CN112903651A - 一种检测日本沼虾体内重金属汞的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测日本沼虾体内重金属汞的方法。本方法是采用适宜的时间和聚集诱导发光材料AIE探针浓度检测重金属汞在日本沼虾富集部位和毒性效应，通过聚集诱导发光材料与汞离子结合聚集，在一定的激光波长下发生红光对日本沼虾体内重金属汞进行实时在体检测。与传统汞离子检测方法相比，本方法无需解剖日本沼虾，安全较高，聚集诱导发光材料与汞离子结合峰值波长与其他金属离子不同，选择性较好并且操作简单，该方法可有效检测日本沼虾体内重金属汞及分布，对水产品食品安全及生态环境中水生动物的重金属汞检测具有一定的指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于聚集诱导发光材料荧光探针测量日本沼虾体内重金属汞的具体方法，属于水产养殖技术领域。
背景技术
重金属汞因其具有的生物富集性和神经毒性，在水生动物食物链普遍复杂于陆地动物食物链的情况下，对水产品汞含量的检测是食品安全中不容忽视的一环。并且水产品检测过程中干扰因素多，这就要求一种对水产品汞含量检测灵敏度高，抗干扰能力强，操作简便、快速的操作方法。现有的重金属检测方法常见的有原子吸收光谱法、分光光度法、原子荧光光谱法以及电感耦合等离子体质谱法等。其中原子荧光光谱法和原子吸收光谱法是当前检测食品中汞含量较为常用的一种方法，但是对于复杂样品的分析需要消除一定的干扰因素并且操作过程中需要一定的专业知识、熟练的实验操作和实验仪器。
近年来，一种有别于传统有机发光材料聚集猝灭特性的新型材料受到广泛关注，其具有的聚集诱导发光特性在医学、食品安全、生物科学等方面别广泛应用。相对于仪器分析法，采用荧光探针检测生物体内汞含量有着选择性强、抗干扰能力强、操作简便的优点，并且可追踪生物体内重金属汞分布情况。当前荧光探针检测生物体内汞含量多针对于藻类及单细胞动物，对结构复杂的生物体研究较少。因此本专利申请中所描述的采用新型荧光探针测量日本沼虾体内重金属汞对食品安全及追踪汞在机体内的富集规律等后续研究具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测日本沼虾重金属汞的方法。
为达到上述目的，本发明采取了如下的技术方案：
一种检测日本沼虾体内重金属汞的方法，包括如下步骤：
步骤1，聚集诱导发光材料溶解：称取适量聚集诱导发光材料荧光探针溶解于溶剂中，得到聚集诱导发光材料荧光探针储备液；
步骤2，聚集诱导发光材料分散系制作：取聚集诱导发光材料荧光探针储备液分散到去离子水中，得到聚集诱导发光材料荧光探针使用液；
步骤3，参数设定：采用激光扫描共聚焦显微镜对未被重金属汞污染的日本沼虾采用激发波长进行蓝光以及红光波段检测，并调节PMT的gain值至观察界面无明显荧光；
步骤4，样品检测：将样品浸泡于聚集诱导发光材料荧光探针使用液中20min-60min后，用去离子水清洗后，采用与步骤3中相同的激发波长与蓝光和红光波段进行检测。
进一步的，所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，步骤1中采用的溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或异丙醇中的任意一种。
进一步的，所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，步骤1中得到的聚集诱导发光材料荧光探针储备液的浓度为1-3mmol/L。
进一步的，所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，步骤1中聚集诱导发光材料荧光探针包括四苯基乙烯(TPE)、六苯基噻咯（HPS）或TPBD中的任意一种。
进一步的，所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，步骤2中聚集诱导发光材料荧光探针使用液的浓度为5-20μmol/L。
进一步的，所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，步骤3中采用的激发波长为405nm。
进一步的，所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，步骤3中采用470nm-490nm的蓝光以及570-610nm的红光波段。
本发明提供的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，通过使用适合的聚集诱导发光材料荧光探针浓度，不使用有机溶剂分散系而采用水分散系降低聚集诱导发光材料分散系毒性，从而延长日本沼虾浸泡聚集诱导发光材料时间，使得聚集诱导发光荧光探针充分进入日本沼虾体内，在后续样品检测中可追踪日本沼虾吸收重金属汞的分布情况并且红蓝荧光在一定汞离子浓度范围内呈现一定的函数关系可见图1及图2。
日本沼虾是我国重要的淡水经济虾类，肉味鲜美，具有较高的营养价值。近年来淡水养殖水环境问题愈发严重，淡水水体中检出重金属汞的报告日益多见，对日本沼虾的食品安全问题造成了严重的威胁。
与传统检测重金属汞方法相比，本发明具有以下有益效果：
① 无需对日本沼虾进行复杂的前期处理，实验操作简单，实验结果直观，受干扰少；
② 可对日本沼虾活体进行检测，追踪重金属汞在日本沼虾体内分布情况，并可通过后续探索应用与其他小型水生动物；
③ 采用水分散系延长聚集诱导发光荧光探针浸泡样本时长并保持活体浸泡，使得聚集诱导发光荧光探针充分进入日本沼虾体内。
附图说明
图1为不同汞离子浓度与荧光探针结合的荧光光谱图；
图2为590nm波段与480nm的荧光强度比与汞离子浓度的函数关系图；
图3为实施例1中激光扫描共聚焦显微镜扫描图；
图4为实施例2中激光扫描共聚焦显微镜扫描图。
具体实施方式：
以下结合具体实施例及说明书附图来对本发明作进一步的描述，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施方式所涉及之范围。
实施例1
本实施例提供了一种检测日本沼虾体内重金属汞的方法，具体步骤如下：
步骤1，聚集诱导发光材料溶解：称取适量聚集诱导发光材料荧光探针四苯基乙烯溶解于二甲基亚砜中，得到浓度为1mmol/L的聚集诱导发光材料荧光探针储备液，；
步骤2，聚集诱导发光材料分散系制作：取聚集诱导发光材料荧光探针储备液分散到去离子水中，得到浓度为5μmol/L的聚集诱导发光材料荧光探针使用液；
步骤3，参数设定：采用激光扫描共聚焦显微镜对未被重金属汞污染的日本沼虾采用激发波长进行蓝光以及红光波段检测，并调节PMT的gain值至观察界面无明显荧光；
步骤4，样品检测：将样品浸泡于聚集诱导发光材料荧光探针使用液中20minmin后，用去离子水清洗后，采用与步骤3中相同的激发波长与蓝光和红光波段进行检测。
按照以上的方法检测日本沼虾体内重金属汞，具体如下：
1、母虾准备
选择体长均匀、活力正常、虾体表面无明显病害症状的抱卵母虾30只且卵发育期相近，随机将抱卵母虾均分为三组，三组均养殖于洁净的水体中，待母虾稳定后随机选择二组作为实验组，另一组作为空白组。
2、无节幼体浸染汞离子
无节幼体出卵后在实验组中加入无机汞，使得实验组汞离子浓度分布为0.04mg/L以及0.02mg/L，空白组不做处理。
3、虾苗浸染荧光探针
取空白组无节幼体随机分为两组，一组不做任何处理作为空白对照组，另一组加入聚集诱导发光材料荧光探针使用液作为荧光探针组。同时取实验组无节幼体的高汞组以及低汞组，分别在4H、8H、16H、36H取出部分无节幼体并加入聚集诱导发光材料荧光探针使用液作为高汞组和低汞组的荧光探针+汞离子组。在高汞组中取部分无节幼体作为汞离子组。
4、参数设定
采用激光扫描共聚焦显微镜对空白组的无节幼体采用激发波长405nm进行570-610nm的红光波段检测，并调节PMT的gain值至观察界面无明显荧光。
5、样品检测
使用激光扫描共聚焦显微镜激发波长405nm进行570-610nm的红光波段分别检测荧光探针组、汞离子组以及荧光探针+汞离子组。
6、试验周期
试验自2019年6 月15 日开始至2019年10月25 日结束。
实验结果如图3所示。
从实验结果可以看出随着荧光探针+汞离子组中，各个时间点的高汞组红色荧光强度均强于低汞组，结合图1及图2，荧光强度能作为日本沼虾体内汞离子浓度高低的参考因素。
随着浸泡无机汞时间的增长，荧光强度也有所增强，再次确认了荧光强度能作为日本沼虾体内汞离子浓度高低的参考因素。
虾体内红色荧光多集中于虾的附肢，消化道由于无节幼体消化系统尚未发育完全，荧光不明显。
实施例2
本实施例提供了一种检测日本沼虾体内的重金属汞，具体步骤如下：
步骤1，聚集诱导发光材料溶解：称取适量聚集诱导发光材料荧光探针六苯基噻咯溶解于二甲基甲酰胺中，得到浓度为3mmol/L的聚集诱导发光材料荧光探针储备液，；
步骤2，聚集诱导发光材料分散系制作：取聚集诱导发光材料荧光探针储备液分散到去离子水中，得到浓度为20μmol/L的聚集诱导发光材料荧光探针使用液；
步骤3，参数设定：采用激光扫描共聚焦显微镜对未被重金属汞污染的日本沼虾采用激发波长进行蓝光以及红光波段检测，并调节PMT的gain值至观察界面无明显荧光；
步骤4，样品检测：将样品浸泡于聚集诱导发光材料荧光探针使用液中60min后，用去离子水清洗后，采用与步骤3中相同的激发波长与蓝光和红光波段进行检测。
按照以上的方法检测日本沼虾体内重金属汞，具体如下：
1、母虾准备
选择体长均匀、活力正常、虾体表面无明显病害症状的抱卵母虾30只且卵发育期相近，随机将抱卵母虾均分为两组，二组均养殖于洁净的水体中，待母虾稳定后随机选择一组作为实验组，另一组作为空白组。
3、无节幼体浸染汞离子
无节幼体出卵后在实验组中加入无机汞，使得实验组汞离子浓度为0.06mg/L，空白组不做处理。
3、虾苗浸染荧光探针
12h后取空白组无节幼体随机分为两组，一组不做任何处理作为空白对照组，另一组加入聚集诱导发光材料荧光探针使用液作为荧光探针组。同时取实验组无节幼体随机分为两组，一组不做任何处理作为汞离子组，另一组加入聚集诱导发光材料荧光探针使用液作为荧光探针+汞离子组，等待12h。
4、参数设定
采用激光扫描共聚焦显微镜对空白组的无节幼体采用激发波长405nm进行470nm-490nm的蓝光以及570-610nm的红光波段检测，并调节PMT的gain值至观察界面无明显荧光。
5、样品检测
使用激光扫描共聚焦显微镜激发波长405nm进行470nm-490nm的蓝光以及570-610nm的红光波段分别检测荧光探针组、汞离子组以及荧光探针+汞离子组。
6、试验周期
试验自2019年6 月15 日开始至2019年10月25 日结束。
实验结果如图4所示，从实验结果可以看出随着荧光探针+汞离子组中，各个时间点的高汞组红色荧光强度均强于低汞组，结合图1-1及1-2，荧光强度能作为日本沼虾体内汞离子浓度高低的参考因素。
虾体内红色荧光多集中于虾的眼柄和附肢，消化道由于无节幼体消化系统尚未发育完全，荧光不明显。
Claims (7)
1.一种检测日本沼虾体内重金属汞的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，聚集诱导发光材料溶解：称取适量聚集诱导发光材料荧光探针溶解于溶剂中，得到聚集诱导发光材料荧光探针储备液；
步骤2，聚集诱导发光材料分散系制作：取聚集诱导发光材料荧光探针储备液分散到去离子水中，得到聚集诱导发光材料荧光探针使用液；
步骤3，参数设定：采用激光扫描共聚焦显微镜对未被重金属汞污染的日本沼虾采用激发波长进行蓝光以及红光波段检测，并调节PMT的gain值至观察界面无明显荧光；
步骤4，样品检测：将样品浸泡于聚集诱导发光材料荧光探针使用液中20min-60min后，用去离子水清洗后，采用与步骤3中相同的激发波长与蓝光和红光波段进行检测。
2.根据权利要求1所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，其特征在于，步骤1中采用的溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或异丙醇中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，其特征在于，步骤1中得到的聚集诱导发光材料荧光探针储备液的浓度为1-3mmol/L。
4.根据权利要求1所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，其特征在于，步骤1中聚集诱导发光材料荧光探针包括四苯基乙烯、六苯基噻咯或TPBD中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，其特征在于，步骤2中聚集诱导发光材料荧光探针使用液的浓度为5-20μmol/L。
6.根据权利要求1所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，其特征在于，步骤3中采用的激发波长为405nm。
7.根据权利要求1所述的检测日本沼虾体内重金属汞的方法，其特征在于，步骤3中采用470nm-490nm的蓝光以及570-610nm的红光波段。
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| Tang et al. | Occurrence of copepod carcasses in the lower Chesapeake Bay and their decomposition by ambient microbes | |
| CN108372312B (zh) | 一种绿色荧光银纳米团簇及其制备方法与应用 | |
| Bláha et al. | Oxidative stress biomarkers are modulated in silver carp (Hypophthalmichthys molitrix Val.) exposed to microcystin-producing cyanobacterial water bloom | |
| CN105928914B (zh) | 硫化氢检测传感器及其制备方法、硫化氢的定量检测方法和细胞内硫化氢的定性检测方法 | |
| Hansen et al. | On the trophic fate of Phaeocystis pouchetti (Harriot). V. Trophic relationships between Phaeocystis and zooplankton: an assessment of methods and size dependence | |
| CN109054824B (zh) | 特异性识别Cr6+和维生素C的荧光碳点的制备方法及其应用 | |
| Lipej et al. | The trophic role of the marine cladoceran Penilia avirostris in the Gulf of Trieste | |
| Croce | Light and autofluorescence, multitasking features in living organisms | |
| Loret et al. | Phytoplankton composition and selective feeding of the pearl oyster Pinctada margaritifera in the Takapoto lagoon (Tuamotu Archipelago, French Polynesia): in situ study using optical microscopy and HPLC pigment analysis | |
| CN108929692A (zh) | 一种用于检测重金属离子的量子点荧光材料及其制备方法 | |
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| Pinto et al. | Simultaneous detection of thiamine and its phosphate esters from microalgae by HPLC | |
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| Habib et al. | Seasonal variations in haematological parameters and body composition of Labeo rohita (Rohu) and Cirrhinus mrigala (Mrigal carp) in River Indus, District Dera Ismail Khan, Pakistan | |
| CN112903651A (zh) | 一种检测日本沼虾体内重金属汞的方法 | |
| Thompson et al. | Illuminating the planktonic stages of salmon lice: A unique fluorescence signal for rapid identification of a rare copepod in zooplankton assemblages | |
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| Barbarino et al. | Comparison of CHN analysis and Hach acid digestion to quantify total nitrogen in marine organisms | |
| CN106092993A (zh) | 一种氰根离子的快速检测方法 | |
| Ohki et al. | Studies on the accumulation and transformation of arsenic in freshwater organisms I. Accumulation, transformation and toxicity of arsenic compounds on the Japanese Medaka, Oryzias latipes | |
| CN114561205A (zh) | 一种低共熔溶剂修饰的碳量子点及其制备方法和应用 | |
| Skuratovskaya et al. | The Influence of Parasitic Infection on the Black Sea Whiting, Merlangius merlangus euxinus (Gadidae) | |
| CN114563385A (zh) | 一种基于谷胱甘肽保护的金铜纳米团簇与Ce3+形成组装体的荧光探针及其应用 | |
| Crowley et al. | Problems associated with a lipofuscin extraction method used to age blue crabs Callinectes sapidus cultured in Florida, USA | |
| Bolton et al. | Spectroscopic analysis of hemolymph from the American lobster (Homarus americanus) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210604 |
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