重金属汞的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物化学技术领域，尤其设及一种重金属隶的检测方法。
【背景技术】
[0002] 近年来随着工业化的发展，重金属污染也越来越严重，日益引起了人们的关注。隶 作为唯一能够在生态系统中完善循环的重金属，进入水体后可通过食物链而富集，尤其是 鱼类，最后被人体吸收，对人体造成伤害。金属隶会导致脑、肾脏、中枢神经系统、免疫系统 和内分泌系统受到严重损害，因此，水中隶的检测就显得尤为重要。目前检测重金属隶的传 统检测方法有：火焰原子吸收法、原子巧光光谱法、电感禪合等离子体质谱法、巧光法、试纸 条法等。虽然运些方法的精确度和灵敏度都比较好，但是它们往往需要大型仪器，复杂的检 测步骤，需要检测人员具备一定的专业知识，价格昂贵，费时费力。
[000引近些年出现了一些用纳米金、有机发光团、巧光染料、寡核巧酸、DNA酶化及电化学 等方法来检测重金属。其中纳米金颗粒具有独特物理化学W及光学特性，其尺寸小，表面易 修饰，消光系数是普通有机染料的几倍，故纳米金作为探针可W检测金属离子、阴离子、小 分子物质、蛋白质、核酸等。纳米金检测重金属离子的研究十分的普遍，各类繁多。但是大 部分的存在检测限过窄，检出限高于国家制定的最高浓度标准，特异性有待提高等缺点。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种灵敏度高、选择性好、 快速简单的隶离子检测方法。 阳〇化]为解决上述技术问题，提供了一种重金属隶的检测方法，将待测溶液加入到含有 纳米金颗粒、木瓜蛋白酶和2, 6-化晚二簇酸的反应体系中进行反应，根据紫外可见吸收光 谱检测的吸光度变化和反应体系中颜色的变化对待测溶液中的重金属隶进行定量和定性 检测。
[0006] 上述的检测方法，优选的，所述反应体系的制备方法为：将含纳米金颗粒的溶液与 木瓜蛋白酶在避光条件下混合得到混合溶液，将所述混合溶液离屯、重溶后加入2, 6-化晚 二簇酸，振荡后在避光条件下静置，形成反应体系。 W07] 上述的检测方法，优选的，所述木瓜蛋白酶溶液的浓度为1.0X10 5m~ 1. 0X10 %。进一步优选的，木瓜蛋白酶溶液的浓度为1. 0X10 7m。
[0008] 上述的检测方法，优选的，所述含纳米金颗粒的溶液中，纳米金颗粒的浓度为2~ lOnM。
[0009] 上述的检测方法，优选的，所述2, 6-化晚二簇酸的浓度为5X10 3M~5. 0X10 5M。 进一步优选的2, 6-化晚二簇酸的浓度为5X10 4M。
[0010] 上述的检测方法，优选的，纳米金颗粒、木瓜蛋白酶和PDCA的摩尔比为 2 : 100 : 5.OXl〇5。
[0011] 上述的检测方法，优选的，所述纳米金颗粒采用W下方法制备得到：将氯金酸溶液 与巧樣酸=钢溶液在沸腾状态下揽拌，直至所得溶液颜色由初始的淡黄色转为清亮酒红色 时停止加热，继续揽拌15min~20min，制得纳米金颗粒溶液。
[0012] 上述的检测方法，优选的，所述反应的溫度为30°C~60°C。进一步优选的反应溫 度为30°C。
[0013] 上述的检测方法，优选的，所述反应的抑值为6. 0~9. 0。进一步优选的反应抑 值为6.0。
[0014] 上述的检测方法，优选的，所述反应的反应时间为15~25min。
[0015] 上述的检测方法，优选的，所述定性检测方法为：根据反应体系中颜色变化来判断 Hg2+是否存在，当待测溶液中含有化2+时，随着化2+的浓度逐渐升高，反应体系的颜色由红 色逐渐变为浅紫色、深紫色、蓝色；当待测溶液中不含有Hg2+时，反应体系的颜色为红色。
[0016] 上述的检测方法，优选的，所述定性检测方法为：根据纳米金颗粒的紫外吸收峰是 否发生红移，判断待测溶液中Hg2+是否存在，当待测溶液中含有化叩寸，纳米金颗粒的紫外 吸收峰发生红移；当待测溶液中不含有Hg2+时，纳米金颗粒的紫外吸收峰不发生红移。
[0017] 上述的检测方法，优选的，所述定量检测方法为：将已知浓度的Hg2+配制成梯度浓 度，加入到所述反应体系中，通过紫外可见吸收光谱检测520nmW及650nm处的吸光度变 化，根据Aew/As2。的比值及化2+的浓度建立线性回归方程： 阳0化]y = 0.0252X+0. 1139 ;
[0019] 其中，y为紫外可见吸收光谱中650皿和520皿处的吸光度的比值Aew/Ae2。，X为所 述待测溶液中Hg2+的含量，单位为iiM。 W20] 上述的检测方法，优选的，所述线性回归方程中，Hg2+的线性检测范围为 0. 01 yM ~14 yM。
[0021] 本发明的创新点在于：
[0022] 本发明提供了一种重金属隶的检测方法，采用纳米金颗粒、木瓜蛋白酶和2, 6-化 晚二簇酸构成反应体系，其中木瓜蛋白酶是一种含琉基的肤链内切酶，具有蛋白酶和醋酶 的活性。它具有212个氨基酸残基，其中有7个半脫氨酸残基，可W直接与纳米金颗粒表面 连接，具有的氨基又能与Hg2+结合，能够同时连接纳米金颗粒和化2+。使得有化2+存在时， 纳米金颗粒沉聚，发生颜色变化，其表面等离子体共振吸收峰发生红移。单独用木瓜蛋白酶 对纳米金颗粒进行表面修饰后，在对化 2+的检测应用中，特异性和灵敏度还有待提高。而 PDCA-端通过簇基与纳米金颗粒表面连接，另一端与Hg2+结合起来，纳米金颗粒表面的电 子发生集体振荡，从而引起520nm处的表面等离子体共振吸收峰发生红移，纳米金颗粒聚 集，溶液由清亮的酒红色变成淡紫色、深紫色，甚至是蓝色，根据溶液中颜色的变化可判断 待测溶液中是否含有重金属隶。同时520nm处等离子体共振吸收峰的强度也随着Hg2+浓度 的变化而变化，进而根据Aew/As2。的比值达到对待测溶液中重金属隶进行定量检测的目的。 加入PDCA后，本发明所述的方法对Hg2+的检测，其灵敏度和特异性有明显提高，检出限达到 lOnM，符合EPA(美国环境保护署）所规定的饮用水中Hg2+的最高浓度标准。
[0023] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0024] (1)本发明提供了一种重金属隶的检测方法，W纳米金颗粒、木瓜蛋白酶和PDCA 形成反应体系，通过共价键相互连接，能够提高检测的灵敏度，检出限可W达到EPA(美国 环境保护署）对于饮用水中隶含量的最高浓度标准，同时该检测方法的特异性也得到了提 局。
[00巧](2)本发明提供了一种重金属隶的定性检测方法，根据反应体系中颜色变化来判 断Hg2+是否存在，当待测溶液中含有化2+时，随着化2+的浓度逐渐升高，其纳米金颗粒的颜 色由红色逐渐变为浅紫色、深紫色、蓝色，通过肉眼可W直接观察得到检测物是否存在，检 测方法简单、操作方便。
[00%] (3)本发明提供了一种重金属隶的定性检测方法，根据纳米金颗粒的紫外吸收峰 是否发生红移，判断待测溶液中Hg2+是否存在，具有检测灵敏度高，不需要特殊昂贵的仪 器，操作方便等优势。
[0027] (4)本发明提供了一种重金属隶的定量检测方法，将待测溶液进行紫外可见吸收 光谱检测，根据紫外可见吸收光谱中650nm和520nm处的吸光度的比值Aew/Ae2。对待测溶液 中隶浓度进行检测，检测灵敏度高；利用紫外可见分光光度计可W检测出具体的浓度，不需 要特殊昂贵的仪器，具有灵敏度高、特异性强、成本低廉、操作方便、且对环境无害的特点。
【附图说明】
[0028] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0029] 图1为本发明实施例1中加入不同摩尔浓度木瓜蛋白酶溶液W及相同摩尔浓度 PDCA得到的紫外光谱。
[0030] 图2为根据图1中Aew/Asw的比值绘制的柱状图。 阳03U 图3为本发明实施例2中不同溫度下得到的650nm与520nm处吸光度比值的柱状 图。
[0032]图 4 为本发明实施例 4 中不同浓度Hg2+〇). 01yM、0.lyM、2yM、4yM、6yM、8yM、 14yM)的紫外-可见光谱图。
[003引图5为根据图4中Aew/Asw的比值绘制的标准曲线。
[0034]图6为本发明实施例5中不同种类粒子（A13\ Ca2\ Cd2\ Cu2\化2\Hg2\化3\r、Mg2\ Mn2\畑/、Pb2\化2\化+)的紫外-可见光谱图。 阳03引图7为根据图6中Aew/Asw的比值绘制的柱状图。
【具体实施方式】
[0036]W下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而 限制本发明的保护范围。
[0037] 实施例
[0038]W下实施例中所采用的材料和仪器均为市售，所有实施例得到的结果均做了 3次 W上重复实验。 阳039] 实施例1 : W40] -种