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，同時化學性質穩(wěn)定，已被廣泛用于生物檢測、成像、藥物輸送等領域。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，金納米簇AuNCs作為Hg2+響應的信號報告單元，兩種納米簇通過酰胺化反應共價接枝。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性和選擇性，還能夠應用于實際環(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，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合。加入T4連接酶及DNA聚合酶后發(fā)生滾環(huán)擴增反應，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及分離富集工具，并利用滾環(huán)擴增技術與銅納米線相結合實現(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堿基結合，無法引發(fā)滾環(huán)擴增反應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。