珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学), 广西 桂林 541004
尿素是氨基酸代谢的最终产物, 其作为氮肥在农业中用途广泛。 但当尿素的浓度在人体中积累到一定值时, 它将对人体的器官将产生一定的损害。 因此, 建立一种简便、 灵敏的尿素检测方法具有重要的意义。 共振瑞利散射(RRS)是一种操作简便, 灵敏度好及耗能低的分子光谱技术, 其在化学及生命科学等领域都得到了广泛的应用。 目前, 共振瑞利散射技术应用于尿素的定量分析亦有报道, 但还是存在操作复杂和灵敏度低等问题。 该工作开发了一种简单、 快速及灵敏的共振瑞利散射-能量转移(RRS-ET)新方法应用于人体尿液中痕量尿素(UR)的检测。 在盐酸及稳定剂氨基硫脲(TSC)存在条件下, 丁二酮肟(DMG)与UR反应生成稳定的红色二嗪衍生物4,5-二甲基-2-咪唑酮(DIK), DIK作为能量受体能与能量供体聚苯乙烯纳米探针(PS)发生RRS-ET现象, 使得体系的RRS信号发生变化。 在一定范围内, 随着UR浓度的增大, 体系在500 nm处的RRS强度呈线性降低。 为了达到最佳检测效果, 对影响体系信号的因素进行了优化, 结果表明, 当选择HCl溶液浓度为0.75 mol·L-1, TSC溶液浓度为0.22 mmol·L-1, DMG溶液浓度为19.35 mmol·L-1, PS的浓度为17.5 μg·mL-1, 水浴温度为80 ℃, 水浴反应时间为20 min时, 体系获得最佳检测效果。 在最佳条件下, 聚苯乙烯纳米微粒体系的共振瑞利散射信号降低值与UR浓度在2.0~3200 ng·mL-1范围内呈线性关系, 检出限为2.0 ng·mL-1。 同时, 考察了共存物质对2 000 ng·mL-1 UR测定情况的影响。 结果表明, 100 μg·mL-1的Na+, Zn2+, 20 μg·mL-1的Mn2+, Cr3+, 10 μg·mL-1的SO2-4, NO3-, Co2+, Fe3+, 2 μg·mL-1 Cr6+, Ca2+不干扰UR的测定, 说明该方法有较好的选择性。 最后, 将该RRS-ET方法应用于尿液中UR的测定, 样品加标回收率在94.19%~96.94%之间, 相对标准偏差(RSD)在4.20%~6.35%之间, 检测结果令人满意。 据此, 建立了一个共振瑞利散射-能量转移分析尿素的新方法, 方法操作简单、 灵敏度高。
聚苯乙烯纳米微粒 尿素 丁二酮肟 共振瑞利散射 能量转移 Polystyrene nanoparticles Urea Dimethylglyoxime Resonance Rayleigh scattering Energy transfer 光谱学与光谱分析
2020, 40(11): 3590
珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室, 广西师范大学, 广西 桂林 541004
加入增敏剂AgNO3和NaCl, 在银纳米棒（AgNRs）表面吸附了较牢固的AgCl并形成高SERS活性的AgNR/AgCl溶胶基底, 维多利亚蓝B（VBB）分子探针在1 611 cm-1处有一较强的SERS峰。 用VBB做大肠杆菌(EC)的染色剂, 使染色的大肠杆菌具备VBB分子探针的SERS特性, 即VBB染色大肠杆菌也在1 611 cm-1处有一较强的SERS峰。 在最优条件下, 该SERS峰强与大肠杆菌浓度在5×106～3×109 cfu·mL-1 范围内成正比, 检出限为2×106 cfu·mL-1, 用于水样和饮料中大肠杆菌的分析, 具有简便、 快速、 灵敏等优点。
大肠杆菌 维多利亚蓝B染色 银纳米棒 增敏剂 Escherichia coli Vitoria blue B Dying Silver nanorod Enhancer SERS SERS 光谱学与光谱分析
2017, 37(11): 3446
珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室, 广西师范大学, 广西 桂林 541004
在硫酸介质中, 以硼氢化钠(NaBH4)为还原剂, 可将As(Ⅲ)还原为砷化氢(AsH3)气体使其逸出, 用Ce(SO4)2-H2SO4-KI混合液做吸收液, 在催化剂KI存在下四价铈与AsH3气体反应生成具有共振瑞利散射(RRS)的砷微粒和具有荧光的三价铈, 导致体系在370 nm处的RRS信号和在351 nm处的荧光强度增大。 在选定条件下, As(Ⅲ)浓度分别在0.006～0.76 mg·L-1和0.006～0.28 mg·L-1范围内与RRS增加值ΔI和荧光强度增大值ΔF351呈线性关系, 检出限均为3.0 μg·L-1。 据此可建立新的检测As(Ⅲ)的催化RRS和荧光光谱法。
砷 砷化氢 催化 共振瑞利散射 荧光 As(Ⅲ) Hydride generation Catalysis RRS Fluorescence 光谱学与光谱分析
2016, 36(11): 3689
珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室, 广西师范大学, 广西 桂林 541004
CO主要由火焰或烤炉等碳的不完全燃烧所产生, 是一种常温下为无色、 无臭的有毒气体, 人们受一氧化碳的污染在慢性中毒时完全意识不到它, 有时甚至有舒适的感觉, 这些特性更增加了它的危害性。 因此, 探索简便快速灵敏的CO检测方法具有重要意义。 研究表明, 在pH 7.2 磷酸盐缓冲溶液中, 一氧化碳还原HAuCl4 生成近似球形的金纳米粒子(NG), 其平均粒径为45 nm, 在1.70, 2.20和9.70 keV处产生3个金元素的能谱峰, 在540 nm处产生一个表面等离子体共振(SPR) 吸收峰。 采用分光光度法优化了分析条件, 选择磷酸盐缓冲缓冲溶液的pH为7.2, 磷酸盐缓冲浓度为40 mmoL·L-1, HAuCl4浓度为40.0 μg·mL-1, 反应时间为5 min。 在选定条件下, CO浓度在0.2～8.75 μg·mL-1范围内与其SPR吸收峰峰值成线性关系, 检出限为0.1 μg·mL-1 CO。 考察了共存物质对测定1.0 μg·mL-1 CO的影响。 结果表明, 当相对误差在±5%之内, 200倍的SO2-3, PO3-4, SO2-4、 CO2-3, NO-3; 100倍的Zn2+, K+, BrO-3, Na2S, 乙醇, 甲醇; 80倍的Ni2+, Cr3+, Co2+, Ca2+, Mg2+, Fe3+, 葡萄糖, Pb2+, Al3+, SeO2-3, Na2S2O3, 甲醛; 50倍的Mn2+不干扰测定。 这表明该SPR光度法具有较好的选择性。 采用本法测定了空气样品中CO含量, 结果与气相色谱法一致, 相对误差在1.8%～4.2%之间。
纳米金 表面等离子体共振吸收 CO CO Nanogold SPR absorption 光谱学与光谱分析
2016, 36(8): 2576
1 珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室,广西师范大学, 广西 桂林 541004
2 贺州学院, 广西 贺州 542899
硼是一种生命体必需的微量元素,但过量的硼对人体以及动植物有害.建立一种高灵敏度,高选择性以及简便的硼检测方法,对于环境和人类健康都具有很重要的意义.本研究的目的是建立一种简便,灵敏,选择性测定硼的金纳米棒等离子体共振瑞利散射能量转移光谱新方法.直径为12 nm,长度为37 nm的金纳米棒采用种子生长法制备.在pH 5.6的NH4Ac-HAc的缓冲溶液中和甲亚胺-H存在下,金纳米棒在404 nm处产生较强的共振瑞利散射峰.当体系中存在硼酸时,硼酸与甲亚胺-H形成硼酸-甲亚胺-H配合物.作为散射受体的配合物与散射共振能量转移的给体纳金米棒靠近时,发生瑞利散射共振能量转移,导致瑞利散射信号猝灭.随着硼酸浓度的增加,形成的配合物增加,金纳米棒转移给黄色配合物的散射光能量增大,导致体系404 nm处的瑞利散射强度线性降低.其降低值ΔI404 nm与硼的浓度在10～750 ng·mL-1范围内呈良好的线性关系.考察了共存物质对该法测定2.3×10-7 mol·L-1 B的干扰情况.结果表明该法具有较高的选择性,即4×10-4 mol·L-1的Mn2+,Cd2+,Zn2+,Bi3+,Na+,Al3+,葡萄糖,Hg2+,IO-3,F-,SO2-4,SiO2-3,NO-3,ClO-4,过氧化氢等对硼的测定无干扰.据此建立了一个灵敏度高,选择性好,简便快速检测硼的瑞利散射共振能量转移新方法.
金纳米棒 表面等离子体共振 瑞利散射能量转移 甲亚胺-H 硼酸 Resonance Rayleigh scattering energy transfer Boric acid Complex Gold nanorod 光谱学与光谱分析
2015, 35(5): 1309
1 珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室,广西师范大学, 广西 桂林 541004
2 贺州学院, 广西 贺州 542899
硒是人和动物体内必需的微量元素,但硒摄入过量会导致硒中毒,因此痕量硒的准确检测具有非常重要的意义.本研究目的是建立一种灵敏、具有选择性测定硒的氢化物发生荧光分析新方法.在0.36 mol·L-1硫酸介质中,以NaBH4为还原剂,Se(Ⅳ)被还原为H2Se气体.用KI3溶液作为吸收液,I-3被H2Se气体还原成I-.当加入罗丹明6G时,罗丹明6G(Rh6G)与吸收液中的I-3形成缔合微粒导致荧光强度减弱.有Se(Ⅳ)存在时,罗丹明6G与I-3结合较少,剩余量增多,荧光强度增强.优化了分析条件,选择0.36 mol·L-1 H2SO4,21.6 g·L-1 NaBH4,23.3 μmol·L-1 Rh6G,50 μmol·L-1KI3,激发波长为480 nm时瑞利散射不影响荧光测量.在选定条件下,Se(Ⅳ)浓度在0.02～0.60 μg·mL-1范围内与562 nm处的荧光强度增加值ΔF呈线性关系,线性回归方程为ΔF562 nm=12.6ｃ+20.9,方法检出限为0.01 μg·mL-1.考察了共存物质对氢化物发生-分子荧光法测定5.07×10-6 mol·L-1 Se(Ⅳ)的干扰情况.结果表明该法具有较高的选择性,即0.5 mmol·L-1的Ba2+,Ca2+,Zn2+,Fe3+,0.25 mmol·L-1的Mg2+,0.05 mmol·L-1的K+,0.2 mmol·L-1的Al3+,0.025 mmol·L-1的Te(Ⅵ)均对测定不产生干扰.Hg2+,Cd2+和Cu2+等易与Se(Ⅳ)结合生成沉淀,干扰Se(Ⅳ)的测定,这些干扰离子可以通过加入络合剂消除干扰.该氢化物发生-分子荧光光谱新方法已用于水中痕量硒的测定,结果满意,回收率在91.8%～107.1%之间。
硒 氢化物发生 罗丹明6G 荧光法 Se Hydride Generation Rhodamine 6G KI3 KI3 Fluorescence 光谱学与光谱分析
2015, 35(5): 1306
广西师范大学, 珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室, 广西 桂林 541004
用硼氢化钠还原氯金酸制备了金纳米粒子(GN), 用妥布霉素适配体(Apt)修饰GN可获得较稳定的Apt-GN探针。 在pH 6.8 Na2HPO4-NaH2PO4(PBS)缓冲液及NaCl存在下, Apt-GN探针稳定而不聚集; 当有妥布霉素(Tbc)存在时, 它与Apt-GN探针中的Apt特异性结合并释放出纳米金, 纳米金在NaCl作用下聚集, 导致体系在368 nm处的共振瑞利散射光增强。 在选定实验条件下, 368 nm处的共振散射峰强度的增大值ΔI与抗生素妥布霉素(Tbc)浓度在1.9～58.3 ng·mL-1范围内呈良好线性关系, 其线性回归方程为ΔI=35.3c-23, 检出限为0.8 ng·mL-1 妥布霉素。 分别对10.0, 20.0和30.0 ng·mL-1 Tbc平行测定5次, 求得其相对标准偏差分别为6.8%, 5.0%和4.4%。 考察了共存离子对测定38.9 ng·mL-1 妥布霉素的干扰情况。 结果表明, 当相对误差在±10%以内, 80倍Zn2+; 40倍L-谷氨酸, Cu2+, Mg2+, Ca2+; 20倍葡萄糖、 盐酸土霉素; 10倍L-苯丙氨酸、 甘氨酸; 2倍L-天冬氨酸; 6倍HSA和BSA不干扰测定。 这说明本方法具有较好的选择性。 该法用于分析测定妥布霉素滴眼液中的妥布霉素含量, 结果令人满意, 相对标准偏差在6.5%～7.6%之间, 回收率在95.0%～107%之间。
妥布霉素 适配体 金纳米粒子 共振瑞利散射 Tobramycin Aptamer Nanogold Resonance Rayleigh scattering 光谱学与光谱分析
2014, 34(9): 2481
珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室, 广西师范大学环境与资源学院, 广西 桂林541004
以pH 40 HAC-NaAC缓冲溶液为介质, 用硼酸碘化钾溶液(BKI)作为O3吸收剂。 O3将I-氧化生成为I2, 溶液中过量的I-与I2 又可形成I-3, 有阳离子表面活性剂(CS)如氯代十六烷基吡啶(CPCl), 溴代十四烷基吡啶(TPB), 十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB), 十四烷基苄基二甲基氯化铵(TDMAC)存在时, CS与I-3形成稳定的 (CS-I3)n缔合微粒, 在470 nm处有一个较强的共振瑞利散射峰(RRS), 随着O3浓度的增大, 体系中的I-3增多, I-3与CS形成的(CS-I3)n缔合微粒越多, 470 nm 处的RRS强度I增强, O3浓度与其增强值ΔI成线性关系, 各体系的线性范围分别为15～50, 50～100, 5～25, 1～50 μmol·L-1, 回归方程分别为ΔI=881c-401, ΔI=544c-311, ΔI=1539c-155, ΔI=1688c+051, 检出限分别为49, 12, 285, 056 μmol·L-1 O3。 实验考察了共存物质的影响, 当O3浓度为25×10-6 mol·L-1, 相对误差在±10%内时, 40×10-5 mol·L-1 Hg2+, 87×10-5 mol·L-1Fe3+, 50×10-5 mol·L-1 Ca2+, 25×10-5 mol·L-1 Zn2+和Cu2+, 28×10-6 mol·L-1 Pb2+和Cr3+, 42×10-5 mol·L-1 Mg2+, Mn2+和Ba2+对体系的测定无干扰。 说明该方法具有良好的选择性。 选用TDMAC体系检测空气中的O3, 结果令人满意。 采用激光散射技术研究了(TDMAC-I3)n缔合微粒体系的粒径分布。 当通入O3后, 过量KI与O3反应形成I-3, I-3与TDMAC反应生成(TDMAC-I3)n缔合微粒, 其粒径集中分布在1 106～3 091 nm之间。
缔合微粒 共振瑞利散射光谱 O3 O3 Association particles Resonance Rayleigh scattering
1 广西师范大学, 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室, 广西 桂林 541004
2 百色学院化学与生命科学系, 广西 百色 533000
3 桂林工学院材料与化学工程系, 广西 桂林 541004
在pH 7.0 Tris-HCl缓冲溶液及0.017 mol?L-1 NaCl介质中, 鲱鱼精DNA与10 nm的金纳米粒子形成较稳定的结合物使得金纳米粒子不聚集, 体系的散射信号较弱。 当有Hg2+存在时, DNA与Hg2+形成更稳定的DNA-Hg2+结合物, 金纳米粒子聚集导致572 nm处的共振散射峰增强。 在3.87 μg?mL-1 金纳米粒子－11.7 μg?mL-1 DNA-pH 7.0～17 mmol?L-1 NaCl条件下, Hg2+ 浓度c在3.3～3 333.3 nmol?L-1范围内与572 nm处的共振散射强度增强值ΔI572 nm成良好线性关系, 其回归方程、 相关系数、 检出限分别为ΔI572 nm=0.019 c+5.0, 0.999 1, 2.5 nmol?L-1。 该法用于水样分析, 结果与冷原子吸收光谱法一致, 相对标准偏差为5.1%。
鱼精DNA修饰纳米金 汞离子 共振散射光谱法 Herring sperm DNA modified nanogold Hg2+ Resonance scattering spectrometry
