CN109142457A - 一种金属离子与配体相互作用的测定方法 - Google Patents

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叶泰
郭猛
袁敏
曹慧
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Abstract

本发明提供了一种金属离子与配体相互作用的测定方法，用于测定金属离子与配体的结合程度，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，配置10‑100mmol/L的非离子型缓冲溶液并将该非离子型缓冲溶液的pH值调节为6‑8，采用非离子型缓冲溶液来配置金属离子溶液，得到金属离子的浓度为1mmol/L的金属离子溶液；步骤2，将配体溶于非离子型缓冲溶液来配置浓度为100μmol/L‑100mmol/L的配体溶液，将金属离子溶液与配体溶液以1:1‑1:4的比例进行混合，并在25‑37℃的温度下放置1h‑4h，得到混合溶液；步骤3，使用电导率仪测量非离子型缓冲溶液的电导值σ0、金属离子溶液的电导值σ1、配体溶液的电导值σ2以及混合溶液的电导值σ3；步骤4，根据结合程度计算公式进行计算，得到金属离子与配体的结合程度η。

Description

一种金属离子与配体相互作用的测定方法
技术领域
本发明属于分析测试技术领域，具体涉及一种金属离子与配体相互作用的测定方法。
背景技术
重金属离子的污染一直是困扰环境和食品安全的危害因子，为了准确评估样品的污染程度，采用离子印迹聚合物对样品中痕量的重金属离子进行选择性地富集后检测，成为一种有效的手段。在离子印迹材料的制备过程中，选择合适的配体与模板离子通过共价或非共价键结合，是构筑选择性识别空腔的关键步骤。因此，选择结合力强的配体分子能够有效提高离子印迹材料的选择性富集性能。
目前，主要通过模板离子和配体作用前后紫外吸收峰的变化对配体进行筛选。但是，对于不含紫外吸收基团的配体，则无法进行有效筛选。此外，配体筛选时的溶剂环境往往也在紫外光谱区存在特征吸收，这将对配体筛选带来干扰，所以需要设计一种能够解决上述问题的测定方法。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种金属离子与配体相互作用的测定方法。
本发明提供了一种金属离子与配体相互作用的测定方法，用于测定金属离子与配体的结合程度，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，配置10-100mmol/L的非离子型缓冲溶液并将该非离子型缓冲溶液的pH值调节为6-8，采用非离子型缓冲溶液来配置含有金属离子的盐溶液，得到金属离子的浓度为1mmol/L的金属离子溶液；步骤2，将配体溶于非离子型缓冲溶液来配置浓度为100μmol/L-100mmol/L的配体溶液，将金属离子溶液与配体溶液以1:1-1:4的比例进行混合，并在25-37℃的温度下放置1h-4h，得到混合溶液；步骤3，使用电导率仪测量非离子型缓冲溶液的电导值σ0、金属离子溶液的电导值σ1、配体溶液的电导值σ2以及混合溶液的电导值σ3；步骤4，根据结合程度计算公式：
来进行计算，得到金属离子与配体的结合程度η。
在本发明提供的一种金属离子与配体相互作用的测定方法中，还可以具有这样的特征：其中，配体为核酸、肽段或糖。
在本发明提供的一种金属离子与配体相互作用的测定方法中，还可以具有这样的特征：其中，配体为还原性配体时，需对配体溶液通入氮气来进行排氧。
在本发明提供的一种金属离子与配体相互作用的测定方法中，还可以具有这样的特征：其中，非离子型缓冲溶液为三羟甲基氨基甲烷溶液、3-吗啉丙磺酸溶液或4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液。
在本发明提供的一种金属离子与配体相互作用的测定方法中，还可以具有这样的特征：其中，电导率仪为带有自动温度补偿机制的电导率仪。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的金属离子与配体相互作用的测定方法，使用电导率仪来直接测量各个溶液的电导值，进而利用电导值对金属离子与配体的结合程度进行计算，从而使得操作简便且无需使用大型仪器进行测量。另外，能够利用电导值来对金属离子与配体的结合程度的进行直观的判断，从而使得在进行结合程度判断时的干扰因素减少，进而能够简单准确的完成对金属粒子与配体间结合程度的判断，快速实现对模板金属离子配体的筛选，为离子印迹聚合物的合成提供指导。因此，本发明的金属离子与配体相互作用的测定方法，操作简便，判断准确，能够快速准确的完成对模板金属离子配体的筛选，为离子印迹聚合物的合成提供指导。
附图说明
图1是本发明的实施例一中对砷(Ⅲ)离子和核酸结合程度的测定结果图；
图2是本发明的实施例二中对砷(Ⅲ)离子和还原型谷胱甘肽结合程度的测定结果图；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
一种金属离子与配体相互作用的测定方法，用于测定金属离子与配体的结合程度，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，配置10-100mmol/L的非离子型缓冲溶液并将该非离子型缓冲溶液的pH值调节为6-8，采用非离子型缓冲溶液来配置含有金属离子的盐溶液，得到金属离子的浓度为1mmol/L的金属离子溶液；
步骤2，将配体溶于非离子型缓冲溶液来配置浓度为100μmol/L-100mmol/L的配体溶液，将金属离子溶液与配体溶液以1:1-1:4的比例进行混合，并在25-37℃的温度下放置1h-4h，得到混合溶液；
步骤3，使用电导率仪测量非离子型缓冲溶液的电导值σ0、金属离子溶液的电导值σ1、配体溶液的电导值σ2以及混合溶液的电导值σ3；
步骤4，根据结合程度计算公式：
来进行计算，得到金属离子与配体的结合程度η。
配体为核酸、肽段或糖。
配体为还原性配体时，需对配体溶液通入氮气来进行排氧。
非离子型缓冲溶液为三羟甲基氨基甲烷溶液、3-吗啉丙磺酸溶液或4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液。
电导率仪为带有自动温度补偿机制的电导率仪。
实施例一：
步骤1，配置25mmol/L的pH值为7.24的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液，称取0.1299g亚砷酸钠，在4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液中进行配置后得到10mmol/L的亚砷酸钠溶液，然后进行稀释，得到1mmol/L的亚砷酸钠溶液。
步骤2，将核酸溶于4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲液中，配置得到浓度为100μmol/L的核酸溶液，核酸序列为5'-ACAGAACAACCAACGTCGCTCCGGGTACTTCTTC-3'。
步骤3，取1mL的1mmol/L的亚砷酸钠溶液稀释到10mL，在25℃条件下放置1h后，测量亚砷酸钠溶液的电导值σ1，取20-80μL的100μmol/L的核酸溶液稀释到10mL，在25℃条件下放置1h，测量核酸溶液的电导值σ2，取1mL的1mmol/L亚砷酸钠溶液和1～4mL的100μmol/L的核酸溶液进行混合，将混合溶液稀释到10mL，在25℃条件下放置1h后，测量混合溶液的电导值σ3，测量4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液的电导值σ0。
步骤4，根据结合程度计算公式：
来进行计算，得到砷(Ⅲ)离子和核酸的结合程度η。
图1是本发明的实施例一中对砷(Ⅲ)离子和核酸结合程度的测定结果图。
如图1所示，随着核酸与砷(Ⅲ)离子的含量比例CDNA/CAs 3+的增加，核酸与砷(Ⅲ)离子的结合程度η也不断提高，结合程度η最高为4％，并且基本保持在4％。
实施例二：
步骤1，配置25mmol/L的pH值为7.24的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液，称取0.1299g亚砷酸钠，在4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液中进行配置后得到10mmol/L的亚砷酸钠溶液，然后进行稀释，得到1mmol/L的亚砷酸钠溶液。
步骤2，将还原型谷胱甘肽溶于4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲液中，得到浓度为10mmol/L谷胱甘肽溶液，并向谷胱甘肽溶液中通入氮气排氧10min，得到排氧后的谷胱甘肽溶液。
步骤3，取1mL的1mmol/L的亚砷酸钠溶液稀释到10mL，在25℃条件下放置3h后，测量亚砷酸钠溶液的电导值σ1，取1mL的10mmol/L谷胱甘肽溶液排氧后稀释到10mL，在25℃条件下放置3h后，测量电导值σ2，取1mL的1mmol/L的亚砷酸钠溶液和1～4mL的1mmol/L的排氧后的谷胱甘肽溶液进行混合，将混合溶液稀释到10mL，在25℃条件下放置3h后，测量电导值σ3，测量4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液的电导值σ0。
步骤4，根据结合程度计算公式：
来进行计算，得到砷(Ⅲ)离子和还原型谷胱甘肽的结合程度η。
图2是本发明的实施例二中对砷(Ⅲ)离子和还原型谷胱甘肽结合程度的测定结果图。
如图2所示，随着谷胱甘肽与砷(Ⅲ)离子的含量比例CGSH/CAs 3+的增加，谷胱甘肽与砷(Ⅲ)离子的结合程度η也不断提高，在含量比例CGSH/CAs 3+上升到3.2时，结合程度η达到最高为2.6％，之后随着含量比例CGSH/CAs 3+的增加，结合程度η开始降低。
实施例的作用与效果
根据实施例一以及实施例二可知，当金属离子为砷(Ⅲ)离子时，核酸与砷(Ⅲ)离子的结合程度最高为4％，并且随着含量比例的增加，基本保持在4％，谷胱甘肽与砷(Ⅲ)离子的结合程度最高为2.6％，并且随着含量比例，结合程度逐渐降低，因此在进行砷(Ⅲ)离子的检测时，使用核酸作为配体来制备离子印记材料。
综上所述，实施例一和实施例二所涉及的金属离子与配体相互作用的测定方法，使用电导率仪来直接测量各个溶液的电导值，进而利用电导值对金属离子与配体的结合程度进行计算，从而使得操作简便且无需使用大型仪器进行测量。另外，能够利用电导值来对金属离子与配体的结合程度的进行直观的判断，从而使得在进行结合程度判断时的干扰因素减少，进而能够简单准确的完成对金属粒子与配体间结合程度的判断，快速实现对模板金属离子配体的筛选，为离子印迹聚合物的合成提供指导。因此，本实施例的金属离子与配体相互作用的测定方法，操作简便，判断准确，能够快速准确的完成对模板金属离子配体的筛选，为离子印迹聚合物的合成提供指导。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种金属离子与配体相互作用的测定方法，用于测定金属离子与配体的结合程度，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，配置10-100mmol/L的非离子型缓冲溶液并将该非离子型缓冲溶液的pH值调节为6-8，采用所述非离子型缓冲溶液来配置含有所述金属离子的盐溶液，得到所述金属离子的浓度为1mmol/L的金属离子溶液；
步骤2，将所述配体溶于所述非离子型缓冲溶液来配置浓度为100μmol/L-100mmol/L的配体溶液，将所述金属离子溶液与所述配体溶液以1:1-1:4的比例进行混合，并在25-37℃的温度下放置1h-4h，得到混合溶液；
步骤3，使用电导率仪测量所述非离子型缓冲溶液的电导值σ0、所述金属离子溶液的电导值σ1、所述配体溶液的电导值σ2以及所述混合溶液的电导值σ3；
步骤4，根据结合程度计算公式：
来进行计算，得到所述金属离子与所述配体的结合程度η。
2.根据权利要求1所述的金属离子与配体相互作用的测定方法，其特征在于：
其中，所述配体为核酸、肽段或糖。
3.根据权利要求1所述的金属离子与配体相互作用的测定方法，其特征在于：
其中，所述配体为还原性配体时，需对所述配体溶液通入氮气来进行排氧。
4.根据权利要求1所述的金属离子与配体相互作用的测定方法，其特征在于：
其中，所述非离子型缓冲溶液为三羟甲基氨基甲烷溶液、3-吗啉丙磺酸溶液或4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液。
5.根据权利要求1所述的金属离子与配体相互作用的测定方法，其特征在于：
其中，所述电导率仪为带有自动温度补偿机制的电导率仪。
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