一种检测汞离子的方法

一种检测汞离子的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测汞离子的方法，属于分析化学技术领域。
【背景技术】
[0002]汞是一种有毒的重金属元素，日常生活中常见的无机汞有消毒剂，例如:红药水、牙科用银粉等，如若误食高剂量的无机汞，不仅会引起肠胃道黏膜伤害而大量出血，引发休克，还会伤害肾脏，导致急性肾衰竭，甚至造成死亡;如若长期食入低剂量的无机汞，会引起慢性肾炎，导致尿毒症。
[0003]汞可以减少皮肤中的黑色素生成，同时汞离子原料价格低廉，常被用于化妆品中，实现快速祛斑、美白等效果，但是，汞是一种有毒的重金属元素，长期使用会引起接触性皮炎，出现红斑丘疹，并有可能融成一片，甚至形成水疱，愈后反而使面部色素加深。
[0004]随着工业的不断发展，环境中的汞含量也不断增加，地球上各种环境媒体和食物(尤其是鱼类)中的汞含量已经对环境产生了严重影响，水生生物可以直接从水体吸收和富集甲基汞化合物，同时还可以通过食物链转移和富集，汞对环境的影响，最终都会转化为对植物、动物的影响，进而影响到人类的健康，由于汞离子污染越来越受人们的关注，因此，检测食品、药品、化妆品和环境中的汞离子是十分重要的。
[0005]荧光传感器可以根据目标物产生的荧光信号来分析和识别目标物，是一种方便的分子识别光化学传感器，近年来，利用荧光传感器进行分子识别已成为各个领域的研究热点，目前，常用于荧光传感器的荧光材料主要有荧光量子点和有机荧光染料，但是，现有荧光材料都存在着毒性高、灵敏度低、便捷性差和水溶性差等缺点。

【发明内容】

[0006]本发明通过应用荧光铜纳米簇检测汞离子，提高了现有检测汞离子方法的灵敏度和选择性。
[0007]本发明提供了一种检测汞离子的方法，所述方法包括如下步骤:
[0008]①先将含Cu2+溶液与牛血清蛋白溶液混匀，再将盐酸羟胺加入其中，调节pH至10?13，反应6?30h，所述Cu2+、牛血清蛋白与盐酸轻胺的摩尔比为1: 4: 40?400 ；
[0009]②将待测溶液加入到步骤①所得产品中反应8?16h，在395nm激发波长下测其荧光强度值。
[0010]本发明所述步骤①中的反应温度优选为20?40°C。
[0011]本发明所述步骤②中的反应温度优选为20?25°C。
[0012]本发明所述待测溶液中Hg2+的线性检测范围优选为20nM?ΙμΜ;所述Hg2+的检测限优选为0.2nM。
[0013]本发明有益效果为:
[0014]①本发明采用毒性低、水溶性好和廉价易得的荧光铜纳米簇作为荧光传感器，实现了对Hg2+的检测；
[0015]②本发明的检测方法体系简单、检测信号稳定、检测样品无需前处理；
[0016]③本发明的检测方法灵敏度高、选择性好，在食品、药品、化妆品和环境中汞离子的检测具有极其重要的意义。
【附图说明】
[0017]本发明附图3幅，
[0018]图1为不同浓度Hg2+对实施例1得到的荧光铜纳米簇荧光强度的影响；
[0019]图2a为Hg2+的浓度在20nM?ΙΟΟηΜ范围内相对荧光强度(Ιο— I)/1与Hg2+的浓度的线性关系图；
[0020]图2b为Hg2+的浓度在ΙΟΟηΜ?ΙμΜ范围内相对荧光强度(Ιο—I)/1与Hg2+的浓度的线性关系图；
[0021 ]图3为实施例1得到的荧光铜纳米簇对Hg2+的特异性检测结果。
【具体实施方式】
[0022]下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
[0023]下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所使用的试剂等均可从化学或生物试剂公司购买。
[0024]以下结合技术方案详细叙述本发明的【具体实施方式】。
[0025]实施例1
[0026]一种荧光铜纳米簇的合成方法，所述合成方法为先将5mL浓度为5mM的Cu(N03)2溶液与5mL浓度为20mg/mL的牛血清蛋白溶液25°C搅拌lOmin，再将lmL浓度为4M的盐酸羟胺加入其中，用NaOH调节pH至12，25°C静置反应24h，得到荧光铜纳米簇。
[0027]实施例2
[0028]分别将浓度为0、1011]\1、10011]\1、50011]\1、14]\1、1(^]\1、5(^]\1、10(^]\1、50(^]\1的含取2+溶液与等体积的实施例1得到的荧光铜纳米簇混匀，25°C反应12h，在395nm激发波长下分别测其荧光强度值，考察Hg2+对实施例1得到的荧光铜纳米簇荧光强度的淬灭效应，结果见图1、图2a和图2b。
[0029]由图1得，实施例1得到的荧光铜纳米簇可以灵敏的检测Hg2+，随着Hg2+浓度的增加，实施例1得到的荧光铜纳米簇荧光强度逐渐降低，当Hg2+浓度为500μΜ时，铜纳米簇的荧光立即被完全淬灭。
[0030]由图2a和图2b得，Hg2+的浓度在20ηΜ?ΙμΜ范围内相对荧光强度(Ιο— I)/IQ与Hg2+的浓度之间存在线性关系。由图2a得，Hg2+的浓度在20nM?ΙΟΟηΜ范围内相对荧光强度(Ιο —1)/1()与取2+的浓度的线性关系，线性方程为:(1() — 1)/1() = 0.43608[取2+]+0.11317，线性相关系数R2 = 0.99897;由图2b得，Hg2+的浓度在ΙΟΟηΜ?ΙμΜ范围内相对荧光强度(Ιο — I)/1与Hg2+的浓度的线性关系，线性方程为:(Ιο—I)/IQ = 0.09711 [Hg2+]+0.14687，线性相关系数R2 = 0.99995。[Hg2+]检测限为 0.2ηΜ。
[0031]效果例1
[0032]实施例1得到的荧光铜纳米簇对Hg2+的特异性检测，分别将浓度为ΙΟΟμΜ的含Hg2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Pb2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Fe3+溶液、浓度为1 ΟΟμΜ的含Cu2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Zn2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Mg2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Cr3+溶液、浓度为100μΜ的含Ni2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Co2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Mn2+溶液、浓度为ΙΟΟμΜ的含Ca2+溶液、浓度为1 ΟΟμΜ的含Κ+溶液、浓度为1 ΟΟμΜ的含Na+溶液与等体积的实施例1得到的荧光铜纳米簇混匀，25°C反应12h，在395nm激发波长下分别测其荧光强度值，计算相对荧光强度(Ιο — I)/IQ值，其中，Ιο与I分别表示待测离子溶液加入到实施例1得到的荧光铜纳米簇中前、后的荧光强度。
[0033]结果见图3，由图3得，实施例1得到的荧光铜纳米簇对其他金属离子的响应信号低，但是，对Hg2+的响应信号高，实施例1得到的荧光铜纳米簇对Hg2+具有较高选择性。
【主权项】
1.一种检测汞离子的方法，其特征在于:所述方法包括如下步骤: ①先将含Cu2+溶液与牛血清蛋白溶液混匀，再将盐酸羟胺加入其中，调节pH至10?13，反应6?30h，所述Cu2+、牛血清蛋白与盐酸轻胺的摩尔比为1: 4: 40?400 ； ②将待测溶液加入到步骤①所得产品中反应8?16h，在395nm激发波长下测其荧光强度值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤①中的反应温度为20?40°C。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤②中的反应温度为20?25°C。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述待测溶液中Hg2+的线性检测范围为20nM?ΙμΜ;所述Hg2+的检测限为0.2nM。
【专利摘要】本发明涉及一种检测汞离子的方法，属于分析化学技术领域，所述方法包括如下步骤：①先将含Cu2+溶液与牛血清蛋白溶液混匀，再将盐酸羟胺加入其中，调节pH至10～13，反应6～30h，所述Cu2+、牛血清蛋白与盐酸羟胺的摩尔比为1：4：40～400；②将待测溶液加入到步骤①所得产品中反应8～16h，在395nm激发波长下测其荧光强度值，本发明的检测方法灵敏度高、选择性好，在食品、药品、化妆品和环境中汞离子的检测具有极其重要的意义。
【IPC分类】G01N21/64
【公开号】CN105486671
【申请号】CN201610032171
【发明人】韩冰雁, 许杰, 侯绪芬, 相荣超, 李莹, 彭婷婷, 于明波
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月18日