快速檢測重金屬離子的酶膜生物傳感器及其應用研究.pdf

1、重金屬是環(huán)境中的一類主要污染物，不能被微生物分解，可在生物體內富集形成毒性更強的化合物。重金屬在環(huán)境中經歷地質和生物雙重循環(huán)進行遷移轉化，最終通過大氣、飲水和食物等渠道進入人體，給人體健康造成嚴重危害，如致癌、致畸和致突變。因此，對重金屬的檢測，尤其是食品中重金屬殘留的快速檢測成為公眾關注的焦點。傳統(tǒng)的重金屬檢測方法有原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法和陽極溶出伏安法等，但都存在儀器昂貴、耗時、運行成本高等缺點。難以滿足現場

2、快速檢測的實際需要。 近年來，酶已被用于測定環(huán)境介質(水、土和廢棄物)和食品中的痕量有害物質。酶抑制法作為一種快速檢測有害物質殘留的方法，與傳統(tǒng)分析方法相比，克服了分析時間長、儀器昂貴等缺點，具有簡便、快捷和成本低廉等優(yōu)點。它直接利用酶的抑制率大小來表示重金屬殘留程度的高低，能在較短時間內快速、靈敏地篩選出大量超標樣品，從而縮小定量檢測范圍，將重金屬殘留量高的果蔬產品阻擋在市場之外，避免中毒事件的發(fā)生，達到保護消費者身體健康的

3、目的。 脲酶對重金屬具有高度的敏感性，其活性不易受大多數農藥和有機化合物的影響，因而常被用來評價環(huán)境樣品中重金屬的毒性。本文將脲酶共價偶聯于尼龍網，并覆蓋于pH復合電極上，制成了一種基丁抑制脲酶的電位型生物傳感器，獲得了如下研究成果： 1.本研究采用單因素實驗，優(yōu)化了酶的固定化條件。結果表明，在酶濃度為0.8 mg/mL，戊二醛濃度為2.5％，同定化時間為2 h，溫度為28℃時，酶的固定化效果最好。 2.獲

4、得了酶傳感器的最佳測試條件，即待測液pH為7.0，底物濃度為30 mmol/L，酶促反應平衡時間為4 min，測試過程中不攪拌溶液。 3.考察了該傳感器的響應性能。以重金屬離子Hg2+、Cu2+、Cd2+為檢測對象，分別抑制10、10、20 min，可檢測出濃度大于9 μg/L、8 μg/L和30μg/L的Hg2+、Cu2+、Cd2+。Zn2+、Ni2+和Mn2+等重金屬離子會對生物傳感器的測定產生干擾影響，可利用掩蔽劑消除影

5、響。該傳感器穩(wěn)定性好、重現性高和精密度高，經0.1 mmol/[，的EDTA再生后，可重復使用數次。 4.Hg2+、Cu2+、Cd2+分別在0.01-1.00μg/mL，0.01-1.00 μg/mL和0.10-10.00 μg/mL的濃度范圍內，抑制率與重金屬離子濃度的負對數線性相關，獲得的相關系數均大于0.99。將酶傳感器法與原子吸收法比較，兩者無顯著性差異(t=1.57)。采用酶傳感器法檢測一個樣品，測試時間大約為30