本发明属于环境分析、生物传感技术领域，具体涉及一种水样中无标记脱氧核酶的铀酰离子的荧光分析方法。
背景技术：
铀是重要的国家战略资源，是不可缺少的核工业原料，但同时铀也具有放射性危害和重金属毒害作用。伴随着铀矿开采、铀矿处理等人类活动的加剧，越来越多的铀流入到人类的生存环境中，威胁人类的身体健康。世界卫生组织规定饮用水中铀的浓度不得超过20μg·L-1。铀在水中最稳定和最主要的存在形式为铀酰离子。因此，对于水体中铀酰离子的分析监测非常重要。
现有的铀酰离子的检测方法主要包括：原子发射光谱法(Jamali M R,AnalyticaChimicaacta,2006,579:68-73.)，分光光度法(Singh D K,AnalyticalChimicaacta,2009,644:42-47)，电感耦合等离子体质谱法(Boomer D W,Analytical chemistry,1987,59:2810-2813.)以及电化学方法(Shamsipur M,Bulletin of the Korean Chemical Society,2004,25:629-633.)等。这些方法对于分析测定铀酰离子的含量已经比较成熟，测量结果较为准确而且灵敏度也比较高。但是这些方法或者涉及大型精密仪器、分析成本非常高，或者需要复杂的操作步骤，而且当水样中铀酰离子含量较低时，还常要对样品进行富集等预处理操作。因此，目前这些方法还无法用于经济、快速测定铀酰离子。
相比之下，荧光传感分析方法成本低，灵敏度高，适合于快速分析。刘珏文等(Liu J,.Proceedings of the National Academy of Sciences,2007,104:2056-2061.)报道了一种基于脱氧核酶的铀酰离子荧光分析方法，这个方法灵敏度较高，检出限低至0.012μg·L-1，分析速度也很快，但是这种方法需要对底物链和酶链进行标记，操作复杂、成本高。因此，非常有必要开发一种新型的无需标记、灵敏度高、简单经济、能够快速检测水样中铀酰离子含量的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种简单快速、无标记、高选择性地检测水样铀酰离子含量的方法，其原理在于在铀酰离子存在的情况下，酶链可对底物链进行切割，底物链断裂，并形成G-四聚体结构，荧光强度下降，实现对铀酰离子检测。本发明的技术方案如下：
(1)在干净的培养板中依次加入序列为5’ACCCATTTGCAGTCGGGTAGTT-AAACCGACCTTCAGACAACCCATC3’的酶链溶液，序列为5’GGGTTGGG-CGGGATGGGTT/rA/GGAAAATGGGTAGGGCGGGTTGGG3’的底物链溶液，甘氨酸缓冲溶液、铀酰离子标准溶液或环境水样，核酸染料SYBR-Green I(SG)溶液，在室温下孵育一段时间；
(2)取上述孵育后的溶液，在分子荧光光度计上(激发波长为450nm)进行荧光强度测定，计算出水样中铀酰离子的含量。
发明效果
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)灵敏度高。本发明利用了富含G碱基的DNA可以与K+形成G-四聚体的特性来辅助检测铀酰离子，提高了方法的灵敏度，可实现对溶液中低至0.2μg L-1铀酰离子的检测；
(2)成本低。本方法无需标记，降低了检测成本；
(3)操作简便。本方法不需要分离、富集等预处理过程，能够在较短时间内完成样品的检测。
具体实施方式
实施例1
在干净的培养板中依次加入20μL的10μM DNA溶液(分为酶链和底物链，其中酶链序列为：5’ACCCATTTGCAGTCGGGTAGTTAAACCGACCTTCAGACAACCCATC3，底物链序列为：5’GGGTTGGGCGGGATGGGTT/rA/GGAAAATGGGTAGGGCGGGTTGGG3’，1000μL甘氨酸缓冲溶液(pH＝3.5)、1000μL不同浓度的铀酰离子标准溶液或水样(水样经0.45μm的滤膜过滤，并调节pH至3.5)，30μL0.25mM的SG溶液，在室温下反应1h。反应后，取500μL溶液在激发波长为450nm处进行荧光测定，根据水样与标准系列的荧光强度，计算出水样中铀酰离子的含量。
实施例2
在干净的培养板中依次加入20μL的10μM DNA溶液(分为酶链和底物链，其中酶链序列为：5’ACCCATTTGCAGTCGGGTAGTTAAACCGACCTTCAGACAACCCATC3，底物链序列为：5’GGGTTGGGCGGGATGGGTT/rA/GGAAAATGGGTAGGGCGGGTTGGG3’，1000μL甘氨酸缓冲溶液(pH＝4)、1000μL不同浓度的铀酰离子标准溶液或水样(水样经0.45μm的滤膜过滤，并调节pH至4)，30μL0.25mM的SG溶液，在室温下反应45min。反应后，取500μL溶液在激发波长为450nm处进行荧光测定，根据水样与标准系列的荧光强度，计算出水样中铀酰离子的含量。
采用实施例1、2对环境水样1、2、3、4进行回收率实验结果见表1。由于所采水样均未被污染，且一般水体中铀酰离子含量极低，因此才采用了加标回收的方法。回收率在101-105％之间，结果满意。可见，本方法可以用于实际样品的检测
表1实际样品中铀酰离子的加标回收结果