[发明专利]一种基于甲烷氧化菌素功能化纳米金的铜离子检测方法

说明书

本发明提供了一种基于甲烷氧化菌素功能化纳米金的铜离子检测方法，涉及一种检测样品中微量铜离子的方法；该方法包括以下步骤：首先利用甲烷氧化菌素催化四氯金酸原位合成甲烷氧化菌素功能化纳米金溶液，然后将经过预处理的对照样和待测样分别添加到甲烷氧化菌素功能化纳米金的水溶液中，放置一段时间后，对照样品颜色无变化的同时待测样颜色变为蓝紫色，则证明所检测的样品中含有铜离子。本发明方法利用甲烷氧化菌与铜之间的特异性结合实现铜离子的检测，专一性强，检验结果通过肉眼即能辨别，无需复杂的操作步骤和大型仪器，可实现铜离子的快速检测。

技术领域

本发明涉及铜离子检测技术领域，具体涉及一种基于甲烷氧化菌素功能化纳米金的铜离子检测方法。

背景技术

铜离子是一种人体必需的微量元素，在维持机体的生命活动中发挥重要作用。但过多的摄入铜会引发胃肠功能紊乱、肝肾功能损伤，严重者还会危及生命。不仅如此，过量的铜离子还会对环境造成污染，破坏水生生态系统的结构、功能，干预植物对于营养成分的吸收、运输和积累过程等。因此开发一种食品及环境中检测痕量铜离子的方法是十分必要的。

目前已开发出多种包括原子吸收光谱、X射线荧光光谱、微探针等检测痕量铜离子的方法，但这些方法普遍存在检测成本高、对设备依赖性强、耗时长等缺点。甲烷氧化菌素（Methanobactin, Mb）是甲烷氧化菌分泌的一种对Cu²⁺具有极强特异性吸附的铜结合小肽。并且研究表明甲烷氧化菌素可将Au³⁺还原为Au⁰形成稳定的甲烷氧化菌素功能化纳米金并通过S-Au键吸附在纳米金表面。当向合成的甲烷氧化菌素功能化纳米金中加入不同浓度的Cu²⁺时，Cu²⁺与甲烷氧化菌素特异性结合进而诱导甲烷氧化菌素功能化纳米金发生不同程度的组装聚集，组装聚集的程度与铜离子的浓度及溶液颜色呈正相关趋势，以此可以实现对Cu²⁺的可视化检测，具有方便快捷、特异性高、可实现现场检测等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于甲烷氧化菌素功能化纳米金的铜离子检测方法，可实现快速、特异性强、可视化的铜离子检测。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于甲烷氧化菌素功能化纳米金的铜离子检测方法，包括以下步骤：

（1）样品的预处理：向空白对照样品及待检测的样品中加入三氯乙酸，20min后以10000r/min的转速离心10min，取上清液，并向上清液中加NaOH至pH值为7，得到经过预处理的空白对照样品和待检测样品；

其中对照样为不含铜离子的空白对照；

（2）甲烷氧化菌素功能化纳米金的制备：取一定浓度的甲烷氧化菌素溶液，加入浓度为1×10^-4~1×10^-6mol/L氯金酸溶液，在一定温度的水浴条件下反应30~120min，得到甲烷氧化菌素功能化纳米金溶液；

（3）取步骤（1）中经过预处理的空白对照样和经过预处理的待检测样品分别加入至步骤（2）中制备好的甲烷氧化菌素功能化纳米金溶液中，然后将对照样和待检测样品在室温下放置5~20min；

（4）观察溶液的颜色变化并于对照样进行对比，若对照样品颜色无变化的同时待测样颜色变为蓝紫色，则证明待测液中含有铜离子。

优选地，步骤（1）中三氯乙酸的加入量为待检测的样品体积的1/5。

优选地，步骤（2）中甲烷氧化菌素与氯金酸的物质的量比为1:(1~10)， 甲烷氧化菌素溶液与氯金酸溶液的体积比为1:1。

优选地，步骤（2）中水浴温度为30~80℃。