[发明专利]基于荧光共振能量转移对水溶液中汞离子和/或银离子同时进行检测的方法

摘要

一种基于荧光共振能量转移来同时检测水溶液中二价汞离子和银离子的方法，属重金属离子的检测技术领域。本发明步骤为（一）检测探针的制备：包括（1）巯基丙酸MPA包裹的碲化镉CdTe量子点的制备；（2）检测用的核酸探针的设计与合成；（3）量子点与核酸的荧光探针CdTe-DNA的制备；（二）重金属离子Ag+和/或Hg2+的检测。本发明能做到同时检测这两种离子，相对而言工作量小、成本不高而且过程不复杂。

主权项

一种基于荧光共振能量转移来同时检测水溶液中二价汞离子和银离子的方法，其特征在于：（一）检测探针的制备（1）巯基丙酸MPA包裹的碲化镉CdTe量子点的制备将硼氢化钠NaBH4、超纯水与碲Te粉一起混合在反应容器中，使NaBH4的浓度为2‑3M，Te粉含量为0.5‑0.6M，再将反应容器置于0℃冰水浴中反应12h以制备澄清的NaHTe溶液备用；称取一定量的无机镉盐Cd2+溶解于水中，控制Cd2+浓度为0.01‑0.02M，在剧烈的搅拌下滴加适量的MPA，用NaOH溶液调节pH为11.20，通N2除氧、保护30min后迅速加入NaHTe溶液，维持Cd2+:Te2‑: MPA的摩尔比为1: 0.4‑0.5: 2.2‑2.5；反应后即得到CdTe量子点的前驱体溶液；取前驱体溶液加到以聚四氟乙烯作内衬的不锈钢反应釜中，160℃下反应20min，即得到所需要的CdTe量子点；（2）检测用的核酸探针的设计与合成氨基修饰过的单链核酸探针DNA1: 5'‑NH2‑GTACAAGATG‑3'；未作任何修饰的单链核酸探针DNA2: 5'‑GAGCTTTTCA GACGCATCTT GTACGACTCG CTCCCCATAC‑3'；荧光染料TAMRA修饰过的单链核酸探针TAMRA‑DNA: 5'‑TAMRA‑TTTTGCTC‑3'； 吲哚类菁染料Cy5修饰过的单链核酸探针Cy5‑DNA: 5'‑Cy5‑GTATCCCC‑3'；（3）量子点与核酸的荧光探针CdTe‑DNA的制备首先制备CdTe与DNA1的耦联物：把1‑乙基‑3‑(3‑二甲氨基丙基)‑碳化二亚胺EDC，N‑羟基琥珀酰亚胺NHS与CdTe溶液按适当的比例混合到一起，活化0.5‑1 h，然后加入DNA1 水溶液，在25℃下反应4h，进行超滤以彻底去除未与CdTe耦联的DNA1，即制备得到CdTe ‑DNA1；然后，把CdTe ‑DNA1与DNA2在室温下进行杂交反应6h，超滤以去除未杂交的DNA2，即制备得到量子点与DNA的探针CdTe ‑DNA1‑DNA2；最后，把 Cy5‑DNA与TAMRA‑DNA的水溶液分别加到上述制备的CdTe ‑DNA1‑DNA2中，即制备得到检测用的CdTe‑DNA荧光探针；（二）重金属离子Ag+和/或Hg2+的检测（1）Ag+ 的检测银离子与3‑(N‑吗啉)丙烷磺酸MOPS之间的键合力很弱，所以选择MOPS缓冲液作为检测体系：100nM 步骤（一）中制备的CdTe ‑DNA荧光探针，10mM 磷酸二氢钠/磷酸氢二钠NaH2PO4/Na2HPO4、20mM的MOPS、50mM的硝酸钠NaNO3；将含有0‑50 nM不同浓度银离子的水溶液加入到上述检测体系中，并在25℃下维持0.5h，使Ag+诱导的Cy5‑DNA与DNA2杂交反应完全进行，然后测得整个体系的荧光发射图谱；（2）Hg2+ 的检测检测方法与步骤（1）类似，只是将步骤（1）中Ag+离子溶液换成Hg2+溶液；含有0‑50 nM不同浓度Hg2+离子的水溶液加入到上述检测体系中，并在25℃下维持0.5h，使Hg2+ 诱导的TAMRA‑DNA与DNA2杂交反应完全进行，然后测量整个体系的荧光发射图谱；（3）同时进行Ag+ 和 Hg2+ 的检测检测方法与步骤（1）类似，只是将步骤（1）中Ag+离子溶液换成Ag+ 和 Hg2+ 的混合溶液；含有0‑50 nM不同浓度Ag+ 和 Hg2+ 的水溶液加入到上述检测体系中，并在25℃下维持0.5h，使Hg2+ 诱导的TAMRA‑DNA与DNA2杂交反应和Ag+诱导的Cy5‑DNA与DNA2杂交反应完全进行，然后测量整个体系的荧光发射图谱。