基于脫氧核酶和納米金-鉛模擬酶檢測鉛(Ⅱ)的新原理新方法.pdf

1、鉛是一種有害的重金屬，可存在于塵埃、土壤、礦石、水和其他介質(zhì)中。由于其獨特的理化性質(zhì)，鉛在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。因而人們有更多的機(jī)會暴露于鉛，由此帶來的一系列危害不言而喻。因此，建立靈敏、特異檢測鉛離子的方法對控制環(huán)境污染、保護(hù)人類健康具有重要意義。
　　本文第一章概述了鉛(Ⅱ))的檢測意義及研究現(xiàn)狀，闡述了脫氧核酶、納米材料模擬酶和滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)的概念及應(yīng)用，同時簡介了本論文擬研究的主要內(nèi)容。
　　本文第二章

2、將靈敏度高、特異性強(qiáng)的滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)和鉛特異性脫氧核酶(deoxyribozymes, DNAzyme)結(jié)合，應(yīng)用 N-甲基卟啉二丙酸(N-methylmesoporphyrinⅨ, NMM)能特異性識別 G-四聚體、并能使自身熒光顯著增強(qiáng)這一特點，建立了熒光法測定鉛離子的新方法。在Tris-HCl溶液中，鉛特異性脫氧核酶酶鏈(17E)與底物鏈(17S)互補(bǔ)配對形成雙鏈復(fù)合體，在鉛存在條件下，17E被激活，催化底物鏈發(fā)生斷鏈反應(yīng)，釋放出三

3、段 ssDNA，其中未發(fā)生裂解的酶鏈能夠與富含胞嘧啶的模板 DNA發(fā)生特異性結(jié)合，并作為滾環(huán)擴(kuò)增(rolling circle amplification, RCA)的引物，經(jīng)過RCA，產(chǎn)生富含G堿基的重復(fù)ssDNA序列，再利用NMM作為信號報告分子，從而實現(xiàn)鉛離子的高靈敏度檢測，檢出限達(dá)到0.21nmol/L。該方法靈敏度高，特異性好，已成功用于水樣中鉛的檢測。同時，實驗中的剪切和RCA機(jī)制已通過圓二色譜、熒光光譜和電泳等實驗進(jìn)行了證

4、明。
　　本文第三章建立了基于未標(biāo)記納米金-脫氧核酶共振光散射法檢測鉛離子的新方法。在 pH7.0的10 mmol/L Tris-HCl緩沖溶液中，鉛離子能夠激活鉛特異性脫氧核酶的催化活性，使其催化底物鏈在rA處發(fā)生水解，破壞酶鏈和底物鏈原有的雜交結(jié)構(gòu)，釋放出 ssDNA；ssDNA呈自由螺旋狀態(tài)，通過 Au–N相互作用吸附到納米金(gold nanoparticles, AuNPs)上，大大增加了AuNPs表面的負(fù)電荷密度，從而

5、防止納米金在高鹽濃度下聚集，使體系的共振光散射強(qiáng)度降低，在鉛離子濃度為1.68×10–8~12.5×10–7mol/L范圍內(nèi)，散射光強(qiáng)度的改變值與鉛離子濃度呈良好線性關(guān)系，回歸方程為ΔIRLS=22.78+4.46c(×10–8mol/L)，r=0.970，檢出限為5.04nM。該方法簡便、快速、選擇性好、靈敏度高。
　　本文第四章應(yīng)用納米金-鉛復(fù)合物的過氧化物模擬酶活性建立了分光光度法測定鉛離子的新方法。在pH3.3的檸檬酸三鈉

6、-鹽酸緩沖溶液中，納米金粒子能夠與鉛離子結(jié)合，形成的納米金-鉛復(fù)合物具有過氧化物模擬酶活性，能催化過氧化氫氧化2,2'-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(2,2'-azinobis-(3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonate), ABTS)，形成藍(lán)綠色自由基產(chǎn)物。在鉛離子濃度為1.62×10–7~1.00×10–6mol/ L和1.00×10–6~7.00×10–6 mol/L時，體系的吸