李名慧，王永生

(南華大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院，湖南 衡陽 421001)

鈾是一種無處不在的放射性元素。在工業(yè)廢棄物中，鈾主要呈陽離子復(fù)合物如氟化鈾酰、碳酸鈾酰、磷酸鈾?；蛄蛩徕欟５刃问酱嬖?在水溶液中，六價鈾最為穩(wěn)定［1］。隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，鈾在軍事和核能方面的應(yīng)用日益增加，人們有更多的機(jī)會暴露于這種有害金屬。因此，建立一種經(jīng)濟(jì)、快捷測鈾的新方法也就勢在必行。本文基于富G 寡核苷酸形成的G-四聚體能與NMM 作用導(dǎo)致熒光顯著增強(qiáng)［2-4］，而UO2+2與NMM 在酸性環(huán)境下作用導(dǎo)致熒光猝滅，并抑制NMM 與G-四聚體的作用，且熒光強(qiáng)度變化值與UO2+2濃度在一定范圍內(nèi)線性相關(guān)的原理，建立了富G 寡核苷酸-N-甲基卟啉二丙酸熒光法測定鈾的新方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

醋酸雙氧鈾、NMM、HEPES、MES、Tris-HCl 等均為分析純;DNA 制品:5’-AGGAAGATGGGAGGGAGGGAGGGTACTAT-3’;實(shí)驗(yàn)用水均為滅菌超純水(電阻為18.26 MΩ);NMM 按照文獻(xiàn)［4-5］配制。

UV-2550 紫外-可見分光光度計;F-4500 熒光分光光度計;AB204-S 電子分析天平;PB-21 型精密酸度計。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

取35 μL 2.16 ×10－6mol/L NMM 溶液，不同體積1.0 ×10－5mol/L UO2+2 標(biāo)準(zhǔn)溶液，40 μL pH 5.5的HEPES 緩沖溶液，40 μL 1. 0 mol/L KCl 溶液，40 μL 1.0 mol/L NaCl 溶液，依次加入2 mL EP 管中，用蒸餾水定容至450 μL，搖勻，常溫下反應(yīng)20 min，加入50 μL 1.0 ×10－6mol/L DNA，室溫反應(yīng)20 min，在熒光分光光度計進(jìn)行560 ～700 nm 波長范圍內(nèi)掃描，設(shè)置λex= 399 nm，在λmax= 609 nm處記錄空白組F0和實(shí)驗(yàn)組F，得ΔF=F0－F。

2 結(jié)果與討論

2.1 熒光光譜特征

熒光光譜分析見圖1。

圖1 NMM--G-四聚體體系熒光光譜圖Fig.1 Fluorescence spectra of the NMM--Gquadruplex system

NMM 本身具有微弱的熒光。NMM 能夠特異性地識別G-四聚體［5］，導(dǎo)致體系的熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(圖1，曲線1)。在酸性環(huán)境中，可與之發(fā)生反應(yīng)猝滅熒光。應(yīng)用不同濃度的在酸性環(huán)境下與一定量的NMM 作用后，再加入適量的G 四聚體，此時溶液中剩余的NMM 可與G 四聚體結(jié)合，使熒光增強(qiáng)。濃度越高，則剩余的NMM 量就越少，體系相應(yīng)的熒光值也就越低，即濃度與體系的熒光值大小成反比(圖1，曲線2 ～10)。由此說明，在實(shí)驗(yàn)條件下，NMM 可能與作用形成復(fù)合物。與游離的NMM 不同，可能形成的NMM-復(fù)合物不能通過π-π 堆積作用而結(jié)合到G-四聚體表面，導(dǎo)致體系的熒光猝滅，且與濃度線性相關(guān)。

2.2 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

2.2.1 緩沖溶液和pH 的選擇 分別在pH 5.5 的MES、HEPES、Tris-HCl 3 種緩沖體系中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，見圖2。

圖2 pH 值對熒光值的影響Fig.2 Effect of pH value on the fluorescence cDNA =0.1 ×10 －6 mol/L;cNMM =0.15 ×10 －6 mol/L;cUO22+ =0.4 ×10 －6 mol/L

由圖2 可知，該反應(yīng)體系在HEPES 緩沖溶液中變化最明顯。在HEPES 緩沖溶液中，在pH 5.5 處ΔF 值最大;當(dāng)pH 接近中性時，反應(yīng)趨于終止。故本實(shí)驗(yàn)選擇pH 5.5 的HEPES 緩沖溶液控制體系的酸度。

2.2.2 KCl 和NaCl 濃度對反應(yīng)體系的影響 研究了不同濃度KCl 和NaCl 對熒光值的影響，結(jié)果表明，當(dāng)KCl 和NaCl 的濃度均為80 mmol/L 時，體系熒光值變化最明顯。所以本實(shí)驗(yàn)采用80 mmol/L 作為KCl 和NaCl 的最優(yōu)濃度。

2.2.3 反應(yīng)溫度對體系的影響 將反應(yīng)體系分別在10，20，30，40，50，60，70，80，90 ℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。結(jié)果顯示，反應(yīng)在30 ℃時效果最好。溫度過低，分子運(yùn)動速度慢;溫度過高時，形成的G-四聚體不穩(wěn)定，NMM 無法與G-四聚體結(jié)合，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.3 干擾物質(zhì)的影響

為了評價本實(shí)驗(yàn)對待測物的選擇性，根據(jù)環(huán)境樣品中其它金屬離子可能共存的情況，進(jìn)行了干擾實(shí)驗(yàn)。在相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過10%的情況下，5 倍的Cu2+;10 倍的Ca2+;25 倍的Mg2+、Ni2+、Co2+、Pb2+;100 倍的Fe3+、Mn2+、Cr3+;200 倍的Hg2+、Cd2+均不會干擾實(shí)驗(yàn)測定。由此可看出，各金屬離子對本方法的干擾較小，用本方法測選擇性高。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限及精密度

依照實(shí)驗(yàn)方法，加入不同濃度的鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖3。

由圖3 可知，在1.29 ×10－7～7.0 ×10－6mol/L范圍內(nèi)，濃度與ΔF 呈線性關(guān)系，其回歸方程為:ΔF=4.91 +3.91 c(×10－7mol/L)，r=0.999 4。

根據(jù)CL= 3sb/k(sb為11 次空白值標(biāo)準(zhǔn)偏差，k為直線回歸方程的斜率)公式計算檢測限為3.86 ×10－8mol/L。平行配制11 管濃度分別為2. 0 ×10－7mol/L，1.6 ×10－6mol/L，5.0 ×10－6mol/L 的鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行精密度的測定，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.7%，3.9%和2.3%。

2.5 樣品分析

表1 樣品中測定結(jié)果(n=6)Table 1 Determination results ofin the samples

表1 樣品中測定結(jié)果(n=6)Table 1 Determination results ofin the samples

樣品 測定方法 測定值/(mol·L －1) RSD/% 加標(biāo)量/(mol·L －1) 測定總值/(mol·L －1) 回收率/% t 1 a 7.97 ×10 －7 0.70 5.0 ×10 －7 12.96 ×10 －7 99.8 1.06 b 7.93 ×10 －7 0.56 5.0 ×10 －7 12.75 ×10 －7 96.3 2 9.93 ×10 －7 2.15 5.0 ×10 －7 14.86 ×10 －7 98.5 2.07 b 10.16 ×10 －7 2.70 5.0 ×10 －7 15.01 ×10 －7 a 97.1

3 結(jié)論

［1］ Solgy M，Taghizadeh M，Ghoddocynejad D. Adsorption of uranium(VI)from sulphate solutions using Amberlite IRA-402 resin:Equilibrium，kinetics and thermodynamics study［J］.Annals of Nuclear Energy，2015，75:132-138.

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