基于量子点荧光探针的四种动物源食品安全危害因子检测方法研究

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随着居民生活水平的提高,肉、蛋、奶等动物源食品在人们膳食中的比例逐渐增大,因此保障动物源食品质量安全尤为重要。本研究以四种动物源食品安全危害因子(亚硝酸盐、盐酸克伦特罗、四环素和生物胺)为研究对象,利用荧光量子点的独特优势,建立了针对动物源食品危害因子的特异性荧光检测方法。(1)通过一步水热法制备了蓝色荧光的碳量子点(CQDs)。利用亚硝酸根(NO2-)与亚铁离子(Fe2+)间的氧化还原反应以及三价铁离子(Fe3+)的荧光猝灭效应,开发了针对NO2-的“开-关”型荧光探针。其荧光猝灭值和NO2-浓度在10~400μM范围内线性相关(R2=0.996),检测限为0.48μM,且各类潜在的添加剂不会干扰检测信号。在香肠样品中NO2-的分析检测实验中,所构建探针的检测结果与离子色谱法的检测结果基本一致,表明该方法的准确性和可靠性。(2)针对肉制品中的非法添加物盐酸克伦特罗(CLB),构建了一种基于石墨烯量子点@吡啶钌(GQDs@[Ru(bpy)3]2+)的比率荧光探针。通过自下而上合成法制备的GQDs具有黄绿色荧光,且荧光可以通过重氮偶联反应被CLB猝灭。而具有红色荧光的[Ru(bpy)3]2+作为参比信号,其荧光几乎不受CLB影响。两种荧光团的强度比与CLB的浓度在0.05~40μM范围内线性相关,并伴有从黄色到红色的荧光变化,检测限为0.029μM。且实际样品的加标回收率较高。(3)通过超声辅助液相剥离法制备了具有优异发光性能的锑烯量子点(AMQDs)。在酸性条件下,基于内滤效应,AMQDs的蓝色荧光可被四环素(TET)猝灭,同时由于溶剂对于TET固有荧光的增强效应,产生了醒目的红色荧光。两个发射峰强度比与TET浓度在0.1~150μM范围内线性相关,检测限为0.027μM。在碱性条件下,基于内滤效应和动态猝灭原理,AMQDs的荧光被猝灭,同时由于TET的分解,产生黄绿色荧光。两个荧光信号强度比与TET浓度在0.1~10μM和20~80μM范围内线性相关,检测限为0.074μM。在动物源食品的加标回收实验中,两种p H条件下的回收率均在90~110%之间,表明该探针具有良好的实际应用潜能。(4)由于许多荧光材料在固相容易发生聚集诱导猝灭现象,本研究通过溶剂热法合成了一种新型红色荧光量子点,其表现出聚集诱导发光性质。结合荧光素与胺类物质反应前后构象变化所引起的荧光增强效应,通过物理沉积法将量子点和荧光素共同修饰在滤膜上。在紫外光下,复合膜发出粉色荧光,当氨气存在时,荧光素由于构象变化绿色荧光增强,复合膜颜色从粉色转变为亮绿色。颜色变化可在1 min内完成,且重复利用性好。在虾以及螃蟹的生物胺检测实验中,三种不同温度下该复合膜均呈现良好的颜色响应,表明其可以用于动物源食品中生物胺的检测。
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