一种铬离子的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种铬离子的检测方法。所述铬离子的检测方法，包括如下步骤：将适量二氧化铈纳米粒子、乙二胺四乙酸二钠、荧光分子修饰的核酸置于盛有缓冲液的容器中混匀；将待测溶液置于步骤S1的混合溶液中，制备形成反应体系；反应体系中，二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.1‑1.0mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM；将步骤S2的反应体系进行荧光检测，通过荧光信号强度的变化，测定反应体系中铬离子浓度。本发明专利技术还提供的铬离子的检测方法，用于快速检测三价铬离子，具有选择性强、灵敏度高的特点。

A Method for Detecting Chromium Ion

The invention discloses a method for detecting chromium ion. The detection method for chromium ion includes the following steps: mixing appropriate amount of cerium dioxide nanoparticles, disodium ethylenediaminetetraacetate and fluorescent molecule modified nucleic acid in a container containing buffer solution; preparing a reaction system by placing the solution to be measured in a mixed solution of 2; in the reaction system, the concentration of cerium dioxide nanoparticles is 10 mg/L, and ethylenediaminetetraacetic acid diacetate is used. The concentration of sodium is 0.1 1.0 mM and the concentration of fluorescent molecule modified nucleic acid is 100 nM. The reaction system of 2 is detected by fluorescence, and the concentration of chromium ion in the reaction system is determined by the change of fluorescence signal intensity. The invention also provides a detection method for chromium ion, which is used for rapid detection of trivalent chromium ion, and has the characteristics of strong selectivity and high sensitivity.

【技术实现步骤摘要】
一种铬离子的检测方法
本专利技术涉及光化学及生物化学传感
，具体涉及一种铬离子的检测方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高以及环保意识的不断增强，对水体中重金属污染也越来越重视。重金属离子在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，可造成各器官组织的损伤及慢性中毒。因此，保护人类免受重金属污染的伤害，寻找简单方便高效的检测环境中重金属残留的方法具有重要意义。铬是环境污染物之一，它主要来源于冶炼合金钢、电镀、油漆、制革、医药、纺织和印刷等工业，这些工业的废水和废气，流经农田、河流和土壤，使农作物及蔬菜等植物受铬污染，造成对人类及动物的危害。有毒的铬一般分为三价与六价，三价铬主要存在于地表水中，六价铬主要存在于地下水中。常用的检测铬离子的方法有色谱法、分光光度法、原子光谱法等方法。然而这些方法存在两个主要问题：一是选择性差，二是灵敏度低。鉴于此，克服上述两个存在的缺陷，提供一种简单的、选择性强、灵敏度高的铬离子检测方法，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种铬离子的检测方法，用于快速检测三价铬离子，具有选择性强、灵敏度高的特点。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种铬离子的检测方法，其技术方案如下：一种铬离子的检测方法，包括如下步骤：步骤S1，将适量二氧化铈纳米粒子、乙二胺四乙酸二钠、荧光分子修饰的核酸置于盛有缓冲液的容器中混匀；步骤S2，将待测溶液置于步骤S1的混合溶液中，制备形成反应体系；反应体系中，二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.1-1.0mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM；步骤S3，将步骤S2的反应体系进行荧光检测，通过荧光信号强度的变化，测定反应体系中铬离子浓度。进一步地，反应体系中，二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.5mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM。进一步地，步骤S2中，反应体系制备过程中，反应时间为10-20min。进一步地，步骤S2中，反应体系制备过程中，反应温度为20-30℃。进一步地，所测铬离子为三价铬离子。进一步地，步骤S3中，进行荧光检测的激发波长为485nm，发射波长为535nm。进一步地，步骤S1中，所用缓冲液为HEPES缓冲液。与现有技术相比，本专利技术提供的铬离子的检测方法，有益效果在于：本专利技术提供的铬离子的检测方法，利用铬具有极小配体交换速率的特性。带负电的乙二胺四乙酸根可作用在带正电的二氧化铈纳米粒子表面，阻碍纳米粒子吸附带负电的核酸分子，从而荧光分子修饰的核酸远离二氧化铈纳米粒子使其荧光不被纳米粒子淬灭。当反应体系中存在带正电的铬离子，铬离子可为桥梁将负电的核酸分子吸附到负电的乙二胺四乙酸根-二氧化铈纳米粒子复合材料表面，从而使其荧光被纳米粒子淬灭；通过待测的目标铬离子可以调控吸附能力的大小，实现荧光信号的变化，从而确定铬离子含量。由于其他金属的配体交换速率比铬至少高5个数量级，因此其他金属与乙二胺四乙酸根快速螯合，可保证该方法的选择性。因此，本专利技术提供的铬离子检测方法，具有操作方便、高选择性、高灵敏度等优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的铬离子的检测方法的检测原理示意图；图2为不同浓度乙二胺四乙酸二钠反应体系的荧光淬灭率分析图；图3为不同浓度铬离子反应体系的荧光动力学谱图；图4为本专利技术提供的铬离子的检测方法的标准曲线图；图5为本专利技术提供的铬离子的检测方法的选择性测试结果示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例中的技术方案，并使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。实施例1本专利技术提供的铬离子的检测方法，包括如下步骤：步骤S1，将适量二氧化铈纳米粒子、乙二胺四乙酸二钠、荧光分子修饰的核酸置于盛有缓冲液的容器中混匀；其中，荧光分子修饰的核酸为市售，产品由生工生物工程(上海)股份有限公司提供，核酸的碱基数量为24个，其碱基序列为：5’-FAM-ACGCATCTGTGAAGAGAACCTGGG-3’(FAM为荧光分子修饰)；缓冲液为HEPES缓冲液；所用容器为96孔酶标板。步骤S2，将待测溶液置于步骤S1的混合溶液中，制备形成反应体系；反应体系的总体积为100μL，配制的二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.1-1.0mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM；其中，待测溶液为含有三价铬离子的溶液；反应体系制备过程中，反应时间为10-20min,反应温度为20-30℃。步骤S3，将步骤S2的反应体系进行荧光检测，通过荧光信号强度的变化，测定反应体系中铬离子浓度。荧光检测时，仪器所使用的激发波长与发射波长根据选择的荧光有机小分子确定。请参阅图1，为本专利技术提供的铬离子的检测方法的检测原理示意图。在进行荧光检测过程中，当反应体系中无铬离子时，溶液的荧光信号强；反应体系中有铬离子存在时，铬离子可以导致核酸分子上修饰的荧光分子的荧光被二氧化铈纳米粒子淬灭，溶液的荧光信号低；且随着铬离子浓度的增加，检测获得的荧光信号越来越小。以下通过调整反应体系中乙二胺四乙酸二钠的浓度，获得反应体系的最优实验条件，获得实施例2-7。实施例2-7所用待测溶液分别为含铬离子溶液和空白组；调整反应体系中乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为0.05mM、0.1mM、0.3mM、0.5mM、0.7mM、1.0mM，含铬待测溶液的铬离子浓度为0.5μM；控制反应时间为20min，反应温度为25℃；其余参数参照实施例1；荧光检测：将反应体系分别放入酶标仪中进行动力学测试其荧光发射的强度。设置酶标仪的检测激发波长为485nm，发射波长为535nm，测试时间为20min，温度为常温。请结合参阅图2，为不同浓度乙二胺四乙酸二钠反应体系的荧光淬灭率分析图。由图2可以看出，当乙二胺四乙酸二钠浓度为0.5mM时，对应的荧光信号淬灭率最高，因此，在检测三价铬离子时，具有较高的检测灵敏度。综上，本专利技术提供的铬离子的检测方法，反应体系中优化反应条件为：二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.5mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM；反应时间为20min，反应温度为常温。实施例8-18标准曲线图测定反应体系体积为100μL，二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.5mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM，待测溶液的铬离子浓度分别为0μM、0.05μM、0.1μM、0.2μM、0.5μM、1.0μM、2.0μM、5.0μM、10μM、15μM、20μM；反应时间为20m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铬离子的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将适量二氧化铈纳米粒子、乙二胺四乙酸二钠、荧光分子修饰的核酸置于盛有缓冲液的容器中混匀；步骤S2，将待测溶液置于步骤S1的混合溶液中，制备形成反应体系；反应体系中，二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.1‑1.0mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM；步骤S3，将步骤S2的反应体系进行荧光检测，通过荧光信号强度的变化，测定反应体系中铬离子浓度。

【技术特征摘要】
1.一种铬离子的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将适量二氧化铈纳米粒子、乙二胺四乙酸二钠、荧光分子修饰的核酸置于盛有缓冲液的容器中混匀；步骤S2，将待测溶液置于步骤S1的混合溶液中，制备形成反应体系；反应体系中，二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.1-1.0mM，荧光分子修饰的核酸浓度为100nM；步骤S3，将步骤S2的反应体系进行荧光检测，通过荧光信号强度的变化，测定反应体系中铬离子浓度。2.根据权利要求1所述的铬离子的检测方法，其特征在于，反应体系中，二氧化铈纳米粒子的浓度为10mg/L，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旺，杨涛，林亲录，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43