Hg2+檢測概述

褚秀玲

（山東省泰安生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 泰安 271000）

汞污染對人類及其生存環(huán)境影響巨大。它可以通過食物鏈破壞人體的分泌及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，還可以對環(huán)境造成損害［1，2］。對人類產(chǎn)生直接影響的主要是水體中汞污染，主要以離子HG2+形式存在，因此，快速、靈敏檢測Hg2+對人類生存及保護環(huán)境至關(guān)重要。

1 量子點檢測Hg2+

1.1 CdTe／CdS量子點檢測Hg2+

在CdTe／CdS量子點上修飾羧基官能團，然后在中性（或弱堿性）環(huán)境中與Hg2+相互作用，發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移，量子點熒光被淬滅，利用熒光強度變化實現(xiàn)Hg2+檢測。此法對pH值有著較強的要求，應(yīng)用受到一定程度的限制［3］。

1.2 基于改性無紡布的碳點（CDs）檢測汞離子

碳點（CDs）極易被電子受體淬滅，可以用于檢測重金屬離子。但碳點親水性較強，進入水中難以除去，容易造成二次污染，因此，需要尋找適宜載體來固定碳點。聚對苯二甲酸乙二醇酯無紡布具有強度高、穩(wěn)定性強、無毒、無刺激性等顯著優(yōu)勢。首先利用2-甲基-1，5-二氨基戊烷對無紡布進行改性，獲得氨基化改性無紡布，然后通過交聯(lián)作用，接枝碳點，即可得到具有可視化檢測金屬離子功能的熒光無紡布。檸檬酸和三聚氰胺通過水熱法制備的熒光碳點可與Hg2+作用，碳點的熒光強度降低，表明熒光探點對Hg2+具有較強的識別能力，可用于Hg2+的檢測［4］。該方法制備成本較低，檢測時間短，可以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

2 金屬納米簇檢測Hg2+

金屬納米簇的熒光活性較強，通過與Hg2+反應(yīng)而改變其熒光強度，實現(xiàn)對Hg2+的檢測。

2.1 谷胱甘肽穩(wěn)定銅納米簇檢測Hg2+

向谷胱甘肽溶液中逐滴加入Cu（NO3）2溶液，調(diào)節(jié)pH值至6.0即可獲得納米簇GSH-CuNCs，通過熒光發(fā)射光譜發(fā)現(xiàn)，GSH-CuNCs的熒光強度會隨著Hg2+濃度的增大而降低，表明這一方法具備檢測Hg2+的能力。通過利用Hg2+能夠淬滅GSH-CuNCs的熒光強，來實現(xiàn)對汞離子的檢測［5］。該方法具有良好的抗干擾能力。

2.2 合金納米簇檢測Hg2+

相比單一金屬簇，雙金屬合金簇能夠通過調(diào)控原子在金屬簇中的分布以獲得額外的自由度。在Au納米簇中加入Ag更能有效增強其熒光強度，同時化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，已被廣泛用于生物檢測、成像、藥物輸送等領(lǐng)域。以牛血清白蛋白（BSA）為模板合成金銀納米簇，對Hg2+離子具備較好的檢測效果。該方法所用到的金屬合金簇綠色環(huán)保，并且不需要復(fù)雜的實驗步驟，操作便捷、檢測時間較短、檢測靈敏度較高，但是金銀合金簇制備過程成本較高，還需要復(fù)雜的純化過程，不適合用于大規(guī)模的環(huán)境檢測［6］。

2.3 亞硝基谷胱甘肽輔助的金納米團簇檢測Hg2+

以亞硝基谷胱甘肽（GSNO）作為保護劑和還原劑，合成水溶性好的金納米團簇AuNCs，可對Hg2+進行高靈敏的檢測。水溶性金納米團簇GSNO＠AuNCs的熒光強度在pH為3.0～11.0的范圍內(nèi)基本不會受到影響，表明該方法具備較強的環(huán)境適應(yīng)能力［7］。

2.4 硅／金納米雜化團簇檢測Hg2+

硅／金納米團簇（SiNPs／AuNCs）的比色熒光探針可用于Hg2+的檢測。硅納米簇SiNPs作為內(nèi)部參考，校正背景干擾和環(huán)境效應(yīng)，金納米簇AuNCs作為Hg2+響應(yīng)的信號報告單元，兩種納米簇通過酰胺化反應(yīng)共價接枝。Hg2+可以高效淬滅SiNPs／AuNCs的熒光，并伴隨著易于辨別的熒光顏色變化。熒光信號（F649／F511）與Hg2+濃度范圍0.02～24μmol／L呈良好的線性關(guān)系，檢測限為 5.6nmol／L［8］。

3 其他檢測方法

3.1 基于銀納米棒的表面增強拉曼散射檢測Hg2+

用4，4-聯(lián)吡啶（Dpy）功能化銀納米粒子（Ag-NPs）后，修飾毛細管內(nèi)壁，構(gòu)建表面增強拉曼散射（SERS）傳感器。Hg2+存在下，Dpy分子與AgNPs表面分離并與Hg2+配位，致使SERS信號降低。檢出限為0.1×10-9。該傳感器具有良好的重復(fù)性和選擇性，還能夠應(yīng)用于實際環(huán)境水樣中Hg2+的檢測［9］。

3.2 銅納米線輔助的高靈敏比色檢測Hg2+

以鏈霉親和素修飾的磁珠為捕獲探針和分離基質(zhì)，將生物素修飾的引物鏈固定到其表面，當Hg2+存在時，模板鏈將通過T-Hg2+-T相互作用與引物鏈結(jié)合。加入T4連接酶及DNA聚合酶后發(fā)生滾環(huán)擴增反應(yīng)，形成的長雙鏈DNA作為銅納米線沉積模板，利用原位沉積法獲得銅納米線，最后加入鹽酸釋放出大量銅離子催化底物氧化顯色。此法以磁珠為探針固定基質(zhì)及分離富集工具，并利用滾環(huán)擴增技術(shù)與銅納米線相結(jié)合實現(xiàn)信號放大，實現(xiàn)了高靈敏免標記比色法檢測Hg2+。檢測過程中的信號僅在Hg2+存在時顯著升高。其它干擾離子不能與T堿基結(jié)合，無法引發(fā)滾環(huán)擴增反應(yīng)形成銅納米線沉積模板，信號接近空白樣品。這表明該比色法對Hg2+具有良好的特異性。此外，該方法不需要復(fù)雜的標記過程，操作簡單、靈敏度高，可用于環(huán)境樣品中的 Hg2+的測定［10，11］。

4 展望

未來Hg2+的檢測方法的發(fā)展方向：一是合成綠色、環(huán)保且成本較低的識別探針，以便于大規(guī)模應(yīng)用。二是將不同分離富集方法進行聯(lián)用，進一步提高檢測靈敏度。