不同亚型的金属硫蛋白的选择性分离富集痕量镉

摘要

金属硫蛋白(MTs)是一类广泛存在于生物体中富含半胱氨酸的低分子量金属结合蛋白，可特异性地结合某些重金属，并用于它们的富集、去除和回收。镉(Cd)是仅次于汞(Hg)、铅(Pb)之后污染环境、威胁人类健康的第三种剧毒的重金属，过量摄入或过度接触都会严重危害人体和动物的健康。因此，发展痕量镉分离富集及检测方法对环境以及人类健康具有重要意义。 本文将哺乳动物的金属硫蛋白(rMT，从兔肝中提取)和原核微生物的金属硫蛋白(SmtA，从重组蓝藻金属硫蛋白中分离)固定在球形二氧化硅颗粒表面，以评估其对Cd2+的吸附能力。结果表明，不同亚型的金属硫蛋白在pH6.0-10.0之间对Cd2+均有较高的吸附效率，静态吸附遵循Langmuir吸附模型，其吸附动力学符合准二级动力学模型。从静态和动态吸附容量上看，固定化蓝藻金属硫蛋白(SmtA@SiO2)比固定化兔肝金属硫蛋白(rMT@SiO2)具有更高的吸附性能。 基于SmtA@SiO2对Cd2+优异的吸附性能，建立起固定化蓝藻金属硫蛋白填充柱在线分离富集石墨炉原子吸收法(GFAAS)测定Cd2+的方法。痕量Cd2+经填充柱富集后，用0.4％的硫脲（溶于0.1mol L-1HNO3溶液）定量洗脱，其浓度由GFAAS进行检测。在最佳实验条件下，进样体积和洗脱体积分别为1.0mL和50μL，本方法的检出限为1.4ng L-1，精密度为3.2％(n=7，50ng L-1)，线性范围为5-100ng L-1，富集倍数为13.8。为了验证本方法的准确性和可靠性，将本方法用于标准物质GBW08608(水中的痕量元素)中的痕量Cd2+的测定，测定值与标准值一致，证明了本方法准确可靠。此外，还对实际水样中的痕量Cd2+进行加标回收实验，结果令人满意。

目录

声明

摘要

1．1引言

1．2金属硫蛋白的简介

1．2．1金属硫蛋白的结构与性质

1．2．2金属硫蛋白的分类

1．2．3金属硫蛋白的功能

1．2．4金属硫蛋白的应用

1．3镉的分析方法

1．3．1分子光谱法

1．3．2原子光谱法

1．3．3电化学法

1．3．4质谱法

1．3．5小结

1．4流动注射技术

1．4．1流动注射在线微型柱分离富集的发展

1．4．2流动注射联用技术的研究进展

1．5本论文的选题依据及研究内容

第2章不同亚型金属硫蛋白吸附镉

2．1引言

2．2实验部分

2．2．1实验仪器

2．2．2实验试剂

2．2．3溶液配制

2．2．4蓝藻菌金属硫蛋白(SmtA)的表达、提取和纯化

2．2．5不同亚型金属硫蛋白的固定化

2．2．6固定化金属硫蛋白的表征

2．2．7吸附动力学曲线的绘制

2．2．8吸附穿透曲线的绘制

2．2．9静态吸附容量

2．3结果与讨论

2．3．1 FT-IR表征

2．3．2 SEM表征

2．3．3 pH值对吸附效率影响

2．3．4吸附动力学曲线

2．3．5动态吸附穿透曲线

2．3．6静态吸附容量

第3章固定化蓝藻金属硫蛋白选择性分离富集痕量镉

3．1引言

3．2实验部分

3．2．1实验仪器

3．2．2实验试剂及溶液配制

3．2．3固定化蓝藻金属硫蛋白微柱的制备

3．2．4在线固相萃取与石墨炉原子吸收光谱仪联用测定金属镉

3．2．5样品预处理

3．3结果与讨论

3．3．1实验参数的优化

3．3．2共存离子的影响

3．3．3分析性能

3．4实际样品的测定

第4章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况