度为10nM的时候，就有比较明显的响应，而汞离子浓度得至少到200nM，才会有明显的响应。继续升高浓度，甲基汞离子的响应可以达到25μM,而当二价汞离子浓度达到12μM时，继续增加二价汞离子，荧光强度基本维持不变，根据图12可以看出，无论是检出限，灵敏度，还是响应的动态范围，甲基汞离子都明显优于二价汞离子。且同浓度下，甲基汞离子的响应信号明显高于二价汞离子，实现了对甲基汞离子的高选择性检测，具有能够在二价汞离子存在的情况下实现甲基汞离子检测的应用前景。
Claims (4)
1.一种甲基汞离子的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）在Tris-HNO3 缓冲溶液中加入标记了荧光素的DNA 溶液，Tris-HNO3 缓冲溶液与标记了荧光素的DNA 溶液的体积比为50～60:1，震荡混匀，得混合液1；所述Tris-HNO3 缓冲溶液的pH 为7.2～7.4，Tris-HNO3 缓冲溶液中Tris 的浓度为10mM/L～20mM/L，所述标记了荧光素的DNA溶液的浓度为4.8μM/L～5.2μM/L；所述标记了荧光素的DNA 溶液中的DNA为富含T 碱基的20～45 个碱基的DNA序列；
（2）向混合液1 中加入硝酸银溶液，所述硝酸银溶液与步骤（1）中标记了荧光素的DNA溶液的体积比为1:0.9～1.1，震荡混匀，静置，使银离子与DNA 充分作用并吸附到DNA 上，得混合液2；所述硝酸银溶液的浓度为0.8mM/L～1.2mM/L；
（3）向混合液2 中加入甲基汞离子溶液，甲基汞离子溶液与步骤（2）所述硝酸银溶液的体积比为1:1，摇匀，得混合液3；
（4）向混合液3 中加入硼氢化钠溶液；所述硼氢化钠溶液的浓度为8mM/L～
12mM/L，硼氢化钠溶液与步骤（2）所述硝酸银溶液的体积比为0.1～0.5:1；
（5）于490～600nm 的荧光光谱条件下检测混合液3 中的荧光素含量。
2.如权利要求1 所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述甲基汞离子溶液中甲基汞离子浓度为1.0μM/L～1.0mM/L。
3.如权利要求1 所述的方法，其特征在于，所述标记了荧光素的DNA 溶液中的DNA为富含T 碱基的25 个碱基的DNA序列。
4.如权利要求1 所述的方法，其特征在于，所述标记了荧光素的DNA序列如SEQ IDNO.1所示，所述DNA序列的5’端标记有FAM。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410571071.7A CN104345054B (zh) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | 一种甲基汞离子的检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410571071.7A CN104345054B (zh) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | 一种甲基汞离子的检测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104345054A CN104345054A (zh) | 2015-02-11 |
| CN104345054B true CN104345054B (zh) | 2017-09-01 |
Family
ID=52501118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410571071.7A Expired - Fee Related CN104345054B (zh) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | 一种甲基汞离子的检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104345054B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107402210B (zh) * | 2017-09-27 | 2019-06-07 | 福州大学 | 一种可视化快速检测有机汞化合物的方法 |
| CN108120701A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-06-05 | 四川师范大学 | 用于可视化检测汞离子的比率型荧光探针及其制备方法 |
| CN111847625B (zh) * | 2020-07-17 | 2023-01-31 | 吉林大学 | 利用三元复合纳米材料去除污水中甲基汞的方法及装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010096753A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-30 | Nippon Instrument Kk | 水銀捕集剤、水銀捕集ユニットおよび水銀分析装置ならびにその方法 |
| KR101185973B1 (ko) * | 2010-08-23 | 2012-09-25 | 한국과학기술원 | 비정상적인 핵산 중합 효소의 활성을 이용한 금속이온의 검출방법 및 이를 이용한 논리게이트 |
| CN102153700A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-08-17 | 江南大学 | 一种基于荧光比色变化检测汞离子的亲水性聚合物的制备及其应用 |
| CN102495033B (zh) * | 2011-12-01 | 2013-09-04 | 湖南大学 | 一种汞元素的检测方法 |
| CN103389293B (zh) * | 2013-07-26 | 2015-11-04 | 中国人民大学 | 一种二价汞离子的检测方法 |
-
2014
- 2014-10-23 CN CN201410571071.7A patent/CN104345054B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104345054A (zh) | 2015-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sun et al. | Recent development of antibiotic detection in food and environment: The combination of sensors and nanomaterials | |
| Chen et al. | Random dsDNA-templated formation of copper nanoparticles as novel fluorescence probes for label-free lead ions detection | |
| Liu et al. | Hybrid material for enrofloxacin sensing based on aptamer-functionalized magnetic nanoparticle conjugated with upconversion nanoprobes | |
| Liao et al. | A novel strategy for rapid detection of bacteria in water by the combination of three-dimensional surface-enhanced Raman scattering (3D SERS) and laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) | |
| Yang et al. | Polyethyleneimine-functionalized carbon dots as a fluorescent probe for doxorubicin hydrochloride by an inner filter effect | |
| CN105548109B (zh) | 一种重金属镉的荧光检测体系以及检测方法 | |
| CN108329904B (zh) | 一种半胱胺修饰铜纳米团簇溶液荧光探针及制备与应用 | |
| Singh et al. | Nanomaterial-based fluorescent biosensors for the detection of antibiotics in foodstuffs: A review | |
| CN103264165B (zh) | 一种以单链dna为模板合成银纳米簇的方法 | |
| CN1752750A (zh) | 检测水中汞离子的化学试剂及其制备方法 | |
| CN104345054B (zh) | 一种甲基汞离子的检测方法 | |
| Wang et al. | Development of fluorescence sensor and test paper based on molecularly imprinted carbon quantum dots for spiked detection of domoic acid in shellfish and lake water | |
| CN105965028A (zh) | 制备水溶性发光金属铂、金、银、铜团簇的方法及用途 | |
| CN103616367A (zh) | 一种双重离子响应的sers探针及其制备方法 | |
| CN101726473A (zh) | 核酸适配体修饰纳米金催化共振散射光谱检测汞的方法 | |
| CN102495033B (zh) | 一种汞元素的检测方法 | |
| You et al. | Development and application of tricolor ratiometric fluorescence sensor based on molecularly imprinted nanoparticles for visual detection of dibutyl phthalate in seawater and fish samples | |
| CN104151480B (zh) | 一种具有pH值和汞离子比率检测功能的水分散性荧光聚合物纳米粒子、制备方法及应用 | |
| CN104132920B (zh) | 一种荧光猝灭测定Ag+或F-的方法 | |
| Luo et al. | Hydrothermal synthesis of bright blue-emitting carbon dots for bioimaging and fluorescent determination of baicalein | |
| Gu et al. | Electrochemiluminescence sensor based on the target recognition-induced aggregation of sensing units for Hg2+ determination | |
| Xu et al. | Mesoporous silica-based molecularly imprinted fluorescence sensor for the ultrafast and sensitive recognition of oxytetracycline | |
| Liu et al. | A novel SERS biosensor for ultrasensitive detection of mercury (II) in complex biological samples | |
| Chen et al. | A review of recent progress in the application of Raman spectroscopy and SERS detection of microplastics and derivatives | |
| CN109580731B (zh) | Dna微囊及金电极-dna树枝状大分子传感器的制备方法以及在检测多氯联苯中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170901 Termination date: 20181023 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |