Hg^2＋，Ni^2＋和Cu^2＋对嗜热四膜虫的急性及联合毒性效应

采用混合毒性指数法,研究了重金属离子Hg2+,Ni2+和Cu2+对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)BF5的急性及联合毒性效应.急性毒性效应研究表明:Hg2+,Ni2+和Cu2+对嗜热四膜虫的毒性大小为Hg2+>Ni2+>Cu2+,且3种重金属离子的IC50值随时间的延长而变小.联合毒性效应研究表明:Hg2+与Cu2+,Hg2+与Ni2+,以及Hg2+,Ni2+和Cu2+三者共存,在毒性比为1∶1时,表现为先相加后协同作用;Hg2+与Cu2+在浓度比为1∶1时,表现为先拮抗后相加作用;Hg2+与Ni2+在浓度比为1∶1时,表现为先拮抗后独立作用;Ni2+与Cu2+在毒性比为1∶1时,表现为协同作用,在浓度比为1∶1时表现为相加作用;Hg2+,Ni2+和Cu2+三者共存,在浓度比为1∶1时,表现为拮抗作用.

Hg^2＋对日本沼虾的毒性作用

研究了Hg2+对日本沼虾的急性毒性,在24℃下,测定了Hg2+对日本沼虾(Macrobrachiumnipponnensis)的24,48,72和96 h的LC50值分别为60.2,52.4,47.6和38.0μg/L.在几个Hg2+质量浓度梯度胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD),Na+-K+-ATPase,谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)活性均受到不同程度的抑制,随Hg2+质量浓度的升高,抑制作用越明显.

硫脲改性磁性壳聚糖微球对Hg^2＋的吸附特性

利用悬浮分散以及化学交联技术制备磁性壳聚糖微球,并经硫脲改性(SMCS),用于吸附水溶液中Hg2+。用光学显微图、红外、热重分析等对微球进行了表征;考察了pH值、Hg2+初始浓度、吸附时间以及振荡速率对Hg2+吸附的影响。结果表明,SMCS为球形,粒径50—80μm。SMCS对Hg2+有良好的吸附性能,饱和吸附容量(1.2—6.5 mmol/g)随pH值升高而增加,pH值为5.0时饱和吸附容量约为2.9 mmol/g。等温吸附线可用Freundlich等式拟合。吸附动力学结果表明,振荡速率为150—200 r/min时,为内扩散控制;50—150 r/min时,由外扩散和内扩散同时控制;振荡速率<<50 r/min时,为外扩散控制。吸附动力学可用拟二级模型拟合,初始吸附速率为0.22—1.77 mmol/(g.h),随振荡速率加快而增加。

双吲哚基修饰杯[4]芳烃对Hg^2＋的比色传感行为

合成了上缘含双吲哚基团的杯[4]芳烃衍生物5,17-双吲哚甲基-25,27-二丙氧基-26,28-二羟基杯[4]芳烃(2),通过UV-Vis光谱研究了它对各种金属离子的化学传感行为.结果表明,主体2对Hg2+具有良好的选择性,向主体2的溶液中加入Hg2+离子,其吸收光谱在500nm左右出现了一个新的吸收峰,同时溶液颜色也由无色变为橙色.因此,化合物2有望作为一种新型的化学传感器用于检测Hg2+.

基于双荧光敏感团策略的Hg^2＋高分辨比率型生物成像探针

汞离子具有极大的生物和环境毒性（即使在很低的浓度下），因此设计合成用于测定Hg^2＋的荧光探针是分析研究领域的热点。大部分Hg^2＋荧光探针都是基于单波长变化的，这样的测量过程会受一些因素如光漂白、探针分子的浓度、微环境和光照射下探针分子的稳定性等的影响，比率型荧光探针可克服上述因素的影响，并有利于增加响应范围。

错配DNA和分子光开关检测Hg^2＋

无机汞在天然水体中可被微生物转化为毒性更强的甲基汞，在生物体内大量富集后经过食物链进入人体，危害人体健康。由于Hg^2＋不能被生物降解，一旦进入环境，只能被稀释或转移，因此实现高灵敏度、高选择性地检测Hg^2＋具有重要意义。

DNA／单壁碳纳米管水溶液中荧光检测Hg^2＋

汞是一种具有严重生理毒性的化学物质。一方面汞具有持久性、易迁移性和高度的生物富集性；另一方面，汞及汞盐在工业中又使用很广。基于上述原因，环境中汞的检测引起了人们极大的关注。以往的研究热点主要集中于有机分子探针检测Hg^2＋，但是此类方法存在诸多如有机物合成费时、水溶性、检测限差和选择性低等缺点。

巯基改性泥炭对水体中Hg^2+的吸附解吸研究

以泥炭土为原料,利用3-巯丙基三甲氧基硅烷对其进行改性,研究了不同巯基量改性泥炭土对水中Hg^2+的吸附动力学特征及等温吸附解吸过程,并探讨了吸附机理。结果表明:提高泥炭土中的巯基含量,可增大泥炭土对Hg^2+的吸附量,且吸附平衡时间明显缩短。巯基改性泥炭土对Hg^2+的吸附符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温方程,吸附后的解吸率均较低。其吸附机理主要是通过羟基、羰基等官能团对汞的络合吸附作用。

Hg^2+对水丝蚓的急性毒性及超氧化物歧化酶活性的影响

为探究水生环境对Hg2+的承载限度。在实验室条件下,不同浓度Hg2+对水丝蚓胁迫48h后的急性毒性及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果表明:在静水实验条件下,Hg2+溶液对水丝蚓处理48h后半致死浓度(LC50)为9.659μL/L;Hg2+对动物SOD活性影响显著(P<0.05)。当Hg2+浓度在8.000～9.241μL/L范围时,SOD活性显著上升,当浓度增加至16.449μL/L时,SOD的活性呈急剧下降趋势。表明在不同浓度的Hg2+胁迫下,水丝蚓出现不同程度的中毒反应,甚至死亡。

利用多胸腺嘧啶DNA修饰金电极伏安法测定水溶液中的Hg^2＋

汞是一种具有严重生理毒性的重金属，由于其持久性和高度生物富集性，致使较少量的汞也严重危害人体健康，因此环境、食品中痕量汞的快速测定引起世界各国极大关注。目前汞的测定方法主要有冷原子吸收法、冷原子荧光法和等离子体电感耦合质谱法，但是这些方法大多需要昂贵的仪器设备，样品的前处理以及实验具体操作都相当复杂，因此这些方法很难推广到大面积的生活、环境在线监测中。

氨基功能化铝麦羟硅钠石吸附Hg^2+性能研究

以水热合成的铝麦羟硅钠石(简称AlMag)为基体,以氨丙基三乙氧基硅烷为功能化试剂,制备氨基功能化的新型吸附剂材料AlMag-NH2,研究氨基改性过程对材料结构的影响及其对水溶液中Hg2+的吸附效果。表征结果显示,氨基官能团成功嫁接于AlMag基体上,功能化的AlMag-NH2由初始的玫瑰花苞形貌变为片层状形貌,层间距和平均孔径增大,比表面积略微减小,pHPZC升高。优化吸附实验条件,当溶液pH=5.0、吸附时间为360 min、Hg2+初始质量浓度为10 mg/L时,AlMag-NH2的去除率达到88.82%,是相同条件下AlMag去除率的2.4倍。AlMag-NH2的Hg2+饱和吸附量为20.62 mg/g,吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型,该过程主要为化学吸附。

新型香豆素类Hg^2+荧光探针的合成及性能研究

以4-二乙胺基水杨醛、三氟乙酰乙酸乙酯以及2-噻吩甲酰肼为原料合成了新型含氟香豆素类硫代酰腙型荧光探针化合物,经1HNMR、13CNMR、19FNMR、HR-MS对化合物结构进行了确认。通过荧光光谱法研究了化合物在乙腈溶液中对金属离子的识别性能。在pH 4.5~9.5的范围内,Hg^2+的加入使得化合物在464 nm处的荧光发射峰发生猝灭,其他金属离子的存在未对该现象造成明显干扰。Hg^2+浓度越高,猝灭效果越明显。因此,化合物对Hg^2+具有良好的荧光选择性和抗干扰性。Job′s曲线表明,化合物与Hg^2+的配合比为1∶1。

天然和巯基改性沸石吸附水溶液中重金属Hg^2＋的特征研究

为了提高沸石对汞的吸附性,利用半胱胺盐酸盐对天然斜发沸石进行改性,制得巯基改性沸石。研究了吸附剂用量、pH值、温度、Hg2+浓度和吸附时间对沸石和巯基改性沸石吸附Hg2+的影响,并进一步研究了吸附机理。结果表明,巯基改性沸石吸附Hg2+受pH值、温度的影响较小,吸附机制主要是沸石表面的硫与Hg2+的化学反应。而天然沸石对Hg2+的吸附主要是离子交换作用,受温度、pH值等的影响较大,随温度的升高吸附量下降。整个吸附过程以较快的速度进行。天然沸石在吸附时间为1 h、巯基改性沸石在0.5 h时基本达到吸附平衡。吸附条件试验和Langmu ir等温吸附模型都表明,巯基改性沸石对Hg2+的吸附能力得到了很大的提高,吸附容量由8.06 mg/g提高到19.88 mg/g,提高了146.65%。

双臂罗丹明类荧光探针应用于Hg^2＋的识别

合成了一种基于罗丹明衍生物的荧光探针F1,用于识别Hg^(2+)。当在乙腈(1+1)溶液中加入1倍当量(10μmol·L^(-1))的Hg^(2+)时,探针F1在波长561nm处出现明显的吸收峰,其荧光强度(λ_(ex)=550nm,λ_(em)=580nm)增加7.5倍,溶液由无色变为粉红色,这是由于Hg^(2+)和罗丹明螺内酰胺螯合引发开环所致。其他常见的金属离子对探针F1识别Hg^(2+)不产生干扰。在较宽的酸度范围内,Hg^(2+)浓度在0.2~8μmol·L^(-1)内与荧光强度呈线性关系,检出限(3σ/s)为0.15μmol·L^(-1)。

生物安全性发光碳点纳米材料的制备及其在Hg^2+检测中的应用

环境及食品污染物种类广、含量低,因此相应的分析监测方法须具备灵敏、准确、快速、无二次污染等特点。发光碳点纳米材料是一种新型发光纳米材料,以碳为基本骨架,毒性较低、生物相容性好,能解决传统发光纳米材料的缺陷,并具有更高的发光性能及光稳定性。以盐酸多巴胺为碳源,邻苯二胺为修饰剂,通过简单水热法制备了一批低成本环保发光碳点纳米材料,发射波长在596 nm(λex=532 nm)。经紫外可见光谱、荧光光谱、红外光谱及透射电镜等表征的结果表明,该发光碳点纳米材料具有很好的发光性能,尺寸均一(~3 nm),分散性好。对该材料应用于重金属污染物检测进行了探索。水中汞元素主要以Hg^2+的形式存在,含Hg^2+的水体可以通过土壤渗透污染地下水环境,而Hg^2+在生物体内富集,会使水体中的生物群受到危害,甚至可以通过生活用水及水产品进一步间接地危害到人类的健康。Hg^2+对人体神经细胞产生不可逆转、不可修复的伤害。Hg^2+检测是重金属检测的重中之重。通过金属选择性检测实验进行筛选,结果表明,在一定条件下,发光碳点纳米材料可对Hg^2+实现专一高灵敏快速检测,检出限为0.0006μg·mL^-1(S/N=3,n=6),满足生活用水(<0.001 mg·L^-1)及工业废水(<0.005 mg·L-1)中Hg^2+检测国家标准的要求。在0.001~10μg·mL^-1浓度范围内符合Stern-Volmer方程,且在范围为0~0.04μg·mL^-1(y=190x+0.498,R 2=0.9924),以及0.6~10μg·mL^-1(y=3.2x+18.7,R 2=0.9932),均有良好的线性响应,实际水样中Hg^2+检测的加标回收率在91%~106%(RSD=0.5~1.5)之间。进一步考察了发光碳点纳米材料的生物安全性,细胞毒性MTT分析实验,结果表明随着发光碳点纳米材料浓度的升高,细胞活性并没有出现明显的下降,说明该近红外发光碳点材纳米料毒性较小且具有良好的生物相容性,可在环保监测、示踪传感、生物医学等领域广泛应用。

2种罗丹明多环芳烃聚苯乙烯固相传感器检测Hg^2+的荧光差异

合成了2种用于Hg 2+检测的新型罗丹明聚苯乙烯固相荧光传感器PS-RB-2和PS-R6G-2,并对其荧光传感特性进行了详细的研究。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微照片(SEM)对其进行表征。PS-RB-2传感器对Hg^2+表现出更高的选择性、灵敏度以及更低的检测限(0.065μmol/L)。基于晶体结构,从理论层面提出并探讨了由Hg^2+螯合诱导的罗丹明螺环开环的检测机制。值得关注的是,该传感器可以回收利用,并将环境友好的传感器PS-RB-2成功用于荧光检测实际水和鱼类样品中的Hg^2+。在加标回收实验中,相对误差均低于10%,表明该传感器为实际食品样品中Hg^2+检测提供了一种简单、有效且具有潜力的方法。同时开发了一种可通过肉眼观察颜色变化进行快速检测Hg^2+的固相萃取柱。

荧光标记DNA探针用于水溶液中Hg^2＋的检测

Hg^2＋是存在于水溶液中一种最常见、最稳定的汞污染方式。目前尽管已有大量的Hg^2＋检测方法见诸报道，但对于大多数方法而言，要么选择性差，要么设计复杂、操作困难，要么易产生假阳性信号。最近，Wang等开发了一种新型的Hg^2＋荧光传感器，该传感器可以实现Hg^2＋的高灵敏度、高特异性检测。本实验在文献基础上，提出了一种探针设计方案。研究结果表明，该探针设计方案同样可用于Hg^2＋的高特异性定量检测。

基于罗丹明-高半胱氨酸荧光探针对Hg^2+的检测

在罗丹明衍生物(Rh6G2)中引入高半胱氨酸(Hcy),通过自组装反应,制备了一种新型的荧光探针(Hcy-Rh6G2),建立了一种对Hg^2+的荧光检测方法。考察了探针Hcy-Rh6G2的荧光光谱性能及其对常见离子的选择性。结果表明:在甲醇和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲体系中,探针Hcy-Rh6G2可在较宽的pH范围内(pH=6.2~12.0)高灵敏、高选择性地检测Hg2+。Hg^2+浓度在2.50×10^-5~2.25×10^-4 mol/L的范围内具有良好的线性关系,检出限为6.19×10^-6 mol/L,而且方法受常见金属阳离子和阴离子干扰较小。实际水样测定的平均回收率为97.0%~98.9%,相对标准偏差(RSD)在0.34%~0.57%之间。

罗丹明B多层荧光纳米微球对Hg^2＋的检测

利用水热法合成了掺杂锌的碲化镉量子点(CdTe∶Zn QDs),并采用反相微乳法将SiO_2包覆在量子点表面形成多层SiO_2纳米微球。通过接枝方法将罗丹明B衍生物连接在硅球上,利用Hg^(2+)可以使罗丹明B衍生物的螺环结构发生开环反应并产生荧光增强这一特性,构建了荧光共振能量转移(FRET)的比率探针,并成功实现了对水溶液中Hg^(2+)的比率检测。结果表明,该探针在波长为521nm和577nm时对Hg^(2+)具有良好的灵敏度和选择性,检测限是0.5μM。

高半胱氨酸-罗丹明探针可视化检测水溶液中Hg^2+

基于硫原子的亲汞性,通过引入高半胱氨酸(Hcy)为识别基团,制备了一种新型的Hg^2+荧光探针Hcy-Rh6G2,并命名为2-(((3,6-二乙氨基-2,7-二甲基-3-氧螺环[异吲哚-1,9-咕口屯]-2-酰基)-亚氨基)亚乙基胺)-4-巯基丁酸.考察了探针Hcy-Rh6G2的紫外-可见吸收光谱及其对常见离子的选择性测试.结果表明:在HEPES缓冲溶液中,高半胱氨酸中的硫基与Hg^2+结合,会发生脱硫水解反应,使溶液由无色变成粉红色,实现了可视化检测,该识别受常见金属阳离子和阴离子的干扰较小,对Hg^2+的识别过程不可逆,当CH 3OH/HEPES的体积比在1∶1时,紫外吸收强度已经接近最大.能运用于环境中高灵敏,高选择性地检测Hg^2+.