汞(Hg)是一种有毒的重金属,可通过自然(例如,森林大火,火山喷发)和人为(化石燃料的燃烧,金矿开采)等来源释放到环境中。据了解,北极冰帽储存的汞是大气,海洋及陆地总和的两倍。因此,气候变化可能导致向海洋释放多达1500万吨的汞。Hg2+可通过水体中的细菌转化为神经毒素甲基汞(MeHg)。这些剧毒的化合物高度稳定并在海洋系统中累积,即使在低浓度下也会被生物摄。因此,迅速监测海洋中Hg2+的含量水平,以防止对水生生物,人类健康和环境造成重大威胁显得至关重要。近日,贝尔法斯特女王大学Cuong Cao等人基于OEG功能化的AuNPs的纳米酶活性,成功开发了一种灵敏且高度特异性的比色测定法,用于检测Hg2+。
文章要点:
1)稳态动力学参数显示,在Hg2+存在下,裸酶活力可提高62.2%。由于围绕纳米颗粒表面的乙二醇层抑制了OEG-AuNP的催化活性,电解液中的Au-Hg汞合金的催化活性显着降低(最高降低了88.4%),OEG-AuNP在NaCl浓度(0–20%)和pH(1–14)范围内显示出高稳定性,但是,该活性又可以在Hg2+存在下恢复。因此可以用于复杂水基质中Hg2+的检测。
2)表征技术测试表明,其传感机制是由于金汞合并所致,从而允许开发出一种高特异性比色测定法,其灵敏度可以达到每万亿分之一(ppb)的水平。实际样品分析可以确定饮用水(自来水和瓶装水)中Hg2+的检出限为2 ppb,高盐度样品(分别为海水CRM和盐溶液)中Hg2+的检出限为10-13 ppb。由于OEG-AuNPs具有出色的稳定性,因此基质对灵敏度的影响不大。此外,测定时间较短(45分钟),并且仅需少量试剂即可在室温下进行,因此具有低成本和实用性等特点。
Logan, N., McVey, C., Elliott, C. et al. Amalgamated gold-nanoalloys with enhanced catalytic activity for the detection of mercury ions (Hg2+) in seawater samples. Nano Res. (2020).
DOI:10.1007/s12274-020-2731-y
https://doi.org/10.1007/s12274-020-2731-y