[发明专利]一种快速可视化分析多种邻苯二甲酸酯类污染物总量的方法及传感器

说明书

本发明属于环境工程以及水污染检测与治理领域，涉及一种核酸适配体比色传感器及其制备方法和应用：基于核酸适配体比色传感器的快速可视化分析多种邻苯二甲酸酯类污染物总量的方法。将截短优化后具有特定碱基序列、对一类结构相似的PAEs具备特异性识别能力的广谱性核酸适配体与高灵敏度的比色分析技术相结合，构筑得到检测PAEs总量的核酸适配体比色传感器。本发明采用可高亲和力结合多种PAEs的广谱性核酸适配体作为识别元件，成功实现对该类物质总量的高灵敏度、快速和可视化检测分析。PAEs的线性检测范围为0.003μg/L～10μg/L，检测限低达1ng/L。与现有技术相比，该传感器具有操作简便、响应快速、易于微型化且检测结果可视化等优点。

技术领域

本发明属于环境工程以及水污染检测与治理领域，尤其是涉及一种基于广谱性核酸适配体的比色传感器的构筑及对多种PAEs总量的高灵敏度、简便快速及可视化检测分析。

背景技术

邻苯二甲酸酯类化合物(Phthalates，PAEs)作为塑料工业中应用最普遍的一类塑化剂，具有难降解和生物富集效应且通过非共价结合方式与塑料制品相互作用，随着时间推移极易转移至环境中，全球化广泛应用使其在实际水体中大量残留。近年来，在我国的长江、黄河、黄浦江、松花江、巢湖等主要水流域出现了不同程度的PAEs污染，对居民用水和日常生活产生了严重影响。PAEs作为一类典型的环境内分泌干扰物，具有严重的致畸致癌作用和胚胎毒性，对胰脏和肾脏具有严重损害功能，给动物和人类健康产生了极大威胁。其中，最具代表性的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)在塑料制品中添加量巨大、污染范围广且毒性最强，这一类PAEs先后被美国、欧盟、中国等国家列入“优先控制污染物名单”。此外，作为一类毒性效应相似且危害严重的内分泌干扰物质，PAEs在实际水环境中浓度低、成分复杂、种类丰富难以分离，且与多检测种毒性及残留量明显差异的其他污染物共存。因此，建立一种简便快速、高灵敏度、高选择性检测多种PAEs总量的传感方法对保护人类健康和生态环境具有重要的现实意义。

目前，包括气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法在内的色谱法作为最普遍的检测手段广泛应用于PAEs的定量检测。然而，由于样品基质的复杂性以及PAEs的浓度较低，仪器分析前复杂的前处理过程不可避免。例如，通过分子印迹微球对PAEs进行识别，或制备磁性核壳微球等吸附剂结合液-液萃取(LLE)、固相微萃取(SPME)、同步蒸馏萃取(SDE)等手段预先对样品进行净化与富集，这些过程往往时间长、费用高。近期有研究指出通过表面增强拉曼光谱法可实现对痕量DMP的检测，但该方法需使用等离子体刻蚀和离子溅射方法制备贵金属固相基底，制备成本高、难度大，需要专门的仪器设备和操作人员。更为严重的是，这些方法仅仅是对单一种类PAEs的各自含量进行逐一测定，无法通过一步测定方法直接获得PAEs的总量。尽管有研究表明通过将所有PAEs经水解作用转化为邻苯二甲酸(PA)，以PA作为检测对象可间接得PAEs的总量，但该方法仍然面临上述色谱手段检测中存在的问题。所以，开发一种简便快速的一步测定一类PAEs总量的分析方法尤为重要。