[发明专利]一种重金属离子的定量检测方法

说明书

本发明公开了一种重金属离子的定量检测方法。本发明是在待测样品中加入标记有一段特定核酸序列的螯合剂，利用包被有重金属离子抗体的酶标板富集螯合产物，清洗去除游离核酸后，加入扩增和显色溶液并孵育，检测吸光值，计算待测样品中的重金属离子浓度。本发明方法具有快速、简便、可实现定量检测重金属离子的优点，可用于食品、水质、血清及体液和环境样品中的重金属离子快速检测。

技术领域

本发明属重金属离子快速检测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种重金属离子的快速定量检测方法。

背景技术

重金属镉是一种稀有的分散元素，自然界中镉为+1价和+2价存在，其中绝大多数为+2价离子，多以硝酸镉、硫化镉、氯化镉、乙酸镉等形式存在。镉离子被广泛应用于电镀、电池、汽车、航空、颜料、油漆、印刷及塑料等行业。有研究推算，全球每年有2.2万吨镉进入土壤，2014年，环境保护部和国土资源部发布全国土壤污染状况调查公报中提到镉污染物点位超标率达到7.0％，是其他污染物的好几倍。镉并不是人体必需元素，现已成为一种主要的重金属污染物。

镉的化合物具有不同的毒性，过度摄入镉可导致人发生镉中毒。镉引起人中毒的剂量平均为100mg。急性中毒症状主要表现为恶心、流涎、呕吐、腹痛、腹泻，继而引起中枢神经中毒症状。严重者可因虚脱而死亡。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉的生物半衰期为10～30年，且生物富集作用显著，即使停止接触，大部分以往蓄积的镉仍会继续停留在人体内。长期摄入含镉食品，可使肾脏发生慢性中毒，主要是损害肾小管和肾小球，导致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。同时，由于镉离子取代了骨骼中的钙离子，从而妨碍钙在骨质上的正常沉积，也妨碍骨胶原的正常固化成熟，导致软骨病。

世界卫生组织将镉列为重点研究的食品污染物；国际癌症研究机构(IARC)将镉归类为人类致癌物，会对人类造成严重的健康损害；美国毒物和疾病登记署(ATSDR)将镉列为第7位危害人体健康的物质；我国也是将镉列为实施排放总量控制的重点监控指标之一。因镉离子污染事件屡见报端，上世纪60年代日本大范围的“痛痛病”被确定为日本四大公害病之一，2013年3月，湖南镉超标大米引起大范围的恐慌。

针对镉的毒性，世界上多个国家相继制定了限制标准。我国《食品中污染物限量》(GB2762～2012)规定大米中镉限量标准是0.2mg/kg，欧盟已将标准提高至0.1mg/kg；而日本与国际食品法典委员会(CAC)规定大米中镉限量标准是0.4mg/kg。

目前重金属检测存在诸如仪器价格昂贵、检测费用高、需要专业的技术人员操作等问题，不适合普通实验室开展检测，限制了该类方法的推广与普及，镉离子检测也是如此。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种可快速定量检测重金属离子的方法。

本发明方法包括如下步骤：

在待测样品中加入0.1-50μL、10mM的、标记有一段特定核酸序列的螯合剂(可以螯合重金属离子，螯合产物可被重金属离子抗体识别)，利用每孔包被有0.01～5μg重金属离子抗体的酶标板富集螯合产物，在富集过程中，被标记在螯合剂上的核酸被间接富集，再经清洗去除游离核酸后，加入扩增和显色溶液并孵育(产物经SDA扩增后产生大量的与标记核酸互补的单链富G核酸，经折叠后形成G四聚体，其可氧化显色液，使反应液显色)，反应终止后检测吸光值，计算待测样品中的镉离子浓度；其中，所述特定核酸序列的长度为20～100nt，且其3’端有一段4～10nt的随机核酸序列引物，所述引物紧连有一个切刻酶位点，其余区段为富C序列。

优选地，所述螯合剂为EDTA、EGTA或PEI。

优选地，可通过将所述重金属离子抗体以静电结合或共价键结合等方式偶联于颗粒物载体上，以代替将重金属离子抗体包被于酶标板。

优选地，所述颗粒物载体的粒径为0.1～1μm，其为磁珠、PS微球或氧化硅微球。