基于脱氧核酶和纳米金—铅模拟酶检测铅（Ⅱ）的新原理新方法

发布时间：2017-12-18 02:22

  本文关键词：基于脱氧核酶和纳米金—铅模拟酶检测铅（Ⅱ）的新原理新方法

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【摘要】：铅是一种有害的重金属,可存在于尘埃、土壤、矿石、水和其他介质中。由于其独特的理化性质,铅在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。因而人们有更多的机会暴露于铅,由此带来的一系列危害不言而喻。因此,建立灵敏、特异检测铅离子的方法对控制环境污染、保护人类健康具有重要意义。本文第一章概述了铅(Ⅱ)的检测意义及研究现状,阐述了脱氧核酶、纳米材料模拟酶和滚环扩增技术的概念及应用,同时简介了本论文拟研究的主要内容。本文第二章将灵敏度高、特异性强的滚环扩增技术和铅特异性脱氧核酶(deoxyribozymes,DNAzyme)结合,应用N-甲基卟啉二丙酸(N-methylmesoporphyrinⅨ,NMM)能特异性识别G-四聚体、并能使自身荧光显著增强这一特点,建立了荧光法测定铅离子的新方法。在Tris-HCl溶液中,铅特异性脱氧核酶酶链(17E)与底物链(17S)互补配对形成双链复合体,在铅存在条件下,17E被激活,催化底物链发生断链反应,释放出三段ssDNA,其中未发生裂解的酶链能够与富含胞嘧啶的模板DNA发生特异性结合,并作为滚环扩增(rolling circle amplification,RCA)的引物,经过RCA,产生富含G碱基的重复ssDNA序列,再利用NMM作为信号报告分子,从而实现铅离子的高灵敏度检测,检出限达到0.21nmol/L。该方法灵敏度高,特异性好,已成功用于水样中铅的检测。同时,实验中的剪切和RCA机制已通过圆二色谱、荧光光谱和电泳等实验进行了证明。本文第三章建立了基于未标记纳米金-脱氧核酶共振光散射法检测铅离子的新方法。在ph7.0的10mmol/ltris-hcl缓冲溶液中,铅离子能够激活铅特异性脱氧核酶的催化活性,使其催化底物链在ra处发生水解,破坏酶链和底物链原有的杂交结构,释放出ssdna;ssdna呈自由螺旋状态,通过au n相互作用吸附到纳米金(goldnanoparticles,aunps)上,大大增加了aunps表面的负电荷密度,从而防止纳米金在高盐浓度下聚集,使体系的共振光散射强度降低,在铅离子浓度为1.68×10 8~12.5×10 7mol/l范围内,散射光强度的改变值与铅离子浓度呈良好线性关系,回归方程为Δirls=22.78+4.46c(×10 8mol/l),r=0.970,检出限为5.04nm。该方法简便、快速、选择性好、灵敏度高。本文第四章应用纳米金-铅复合物的过氧化物模拟酶活性建立了分光光度法测定铅离子的新方法。在ph3.3的柠檬酸三钠-盐酸缓冲溶液中,纳米金粒子能够与铅离子结合,形成的纳米金-铅复合物具有过氧化物模拟酶活性,能催化过氧化氢氧化2,2'-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate),abts),形成蓝绿色自由基产物。在铅离子浓度为1.62×10 7~1.00×10 6mol/l和1.00×10 6~7.00×10 6mol/l时,体系的吸光度变化值与铅离子浓度呈现较好的线性关系,线性回归方程分别为Δa1=0.005+0.072c(×10 6mol/l),Δa2=0.067+0.015c(×10 6mol/l),相关系数分别为0.993和0.984。检出限为4.87×10 8mol/L。实验中,纳米金-铅复合物的形成已通过ICP-MS和Zeta电位得到证明。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R114

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本文编号：1302460