法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-07-12
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01N1/28 授权公告日:20160504 终止日期:20180724 申请日:20130724
专利权的终止
2016-05-04
授权
授权
2014-01-22
实质审查的生效 IPC(主分类):G01N1/28 申请日:20130724
实质审查的生效
2013-11-06
公开
公开
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，涉及一种金属杂原子沸石分子筛Fenton法样品前处理方法。
背景技术
实际生物样品（如全血、奶制品等）背景组成成分复杂,蛋白质等有机物含量比例高，不能直接满足原子光谱等分析仪器测试需要,必须进行有效的样品预处理。传统的湿法消解样品前处理技术，过程中消耗大量强腐蚀性酸、碱试剂，可能影响实验操作人员健康，不符合现代“绿色实验室”理念。
利用Fenton反应分解有机物具有效率高，反应在室温下进行，操作安全，所用试剂简便易得等优点。Fenton反应主要通过铁离子催化过氧化氢生成羟基自由基(·OH)，·OH进一步对有机物进行氧化脱氢、加成反应或改变其电子云密度和结构等使有机组分降解为CO2、H2O。最近，C.Phillip Shelor等人以题为“Fenton Digestion ofMilk for Iodinalysis”（芬顿反应预消解奶粉样品测定碘元素）,发表在“AnalyticalChemistry”（美国分析化学），2011年9月份，第83卷，页码：8300-8307页），该研究工作利用溶液中游离的铁离子作为均相Fenton反应催化剂分解处理实际奶粉样品。但值得指出的是，相应反应介质中存在游离的活性铁离子易沉淀，催化剂不可重复利用，对于样品反应介质的pH值要求苛刻等“瓶颈”问题。骨架结构中掺杂金属杂原子的ZSM-5纳米沸石分子筛，微观结构丰富可控，其作为有效的非均相Fenton反应活性催化剂得到广泛关注。
综上所述，本发明根据现有实际生物样品前处理技术的不足，首次提出超声辅助金属杂原子沸石分子筛Fenton法样品前处理技术，高效、快速、无污染、简便地预消解血液、蛋白质溶液等复杂实际样品，发展提供“新型绿色安全”的样品前处理技术，以满足后续仪器分析测试等领域需要。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种金属杂原子沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，降解效率高，检测速度快，消耗试剂量少，对环境危害性小。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种金属杂原子沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一，金属杂原子ZSM-5沸石分子筛的合成；
步骤二，将所述金属杂原子ZSM-5沸石分子筛加入离心管中，并向其中加入生物样品溶液和H2O2溶液；
步骤三，将离心管转移至恒温水浴中，将超声反应器探头插入至液面下，反应；
步骤四，待反应完成后，取出离心管，离心，移取上清液，待测；
步骤五，根据紫外可见光谱仪测得蛋白质反应前后最大吸光度，利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术以及Image-Lab软件对蛋白质反应前后的条带强度进行定量分析与测定。
优选地，步骤一中，所述金属杂原子ZSM-5沸石分子筛为Fe-ZSM-5沸石分子筛或M-Fe-ZSM-5沸石分子筛，其中M为Cu、Mn或Ti。
优选地，所述Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成具体为：首先将Fe2(SO4)3·9H2O搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵，充分搅拌均匀，得到前驱体凝胶；将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，经冷却、过滤，洗涤、干燥后，转移至马弗炉中于550℃条件下焙烧。
优选地，所述Fe-ZSM-5沸石分子筛中铁质量百分比为1～10%。
优选地，所述M-Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成具体为：首先将Fe2(SO4)3·9H2O、硫酸M盐按计量比搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵（TPABr），充分搅拌均匀，得到前驱体凝胶；将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，经冷却、过滤，洗涤、干燥后，转移至马弗炉中于550℃条件下焙烧。
优选地，步骤二中，所述生物样品溶液具体为：以血液中所含白蛋白、血红蛋白、纤维蛋白原的含量比，分别以NaCl溶液溶解配制而成的一定浓度蛋白质溶液，其中NaCl溶液的摩尔浓度为0.15moL/L。
优选地，步骤二中，所述生物样品溶液的pH值为2.5～7.5，所述生物样品溶液的pH调节试剂为1moL/L HCl和1moL/L NaOH。
优选地，步骤二中，所述H2O2溶液质量百分比浓度是30%。
优选地，步骤二中，所述金属杂原子ZSM-5沸石分子筛与所述生物样品溶液的质量体积比为（1～10）：1，所述质量体积比为：每1mL生物样品溶液中加入（1～10）mg的金属杂原子ZSM-5沸石分子筛；所述金属杂原子ZSM-5沸石分子筛与所述H2O2溶液的质量体积比为（100～1000）：1，所述质量体积比为：每加入1mL H2O2溶液即相应加入（100～1000）mg的金属杂原子ZSM-5沸石分子筛。
优选地，所述金属杂原子ZSM-5沸石分子筛与所述生物样品溶液的质量体积比为10mg：3mL，所述金属杂原子ZSM-5沸石分子筛与所述H2O2溶液的质量体积比为500mg：1mL，其中，Fe-ZSM-5中Fe含量为6%。
优选地，步骤三中，所述超声反应器的超声频率为40kHz,超声功率为12W，所述反应温度为29～31℃，所述深度为1.5cm。
优选地，步骤四中，所述离心转速为9500rpm/min,离心时间为4min。
优选地，步骤五中，所述紫外可见光谱扫描波长为200～700nm，所述十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶（SDS-PAGE）电泳技术中采用质量分数为5%浓缩胶、12.5%分离胶。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明方法采用金属杂原子ZSM-5沸石分子筛，利用其活性位点与过氧化氢结合生成大量的羟基自由基，从而发生高效的类Fenton反应，可对实际生物样品进行有效的前处理。
(2)本发明方法利用样品前处理技术与传统针对实际生物样品处理技术相比避免了大量强腐蚀性酸、碱试剂的消耗，操作安全，符合“绿色实验室”原则。
(3)本发明方法利用超声辅助掺杂金属杂原子ZSM-5沸石分子筛的非均相Fenton法用于生物样品的前处理技术，高效、快速且简便易于操作，在生物样品的预处理中具有良好的发展前景。
(4)本发明方法可作为对环境中血液废水进行简便、高效处理的新方法，可有效降低动物血液制品厂排出的血液废水对环境的污染，使企业生产做到“清洁生产”。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种不同比例Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（1%Fe含量）沸石分子筛的合成方法：以Na2SiO3·9H2O为硅源，四丙烯溴化铵（TPABr）为模板剂，Fe2(SO4)3·9H2O为铁源。首先将Fe2(SO4)3·9H2O搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵（TPABr）,充分搅拌均匀；最后所得前驱体的摩尔配比为：60Na2O:5Fe2O3:60SiO2:2080H2O:2TPABr:50H2SO4；将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，冷却至室温，过滤，洗涤至滤液pH为7，经干燥后，以1℃·min-1的速率程序升温至550℃，保持6h在马弗炉中焙烧，即得Fe-ZSM-5（1%Fe含量）沸石分子筛。
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（1%Fe含量）沸石分子筛于三个5mL聚丙烯离心管中，编号为B1，H1，F1，用移液器分别向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）、血红蛋白（Hb）和冷纤维蛋白原（FIB）溶液，并依此加入20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱仪对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据各个蛋白质反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对BSA样品降解率达85%以上，对Hb样品降解率达87%以上，对FIB样品降解率达85%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色明显变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的各个蛋白质样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例2
本实施例涉及一种不同比例Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法:以Na2SiO3·9H2O为硅源，四丙烯溴化铵（TPABr）为模板剂，Fe2(SO4)3·9H2O为铁源。首先将Fe2(SO4)3·9H2O搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵（TPABr）,充分搅拌均匀。最后所得前驱体的摩尔配比为：30Na2O:5Fe2O3:30SiO2:1040H2O:TPABr:25H2SO4。将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，冷却至室温，过滤，洗涤至滤液pH为7，经干燥后，以1℃·min-1的速率程序升温至550℃，保持6h在马弗炉中焙烧，即可得Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛。
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于三个5mL聚丙烯离心管中，编号为B1，H1，F1。用移液器分别向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）、血红蛋白（Hb）和冷纤维蛋白原（FIB）溶液，并依此加入20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据各个蛋白质反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对各个蛋白质样品降解率均达到90%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色明显变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的各个蛋白质样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例3
本实施例涉及一种不同比例Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（10%Fe含量）沸石分子筛的合成方法：以Na2SiO3·9H2O为硅源，四丙烯溴化铵（TPABr）为模板剂，Fe2(SO4)3·9H2O为铁源。首先将Fe2(SO4)3·9H2O搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵（TPABr）,充分搅拌均匀。最后所得前驱体的摩尔配比为：60Na2O:25Fe2O3:60SiO2:2080H2O:2TPABr:50H2SO4。将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，冷却至室温，过滤，洗涤至滤液pH为7，经干燥后，以1℃·min-1的速率程序升温至550℃，保持6h在马弗炉中焙烧，即得Fe-ZSM-5（10%Fe含量）沸石分子筛；
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（10%Fe含量）沸石分子筛于三个5mL聚丙烯离心管中，编号为B1，H1，F1。用移液器分别向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）、血红蛋白（Hb）和冷纤维蛋白原（FIB）溶液，并依此加入20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据各个蛋白质反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对BSA样品降解率达90%以上，对Hb样品降解率达87%以上，对FIB样品降解率达90%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色明显变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的各个蛋白质样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例4
本实施例涉及一种Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取20mg（精确到0.0001g）步骤一中Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL按体积比稀释20倍调至pH=3血液样品和40μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析，可见反应后样品溶液较空白样品条带颜色变浅，且根据Image-Lab软件定量分析可得，反应后样品降解率达90%以上。利用氢化物发生-原子荧光光谱法对血液中砷含量进行测定，并加入100μg/L砷标准溶液进行加标回收率测定，反应体系对As的回收率为99.1%，符合测定要求。
实施例5
本实施例涉及一种不同条件下Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取2mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）溶液和20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据牛血清白蛋白反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对蛋白质样品降解率仅有65%。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色略变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例6
本实施例涉及一种不同条件下Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）溶液和20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据牛血清白蛋白反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对蛋白质样品降解率达到90%。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色略变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例7
本实施例涉及一种不同条件下Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取20mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）溶液和20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据牛血清白蛋白反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对蛋白质样品降解率达到87%。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色略变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例8
本实施例涉及一种不同条件下Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入1mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）溶液和20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据牛血清白蛋白反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对蛋白质样品降解率达到90%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色略变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例9
本实施例涉及一种不同条件下Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入10mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）溶液和20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据牛血清白蛋白反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对蛋白质样品降解率达到80%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色略变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例10
本实施例涉及一种不同条件下Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL0.03mmol/L pH=2.5的牛血清白蛋白（BSA）溶液和20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据牛血清白蛋白反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对蛋白质样品降解率达到85%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色略变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例11
本实施例涉及一种不同条件下Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛的合成方法，参见实施例2。
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL0.03mmol/L pH=7.5的牛血清白蛋白（BSA）溶液和20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据牛血清白蛋白反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对蛋白质样品降解率达到85%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色略变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例12
本实施例涉及一种Cu-Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Cu-Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成方法：以Na2SiO3·9H2O为硅源，四丙烯溴化铵（TPABr）为模板剂，Fe2(SO4)3·9H2O为铁源，CuSO4·5H2O为铜源。首先将Fe2(SO4)3·9H2O、CuSO4·5H2O按计量比搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵（TPABr）,充分搅拌均匀。最后所得前驱体的摩尔配比为：30Na2O:2Fe2O3:6CuO:30SiO2:1040H2O:TPABr:25H2SO4。将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，冷却至室温，过滤，洗涤至滤液pH为7，经干燥后，以1℃·min-1的速率程序升温至550℃，保持6h在马弗炉中焙烧备用，即得Cu-Fe-ZSM-5沸石分子筛；
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Cu-Fe-ZSM-5沸石分子筛于三个5mL聚丙烯离心管中，编号为B1，H1，F1。用移液器分别向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）、血红蛋白（Hb）和冷纤维蛋白原（FIB）溶液，并依此加入20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据各个蛋白质反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对BSA样品降解率达92%以上，对Hb样品降解率达95%以上，对FIB样品降解率达95%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色明显变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的各个蛋白质样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例13
本实施例涉及一种Cu-Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Cu-Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成方法，参见实施例12。
步骤二.用电子分析天平准确称取20mg（精确到0.0001g）Cu-Fe-ZSM-5沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL按体积比稀释20倍调至pH=3血液样品和40μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析，可见反应后样品溶液较空白样品溶液条带颜色变浅，且根据Image-Lab软件定量分析可得，反应后样品降解率达90%以上。利用氢化物发生-原子荧光光谱法对血液中砷含量进行测定，并加入100μg/L砷标准溶液进行加标回收率测定，反应体系对As的回收率达到96.7%，符合测定要求。
实施例14
本实施例涉及一种Mn-Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Mn-Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成方法：以Na2SiO3·9H2O为硅源，四丙烯溴化铵（TPABr）为模板剂，Fe2(SO4)3·9H2O为铁源，MnSO4·4H2O为锰源。首先将Fe2(SO4)3·9H2O、MnSO4·4H2O按计量比搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵（TPABr）,充分搅拌均匀。最后所得前驱体的摩尔配比为：30Na2O:2Fe2O3:6MnO:30SiO2:1040H2O:TPABr:25H2SO4。将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，冷却至室温，过滤，洗涤至滤液pH为7，经干燥后，以1℃·min-1的速率程序升温至550℃，保持6h在马弗炉中焙烧，即得Mn-Fe-ZSM-5沸石分子筛；
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Mn-Fe-ZSM-5沸石分子筛于三个5mL聚丙烯离心管中，编号为B1，H1，F1。用移液器分别向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）、血红蛋白（Hb）和冷纤维蛋白原（FIB）溶液，并依此加入20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据各个蛋白质反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对BSA样品降解率达87%以上，对Hb样品降解率达90%以上，对FIB样品降解率达90%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色明显变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的各个蛋白质样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例15
本实施例涉及一种Mn-Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Mn-Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成方法，参见实施例14。
步骤二.用电子分析天平准确称取18.6mg（精确到0.0001g）Mn-Fe-ZSM-5沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL按体积比稀释20倍调至pH=3血液样品和40μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析，可见反应后样品溶液较空白样品溶液条带颜色变浅，且根据Image-Lab软件定量分析可得，反应后样品降解率达90%以上。利用氢化物发生-原子荧光光谱法对血液中砷含量进行测定，并加入100μg/L砷标准溶液进行加标回收率测定，反应体系对As的回收率为100.1%，符合测定要求。
实施例16
本实施例涉及一种Ti-Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Ti-Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成方法：以Na2SiO3·9H2O为硅源，四丙烯溴化铵（TPABr）为模板剂，Fe2(SO4)3·9H2O为铁源，Ti(SO4)2为钛源。首先将Fe2(SO4)3·9H2O、Ti(SO4)2按计量比搅拌溶解在H2SO4溶液中，然后在剧烈搅拌下缓慢滴加入预先溶解好的Na2SiO3·9H2O溶液，充分搅拌后加入计量比的四丙烯溴化铵（TPABr）,充分搅拌均匀。最后所得前驱体的摩尔配比为：30Na2O:2Fe2O3:6TiO2:30SiO2:1040H2O:TPABr:25H2SO4。将所得前驱体凝胶密封在180℃下反应96h，冷却至室温，过滤，洗涤至滤液pH为7，经干燥后，以1℃·min-1的速率程序升温至550℃，保持6h在马弗炉中焙烧，即得Ti-Fe-ZSM-5沸石分子筛；
步骤二.用电子分析天平准确称取10mg（精确到0.0001g）Ti-Fe-ZSM-5沸石分子筛于三个5mL聚丙烯离心管中，编号为B1，H1，F1。用移液器分别向其中加入3mL0.03mmol/L pH=3的牛血清白蛋白（BSA）、血红蛋白（Hb）和冷纤维蛋白原（FIB）溶液，并依此加入20μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用紫外可见光谱对样品上清液溶液在200～700nm波长范围内进行光谱扫描，发现其在280nm波长附近有最大吸收峰，根据各个蛋白质反应15min前后的最大吸光度值可得，反应体系对BSA样品降解率达85%以上，对Hb样品降解率达90%以上，对FIB样品降解率达87%以上。利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析可得，反应后样品溶液较空白蛋白质样品条带颜色明显变浅，利用Image-Lab软件进行定量分析得到的各个蛋白质样品降解率可与紫外光谱扫描结果对应。
实施例17
本实施例涉及一种Ti-Fe-ZSM-5沸石分子筛Fenton法样品前处理方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一.Ti-Fe-ZSM-5沸石分子筛的合成方法，参见实施例16。
步骤二.用电子分析天平准确称取20mg（精确到0.0001g）Ti-Fe-ZSM-5沸石分子筛于5mL聚丙烯离心管中。用移液器向其中加入3mL按体积比稀释20倍调至pH=3血液样品和40μL30%H2O2溶液。
步骤三.将样品管转移至29～31℃恒温水浴中，向其中加入冰袋并在反应过程中适时更换以使温度恒定，将超声反应器探头插入至液面下1.5cm，超声条件为（超声频率为30kHz，超声功率为12W）下，进行超声反应3min后，停止反应。静置1min后，重新开启超声反应器，给以超声反应3min后，再次停止反应，如此反复间断式反应进行15min后停止。
步骤四.用移液器分别移取反应后样品溶液400μL于1.5mL聚丙烯离心管中，经9500r离心4min后，用移液器移取上清液300μL于5mL聚丙烯离心管中，待测。
步骤五.利用SDS-PAGE凝胶电泳技术，对步骤四样品上清液中蛋白质组分进行分析，可见反应后样品溶液较空白样品溶液条带颜色变浅，且根据Image-Lab软件定量分析可得，反应后样品降解率达90%以上。利用氢化物发生-原子荧光光谱法对血液中砷含量进行测定，并加入100μg/L砷标准溶液进行加标回收率测定，反应体系对As的回收率为96.4%，符合测定要求。
实施效果：本实施例1～17制得的金属杂原子沸石分子筛根据紫外可见光谱法、SDS-PAGE凝胶电泳技术、氢化物发生-原子荧光光谱法，对加入不同比例Fe原子ZSM-5型沸石分子筛反应体系对各个生物样品降解效率进行对比可得，掺杂Fe原子质量分数为6%时，降解效率最高；对不同反应条件下牛血清白蛋白的降解率可得，反应的最佳条件为Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛与所述生物样品溶液的质量：体积=10mg：3mL，Fe-ZSM-5（6%Fe含量）沸石分子筛与所述H2O2溶液的质量：体积=500mg：1mL，反应最佳酸碱度为pH=3。对掺杂不同杂原子ZSM-5型沸石分子筛反应体系的降解效率对比可得，加入双杂原子Cu-Fe-ZSM-5型沸石分子筛反应体系对几种样品的降解效率最高，具有显著的优异性。利用氢化物发生-原子荧光光谱法对血液中砷含量进行测定，其回收率均达到95%以上，有良好的检测结果。
综上所述：本发明方法采用金属杂原子ZSM-5沸石分子筛，利用其活性位点与过氧化氢结合生成大量的羟基自由基，从而发生高效的类Fenton反应，可对实际生物样品进行有效的前处理；利用样品前处理技术与传统针对实际生物样品处理技术相结合相比避免了大量强腐蚀性酸、碱试剂的消耗，操作安全，符合“绿色实验室”原则；利用超声辅助掺杂金属杂原子ZSM-5沸石分子筛的非均相Fenton法用于生物样品的前处理技术，高效、快速且简便易于操作，在生物样品的预处理中具有良好的发展前景；可作为对环境中血液废水进行简便、高效处理的新方法，可有效降低动物血液制品厂排出的血液废水对环境的污染，使企业生产做到“清洁生产”。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。
机译： 自动混配装置和样品前处理方法，用于有价金属的定量分析
机译： ICP分析样品中的重金属分析的前处理方法
机译： 金属碳含量的样品前处理方法及装置
