2+濃度與熒光強(qiáng)度有著明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，隨著Hg2+ 濃度的升高，熒光強(qiáng)度值升高。從圖中還可以看出，即使是很微小的Hg2+濃度的變化，也能引 起熒光強(qiáng)度明顯的變化。綜上可以說(shuō)明，本發(fā)明提出的方法對(duì)水溶液中Hg 2+的含量變化具有 很好的靈敏性。
[0058] Hg2+的濃度與熒光強(qiáng)度的總體關(guān)系如圖3中的B所示，圖3中的C表示的是線性區(qū)域 圖。從圖中可以看出，當(dāng)Hg2+的濃度在1.0~6.0nm〇l/L時(shí)，Hg2+濃度與熒光強(qiáng)度呈現(xiàn)良好的 線性關(guān)系，線性方程為Y= 17.80X+5.27，其中Y表示熒光強(qiáng)度，X表示Hg2+濃度，相關(guān)系數(shù)R為 0.9985，最低檢測(cè)限為0.36nmol/L。此檢測(cè)限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)環(huán)境保護(hù)署和世界衛(wèi)生組織對(duì) 于飲用水中Hg2+濃度的限值。
[0059] 本發(fā)明中對(duì)于Hg2+檢測(cè)的原理及流程示意圖如圖4所示。
[0060] 實(shí)施例4:選擇性分析
[0061 ]為了探索本發(fā)明提出的Hg2+的檢測(cè)方法的選擇性，選擇Ca2+，Mn2+，Cd 2+，Cr3+，Ag+， 0)2+，〇12+^2+，附2+邱 2+，21!2^13+#3+和?62+作為干擾離子進(jìn)行了研究分析，具體步驟與 上述實(shí)施例2的步驟（即本發(fā)明所述的步驟(4))一致，只是將其中所述"不同濃度Hg 2+溶液" 樣品分別換為Hg2+溶液樣品、上述所有金屬離子混合樣品1(包含Hg2+)、上述所有金屬離子 混合樣品2(不包含Hg 2+)、其他不同金屬離子樣品。其中，Hg2+濃度為10nm〇l/L，其他金屬離 子濃度為Ι.θμπιο?/L。分析結(jié)果如圖5所示，除了含有Hg 2+樣本有明顯響應(yīng)外，其它金屬離子 樣本的響應(yīng)較小，所以，本發(fā)明提出的檢測(cè)方法具有良好的抗干擾能力，保證了其在實(shí)際環(huán) 境水樣中的應(yīng)用研究。
[0062]實(shí)施例5:實(shí)際環(huán)境水體樣本Hg2+含量的檢測(cè)研究
[0063]為了研究本發(fā)明提出的方法的實(shí)際應(yīng)用性，對(duì)3種環(huán)境水樣(河水、飲用水和自來(lái) 水）中的Hg2+含量進(jìn)行了檢測(cè)研究，具體步驟與本發(fā)明所述的步驟(6)-致。由于這3種環(huán)境 水樣樣本中的Hg 2+含量均低于本發(fā)明提出的方法的最低檢測(cè)限，所以本發(fā)明中采用標(biāo)準(zhǔn)加 入法對(duì)其進(jìn)行分析研究。水樣樣本先定量濾紙過(guò)濾，然后在高速離心機(jī)（12000rpm/min， lOmin)上離心去除可見(jiàn)的懸浮物。每個(gè)環(huán)境水樣都分為3個(gè)樣本，每個(gè)樣本加入不同濃度的 Hg2+溶液。Hg2+濃度分別為:2.0、4.0和6. Onmo 1 /L。結(jié)果如表1所示。從表中可以看出，本發(fā)明 提出的方法的檢出結(jié)果的回收率保持在96.5%~105.5%之間，結(jié)果令人滿意。上述結(jié)果表 明，本發(fā)明提出的檢測(cè)方法具有很好的實(shí)際應(yīng)用性。
[0064]表1環(huán)境水體樣本回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0065]
[0066] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 合成氨基修飾磁性Fe3〇4納米顆粒NH2-Fe3〇4,配制NH 2-Fe3〇4溶液； (2) 捕獲探針H1修飾NH2-Fe3〇4，配制Hl-Fe3〇4納米顆粒溶液； (3) 配制不同濃度Hg2+的溶液； (4) 緩沖液中Hg2+含量檢測(cè)； (5) 準(zhǔn)備待測(cè)環(huán)境水體樣本； (6) 標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測(cè)待測(cè)環(huán)境水體樣本中Hg2+含量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，所述 步驟（1)的具體步驟如下:將2.0質(zhì)量份FeCl 3 · 6H20、14.0質(zhì)量份1，6-己二胺及4.0質(zhì)量份無(wú) 水醋酸鈉溶解于60體積份乙二醇中形成混合溶液;然后將混合溶液在55°C條件下攪拌完全 溶解形成透明溶液;隨后將透明溶液轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜中，200°C反應(yīng)6.Oh;反應(yīng)結(jié)束后將 得到的NH 2-Fe3〇4用超純水和無(wú)水乙醇清洗，然后分散于超純水中，4.0°C保存待用。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，所述 步驟(2)的具體步驟如下：取5.0體積份用roS緩沖液分散的、濃度為0.02mg/mL的NH 2-Fe3〇4 溶液，與2.0體積份用PBS緩沖液稀釋配制的體積分?jǐn)?shù)為2.5 %的戊二醛溶液，室溫震蕩反應(yīng) 3. Oh，形成CH〇-Fe3〇4納米顆粒;將CH〇-Fe3〇4納米顆粒磁性分離并用PBS緩沖液洗滌;隨后重 新分散于5.0體積份PBS緩沖液中，并將0.02體積份濃度為1.0 X l(T5m〇l/L的捕獲探針H1加 入其中，震蕩反應(yīng)3.011;反應(yīng)完畢后，加入0.2體積份濃度為1.0\1(^ 61]1〇1/1的硼氫化鈉溶 液;磁性分離、PBS緩沖液清洗，所得Hl-Fe3〇4納米顆粒分散于PBS緩沖液中于4.0°C保存待 用。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，步驟 (3) 的具體步驟如下：稱取0.01713質(zhì)量份Hg(N03)2 · H20,加入1.0體積份硝酸溶液，加水溶 解，移入l〇〇〇mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勾，得到濃度為5.0 X ΙΟΛιο VL的Hg2+溶液； 將此溶液稀釋得到不同濃度Hg2+的溶液。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，所述 不同濃度 Hg2+的溶液濃度分別為：0、1 ·0、2·0、3·0、4·0、5·0、6·0、7·0、8·0、9·0、10·0、 15·0nmol/L〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，步驟 (4) 所述緩沖液中Hg2+含量檢測(cè)的具體步驟為:準(zhǔn)備一系列離心管，分別加入0.02體積份不 同濃度Hg 2+溶液，0.01體積份1. Oymol/L信號(hào)探針H2、H3，以及2.0體積份Hl-Fe3〇4納米顆粒 溶液;然后將混合溶液室溫反應(yīng)20 . Omin，隨后磁性分離去除上清液，PBS緩沖液洗滌;洗滌 完畢后，磁性納米顆粒體系懸浮液加熱到95°C后在冰水混合物中冷卻;最后磁性分離，測(cè)定 上清液熒光強(qiáng)度變化以對(duì)Hg 2+進(jìn)行定量分析。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，所述 信號(hào)探針H2和H3均為FAM修飾，所述FAM為5-羥基熒光素，H2為3端修飾FAM，H3為5端修飾 FAM； 所述上清液熒光強(qiáng)度的測(cè)定儀器為Perkin-Elmer LS-55熒光磷光分光光度計(jì)，設(shè)定參 數(shù)分別為最大激發(fā)波長(zhǎng)493nm，最大發(fā)射波長(zhǎng)520nm，激發(fā)和發(fā)射狹縫10nm〇8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，步驟 (5) 所述待測(cè)環(huán)境水體樣本為:河水、飲用水或自來(lái)水樣本。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，步驟 (6) 所述標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測(cè)待測(cè)環(huán)境水體樣本中Hg2+含量步驟為:準(zhǔn)備一系列離心管，分別加 入0.02體積份標(biāo)準(zhǔn)濃度Hg 2+溶液，0.01體積份1. Oymol/L信號(hào)探針H2、H3，以及2.0體積份H1-Fe3〇4納米顆粒溶液;然后將混合溶液室溫反應(yīng)20.0 min，隨后磁性分離去除上清液，PBS緩沖 液洗滌;洗滌完畢后，磁性納米顆粒體系懸浮液加熱到95°C后在冰水混合物中冷卻;最后磁 性分離，測(cè)定上清液熒光強(qiáng)度變化以對(duì)Hg 2+進(jìn)行定量分析;所用儀器及參數(shù)與步驟(4) 一致。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法，其特征在于，所述 加入的標(biāo)準(zhǔn)濃度Hg 2+濃度分別為2.0、4.0、6. Onmol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種信號(hào)放大的高靈敏水環(huán)境中Hg2+檢測(cè)方法。所述檢測(cè)方法主要包括以下步驟：先對(duì)磁性納米顆粒進(jìn)行合成與核酸探針修飾，并結(jié)合滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)與磁性分離富集技術(shù)以構(gòu)建檢測(cè)方法體系，隨后對(duì)PBS緩沖液中不同濃度Hg2+樣品進(jìn)行熒光強(qiáng)度的掃描，得到Hg2+濃度與熒光強(qiáng)度之間的線性區(qū)間；再將檢測(cè)方法體系應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境水樣樣本中Hg2+含量的檢測(cè)，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，計(jì)算回收率，從而評(píng)估檢測(cè)方法的實(shí)際應(yīng)用性。本發(fā)明方法不僅可以達(dá)到傳統(tǒng)方法的檢測(cè)效果，而且具有良好的選擇性；響應(yīng)速度快、操作簡(jiǎn)便和價(jià)格低廉；熒光信號(hào)強(qiáng)且穩(wěn)定，保證了實(shí)驗(yàn)方法的重復(fù)性以及熒光信號(hào)在復(fù)雜環(huán)境中的可辨識(shí)度，使得檢測(cè)方法的實(shí)際應(yīng)用性得到了強(qiáng)有力的保證。
【IPC分類】G01N21/64
【公開(kāi)號(hào)】CN105510287
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510868114
【發(fā)明人】黃大偉, 呂笑笑, 牛承崗, 虢清偉, 邴永鑫, 崔愷, 洪偉, 張政科, 卓瓊芳, 林健聰
【申請(qǐng)人】環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日