快速富集重金属的棉签

本技术涉及重金属吸附富集，具体涉及一种快速富集重金属的棉签。

背景技术：

1、重金属通常被定义为密度大于4.5 g/cm3和原子量在63.5~200.6 g/mol之间的金属，包括金(au)、银(ag)、铜(cu)、镉(cd)、铬(cr)、铅(pb)、汞(hg)等。快速的工业化和城市化过程将大量有害和看不见的重金属纳入环境的所有部分，包括土壤、水、空气等。重金属具有性质稳定、半衰期长、不可生物降解、生物蓄积、可转移、低浓度高毒性等特点，长期摄入重金属对人类或其他生物具有破坏性影响。例如，过量的铜暴露会导致脑和肾脏损伤、肠道刺激和肝硬化；镉可诱发肾功能损害、肺气肿、骨质疏松症和癌症等；铅会导致中枢神经紊乱、周围神经病变、贫血等；职业暴露于含cr（ⅵ）的粉尘或雾中会增加肺癌死亡的终生风险；甲基汞比无机汞毒性更大，可导致肾毒性、神经毒性、致癌性和免疫毒性。

2、吸附法因其吸附效率高、选择性强、成本低、温度适应性强、工艺简单等优点，被认为是处理重金属污染的一种有效而经济的方法。除传统的吸附剂（包括大孔吸附树脂、螯合树脂、螯合纤维、凝胶微球、生物质等）外，近年来基于纳米材料具有比表面积大、颗粒内扩散距离短、表面化学性质可调等独特的性能，越来越多的重金属脱除方法集中于构筑纳米结构的高效吸附剂或利用纳米结构单元在微米尺度构筑高效吸附剂，如磁性纳米粒、金属有机骨架、碳纳米材料等。然而，上述吸附材料的性质和成本、仪器设备及应用范围是其大规模使用的主要限制性因素。

3、现有发明专利zl 201911064439.x公开了一种由金属硫蛋白（mt）、纤维素结合结构域（cbm）和超折叠绿色荧光蛋白（sfgfp）组成的融合蛋白，通过融合蛋白中的纤维素结合结构域将金属硫蛋白定向固定至微晶纤维素上用作重金属生物吸附剂，用以脱除金银花水煎液中的铅离子而不影响其主要活性成分，通过过滤或低速离心即可将生物吸附剂完全分离回收。为了进一步将固定至微晶纤维素上的金属硫蛋白融合蛋白应用于中药制剂大批量生产过程中重金属的去除，实用新型专利zl 202123355135.4公开了一种特异性脱除中药水煎液中重金属离子的新型装置。

4、然而，针对小体积的高浓度重金属溶液，如实验过程中洒落出的重金属溶液、水银体温计破损之后溢出的汞滴、电池久放后的废水等，还未有切实有效的富集装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种快速富集重金属的棉签，该棉签有助于提高重金属的富集效率。

2、本实用新型的技术方案在于：一种快速富集重金属的棉签，包括一端均封闭的上套管和下套管，所述下套管内置放有移液管，所述移液管的上端连接有洗耳球，移液管的下端设置有负载金属硫蛋白融合蛋白的脱脂棉，所述上套管封盖下套管的上端口并与下套管可拆连接。

3、进一步地，所述移液管的上部外壁设置有环形凸缘，所述下套管的上部内壁设置有用于支撑环形凸缘下端面的限位凸环或限位凸块。

4、进一步地，所述上套管和下套管均为塑料套管。

5、进一步地，所述上套管和下套管之间经螺口相连接。

6、进一步地，所述移液管为硬质塑料移液管，体积为2~10 ml。

7、进一步地，所述移液管的下端为尖端部，负载金属硫蛋白融合蛋白的脱脂棉包裹在尖端部上。

8、进一步地，所述脱脂棉质量为0.1~1.0 g。

9、进一步地，所述洗耳球的下端与移液管的上端之间通过螺口相连接。

10、进一步地，所述洗耳球为硅胶吸球，体积为2~10 ml。

11、与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：该棉签利用金属硫蛋白融合蛋白可定向固定至脱脂棉中的纤维素上设计而成。具有以下特点：

12、（1）脱脂棉中纤维素含量高，来源丰富且成本低廉；

13、（2）脱脂棉中的纤维素为纤维状，比表面积大且吸水率高，金属硫蛋白融合蛋白在脱脂棉中的固定化效率较高；

14、（3）前期研究已表明金属硫蛋白融合蛋白吸附速率快、稳定性好且特异性强，能够快速富集溶液中的重金属离子。即将负载金属硫蛋白融合蛋白的脱脂棉包裹在硬质移液管的尖端，并通过螺口与洗耳球链接，能够使得脱脂棉吸附重金属溶液的速率进一步加快，并将多余的溶液储存在移液管中；通过洗耳球的反复挤压，可将重金属溶液多次与脱脂棉作用，即脱脂棉起到了过滤和富集的双重作用，从而进一步提高重金属的富集效率。

15、（4）此外，将新型棉签保存在套管中，一方面防止金属硫蛋白融合蛋白裸露在空气中发生变性，影响吸附效率，另一方面则可当作已用棉签或重金属溶液的收集装置。由于金属硫蛋白融合蛋白和脱脂棉成本低廉，可以直接更换，而溶液中的重金属浓度则降至限量标准内。因此，利用脱脂棉上的金属硫蛋白融合蛋白过滤富集重金属离子，是处理小体积但高浓度的重金属溶液的有效手段。

技术特征：

1.一种快速富集重金属的棉签，包括一端均封闭的上套管和下套管，其特征在于，所述下套管内置放有移液管，所述移液管的上端连接有洗耳球，移液管的下端设置有负载金属硫蛋白融合蛋白的脱脂棉，所述上套管封盖下套管的上端口并与下套管可拆连接。

2.根据权利要求1所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述移液管的上部外壁设置有环形凸缘，所述下套管的上部内壁设置有用于支撑环形凸缘下端面的限位凸环或限位凸块。

3.根据权利要求1或2所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述上套管和下套管均为塑料套管。

4.根据权利要求1所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述上套管和下套管之间经螺口相连接。

5.根据权利要求1所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述移液管为硬质塑料移液管，体积为2~10 ml。

6.根据权利要求1或5所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述移液管的下端为尖端部，负载金属硫蛋白融合蛋白的脱脂棉包裹在尖端部上。

7.根据权利要求6所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述脱脂棉质量为0.1~1.0 g。

8.根据权利要求1所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述洗耳球的下端与移液管的上端之间通过螺口相连接。

9.根据权利要求1或8所述的快速富集重金属的棉签，其特征在于，所述洗耳球为硅胶吸球，体积为2~10 ml。

技术总结
本技术涉及重金属吸附富集技术领域，具体涉及一种快速富集重金属的棉签，包括一端均封闭的上套管和下套管，所述下套管内置放有移液管，所述移液管的上端连接有洗耳球，移液管的下端设置有负载金属硫蛋白融合蛋白的脱脂棉，所述上套管封盖下套管的上端口并与下套管可拆连接。该棉签有助于提高重金属的富集效率。

技术研发人员：肖庆,王国增,沈艺鹏,韩静
受保护的技术使用者：福建省中医药科学院
技术研发日：20240124
技术公布日：2024/9/23