一種用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒的製作方法

2023-10-27 07:21:47

本發明涉及一種檢測試劑盒，具體涉及一種用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒，屬於化學成份檢測技術領域。

背景技術：

由於人類對鉛的開採、冶煉和含鉛產品的廣泛使用，如油漆、塗料、印刷、電子產品、五金加工及蓄電池製造等活動日益增多，工廠三廢的排放及汽車尾氣的排放，造成大量鉛塵和含鉛化合物進入大氣、水和土壤，極易引起生活環境的汙染。

鉛是一種重金屬元素，不能被生物降解，鉛塵或含鉛化合物在局部環境大量積累很容易被人類吸收直接引起鉛中毒事件。鉛塵或含鉛化合物在局部環境長期蓄積，通過稻穀和小麥等農作物、水產和禽畜等動物的濃積，間接被人類所食,引起慢性蓄積和中毒。因此，積極檢測環境中尤其是水樣中鉛的存在，是人類防治環境鉛損傷的重要手段。

目前，檢測水樣中鉛的方法有：原子吸收法、微分電位溶出法、極譜法、氣相色譜法、分光光度法等。

這些方法雖靈敏、準確，但普遍存在前處理繁瑣、所需儀器設備昂貴、檢測時間較長、檢測技術要求高等問題，很難將其應用於食品、水樣、尿液等環境和生物樣品的現場快速檢測。

技術實現要素：

為解決現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒。

為了實現上述目標，本發明採用如下的技術方案：

一種用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒，其特徵在於，包括：鉛檢測試劑、鉛檢測試紙、鉛標準色卡和耗材，分別獨立包裝，其中，

前述鉛檢測試劑包括：鹽酸洗脫液和氫氧化鈉中和液，其中，鹽酸洗脫液為O.1M鹽酸溶液，氫氧化鈉中和液為O.4M氫氧化鈉溶液；

前述鉛檢測試紙為：巰基雙硫腙試紙；

前述鉛標準色卡為：10μl鉛標準溶液在巰基雙硫腙試紙上顯色反應後的彩色照片；

前述耗材包括：巰基吸附濾紙、水樣採集吸管、外盒、過濾洗脫支架、移液吸頭、廢液池和洗脫板，其中，過濾洗脫支架為安裝有2ml移液器吸頭的塑料託架，移液吸頭根據用途分為250μl鹽酸洗脫液吸頭、250μl氫氧化鈉中和液吸頭和10μl點樣吸頭。

前述的用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒，其特徵在於，前述巰基雙硫腙試紙的製備方法為：

將定量分析濾紙烘乾，每100g烘乾的定量分析濾紙浸入含300ml-400ml硫代乙醇酸、200ml-300ml醋酸酐、90ml-120ml濃度為36v/v％的乙酸、0.8ml-1.2ml濃硫酸和25ml-35ml去離子水的溶液中，於37℃-39℃電熱恆溫密閉乾燥箱中放置96h，取出後用去離子水洗至中性，最後擠去水分並於37℃-39℃電熱恆溫乾燥箱中烘乾得到巰基吸附濾紙，將已烘乾的巰基吸附濾紙浸入到濃度為0.5g/L的雙硫腙氯仿溶液中，浸泡1min-5min，取出後於陰涼乾燥處晾乾，黑塑膠袋避光密封保存。

前述的用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒，其特徵在於，前述巰基吸附濾紙的製備方法為：

將定量分析濾紙烘乾，每100g烘乾的定量分析濾紙浸入含300ml-400ml硫代乙醇酸、200ml-300ml醋酸酐、90ml-120ml濃度為36v/v％的乙酸0.8ml-1.2ml濃硫酸和25ml-35ml去離子水的溶液中，於37℃-39℃電熱恆溫密閉乾燥箱中放置96h，取出後用去離子水洗至中性，最後擠去水分並於37℃-39℃電熱恆溫乾燥箱中烘乾。

前述的用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒，其特徵在於，前述水樣採集吸管、250μl鹽酸洗脫液吸頭、250μl氫氧化鈉中和液吸頭、10μl點樣吸頭、洗脫板和過濾洗脫支架上的2ml移液器吸頭，在使用前都先用3％硝酸浸泡12h，然後用去離子水衝洗至中性，最後65℃控溫烘乾。

前述的用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒，其特徵在於，在前述鉛標準色卡上，紫藍色的顯色圓斑從小到大依次排列，對應的鉛標準溶液的鉛含量依次為1.0mg/L、1.2mg/L、1.4mg/L、1.6mg/L、1.8mg/L、2.0mg/L、3.0mg/L、4.0mg/L和5.0mg/L。

前述的用於水樣鉛現場快速檢測的試劑盒，其特徵在於，使用方法如下：

(1)將安裝在過濾吸附支架上的2ml移液器吸頭與洗脫板上的反應孔一一對應並進行編號，然後將巰基吸附濾紙摺疊成錐形並插入安裝在過濾吸附支架上的2ml移液器吸頭內，備用；

(2)以去離子水作為空白對照，從疑似鉛汙染的多個水樣中依次取樣1ml滴注在對應編號的巰基吸附濾紙內，過濾完畢後移開廢液池，用濾紙吸乾過濾吸附支架上的各2ml移液器吸頭下的殘液，在過濾吸附支架下安放洗脫板，使過濾吸附支架上的各2ml移液器吸頭尖與洗脫板上的反應孔一一對準；

(3)用鹽酸洗脫液對巰基吸附濾紙進行洗脫，每次滴淋100μl，共洗脫兩次；

(4)取出洗脫板，在反應孔中加入氫氧化鈉中和液50μl進行中和，振蕩搖勻；

(5)用微量移液器依次吸取各樣本10μl，滴在預先編號的巰基雙硫腙試紙上，觀察各樣本在巰基雙硫腙試紙上的展開和顯色反應，最後將巰基雙硫腙試紙與鉛標準色卡比色，據此判斷各水樣中鉛的含量，通過數碼攝影進行資料留存。

本發明的有益之處在於：

(1)使用本發明的檢測試劑盒檢測水樣鉛時，可以大大簡化操作過程，縮短檢測時間，能在30min內完成檢測，實現了鉛的採樣現場快速定性測定，測定結果可作為初步判斷事件性質的重要參考依據，尤其適用於汙染水樣品和尿液中鉛的現場定性測定；

(2)使用本發明的檢測試劑盒檢測水樣鉛時，不需要配備昂貴的設備和高技術人員，避免了人力和物力的浪費；

(3)使用本發明的檢測試劑盒檢測水樣鉛時，檢測的靈敏度、穩定性、可靠性均達到衛生評價標準的要求，最低檢出限為1.0mg/L；

(4)試紙、耗材和試劑分別獨立包裝，方便攜帶，使用周期長。

附圖說明

圖1是水樣採集吸管的結構示意圖；

圖2是外盒的結構示意圖；

圖3是過濾洗脫支架的結構示意圖；

圖4是移液吸頭的結構示意圖；

圖5是廢液池的結構示意圖；

圖6是洗脫板的結構示意圖；

圖7是製作得到的鉛標準色卡。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。

一、巰基吸附濾紙

巰基吸附濾紙是經巰基化處理的定量分析濾紙，用於過濾、吸附和洗脫水樣標本。

巰基吸附濾紙的製備方法：

將定量分析濾紙烘乾，每100g烘乾的定量分析濾紙浸入含300ml(可適當提高至400ml)硫代乙醇酸、200ml(可適當提高至300ml)醋酸酐、90ml(可適當提高至120ml)濃度為36v/v％的乙酸、0.8ml(可適當提高至1.2ml)濃硫酸和25ml(可適當提高至35ml)去離子水的溶液中，於37℃-39℃電熱恆溫密閉乾燥箱中放置96h，取出後用去離子水洗至中性，最後擠去水分並於37℃-39℃電熱恆溫乾燥箱中烘乾。

二、鉛檢測試紙

鉛檢測試紙為巰基雙硫腙試紙。

巰基雙硫腙試紙的製備方法：

將上一步製備得到的已烘乾的巰基吸附濾紙浸入到濃度為0.5g/L的雙硫腙氯仿溶液中，浸泡1min(可適當延長至5min)，取出後於陰涼乾燥處晾乾，黑塑膠袋避光密封保存。

三、鉛檢測試劑

鉛檢測試劑包括：鹽酸洗脫液和氫氧化鈉中和液，二者分別裝於試劑瓶中。

鹽酸洗脫液為O.1M鹽酸溶液，採用常規方法製得。

氫氧化鈉中和液為O.4M氫氧化鈉溶液，採用常規方法製得。

四、其他耗材

水樣採集吸管：標有0.5ml、1.0ml、1.5ml和2ml四個刻度的一次性醫用2ml塑料吸管，用於採集水樣，如圖1所示。

外盒：銅版紙制的盒體或者塑料材質的盒體，用於放置過濾洗脫支架，如圖2所示。

過濾洗脫支架：安裝有2ml移液器吸頭的塑料託架，如圖3所示，其中，2ml移液器吸頭用於支撐巰基吸附濾紙完成水樣標本的過濾、吸附和洗脫。

移液吸頭：一次性醫用移液器吸頭，如圖4所示，根據用途分為250μl鹽酸洗脫液吸頭、250μl氫氧化鈉中和液吸頭和10μl點樣吸頭。

廢液池：塑料方盒，可以放置在過濾洗脫支架下，用於收集過濾廢液，如圖5所示。

洗脫板：多孔塑料PCR反應板，用於收集洗脫液，如圖6所示。

水樣採集吸管、250μl鹽酸洗脫液吸頭、250μl氫氧化鈉中和液吸頭、10μl點樣吸頭、洗脫板和過濾洗脫支架上的2ml移液器吸頭，在使用前都先用3％硝酸浸泡12h，然後用去離子水衝洗至中性，最後65℃控溫烘乾。

五、鉛標準色卡

鉛標準色卡為10μl鉛標準溶液在巰基雙硫腙試紙上顯色反應後的彩色照片，如圖7所示。

鉛標準色卡的製作方法：

在安裝在過濾洗脫支架上的的多個2ml移液器吸頭內插入錐形摺疊的巰基吸附濾紙，並依次編號，將配製好的鉛濃度分別為0.4mg/L、1.0mg/L、1.2mg/L、1.4mg/L、1.8mg/L、2.0mg/L、3.0mg/L、4.0mg/L和5.0mg/L的醋酸鉛溶液各取1ml，分別滴注在已編號的巰基吸附濾紙內，過濾後移開過濾洗脫支架下的廢液池，用濾紙吸乾過濾洗脫支架上各移液器吸頭下的殘液，根據編號在各個移液器吸頭下安放洗脫板，務必使移液器吸頭尖對準洗脫板的反應孔，之後在各巰基吸附濾紙內分兩次加入鹽酸洗脫液，每次加100μl，洗脫完畢後取出洗脫板，在每個反應孔中加入氫氧化鈉中和液50μl，振蕩搖勻，然後依次吸取10μl滴在巰基雙硫腙試紙上，觀察各樣本在巰基雙硫腙試紙上的展開和顯色反應，通過數碼攝影製作出鉛標準色卡。

參照圖7，在鉛標準色卡上，紫藍色的顯色圓斑從小到大依次排列，對應的鉛標準溶液的鉛含量依次為1.0mg/L、1.2mg/L、1.4mg/L、1.6mg/L、1.8mg/L、2.0mg/L、3.0mg/L、4.0mg/L和5.0mg/L。

六、檢測原理

水樣中的鉛離子被巰基吸附濾紙吸附和濃集，經少量鹽酸溶液洗脫和氫氧化鈉溶液中和後，極易在巰基雙硫腙試紙上顯色，鉛含量越多，紫藍色的顯色圓斑越大，通過顯色圓斑的面積或平均直徑即可初步判斷樣本中鉛的含量。

七、檢測方法

實施例1：多個汙染水樣中重金屬鉛的快速檢測

將安裝在過濾吸附支架上的2ml移液器吸頭與洗脫板上的反應孔一一對應並進行編號，然後將巰基吸附濾紙摺疊成錐形並插入安裝在過濾吸附支架上的2ml移液器吸頭內，備用。

以去離子水作為空白對照，從疑似鉛汙染的多個水樣中依次取樣1ml滴注在對應編號的巰基吸附濾紙內，過濾完畢後移開廢液池，用濾紙吸乾過濾吸附支架上的各2ml移液器吸頭下的殘液，在過濾吸附支架下安放洗脫板，使過濾吸附支架上的各2ml移液器吸頭尖與洗脫板上的反應孔一一對準。

之後用鹽酸洗脫液對巰基吸附濾紙進行洗脫，每次滴淋100μl，共洗脫兩次。通過洗脫板與吸頭尖多次貼壁，確保各反應管洗脫液收集完全。取出洗脫板，在反應孔中加入氫氧化鈉中和液50μl進行中和，振蕩搖勻，用微量移液器依次吸取各樣本10μl，滴在預先編號的巰基雙硫腙試紙上，觀察各樣本在巰基雙硫腙試紙上的展開和顯色反應，最後將巰基雙硫腙試紙與鉛標準色卡比色，據此判斷各水樣中鉛的含量，通過數碼攝影進行資料留存。

整個檢測過程耗時28min。

實施例2：職業工人尿樣中鉛的檢測

將安裝在過濾吸附支架上的2ml移液器吸頭與洗脫板上的反應孔一一對應並進行編號，然後將巰基吸附濾紙摺疊成錐形並插入安裝在過濾吸附支架的2ml移液器吸頭內，備用。

以去離子水作為空白對照，從疑似鉛暴露的職業工人的尿樣中取樣1ml滴注在對應編號的巰基吸附濾紙內，過濾完畢後移開廢液池，用濾紙吸乾過濾吸附支架上的各2ml移液器吸頭下的殘液，在過濾吸附支架下安放洗脫板，使2ml移液器吸頭尖與洗脫板上的反應孔一一對準。

之後用鹽酸洗脫液對巰基吸附濾紙進行洗脫，每次滴淋100μl，共洗脫兩次。通過洗脫板與吸頭尖多次貼壁，確保各反應管洗脫液收集完全。取出洗脫板，在反應孔中加入氫氧化鈉中和液50μl進行中和，振蕩搖勻，用微量移液器依次吸取各樣本10μl，滴在預先編號的巰基雙硫腙試紙上，觀察各樣本在巰基雙硫腙試紙上的展開和顯色反應，最後將巰基雙硫腙試紙與鉛標準色卡比色，據此判斷各尿樣中鉛的含量，通過數碼攝影進行資料留存。

整個檢測過程耗時27min。

由此可見，使用本發明的檢測試劑盒檢測水樣鉛時，能在30min內完成檢測，實現了採樣現場快速檢測鉛含量。

八、檢測結果的評價

取5個本發明的試劑盒，用這5個試劑盒分別對5個不同濃度的鉛標準溶液樣品進行測試，連續5天每天每個樣品用不同的試劑盒分別測定一次，記錄結果，分別計算測定結果的準確率及變異係數。

在鉛標準溶液樣品中分別加入不同濃度的鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、鋅、銅、汞和鎘離子，觀察這些離子對測試結果的影響。

經測試我們發現，本發明的試劑盒：

(1)靈敏度：大於95％，最低檢出限為1.0mg/L。

(2)穩定性：在避光、密封、乾燥的室溫環境下存放12個月，該試劑盒穩定性良好。

(3)可靠性：測試樣品中的鉀、鈉、鈣、鎂、鐵離子對測試結果沒有影響；鋅、銅、汞和鎘離子會對測試結果產生一定的影響，通過用氫氧化鈉中和液微調溶液的pH值在8.5-9.5範圍，即可提高鉛螯合效果，保證檢測的可靠性。

由此可見，使用本發明的檢測試劑盒檢測水樣鉛時，檢測的靈敏度、穩定性、可靠性均達到衛生評價標準的要求，檢測結果可作為初步判斷事件性質的重要參考依據，尤其適用於汙染水樣品和尿液中鉛的現場定性測定。

需要說明的是，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。