一种基于铁醇盐纳米酶的As制造技术

本发明专利技术属于分析化学技术领域，涉及As

An as based on ferroalkoxide nanoenzyme

【技术实现步骤摘要】
一种基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测法
本专利技术属于分析化学
，涉及As5+的检测方法，尤其涉及一种基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测法。
技术介绍
由于矿产的开发和工业废水的排放，无机砷污染在全球范围内日趋严重。据调查，全球至少有2000万人生活在严重无机砷污染的地区。在自然界中，五价砷酸盐(As5+)和三价亚砷酸盐(As3+)是无机砷的最常见的化学形态。无机砷具有很强的毒性和致癌性，严重威胁人体健康，此世界卫生组织(WHO)严格规定饮用水中的砷含量不得高于10μg·L-1。因此，无机砷的定量检测，对环境保护和公共健康具有重要意义。目前针对无机砷检测方法主要有仪器分析法、电化学法、生物传感法和比色法等，其中仪器分析法包括原子吸收光谱、原子发射光谱法和原子荧光光谱法等，具备有检测限低、选择性优、精确度好等特点。但适用的线性范围较窄，且操作步骤繁琐等缺点极大地限制了其应用。电化学方法可用于砷的多种形态的分析，由于电化学法在测定无机砷过程中产生的是电信号，因而电化学法适用于无机砷连续不间断检测。但是电化学法检测无机砷容易受电极影响，且电极寿命较短，成本高昂。生物传感分析法检测无机砷具有较高的灵敏度度、可移植性、样本需求量低等优点，可以用于痕量无机砷的定量和定性检测分析。但这种方法需要专门的基因工程和生物技术细胞转化，步骤繁琐，且成本昂贵，应用范围有限。比色法能进行可视化检测，是一种较为直观的无机砷检测方法。此外，纳米酶作为一种新兴的纳米材料，具有与天然酶类似的催化活性，能够催化一些特定的反应。纳米酶比色法，采用纳米酶来检测目标物具有合成方便、原理简单和成本低廉等优点，因此纳米酶比色法是一种较为理想的无机砷检测方法。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足和限制，本专利技术的目的在于公开一种基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测法。技术方案一种基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测法，步骤如下：(1)用去离子水配制1mg·mL-1的铁醇盐纳米酶溶液，分别取100μL的铁醇盐纳米酶溶液分散在2700μL醋酸-醋酸盐缓冲溶液中，加入100μL不同浓度的As5+，孵化0.5～5min，优选2min；(2)分别将100μL的5mM的TMB乙醇溶液加入上述混合溶液中，孵化10～30min，优选20min；(3)用紫外-可见吸收分光光度计测定混合溶液紫外吸收光谱，记录波长为652nm处的吸光度并绘制As5+浓度-吸光度标准工作曲线；(4)将待测As5+样品重复步骤(1)～(3)，以紫外-可见吸收分光光度计测定652nm处吸光度；(5)通过计算与As5+浓度-吸光度标准工作曲线比对，即可获得待测As5+样品的As5+浓度。本专利技术较优公开例中，步骤(1)所述醋酸-醋酸盐缓冲溶液浓度0.2M，pH为4.0。本专利技术较优公开例中，步骤(1)所述As5+溶液浓度为3.33～333.33μg·L-1。本专利技术较优公开例中，步骤(4)所述待测As5+样品检测范围为3.33～333.33μg·L-1，检测低限为1.57μg·L-1。本专利技术所述铁醇盐纳米酶，制备步骤如下：A、按固液比为7.5mM:9g:150～450mL，将FeCl3·6H2O或Fe(NO3)3·9H2O和尿素分散在乙二醇里，充分溶解成混合溶液，所述固液比优选7.5mM:9g:300mL；B、混合溶液在150～250℃溶剂热反应20～40min，优选195℃反应30min；C、铁醇盐纳米酶离心收集，并用乙醇和去离子水洗净，50～70℃干燥18～30h优选60℃干燥24h后即得。依据本专利技术所述方法制得的铁醇盐纳米酶为花状球体，其形貌特征如图1所示。本专利技术首先制备铁醇盐(IA)纳米酶，铁醇盐是一种氧化酶模拟物，能够催化溶解氧形成超氧阴离子自由基，氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)，形成蓝色产物TMBox。当在IA+TMB体系中加入As5+时，As5+能够被吸附在铁醇盐上，抑制其氧化酶活性，引起IA+TMB体系吸光度变化。然后测试加入不同浓度As5+的IA+TMB体系在652nm的吸光度，绘制As5+浓度-吸光度标准工作曲线，并检测待测物的As5+含量。在本说明书中，术语“氧化酶模拟物”是指具有氧化酶催化活性的纳米材料。具体地，本专利技术中的氧化酶模拟物以氧气作为电子受体，通过氧化TMB底物生成有色物质TMBox，用于比色检测。在本说明书中，术语“TMB”是化合物“3,3’,5,5’-四甲基联苯胺”的缩写名称，二者可互换使用。在本说明书中，术语“IA”是指合成的铁醇盐，二者可互换使用。本专利技术所用反应物、试剂均为市售。有益效果本专利技术公开了一种基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测方法。利用铁醇盐纳米酶比色检测As5+，检测过程条件温和，不需要其他试剂，实现了As5+的方便、快速检测，且检测成本低廉，操作简单；检测范围宽至3.33～333.33μg·L-1，检测限为1.57μg·L-1，可以完全满足世界卫生组织对砷离子的最低限制(10μg·L-1)。铁醇盐纳米酶比色检测As5+具有较高的选择性，可以避免大量共存离子的干扰。附图说明图1.IA的扫描电镜图；图2.IA+TMB、IA和TMB体系的全谱图；图3.超氧阴离子的电子自旋共振(ESR)谱图；图4.As5+浓度-吸光度标准工作曲线图；图5.As5+传感机理示意图；图6.IA+TMB体系对As5+检测选择性图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本专利技术，但本专利技术并不局限于以下实施例。实施例11.铁醇盐纳米酶制备1.2gFeCl3·6H2O和5.4g尿素分散在180mL乙二醇里，机械搅拌20min，混合溶液195℃反应30min；铁醇盐通过离心收集，并用乙醇和去离子水洗三次，在60℃干燥24h。其形貌为花状球体，如图1所示。取制备好的100μL铁醇盐纳米酶(1mg·mL-1，用去离子水溶解)分散在2700μL的醋酸-醋酸盐缓冲溶液中(0.2M，pH4.0)，将100μL的TMB溶液(5mM，用乙醇溶解)加入上述混合溶液中，并孵化20min。用紫外-可见吸收分光光度计测定混合溶液紫外吸收光谱，记录吸光度，全谱图如图2所示。利用ESR检测体系中产生的超氧阴离子，ESR谱图如图3所示。2.基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测方法100μL的IA(1mgmL-1，用去离子水溶解)分散在2700μL的醋酸-醋酸盐缓冲溶液中(0.2M，pH4.0)；然后将100μL的不同浓度的As5+(3.33至333.33μg·L-1)加入混合溶液中，孵化2min；分别将100μL的TMB溶液(5mM，用乙醇溶解)加入上述混合溶液中，孵化20min；用紫外-可见吸收分光光度计测定混合溶液紫外吸收光谱，记录波长为6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于铁醇盐纳米酶的As

【技术特征摘要】
1.一种基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测法，其特征在于，检测步骤如下：
（1）用去离子水配制1mg·mL-1的铁醇盐纳米酶溶液，分别取100µL的铁醇盐纳米酶溶液分散在2700µL醋酸-醋酸盐缓冲溶液中，加入100µL不同浓度的As5+，孵化0.5～5min；
（2）分别将100µL的5mM的TMB乙醇溶液加入上述混合溶液中，孵化10～30min；
（3）用紫外-可见吸收分光光度计测定混合溶液紫外吸收光谱，记录波长为652nm处的吸光度并绘制As5+浓度-吸光度标准工作曲线；
（4）将待测As5+样品重复步骤（1）～（3），以紫外-可见吸收分光光度计测定652nm处的吸光度；
（5）通过计算与As5+浓度-吸光度标准工作曲线比对，即可获得待测样品的As5+浓度。


2.根据权利要求1所述基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测法，其特征在于：步骤（1）所述醋酸-醋酸盐缓冲溶液浓度0.2M，p...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雪超，牛湘衡，李欣，潘建明，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32