汞離子膠體金比色檢測法及汞離子檢測試劑盒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汞離子膠體金比色檢測法及汞離子檢測試劑盒。本發(fā)明主要是利用汞離子吸附在檸檬酸離子包裹的金納米粒子溶液（膠體金），再加入可以特異性識別汞離子的賴氨酸作為橋梁，使金納米粒子聚集，發(fā)生顏色變化來現(xiàn)場快速檢測汞離子。本發(fā)明所用重要試劑賴氨酸廉價易得，極大地節(jié)省了成本，并且金納米粒子表面無需進行修飾，方便快捷。本發(fā)明具有快速且靈敏度高，特異性強，穩(wěn)定性好，成本低廉等優(yōu)點，易于推廣常規(guī)應(yīng)用。
【專利說明】汞離子膠體金比色檢測法及汞離子檢測試劑盒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種Hg2+檢測方法，特別涉及一種快速檢測重金屬Hg2+的金標(biāo)比色法，屬于生物化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]汞廣泛存在于自然界中，各種自然現(xiàn)象(雨、雪等)可以使汞在地表、大氣以及水中不斷循環(huán)，可為動植物吸收。食物鏈的生物放大作用下，它們成千百倍地富集，最后進入人體，使人產(chǎn)生重金屬中毒，輕則發(fā)生怪病(水俁病、骨痛病等)，重則導(dǎo)致死亡。隨著工業(yè)發(fā)展，大量的汞未經(jīng)處理就被排放到了自然界，使得汞污染相當(dāng)嚴(yán)重。
[0003]目前研究較多的重金屬Hg2+快速檢測方法主要有:原子熒光光度法、電感藕合等離子體質(zhì)譜分析技術(shù)、電感藕合等離體原子發(fā)射光譜、高效液相色譜法、酶抑制法、免疫分析法、比色法、試紙條法等。原子熒光光度法、電感藕合等離子體質(zhì)譜分析技術(shù)、電感藕合等離體原子發(fā)射光譜、高效液相色譜法、酶抑制法、免疫分析法，準(zhǔn)確度和靈敏度都很高，但均需要用特定的儀器且需要檢測人員具備一定的專業(yè)知識，價格昂貴，操作繁瑣，難以普及?；谀z體金和核酸適配體的比色法，靈敏度尚可，選擇性好簡便而在現(xiàn)場檢測中很有優(yōu)勢。但此方法需要對金納米粒子進行表面修飾，操作復(fù)雜，且核酸失陪體亦較難制取，成本聞昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的一個目的在于提供一種汞離子檢測試劑盒，其包括檸檬酸鈉包裹的膠體金以及作為特異性識別分子的賴氨酸，并且，當(dāng)將被檢測物質(zhì)及識別分子加入所述膠體金時，若被檢測物質(zhì)含有Hg2+，則所述膠體金的紫外吸收峰將發(fā)生紅移。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種汞離子膠體金比色檢測法，其包括:提供檸檬酸鈉包裹的膠體金，并加入被檢測物質(zhì)以及作為識別分子的賴氨酸，當(dāng)被檢測物質(zhì)包含Hg2+時則所述膠體金的紫外吸收峰發(fā)生紅移，從而實現(xiàn)Hg2+的檢測。
[0006]進一步的，當(dāng)將被檢測物質(zhì)及識別分子加入所述膠體金時，若被檢測物質(zhì)含有Hg2+，則所述膠體金的顏色將從紅色變成紫色或灰色。
[0007]進一步的，該檢測法還可包括:取一系列含有不同濃度Hg2+的標(biāo)準(zhǔn)樣品與賴氨酸分別加入所述膠體金形成一系列不同的混合反應(yīng)體系，再分別測量各混合反應(yīng)體系從200nm到850 nm的紫外光譜圖，并根據(jù)K1Jk520的比值繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0008]本發(fā)明通過在檸檬酸鈉包裹的膠體金上靜電吸附Hg2+，當(dāng)加入識別分子賴氨酸后，由于賴氨酸兩端都有-NH2,從而可以特異性識別Hg2+形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)，使得膠體金從分散狀態(tài)變成聚集狀態(tài)，顏色也從紅色變成紫色甚至灰色，而且膠體金的紫外吸收發(fā)生紅移。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點包括:
1、本發(fā)明將納米顆粒比表面積大這一顯著特點應(yīng)用于比色法，建立了可用于現(xiàn)場快速超靈敏檢測的金標(biāo)比色的檢測方法，通過肉眼直接觀察實現(xiàn)目標(biāo)檢測物的快速定性檢測。無需其他輔助儀器設(shè)備，檢測工作可在10-15分鐘內(nèi)完成并得到檢測結(jié)果。
[0010]2、本發(fā)明中用到的重要試劑賴氨酸廉價易得，相比基于核酸探針的金標(biāo)比色法可以極大地節(jié)省了成本，并且無需對金納米粒子進行表面修飾，方便快捷。
[0011]3、本發(fā)明還具有快速且靈敏度高，特異性強，穩(wěn)定性好，成本低廉，操作使用方法簡單易于推廣應(yīng)用。可應(yīng)用于醫(yī)院、家庭、以及食品安全與檢驗檢疫的海關(guān)、機場等口岸等需要現(xiàn)場快速檢測機構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1 為實施例 2 中不同濃度Hg2+(0、0.01,0.02,0.05,0.1,0.2,0.5 nM)的紫外-可
見光譜圖。
[0013]圖2為根據(jù)圖1中A7tltZA52tl的比值繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0014]圖3 為實施例 3 中不同種類離子(Ag+，K+，Ca2+，Pb2+，Ba2+，Ni2+，Zn2+，Mg2+，Al3+為100 nM; Hg2+為I nM)的紫外_可見光譜圖。
[0015]圖4為根據(jù)圖3中A64cZA525的比值繪制的柱狀圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明的一個方面提供了 一種汞離子檢測試劑盒，其包括檸檬酸鈉包裹的膠體金以及作為識別分子的賴氨酸，并且，當(dāng)將被檢測物質(zhì)及識別分子加入所述膠體金時，若被檢測物質(zhì)含有Hg2+，則所述膠體金的紫外吸收峰將發(fā)生紅移。
[0017]本發(fā)明的另一個方面提供了一種汞離子膠體金比色檢測法，其包括:提供檸檬酸鈉包裹的膠體金，并加入被檢測物質(zhì)以及作為識別分子的賴氨酸，當(dāng)被檢測物質(zhì)包含Hg2+時則所述膠體金的紫外吸收峰發(fā)生紅移，從而實現(xiàn)Hg2+的檢測。
[0018]進一步的，當(dāng)將被檢測物質(zhì)及識別分子加入所述膠體金時，若被檢測物質(zhì)含有Hg2+，則所述膠體金的顏色將從紅色變成紫色或灰色。
[0019]在本發(fā)明的一實施方案之中，可采用檸檬酸鈉還原法制備出檸檬酸鈉包裹的膠體金。
[0020]在一較為典型的實施方案之中，還可將氯金酸煮至爆沸后，在劇烈攪拌條件下快速加入檸檬酸鈉，至溶液顏色變成透亮紅色，獲得檸檬酸鈉包裹的膠體金。
[0021]在一較為典型的實施方案之中，還可采用離心法對所述膠體金進行濃縮處理。
[0022]進一步的，還可取一系列含有不同濃度Hg2+的標(biāo)準(zhǔn)樣品與賴氨酸分別加入所述膠體金形成一系列不同的混合反應(yīng)體系，再分別測量各混合反應(yīng)體系從200 nm到850 nm的紫外光譜圖，并根據(jù)A7tltZA52tl的比值繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0023]進一步的，在本發(fā)明的一實施方案之中，可先將被檢測物質(zhì)或含Hg2+的標(biāo)準(zhǔn)樣品加入所述膠體金，使其中的金納米粒子充分吸附Hg2+，而后再加入賴氨酸，使吸附于金納米粒子表面的Hg2+與賴氨酸兩端的-NH2形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)，從而使金納米粒子聚集。
[0024]在本發(fā)明的一更為具體的實施案例中，在該一系列混合反應(yīng)體系中，Hg2+的終濃度為O?0.5 nM,賴氨酸的終濃度均為0.4 mM。
[0025]本發(fā)明利用汞離子吸附在檸檬酸離子包裹的金納米粒子溶液，再加入可以特異性識別汞離子的賴氨酸作為橋梁，使金納米粒子聚集，發(fā)生顏色變化來現(xiàn)場快速檢測汞離子。其中所采用的重要試劑賴氨酸廉價易得，極大地節(jié)省了成本，并且金納米粒子表面無需進行修飾，方便快捷。
[0026]本發(fā)明具有快速且靈敏度高，特異性強，穩(wěn)定性好，成本低廉等優(yōu)點，易于推廣常規(guī)應(yīng)用。
[0027]以下結(jié)合附圖及若干實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明。
[0028]實施例1該汞離子膠體金比色檢測法包括如下步驟:
(I)用檸檬酸鈉還原法制備出檸檬酸鈉包裹的金納米粒子溶液；
將0.1%的氯金酸煮至爆沸后，在劇烈攪拌條件下快速加入1%的檸檬酸鈉，待溶液顏色變成透亮紅色，繼續(xù)煮沸5分鐘使金納米粒子溶液穩(wěn)定。
[0029](2)在步驟⑴制備的金納米粒子溶液中加入Hg2+，通過靜電吸附將Hg2+固定在金納米粒子表面；
將步驟(I)制備的金納米粒子溶液通過離心(9400 xG)濃縮至4倍，取7個離心管(編號1，2，3，4，5，6，7，8)，每管加入80 μ L 4倍濃縮的金納米粒子溶液和10 μ L不同濃度的Hg2+溶液，使Hg2+終濃度為0，0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2和0.5 ηΜ，反應(yīng)5min,通過靜電吸附將Hg2+固定在金納米粒子表面。
[0030](3)將賴氨酸加入步驟(2)得到的溶液中，使金納米粒子表面吸附的Hg2+和賴氨酸兩端-NH2形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)使金納米粒子聚集；
向步驟⑵得到的每管溶液中加入10 μ L賴氨酸，使賴氨酸終濃度為0.4 mM，反應(yīng)5min,使賴氨酸兩端的-NH2可以和Hg2+形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)，拉近金納米粒子的距離而使金納米粒子聚集，金納米粒子溶液的顏色由紅色變成紫色或灰色。
[0031](4)用紫外-可見分光光度計測出步驟(3)得到溶液的紫外圖譜，并作出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0032]用紫外-可見分光光度計測出步驟(3)得到每管溶液從200 nm到850 nm的紫外光譜圖，并根據(jù)Α./Α52(ι的比值繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0033]實施例2參照實施例1的步驟(1)_(2)，將制備的金納米粒子溶液通過離心(9400xG)濃縮至4倍，取7個離心管(編號1，2，3，4，5，6，7，8)，每管加入80 yL4倍濃縮的金納米粒子溶液和10 μ L不同濃度的Hg2+溶液，使Hg2+終濃度為0，0.01, 0.02, 0.05,
0.1, 0.2和0.5 ηΜ，反應(yīng)5 min，通過靜電吸附將Hg2+固定在金納米粒子表面。
[0034]然后將10 UL 0.4 mM賴氨酸加入前述的各溶液中，使金納米粒子表面吸附的Hg2+和賴氨酸兩端-NH2形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)使金納米粒子聚集。用紫外-可見分光光度計測出每管溶液從200 nm到850 nm的紫外光譜圖，并根據(jù)A7(l(l/A52(l的比值繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果如圖1-圖2所示。
[0035]實施例3取10個離心管(編號1，2，3，4，5，6，7，8，9，10)，每管加入80 μ L 4倍濃
縮的金納米粒子溶液和10 μ L不同金屬離子溶液(Ag+，K+，Ca2+，Pb2+，Ba2+，Ni2+，Zn2+，Mg2+，Al3+為100 ηΜ; Hg2+為I ηΜ)，反應(yīng)5 min，通過靜電吸附將金屬離子固定在金納米粒
子表面。
[0036]然后將10 μ L 0.4 mM賴氨酸加入上步得到的溶液中，觀察溶液顏色。用紫外-可見分光光度計測出每管溶液從200 nm到850 nm的紫外光譜圖，并根據(jù)A7(l(l/A52(l的比值繪出柱狀圖。結(jié)果如圖3-圖4所示。
[0037]需要說明的是，在本說明書中術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。[0038]應(yīng)當(dāng)理解，除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種汞離子檢測試劑盒，其特征在于包括檸檬酸鈉包裹的膠體金以及作為特異性識別分子的賴氨酸，并且當(dāng)將被檢測物質(zhì)及識別分子加入所述膠體金時，若被檢測物質(zhì)含有Hg2+，則所述膠體金的紫外吸收峰將發(fā)生紅移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汞離子檢測試劑盒，其特征在于當(dāng)將被檢測物質(zhì)及識別分子加入所述膠體金時，若被檢測物質(zhì)含有Hg2+，則所述膠體金的顏色將從紅色變成紫色或灰色。
3.一種汞離子膠體金比色檢測法，其特征在于包括:提供檸檬酸鈉包裹的膠體金，并加入被檢測物質(zhì)以及作為識別分子的賴氨酸，當(dāng)被檢測物質(zhì)包含Hg2+時則所述膠體金的紫外吸收峰發(fā)生紅移，從而實現(xiàn)Hg2+的檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述汞離子膠體金比色檢測法，其特征在于當(dāng)將被檢測物質(zhì)及識別分子加入所述膠體金時，若被檢測物質(zhì)含有Hg2+，則所述膠體金的顏色將從紅色變成紫色或灰色。
5.根據(jù)權(quán)利要求3-4中任一項所述汞離子膠體金比色檢測法，其特征在于包括:采用檸檬酸鈉還原法制備出檸檬酸鈉包裹的膠體金。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述汞離子膠體金比色檢測法，其特征在于包括:將氯金酸煮至爆沸后，在劇烈攪拌條件下快速加入檸檬酸鈉，至溶液顏色變成透亮紅色，獲得檸檬酸鈉包裹的膠體金。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述汞離子膠體金比色檢測法，其特征在于還包括:采用離心法對所述膠體金進行濃縮處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述汞離子膠體金比色檢測法，其特征在于包括:取一系列含有不同濃度Hg2+的標(biāo)準(zhǔn)樣品與賴氨酸分別加入所述膠體金形成一系列不同的混合反應(yīng)體系，再分別測量各混合反應(yīng)體系從200 nm到850 nm的紫外光譜圖，并根據(jù)A7(l(l/A52(l的比值繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-4、6-8中任一項所述汞離子膠體金比色檢測法，其特征在于包括:先將被檢測物質(zhì)或含Hg2+的標(biāo)準(zhǔn)樣品加入所述膠體金，使其中的金納米粒子充分吸附Hg2+，而后再加入賴氨酸，使吸附于金納米粒子表面的Hg2+與賴氨酸兩端的-NH2形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)，從而使金納米粒子聚集。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述汞 離子膠體金比色檢測法，其特征在于在該一系列混合反應(yīng)體系中，Hg2+的終濃度為O~0.5 nM，賴氨酸的終濃度均為0.4 mM。
【文檔編號】G01N21/78GK103901030SQ201410146113
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】陳偉, 鄧怡, 潘道東, 姚麗 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)