[发明专利]利用T-T错配的DNA探针荧光测定汞离子浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及汞离子浓度的检测分析领域，具体地涉及一种利用T-T错配的DNA探针荧光测定汞离子浓度的方法。

背景技术

汞是一种剧毒、不能生物降解的重金属离子。环境中的汞被动植物吸收后, 通过生物的富集作用和食物链的传递, 最后进入人体内部, 当进入血液后, 将与血浆蛋白或血红细胞结合, 以后主要分布到脑和肾脏, 其次为肝、肠壁、心、肺等处。汞的危害突出表现在其神经毒性上, 对呼吸道、消化道也有影响。当汞含量在人体体内积累到一定程度时, 会导致中毒发病, 严重者甚至死亡。国际食品法典委员会(Codex Alimentarius Commission, CAC) 规定了矿泉水中与食用盐中的汞的限量标准分别为0.001mg/kg和0.1mg/kg（CODEX STAN 193-1995, Rev. 2-2006），欧盟对某些鱼类及其产品制定汞的限量标准为1mg/kg和0.5mg/kg（COMMISSION REGULATION ( EC) No 1881/2006 of 19 December 2006）。我国也制定了相应的食品卫生标准，其中食品中汞的限量最低为0.01mg/kg(GB 2762 -2005. 食品中汞限量的卫生标准)。目前，检测总汞的仪器方法包括冷原子吸收光谱法、冷原子荧光光谱法以及ICP-MS等（Hight, et al. Food Chem. 2005, 91, 557; Roulet, et al. Sci.Total Environ. 2000, 26, 143; Wuillouda, et al. Spectrochim. Acta Part B 2004, 59, 755.）。但这些方法需要贵重的仪器，复杂耗时的样品处理，不适用于现场快速检测。

由于DNA的结构和性能对重金属的影响非常灵敏，因而利用DNA与金属离子之间的相互作用发展高选择性、高灵敏度的重金属分析检测方法有很大的价值与意义。Gao等证明了DNA中的鸟嘌呤可以和Cu²⁺特异性结合形成稳定的结构，（Y.G. Gao, M. Sriam, A.H.J. Wang, Nucleic Acid Res. 21 (1993) 4093–4191）并用于Cu²⁺的检测中。Ono小组首次报道了DNA中的碱基对C-C能与Ag⁺特异性结合形成稳定的C- Ag⁺-C结构（Miyake, Y.; Togashi, H.; Tashiro, M.; Yamaguchi, H.; Oda, S.; Kudo, M.; Tanaka, Y.; Kondo, Y.; Sawa, R.; Fujimoto, T.; Machinami, T.; Ono, A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2172–2173.）。Dong小组基于C- Ag⁺-C结构设计了检测Ag⁺的比色生物传感器（T. Li, L. Shi, E. Wang and S. Dong, Chem.–Eur. J., 2009, 15, 3347–3350.）。利用生物相容性和水溶性都很好的DNA分子对重金属离子污染进行检测受到了国内外专家的关注。

Ono小组还首次报道了DNA序列中的T-T碱基对能与Hg²⁺发生特异性结合形成稳定的 T- Hg²⁺-T结构。随后，国内外报道了很多基于T- Hg²⁺-T结构测定汞离子的荧光传感器和比色方法（Z. D. Wang, J. H. Lee, Y. Lu, Chem. Commun., 2008, 6005–6007; C. K. Chiang, C. C. Huang, C. W. Liu, H. T. Chang. Analytical Chemistry, Vol. 80, No. 10, May 15, 2008; J. S. Lee, M. S. Han, and C. A. Mirkin. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4093 –4096.），这些方法都具有较好的选择性和较高的灵敏度。但是，方法中使用的DNA探针均是通过在DNA链两端标记荧光染料分子制得，该标记过程操作复杂，且所得DNA探针成本较高。