一种利用鹌鹑蛋壳提取物作为荧光探针识别Hg2+的方法

本发明属于天然物质在环境分析中应用，涉及一种天然物质提取及其用于检测土壤及水体中hg2+的方法。

背景技术：

1、随着科技的发展进步，工业水平也得到了长足的发展，但伴随而来的是工业废水、农业废水等不当排放问题，在众多的环境污染物中，重金属离子的危害首当其冲，即使其浓度是微量甚至痕量的水平，也对自然界中生命体的生命安全造成了巨大的威胁。hg2+作为最常见的重金属离子之一，被广泛的应用于多种工业过程中，由于其会随着食物链传播，hg2+对生物都表现出破坏性的影响。hg2+可以通过皮肤的吸收损害呼吸道和消化道，同时，过量的hg2+也会导致汞离子中毒，甚至导致水俣病等对人类危害巨大的疾病。

2、为了保障环境、农业和人类健康，我国已经出台了多项相关规定以规范汞的限值。这些标准从水资源、土壤和食品等方面都对汞含量设定了严格的限量。目前，关于hg2+的检测方法主要包括原子光谱法、电感耦合等离子体-质谱法、电化学法、比色法和荧光法等。现有的hg2+荧光探针具有灵敏度和准确性的优点，但依赖实验室人工合成的有机分子探针或荧光纳米材料比较昂贵，合成过程繁琐。

3、鉴于hg2+对土壤、水体及人体造成的危害，以及现有检测方法的不足，为大力支持国家政策，加快推动环境污染治理，开发一种高灵敏、高选择性、快速、便捷检测环境中hg2+的方法具有很重要的现实意义。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于一方面利用天然提取物作为有机荧光探针，实现天然物质的有效利用以及降低生产成本；另一方面，提高hg2+检测的灵敏度、选择性与准确性。

2、为实现本发明目的，本发明通过一步简单酸处理鹌鹑蛋壳得到的蛋壳提取物作为hg2+识别有机荧光探针，实现低成本、高灵敏、快速定量检测土壤及水体中的hg2+。

3、本发明所述利用鹌鹑蛋壳提取物作为荧光探针识别hg2+的方法如下：

4、(1)hg2+识别有机荧光探针制备

5、将回收的熟鹌鹑蛋壳加入酸性溶液中反应，反应结束后进行抽滤，滤液用乙酸乙酯稀释，饱和食盐水萃取，然后取下层有机相进行旋蒸浓缩，得到固体干粉，即为hg2+识别蛋壳提取物。进一步将固体干粉在有机溶剂中溶解，得到hg2+识别有机荧光探针。

6、步骤(1)中，所述酸性溶液为甲酸、乙酸、浓硝酸或浓盐酸，优选质量百分比85％甲酸或质量百分比36％乙酸。

7、步骤(1)中，所述有机溶剂选二甲基亚砜、二氯甲烷、甲醇、乙腈或乙醇，优选二甲基亚砜。

8、(2)hg2+定量检测

9、取步骤(1)hg2+识别有机荧光探针、有机溶剂、缓冲溶液以及hg2+溶液于比色皿中，通过记录在595nm和636nm处的荧光强度变化比值，制作不同浓度hg2+的荧光响应光谱标准曲线；同样检测待测样品在595nm和636nm处的荧光强度变化比值，根据标准曲线定量检测待测样品中hg2+；

10、步骤(2)中，所述荧光探针浓度为1mg ml-1～10mg ml-1，优选5mg ml-1。

11、步骤(2)中，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、乙腈、二甲基亚砜、四氢呋喃，优选n,n-二甲基甲酰胺。

12、步骤(2)中，所述缓冲溶液为磷酸缓冲盐溶液(pbs)、乙酸-乙酸钠缓冲液(hac-naac)、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液(tris-hcl)或羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲液(hepes)，优选pbs。

13、步骤(2)中，所述缓冲溶液ph范围为5.0～8.5，优选8.0。

14、步骤(2)中，所述缓冲溶液浓度范围为0.01～0.1m，优选0.1m。

15、步骤(2)中，所述hg2+定量检测范围为10nm～1.3μm。

16、本发明原理：鹌鹑蛋壳通过酸溶解、萃取、浓缩得到具有红色发射的提取物，该提取物主要含卟啉结构分子，在hg2+存在下，与hg2+发生配位作用，使其在636nm处荧光强度降低，在595nm处荧光发射强度基本不变，构成比率型荧光传感器，根据荧光发射峰强度比值变化进一步实现hg2+定量检测。

17、本发明的有益效果在于：(1)本发明以天然蛋壳提取物作为有机荧光探针，原料易得，制备过程简单，无需复杂有机合成，绿色环保，实现废弃蛋壳的有效利用，价格便宜；(2)本发明制备的有机荧光探针，在一定条件下，对hg2+检测具有较高的选择性(其他16种金属离子加入均不影响探针的荧光发射)；(3)具有较宽的线性范围(10nm～1.3μm)，且灵敏度高(检测限＝2nm)，抗干扰能力强(加入其他16种干扰离子所引起的荧光强度变化不超过6.2％)；(4)本发明制备的有机荧光探针对hg2+响应快速(响应时间小于120s)；(5)本发明制得的有机荧光探针可以实现土壤及水体中hg2+检测，具有良好的加标回收率。

技术特征：

1.一种利用鹌鹑蛋壳提取物作为荧光探针识别hg2+的方法，其特征在于，通过如下步骤实现：

2.如权利要求1所述的利用鹌鹑蛋壳提取物作为荧光探针识别hg2+的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述hg2+识别有机荧光探针浓度为1 mg ml-1 ~10 mg ml-1。

3.如权利要求1或2所述的利用鹌鹑蛋壳提取物作为荧光探针识别hg2+的方法，其特征在于，将其用于土壤或水体中hg2+的定量检测。

技术总结
本发明公开了一种利用鹌鹑蛋壳荧光提取物作为荧光探针识别Hg<supgt;2+</supgt;的方法，属于天然物质在环境分析中应用技术领域。本发明以天然煮熟鹌鹑蛋壳为原料制备具有Hg<supgt;2+</supgt;特异性识别的提取物，该提取物与Hg<supgt;2+</supgt;的高选择性结合诱导荧光强度降低。该提取物制备所需原料易得、成本低廉、无需复杂合成、绿色环保，且对Hg<supgt;2+</supgt;的响应具有选择性高、灵敏度高、线性范围宽、检测限低、响应快速等优点，可以用于土壤及水体中Hg<supgt;2+</supgt;测定，具有良好的应用前景。

技术研发人员：董辉,陈娅楠,刘芮语,赵乐,周艳丽,张银堂,徐茂田
受保护的技术使用者：商丘师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26