CN1228628C - 微囊藻毒素的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微囊藻毒素的测定方法。首先分别称取一定量的硼砂和硝酸镍，用蒸馏水溶解于烧杯中，并定容于容量瓶中；其次是移取配制好的硼砂和硝酸镍溶液于圆柱型玻璃电解池中，再分别加入微囊藻毒素溶液和二次蒸馏水，并调节溶液pH值；第三是将硼砂和硝酸镍溶液摇匀静置；第四是用示波极谱仪测定。本发明方法易行，能快速准确地对微囊藻毒素进行定性和定量分析，分析时间短，应用广泛，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及对微囊藻毒素类物质的分析测定，具体涉及一种微囊藻毒素的测定方法。
背景技术
微囊藻毒素类物质是蓝藻门微囊藻属中许多藻种产生的次生代谢产物，具有较强毒性和促肿瘤性。1996年，巴西曾经发生50余入因微囊藻毒素中毒死亡的事件，举世瞩目。淡水水体中微囊藻属藻类的广泛存在及水体污染和富营养化程度的加据，蓝藻水华频发，使微囊藻毒素对人群健康和饮用水安全构成严重威胁。目前现有的对微囊藻毒素的分析测定方法主要有色谱法、酶联免疫法和蛋白磷酸酶抑制法等。色谱法可以对微囊藻毒素类物质进行定性和定量的分析测定，结果可靠，但色谱法所用仪器价格昂贵(用高效液相色谱仪)，需要专业人员进行操作，前处理繁杂，分析周期长、样品用量较大，不易于推广应用。酶联免疫法测定方便，容易掌握，但该方法假阳性出现几率大，准确性和重现性差，尚不能完全准确定量分析。蛋白磷酸酶抑制法灵敏度高、检测限低，但该方法还不够成熟，酶反应体系中许多变量尚未进行量化和建立统一标准；该方法选择性较差，环境中许多物质(无机物和有机物)对测定均有干扰；此外，商品蛋白磷酸酶价格昂贵，其制备对设备和操作人员均有一定要求，使该方法的实际应用受到很大限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微囊藻毒素的测定方法，该方法方便易行，能快速、方便和准确地对微囊藻毒素进行定性和定量分析。
为了解决上述技术问题，本发明的基本构思是：基于微囊藻毒素具有可结合金属离子的环形结构和其分子中具有含氮的可以质子化的基团，通过实验研究建立一种支持电解质系统，利用氢催化波对微囊藻毒素进行定量分析。
经过大量实验研究，发现微囊藻毒素在由硼砂和硝酸镍组成的支持电解质系统中，在扫描电位为-1.55伏附近产生一个氢催化波，并可应用于定性和定量分析。方法所用的分析仪器为能进行单扫描极谱分析的各种极谱仪，如常用国产JP-2型示波极谱仪等。测定时包括以下步骤：
(1)配制硼砂溶液：称取7.626-9.533克硼砂(Na2B4O7·10H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，并定容至100毫升容量瓶中待用。
(2)配制硝酸镍溶液：称取0.0291-0.1163克硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，得到镍离子，再定容至50毫升容量瓶待用。
(3)配制待测溶液：分别移取0.05-0.20毫升上述配制好的硼砂溶液和0.05-0.20毫升配制好的硝酸镍溶液于圆柱型玻璃电解池中，加入0.05-0.10毫升0.5摩尔/升氢氧化钠溶液调节系统的pH值为8.5至9.5，再分别加入0.1-0.4毫升待测的微囊藻毒素溶液和0.1-0.75毫升二次蒸馏水。在此系统中，硼砂和硝酸镍溶液组成支持电解质系统，它们在电解池中的最终浓度分别为：硼砂的浓度可选择1×10-2摩尔/升～5×10-2摩尔/升，其最佳值为2×10-2摩尔/升；由硝酸镍电离出的镍离子的浓度可选择1×10-4摩尔/升～4×10-4摩尔/升，其最佳值为3×10-4摩尔/升。
(4)将上述待测溶液摇匀后静置15分钟-48小时，让其充分反应，然后于20-25℃下进行测定。
(5)上述测定使用三电极系统，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，滴汞电极为工作电极，测定时将此三电极插入上述电解池的上述待测溶液中，滴汞的速度为5～7秒/滴。用示波极谱仪进行阴极化扫描，起始扫描电位为-1.1伏～-1.4伏，记录产生的氢催化波峰电流，上述峰电流相应的峰电位在-1.55伏附近。
(6)先用微囊藻毒素标样按上述实验方法和步骤进行实验，获得不同浓度微囊藻毒素相对应的氢催化波的峰电流。以微囊藻毒素浓度对相应的氢催化波峰电流作图，绘制出工作曲线，再对试样进行测定，最后用工作曲线法进行定量分析。此外，为了节约测量成本及对微量试样进行分析，使用内径为14毫米，高度为20毫米的圆柱型玻璃电解池。
本发明所提出的对微囊藻毒素进行定性和定量分析方法，测定准确、结果可靠、具有较好选择性、仪器价格便宜；且操作简单、成本低廉、分析时间短、应用广泛、便于普及推广。
具体实施方式
以下所述实施实例详细说明了本发明的具体实施方式，所用溶剂均为二次蒸馏水，所用试剂均为分析纯试剂。
实施例1
本方法测定步骤如下：
1.硼砂溶液和硝酸镍溶液的配制
称取9.533克硼砂(Na2B4O7·10H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，转移至100毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。称取0.0291克硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，得到镍离子，转移至50毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。
2.组成测定体系
分别移取0.20毫升硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶液和0.2毫升硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)0.20毫升于圆柱型玻璃电解池中；用0.05毫升0.5摩尔/升的氢氧化钠溶液调节系统的pH值为8.5。再分别加入0.30毫升待测微囊藻毒素样品和二次蒸馏水0.25毫升，使总体积为1.0毫升。
3.静置反应
将上述溶液摇匀后静置20分钟，然后于20℃下用示波极谱仪进行测定。
4.仪器测定
用示波极谱仪进行测定，测定时使用三电极系统，滴汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极；滴汞时间约为5～7秒/滴。将此三电极插入电解池待测溶液中，用示波极谱仪进行阴极化扫描，扫描起始电位为-1.3伏，记录氢催化波峰电流，该氢催化波相应的峰电位约为-1.55伏。
5.定量分析
先用微囊藻毒素标样按上述实验方法和步骤进行实验，获得不同浓度微囊藻毒素相对应的极谱峰电流。以微囊藻毒素浓度对相应的极谱峰电流作图，绘制出工作曲线，再对试样进行测定，最后用工作曲线法进行定量分析。
实施例2
本方法测定步骤如下：
1.硼砂溶液和硝酸镍溶液的配制
称取7.626克硼砂(Na2B4O7·10H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，转移至100毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。称取0.0291克硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，得到镍离子，转移至50毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。
2.组成测定体系
分别移取0.05毫升硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶液和0.2毫升硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)于圆柱型玻璃电解池中；用0.1毫升0.5摩尔/升氢氧化钠溶液调节系统的pH值为9.0。再分别加入0.2毫升待测微囊藻毒素样品和0.45毫升二次蒸馏水，使总体积为1.0毫升。
3.静置反应
将上述溶液摇匀后静置15分钟，然后于22℃下用示波极谱仪进行测定。
4.仪器测定
用示波极谱仪进行测定，测定时使用三电极系统，滴汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极；滴汞时间约为5～7秒/滴。将此三电极插入电解池待测溶液中，用示波极谱仪进行阴极化扫描，扫描起始电位为-1.2伏，记录氢催化波峰电流，该氢催化波相应的峰电位约为-1.55伏。
5.定量分析
先用微囊藻毒素的标样按上述实验方法和步骤进行实验，获得不同浓度微囊藻毒素相对应的极谱峰电流。以微囊藻毒素浓度对相应极谱峰电流作图，绘制出工作曲线，再对试样进行测定，最后用工作曲线法进行定量分析。
实施例3
本方法测定步骤如下：
1.硝酸镍溶液和硼砂溶液的配制
称取0.1000克硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，转移至50毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。称取8.500克硼砂(Na2B4O7·10H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，得到镍离子，转移至100毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。
2.组成测定体系
分别移取0.20毫升硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶液和0.05毫升硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)于圆柱型玻璃电解池中；用0.05毫升0.5摩尔/升氢氧化钠调节溶液的pH值为9.0；然后再分别加入0.30毫升待测微囊藻毒素样品和二次蒸馏水0.40毫升，使总体积为1.0毫升。
3.静置反应
将上述溶液摇匀后静置3小时，然后在23℃下用示波极谱仪上进行测定。
4.仪器测定
用示波极谱仪上进行测定，测定时使用三电极系统，滴汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极；滴汞时间为5～7秒/滴。将此三电极插入电解池待测溶液中，用示波极谱仪进行阴极化扫描，扫描起始电位为-1.35伏，当使用中国科学院水生生物研究所用薄层色谱法制备的微囊藻毒素样品时，产生的氢催化波位于-1.57伏，记录-1.57伏处的峰电流，然后进行分析。
5.定量分析
先用微囊藻毒素标样按上述实验方法和步骤进行实验，获得不同浓度微囊藻毒素相对应的极谱峰电流。以微囊藻毒素浓度对相应的极谱峰电流作图，绘制出工作曲线，再对试样进行测定，最后用工作曲线法进行定量分析。
实施例4
本方法测定步骤如下：
1.硼砂溶液和硝酸镍溶液的配制
称取9.500克硼砂(Na2B4O7·10H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，转移至100毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。称取0.1000克硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，得到镍离子，转移至50毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。
2.组成测定体系
分别移取0.10毫升硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶液和0.05毫升硝酸镍(Ni(NO3)2·6H 2 O)于圆柱型玻璃电解池中；用0.05毫升0.5摩尔/升氢氧化钠(NaOH)调节溶液的pH值为9.0；然后再分别加入0.40毫升待测微囊藻毒素样品和二次蒸馏水0.40毫升，使总体积为1.0毫升。
3.静置反应
将上述溶液摇匀后静置12小时，然后于25℃下用示波极谱仪进行测定。
4.仪器测定
用示波极谱仪进行测定，测定时使用三电极系统，滴汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极；滴汞时间为5～7秒/滴。将此三电极插入电解池待测溶液中，起始扫描电位为-1.27伏，进行阴极化扫描，记录氢催化波峰电流，该氢催化波相应的峰电位约为-1.55伏。
5.定量分析
先用微囊藻毒素标样按上述实验方法和步骤进行实验，获得不同浓度微囊藻毒素相对应的极谱峰电流。以微囊藻毒素浓度对相应的极谱峰电流作图，绘制出工作曲线。对试样按上述方法和步骤进行测定，最后用工作曲线法进行定量分析。
实施例5
本方法测定步骤如下：
1.硼砂溶液和硝酸镍溶液的配制
准确称取8.500克硼砂(Na2B4O7·10H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，转移至100毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。准确称取0.0600克硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，得到镍离子，转移至50毫升容量瓶中，定容后摇匀待用。
2.组成测定体系
分别移取0.20毫升硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶液和0.20毫升硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)于圆柱型玻璃电解池中；用0.05毫升0.5摩尔/升氢氧化钠(NaOH)调节溶液的pH值为8.5，再分别加入0.20毫升待测微囊藻毒素样品及二次蒸馏水0.35毫升，使总体积为1.0毫升。
3.静置反应
将上述溶液摇匀后静置20小时，然后于25℃下用示波极谱仪进行测定。
4.仪器测定
用示波极谱仪进行测定，测定时使用三电极系统，滴汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极；滴汞时间为5～7秒/滴。将此三电极插入电解池待测溶液中，用示波极谱仪进行阴极化扫描，扫描的起始扫描电位为-1.15伏，当使用中国科学院水生生物研究所用高效液相色谱法制备的微囊藻毒素样品时，产生的氢催化波位于-1.55伏，记录-1.55伏处的峰电流，然后进行分析。
5.定量分析
先用微囊藻毒素的标样按上述实验方法和步骤进行实验，获得不同浓度微囊藻毒素相对应的极谱峰电流。以微囊藻毒素浓度对极谱峰电流作图，绘制出工作曲线。对试样按上述方法和步骤进行测定，最后用工作曲线法进行定量分析。
Claims (2)
1.一种微囊藻毒素的测定方法，该方法包括以下步骤：
A、配制硼砂溶液：称取7.626-9.533克硼砂，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，定容至100毫升容量瓶；
B、配制硝酸镍溶液：称取0.0291-0.1163克硝酸镍，用二次蒸馏水溶解于烧杯中，再定容至50毫升容量瓶；
C、配制待测溶液：分别移取0.05-0.20毫升上述硼砂溶液和0.05-0.20毫升上述硝酸镍溶液于圆柱型玻璃电解池中，加入0.05-0.10毫升0.5摩尔/升的氢氧化钠溶液调节pH值为8.5-9.5，再分别加入0.10-0.40毫升待测的微囊藻毒素溶液和0.10-0.75毫升二次蒸馏水；使上述电解池中硼砂的浓度为1×10-2摩尔/升-5×10-2摩尔/升，由硝酸镍电离出的镍离子的浓度为1×10-4摩尔/升-4×10-4摩尔/升；
D、将上述待测溶液摇匀后静置15分钟-48小时，于20-25℃下用示波极谱仪进行测定；
E、上述测定使用三电极系统，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，滴汞电极为工作电极，测定时将此三电极插入上述电解池的上述待测溶液中，滴汞速度为5-7秒/滴，用示波极谱仪进行阴极化扫描，起始扫描电位为-1.1伏～-1.4伏，记录产生的氢催化波峰电流，上述峰电流相应的峰电位在-1.55伏附近。
2.根据权利要求1所述的一种微囊藻毒素的测定方法，所用圆柱型玻璃电解池的内径为14毫米、高度为20毫米。
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