本發(fā)明屬于重金屬離子化學(xué)傳感檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簡(jiǎn)單低成本的銀離子目視定量檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

銀離子（Ag⁺）廣泛應(yīng)用于攝影、影像、電器、醫(yī)藥等領(lǐng)域。但Ag⁺離子能通過食物鏈富集于人體，高濃度此種重金屬離子能破壞酶的活性，并可與各種代謝物的胺類、咪唑類、羧基等功能基團(tuán)結(jié)合，嚴(yán)重影響、損害人類的健康，甚至導(dǎo)致死亡。目前傳統(tǒng)的Ag⁺定量檢測(cè)方法主要包括原子及紫外吸收光譜法、熒光光譜法、質(zhì)譜法、電化學(xué)傳感器法、離子選擇性電極法等。然而，這些基于光譜儀、質(zhì)譜儀和電化學(xué)電極的方法不同程度地存在分析成本較高、分析過程繁瑣費(fèi)時(shí)、對(duì)操作人員要求較高的專業(yè)技能、所使用的儀器價(jià)格昂貴且體積龐大、不能用于現(xiàn)場(chǎng)分析及即時(shí)檢測(cè)（Point-of-Care Testing）等系列問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)單低成本的銀離子目視定量檢測(cè)方法。

本發(fā)明的思路：研究顯示水溶液中銀離子（Ag⁺）可將3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）比色探針快速氧化生成醌式聯(lián)苯胺產(chǎn)物，得到顏色均勻的藍(lán)色水溶液。本發(fā)明中使用與水互溶且密度大于1 g/mL（25℃）的有機(jī)溶劑溶解TMB探針。當(dāng)將Ag⁺水溶液滴加進(jìn)入此類TMB溶液中時(shí)，兩種溶液中的溶質(zhì)發(fā)生一定程度的交換，Ag⁺快速氧化TMB生成醌式聯(lián)苯胺。因?yàn)樵擋铰?lián)苯胺產(chǎn)物更傾向于在水相中形成，最終得到獨(dú)特的上層藍(lán)色-下層無色的雙色混合溶液。上層主要為密度較小的水相，且因含有醌式聯(lián)苯胺產(chǎn)物而呈現(xiàn)藍(lán)色；下層主要為密度較大的有機(jī)相，且因沒有醌式聯(lián)苯胺產(chǎn)物或該產(chǎn)物濃度過低而呈現(xiàn)無色。更為重要的是，所使用有機(jī)溶劑可進(jìn)一步作為雙色分層智能調(diào)節(jié)劑。“智能”是指隨著Ag⁺濃度的增大，最終形成的雙色混合溶液中有色溶液的長(zhǎng)度隨之增大。因此，在不需要使用任何專業(yè)儀器或設(shè)備的情況下，僅僅通過肉眼目視觀察、量測(cè)有色溶液的長(zhǎng)度即可實(shí)現(xiàn)Ag⁺的定量檢測(cè)。

具體步驟為：

步驟一，將含有Ag⁺的水溶液滴加到裝有3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）溶液的透明試管中。

步驟二，肉眼目視觀察、量測(cè)透明試管中上層藍(lán)色溶液的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度的大小與Ag⁺濃度呈正相關(guān)，即完成Ag⁺的目視定量檢測(cè)。

所述含有Ag⁺的水溶液中的Ag⁺為目標(biāo)分析物或通過化學(xué)反應(yīng)及生物反應(yīng)產(chǎn)生的二級(jí)分析物。

所述3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺溶液的溶劑為有機(jī)溶劑，該有機(jī)溶劑與水互溶且25℃下密度大于1g/mL。

所述透明試管為外壁有刻度的透明試管或外壁沒有刻度的透明試管，透明試管的材質(zhì)是塑料或玻璃；當(dāng)透明試管的外壁有刻度時(shí)，量測(cè)透明試管中上層藍(lán)色溶液的長(zhǎng)度是通過直接讀取與藍(lán)色溶液長(zhǎng)度相關(guān)的透明試管外壁上的刻度來完成；當(dāng)透明試管的外壁沒有刻度時(shí)，量測(cè)透明試管中上層藍(lán)色溶液的長(zhǎng)度是通過使用直尺在透明試管外壁上量測(cè)試管中藍(lán)色溶液的長(zhǎng)度來完成。

與現(xiàn)有的Ag⁺離子定量檢測(cè)方法相比，本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：1）Ag⁺檢測(cè)過程極為簡(jiǎn)單，未經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練的操作人員也能開展實(shí)驗(yàn)；2）不使用任何儀器或設(shè)備，僅通過使用直尺從試管外壁量測(cè)有色溶液長(zhǎng)度或直接讀取與有色溶液長(zhǎng)度相關(guān)的試管外壁上的刻度即可進(jìn)行定量信號(hào)讀取，在極大降低分析成本的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)樣本的現(xiàn)場(chǎng)分析和即時(shí)檢測(cè)；3）新方法可直接推廣應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域里各種樣本中Ag⁺分析物或以該金屬離子為二級(jí)分析物的蛋白質(zhì)、核酸等其他目標(biāo)分析物的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、快速、特異的便攜式定性與定量檢測(cè)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2中簡(jiǎn)單低成本的銀離子目視定量檢測(cè)方法的原理示意圖。

圖中標(biāo)記：1-透明試管；2-透明試管外壁的標(biāo)尺；3-無色甲酰胺溶劑；4-3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺溶質(zhì)；5-無色水溶劑；6-Ag⁺溶質(zhì)；7-醌式聯(lián)苯胺；8-含有醌式聯(lián)苯胺的藍(lán)色溶液；9-不含有醌式聯(lián)苯胺的無色溶液；10-肉眼。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中分析1 mM 含有Ag⁺的水溶液時(shí)所得結(jié)果與空白樣品（不含Ag⁺的超純水）所得結(jié)果的比較圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中使用簡(jiǎn)單低成本的銀離子目視定量檢測(cè)方法分析一系列不同濃度的Ag⁺水溶液時(shí)所得藍(lán)色溶液長(zhǎng)度（試管外壁上的刻度值）與Ag⁺濃度的Log值（Log(C_Ag+)）之間的工作曲線。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。

實(shí)施例1:

本實(shí)施例使用簡(jiǎn)單低成本的銀離子目視定量檢測(cè)方法分析1 mM 含有Ag⁺的水溶液（A）和空白樣品（不含Ag+的超純水，B）。

具體實(shí)施過程如下：

如圖1所示，本實(shí)施例的具體步驟為：步驟一，將50 μL 1 mM硝酸銀（AgNO₃）水溶液滴加到裝有100 μL 2.5 mM TMB溶液（由可與水互溶、25℃下密度為1.134 g/mL的甲酰胺配制）的外壁有刻度的塑料透明試管中；步驟二，肉眼目視觀察、直接讀取與透明試管中藍(lán)色溶液長(zhǎng)度相關(guān)的透明試管外壁上的刻度，該長(zhǎng)度的大小與Ag⁺濃度呈正相關(guān)，即完成Ag⁺的目視定量檢測(cè)。

根據(jù)相同的步驟檢測(cè)分析空白樣本，即超純水（電阻率為18.2 MΩ·cm），并目視觀察試管中溶液的顏色變化。從圖2可以看出，檢測(cè)空白樣本時(shí)得到的是無色透明的溶液。這是因?yàn)榭瞻讟颖局胁淮嬖贏g⁺，所以沒有藍(lán)色的醌式聯(lián)苯胺產(chǎn)物生成。另一方面，當(dāng)檢測(cè)1 mM 含有Ag⁺的水溶液時(shí)，可以明顯觀察到試管中形成了獨(dú)特的上層藍(lán)色-下層無色的雙色混合溶液。這是因?yàn)楫?dāng)將Ag⁺水溶液滴加進(jìn)入TMB溶液中時(shí)，兩種溶液中的溶質(zhì)發(fā)生一定程度的交換，Ag⁺快速氧化TMB生成醌式聯(lián)苯胺。因?yàn)樵擋铰?lián)苯胺產(chǎn)物更傾向于在水相中形成，最終得到上層藍(lán)色-下層無色的雙色混合溶液。上層主要為密度較小的水相，且因含有醌式聯(lián)苯胺產(chǎn)物而呈現(xiàn)藍(lán)色；下層主要為密度較大的有機(jī)相，且因沒有醌式聯(lián)苯胺產(chǎn)物或該產(chǎn)物濃度過低而呈現(xiàn)無色。圖2中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銀離子目視定量檢測(cè)方法切實(shí)可行。

實(shí)施例2:

本實(shí)施例使用簡(jiǎn)單低成本的銀離子目視定量檢測(cè)方法分析濃度范圍為62.5 μM~4 mM的 Ag⁺水溶液。

具體實(shí)施過程如下：

如圖1所示，本實(shí)施例中檢測(cè)每個(gè)Ag⁺水溶液的具體步驟為：步驟一，將50 μL某一濃度AgNO₃水溶液滴加到含有100 μL 2.5 mM TMB溶液（由可與水互溶、25℃下密度為1.134 g/mL的甲酰胺配制）的外壁有刻度的塑料透明試管中；步驟二，肉眼目視觀察、直接讀取與透明試管中藍(lán)色溶液長(zhǎng)度相關(guān)的透明試管外壁上的刻度。將所有Ag⁺水溶液的有色溶液長(zhǎng)度值（即透明試管外壁上的刻度值）對(duì)Ag⁺濃度的Log值（Log(C_Ag+)）作圖（圖3），即完成Ag⁺的目視定量檢測(cè)。

由圖3可知，隨著Ag⁺濃度的增加，相應(yīng)的試管中藍(lán)色溶液的長(zhǎng)度值（即透明試管外壁上的刻度值）逐漸增大。這是因?yàn)椋?dāng)Ag⁺濃度較大時(shí)，該金屬離子可氧化較多的TMB生成較大濃度的藍(lán)色醌式聯(lián)苯胺產(chǎn)物，直接表現(xiàn)在試管中具有更大長(zhǎng)度的藍(lán)色溶液。此外，圖3顯示，藍(lán)色溶液的長(zhǎng)度值（透明試管外壁上的刻度值）與Ag⁺濃度的Log值（Log(C_Ag+)）在62.5 μM~4 mM 范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。