基于共轭聚合物的水产品中无机汞快速检测技术

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数十年来环境中的重金属污染一直是一个严重的问题。据研究表明,汞是全球范围内毒性最强的重金属。环境中的汞主要以有机态和无机态形式存在。汞在生命体内主要富集存在于大脑、心肌以及肝脏等器官、组织中,其毒性作用会对生命系统造成不良影响。Hg2+的生物甲基化会产生具有强烈的神经毒素产物甲基汞,它可通过食物链传递至鱼类和哺乳动物的组织中。人体内大部分汞污染是通过食用水产品而产生的。数十年来,粮食中的汞污染一直是一个主要的公共健康问题,它引起了全球对可选择性的、灵敏的快速检测方法发展的重视。一些传统的检测汞的有机化合物和无机化合物的方法仍然在灵敏度、特异性以及快速性等方面存在问题。  传统的检测方法,如液相色谱(LC),电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),冷原子吸收光谱法(CV AAS)等仍有不足,它们操作复杂、耗时长、灵敏度低、不具有特异性、检测限低、所需仪器贵重并且需要熟练的操作人员完成操作等。基于共轭聚合物(CPs)的荧光分光光度生物传感器近年来取得的进展,拓展了其在传感系统以及生物分子检测的应用范围。CPs因其具有高特异性和灵敏度的特点而成为良好的检测Hg2+低传感材料,引起了全球范围内专家学者的关注。CPs作为一个遥感平台,因其信号放大原理实现了高灵敏度,从而比基于小分子传感器更有前途、更有优势,基于CPs的检测机制形成了三种不同的传感系统:关-开,颜色变化(可视化检测)和共轭聚合物荧光发射颜色的变化。基于CPs的检测机制形成了三种不同的传感系统:关-开,颜色变化(可视化检测)和共轭聚合物荧光发射颜色的变化。  在一种检测环境中有毒离子的简单、经济的传感系统中,CPs是一种可用于监测各种食品样品、水样中的有毒离子的快速、优选、灵敏的传感材料。  本研究报道了一种灵敏度高、特异性强的快速检测无机汞(Hg2+)的方法,其原理是利用共轭聚合物聚(1,4-二-(8-(4-苯基噻唑-2-巯基)-辛氧基)-苯)(PPT)通过荧光光谱比色法对水产品中I-和Hg2+的“关-开”反应进行测定。本文利用一种简单经济的氧化聚合反应合成聚合物PPT,即一种中性的共轭聚合物聚-对苯(PPP)的衍生物。在消化的水产品样品加入了I-盐和Hg2+盐,然后利用共轭聚合物PPT进行分析。标准校正曲线是根据分析物(Hg2+)浓度形成的PPT-I-复合体的荧光强度图得到的,其检测限(LOD)是1.86nM,RC=98.86%。在含有不同阴离子、卤化物以及金属阳离子的复杂环境中利用PPT检测I-和Hg2+仍可体现出高度特异性。鱼、虾样品中Hg2+的回收率分别为97.92%和97.43%结果显示,这种PPT聚合物适用于水产品中Hg2+的检测,为共轭聚合物在水产品工业中更广阔的应用提供了理论基础。
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