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传统重金属离子检测所用方法很难用于现场检测,繁琐耗时。纳米金(gold nanoparticles,GNPs)和模拟酶因其优良的性质被广泛应用于生化分析中。甲烷氧化菌素(methanobactin,Mb)是甲烷氧化菌限铜培育时向胞外分泌的一种亲铜小肽。本文主要以实验室原位合成的Mb-GNPs为工具,借助GNPs特殊的表面等离子体共振效应及高电子传递能力,同时利用Mb能与Cu2+发生特异性结合及Mb-Cu的过氧化物模拟酶特性,建立了快速且可用于现场检测的微量铜检测方法。主要研究内容如下:限铜发酵培养甲烷氧化菌Methylosinus trichosporium OB3b,得到结构完整的Mb,以Mb还原氯金酸合成了Mb-GNPs并优化了反应体系。Mb功能化GNPs中的Mb可通过结构中的4-硫酰-5-羟基咪唑(THI)和4-羟基-5-硫酰咪唑(HTI)与Cu2+发生配位进而结合在一起,依次向Mb-GNPs溶液中加入1-5μmol/L不同浓度的Cu2+溶液后,溶液中Mb-GNPs发生聚集,根据GNPs的表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)效应,Mb-GNPs在520 nm处的吸收峰逐渐降低,同时在647 nm处出现一个新的特征吸收峰,溶液颜色由红色变为蓝紫色。发现紫外光谱红移前后A647与A520的吸光值比值与Cu2+浓度在1-4μmol/L成良好的线性关系。据此建立了一种Cu2+的可视化检测方法,线性方程:y=0.48x-0.39,R2=0.98,方法的检出限为(3σ)0.34μM,Co2+对检测有些许干扰。以对苯二酚为底物,用反应前后对苯二酚的浓度变化表示模拟酶活性,验证了Cu2+对Mb-GNPs过氧化物模拟酶活性的增强作用。构建了Cu2+增强Mb-GNPs模拟过氧化物酶催氧化化对苯二酚反应体系,从Mb-GNPs的粒径、反应时间、体系pH和温度四方面对反应体系进行了优化。发现酶活与Cu2+浓度在10-600 nmol/L呈良好的线性关系,据此建立了一种Cu2+检测方法,线性方程:y=0.025x+0.68,R2=0.989,方法的检出限(3σ)为57.9 nM,专一性分析显示该方法对Cu2+具有较强的专一性,抗干扰性更强,检出限及特异性较上一章可视化检测都更具优势。探讨了Mb-GNPs可视化检测和模拟过氧化物酶检测两种方法对新鲜蕨菜和山芹中Cu2+检测的适用性。发现两种方法都可用于蕨菜,山芹叶中Cu2+的检测。可视化检测法检测范围为0.5-2.5μmol/L,新鲜蕨菜,山芹中Cu2+的含量经换算分别为6.52 mg/L和13.3 mg/L,加标回收率范围分别为88.6%-104.5%和91.5%-102%。模拟酶法检测范围为0.2-1μmol/L,新鲜蕨菜,山芹中Cu2+的含量经换算分别为8.6 mg/L和10.4 mg/L,加标回收率范围分别为85%-107.6%和92.1%-106.8%,两种方法所测铜含量均超过了国家标准规定。两种检测方法组内相对标准偏差均在5%以下,具有良好的精密度和可行性。可运用于实样样品中Cu2+的检测。