褚秀玲

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

汞污染對(duì)人類及其生存環(huán)境影響巨大。它可以通過(guò)食物鏈破壞人體的分泌及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，還可以對(duì)環(huán)境造成損害［1，2］。對(duì)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(cè)Hg2+對(duì)人類生存及保護(hù)環(huán)境至關(guān)重要。

1 量子點(diǎn)檢測(cè)Hg2+

1.1 CdTe／CdS量子點(diǎn)檢測(cè)Hg2+

在CdTe／CdS量子點(diǎn)上修飾羧基官能團(tuán)，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(diǎn)熒光被淬滅，利用熒光強(qiáng)度變化實(shí)現(xiàn)Hg2+檢測(cè)。此法對(duì)pH值有著較強(qiáng)的要求，應(yīng)用受到一定程度的限制［3］。

1.2 基于改性無(wú)紡布的碳點(diǎn)（CDs）檢測(cè)汞離子

碳點(diǎn)（CDs）極易被電子受體淬滅，可以用于檢測(cè)重金屬離子。但碳點(diǎn)親水性較強(qiáng)，進(jìn)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(lái)固定碳點(diǎn)。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯無(wú)紡布具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、無(wú)毒、無(wú)刺激性等顯著優(yōu)勢(shì)。首先利用2-甲基-1，5-二氨基戊烷對(duì)無(wú)紡布進(jìn)行改性，獲得氨基化改性無(wú)紡布，然后通過(guò)交聯(lián)作用，接枝碳點(diǎn)，即可得到具有可視化檢測(cè)金屬離子功能的熒光無(wú)紡布。檸檬酸和三聚氰胺通過(guò)水熱法制備的熒光碳點(diǎn)可與Hg2+作用，碳點(diǎn)的熒光強(qiáng)度降低，表明熒光探點(diǎn)對(duì)Hg2+具有較強(qiáng)的識(shí)別能力，可用于Hg2+的檢測(cè)［4］。該方法制備成本較低，檢測(cè)時(shí)間短，可以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

2 金屬納米簇檢測(cè)Hg2+

金屬納米簇的熒光活性較強(qiáng)，通過(guò)與Hg2+反應(yīng)而改變其熒光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)Hg2+的檢測(cè)。

2.1 谷胱甘肽穩(wěn)定銅納米簇檢測(cè)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(guò)熒光發(fā)射光譜發(fā)現(xiàn)，GSH-CuNCs的熒光強(qiáng)度會(huì)隨著Hg2+濃度的增大而降低，表明這一方法具備檢測(cè)Hg2+的能力。通過(guò)利用Hg2+能夠淬滅GSH-CuNCs的熒光強(qiáng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)汞離子的檢測(cè)［5］。該方法具有良好的抗干擾能力。

2.2 合金納米簇檢測(cè)Hg2+

相比單一金屬簇，雙金屬合金簇能夠通過(guò)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(qiáng)其熒光強(qiáng)度，同時(shí)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，已被廣泛用于生物檢測(cè)、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(duì)Hg2+離子具備較好的檢測(cè)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(shí)驗(yàn)步驟，操作便捷、檢測(cè)時(shí)間較短、檢測(cè)靈敏度較高，但是金銀合金簇制備過(guò)程成本較高，還需要復(fù)雜的純化過(guò)程，不適合用于大規(guī)模的環(huán)境檢測(cè)［6］。

2.3 亞硝基谷胱甘肽輔助的金納米團(tuán)簇檢測(cè)Hg2+

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

2.4 硅／金納米雜化團(tuán)簇檢測(cè)Hg2+

硅／金納米團(tuán)簇（SiNPs／AuNCs）的比色熒光探針可用于Hg2+的檢測(cè)。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(hào)報(bào)告單元，兩種納米簇通過(guò)酰胺化反應(yīng)共價(jià)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(hào)（F649／F511）與Hg2+濃度范圍0.02～24μmol／L呈良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限為 5.6nmol／L［8］。

3 其他檢測(cè)方法

3.1 基于銀納米棒的表面增強(qiáng)拉曼散射檢測(cè)Hg2+

用4，4-聯(lián)吡啶（Dpy）功能化銀納米粒子（Ag-NPs）后，修飾毛細(xì)管內(nèi)壁，構(gòu)建表面增強(qiáng)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(hào)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(shí)際環(huán)境水樣中Hg2+的檢測(cè)［9］。

3.2 銅納米線輔助的高靈敏比色檢測(cè)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(dāng)Hg2+存在時(shí)，模板鏈將通過(guò)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(kuò)增反應(yīng)，形成的長(zhǎng)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(kuò)增技術(shù)與銅納米線相結(jié)合實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，實(shí)現(xiàn)了高靈敏免標(biāo)記比色法檢測(cè)Hg2+。檢測(cè)過(guò)程中的信號(hào)僅在Hg2+存在時(shí)顯著升高。其它干擾離子不能與T堿基結(jié)合，無(wú)法引發(fā)滾環(huán)擴(kuò)增反應(yīng)形成銅納米線沉積模板，信號(hào)接近空白樣品。這表明該比色法對(duì)Hg2+具有良好的特異性。此外，該方法不需要復(fù)雜的標(biāo)記過(guò)程，操作簡(jiǎn)單、靈敏度高，可用于環(huán)境樣品中的 Hg2+的測(cè)定［10，11］。

4 展望

未來(lái)Hg2+的檢測(cè)方法的發(fā)展方向：一是合成綠色、環(huán)保且成本較低的識(shí)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(jìn)行聯(lián)用，進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度。