2+荧光光谱分析法'>,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,基于核酸适体的Hg2+荧光光谱分析法:核酸适体

　　中图分类号 TQ3 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）112-0120-01　　汞（相对分子质量200.61，原子序数80），俗称水银，是一种有剧毒的一价和二价重金属元素，其在常温下的状态是银白色并且有金属光泽的液体，它是唯一的一种液态金属。在自然界中的汞是以金属汞、有机汞和无机汞的形式存在。有机汞的化合物都为脂溶性，也有一定程度的挥发性和水溶性。有机汞要比无机汞的毒性大。汞及其化合物在人们的日常生活以及重工业、农业、医疗卫生中都被广泛的应用。汞又具有富集性以及残留性，可以长期的残留在土壤中以及不同的水域中，人们的饮食而摄入汞将会对人体产生很大的危害。汞是一种对生物毒性很高的重金属元素，由于其对坏境以及人类健康的迫害是毁灭性的，汞的污染已经成为一个全球性的问题。因此汞的检对社会的各个行业都是有着重要实际意义的，如医疗卫生方面、环境监测方面、生命科学研究方面。因此，一种简单、方便检测汞离子的方法对食品，水质甚至是工业方面都是十分重要的。
　　1 本实验的实验原理
　　SYBR Green I核酸凝胶染液（SYBR Green Ndcleic Acid Gel Stains）是一种高敏感性的荧光染液，用于检测琼脂糖凝胶及聚丙烯酰胺凝胶中的双链DNA和寡核苷酸。与双链DNA结合后，其荧光大大增强。这一性质使其用于扩增产物的检测非常理想。SYBR Green I的最大吸收波长约为497 nm，发射波长最大约为520 nm。在PCR反应体系中，加入过量SYBR荧光染料。SYBR荧光染料特异性地掺入DNA双链后，发射荧光信号，而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号，从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。当染液与核酸结合后，SYBR Green I核酸凝胶染液的荧光信号会明显增强，因此经SYBR GreenI核酸凝胶染液染色的凝胶显示出非常好的信躁比，没有背景荧光。为获得最佳的结果，凝胶最好在跑胶后再进行染色。SYBR GreenI核酸凝胶染液用于低含量的PCR产物，调查研究显示其用于异源双链分析中少量DNA的检测较为理想。可应用于DNA和RNA的检测；SSCP及异源双链分析。
　　图1 实验反应机理图
　　2 实验现象的确定
　　确定步骤：在离心管里分别加入同体积的不同溶液进行荧光光谱的检测，每种溶液在离心管中均反应或者放置20 min，之后移入荧光杯中，把荧光杯放入荧光光度计中进行测量。通过观察它们的荧光光谱上的荧光强度是否有显著性的差别。
　　由实验现象可见当系统内单独加入浓度均为0.5 um/L的Hg2+、T36或SG三者中之一时，其荧光强度只为5-7个强度单位左右；保持浓度不变加入其三者中任意两者时其荧光强度也为5-7个强度单位左右；只有当三者均加入时（浓度保持与上述实验相同）才会发生的荧光信号最强，由此可确定此实验机理的确定。
　　3 分析性能的确定
　　3.1 汞离子的标准曲线的测定
　　用pH=7.40的Tris-HNO3溶液作溶剂，配制不同浓度的Hg2+标准溶液。在离心管内加入300uLHg2+标准溶液和20uL的0.5uM/L的T36，用移液枪的枪头充使两者充分混合，待Hg2+溶液与T36反应20 min后，加入2uL的20×SG，待充分混合后，应立即放入荧光光度计中测定其荧光强度I（由于SG具有光漂白的性质即其荧光强度将随时间的推迟而逐渐减弱）。
　　由实验现象可看出当浓度在50 nm/L-5000 nm/L范围内，随着汞离子浓度的增大，其荧光强度基本随之呈线性增长。
　　从得到的线性曲线可知，荧光强度随汞离子浓度的线性方程为F=18.76995+0.02424×C，R=0.99169。因此，我们可以根据此方程在汞离子浓度在50 nm/L-5000 nm/L范围时用此方法确定汞离子的浓度。
　　3.2 汞离子选择性的测定
　　在离心管中加入浓度为1mm/L300uL的待测的选择性离子溶液，再加入20uL的0.5uM/L的T36，用移液枪的枪头充使两者充分混合，待待测溶液与T36反应20 min后，加入2uL的20×SG，待充分混合后，立即放入荧光光度计中测定其荧光强度F。
　　加入离子种类以及他们所对应的在λ=528nm时荧光强度如下：NaCl，I=16.417； KCl，I =18.929； AgNO3， I=20.108； BaCl2.2H2O， I=21.727； ZnCl2， I=24.002； NiCl.6H2O， I=25.222；Pb（NO3）2 ， I=12.156； Hg2+， I=102.99。
　　由上列数据可见加入离心管中物质的浓度相同，且加入的试剂及反应时间均相同。但荧光强度在528nm时却有明显的差异。表现在只有汞离子的荧光响应信号最强，因此可确定此方法可以作为微量汞离子的定性测量方法。
　　4 结论
　　本文的重点是探索并对SYBR Green I的荧光光谱特征进行了研究与分析，探究其与DNA单链以及DNA双链结合所产生的显著变化。由上述的现象确定的实验可知SYBR Green I是仅与双连DNA作用才会产生强荧光强度的，将其性能运用在使DNA链与汞离子结合检测汞离子的实验中。因为当汞离子与单链适体发生反应时会使单链适体折合成双链，这样基于以上SYBR Green I的特定便可对汞离子进行检测。获得荧光光谱分析汞离子的最佳测试条件。而后进行汞离子浓度测定范围的条件探索，找出了此方法测定汞离子的浓度范围。进而探索核酸适体与Hg2+的相互作用原理，并进行定量分析。最后探索本实验对汞离子选择性测量的准确度，进而做出定性分析。
　　参考文献
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