不同亚型的金属硫蛋白的选择性分离富集痕量镉

作     者：马林玉 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈明丽

授予年度：2015年

学科分类：081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0836[工学-生物工程] 

主      题：金属硫蛋白 硅胶 分离富集 镉 原子吸收光谱法 

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pH 6.0-10.0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@Si02)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0.1 mol L-1 HNO3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1.4ngL-1,精密度为3.2%(n=7,50 ngL-1),线性范围为5-100ngL-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。