[发明专利]一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，尤其涉及的是一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法。

背景技术

纳米银是将粒径制备到1-100nm的金属银单质，其粒径大多在20nm左右，具有广谱杀菌作用，而且不产生耐药性，因此在多个领域中(医疗卫生、纺织、涂料、日用品和化妆品、农业生产等)得到广泛应用。人工纳米银颗粒的大量生产和使用将不可避免的导致其进入环境并在环境中扩散。然而，大量研究表明，纳米银可能对生态环境和人类健康带来潜在的负面影响。例如，纳米银在洗涮过程中很容易渗漏到废水中，从而破坏处理厂处理废水所用的有益细菌；还可以对湖泊或河流中的水生生物造成威胁；纳米银在杀菌的同时，其性能也会影响土壤中环境友好型菌落的生长及繁殖，从而降低土壤的使用价值；纳米银可以与一些代谢酶相互作用，从而对体内代谢途径造成影响；纳米银也对人体健康具有潜在的危害，研究表明，纳米银的毒性与其内部特征及氧化状态有关，最终导致炎症、细胞毒性以及遗传毒性等的发生。日益增加的纳米银的使用逐渐引起大家对其造成的环境危害和潜在健康威胁的重视；然而，对于纳米银的检测很少有报到，而且大都基于传统的质谱、色谱等分析方法，耗时费力并且费用昂贵；因此，急需发展简便快速的方法来检测环境中纳米银的含量。

G-DNA是一段富含G碱基重复序列的单链DNA，在钾离子存在的情况下，通过G碱基间Hoogsteen氢键形成G四分体，进而通过非共价的π-π堆积作用形成具有更高结构顺序的G四聚体结构。已有研究表明银离子可以与G碱基相互作用从而破坏G四聚体的结构。利用此特性，已经报道了利用G四聚体生物传感器检测水样中重金属离子的方法。在我们的研究中发现纳米银颗粒也可以破坏G四聚体的结构，并且纳米银粒径越小，作用越明显。然而通过G四聚体无法直接区分或检测样品中总的纳米银颗粒总量。而在酸性条件下，双氧水可以将纳米银转化成银离子。这给我们一个重要的启示：利用双氧水将样品中纳米银转化成银离子后，再通过G四聚体检测银离子的量将能够方便的得到样品中纳米银的含量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法，包括如下步骤：

(1)配置待检测的样品溶液：在纳米银水溶液中加入一定量的磷酸，调成酸性环境，然后加入双氧水混合均匀，将纳米银水溶液中的纳米银颗粒完全转化成银离子，得到待检测的样品溶液；

(2)配置多种标准品溶液：分别配置一定范围内不同浓度的多种银离子溶液，作为标准品溶液以便绘制标准曲线；

(3)取多份含G碱基重复序列的单链DNA(G-DNA)配置G-DNA溶液，所述G-DNA序列为TGGGTAGGGCGGGTTGGGAAA，加热变性后，分别与等体积的样品溶液、多种标准品溶液混合并冷却至室温，得到多份混合溶液一；

(4)分别在多份混合溶液一中加入KAC、Triton X-100溶液得到多份混合溶液二，使G-DNA折叠形成G四聚体结构；

(5)在多份混合溶液二中，分别加入N-甲基卟啉二丙酸IX(NMM)得到多份混合溶液三，使NMM与G-DNA相互作用形成稳定的复合体；

(6)通过荧光光谱仪测定多份混合溶液三的荧光光谱，根据多种标准品溶液浓度与其相对应的最大荧光吸收值绘制标准曲线，通过标准曲线即可推算样品溶液中纳米银颗粒的含量。

作为上述的一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法的优选实施方式，

所述步骤(1)中，样品溶液的体积为0.25～1mL，样品溶液中磷酸终浓度为1μM、双氧水的终浓度为2mM；

所述步骤(2)中，分别配置0.5～10μM范围内不同浓度的多种银离子溶液，作为标准品溶液；

所述步骤(3)中，配置0.25～1mL 0.2-1μM G-DNA溶液，并加入EDTA螯合去除其中存在干扰的其他二价金属离子，加热变性后，分别与等体积的样品溶液、多种标准品溶液混合并冷却至室温，得到多份混合溶液一；

所述步骤(4)中，多份混合溶液二中KAC终浓度为1mM，Triton X-100终浓度为0.05％；

所述步骤(5)中，多份混合溶液三中NMM的终浓度为1μM。

本发明的工作原理为：