【摘 要】
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牛奶富含丰富的蛋白质、维生素和多种矿物质,营养价值极高,是当今家庭的必备饮品。但是,牛奶在生产和加工过程中可能存在抗生素污染,不仅会对人类健康造成危害,而且也会给乳制品行业带来巨大的损失。现有的检测技术虽然能够实现抗生素的准确检测,但是在实际应用中还存在检测时间长,费用高和对操作人员要求高等局限性。因此,研究快速、简单、低成本的抗生素检测新方法对于牛奶品质保障具有十分重要的意义。近年来,上转换荧光
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牛奶富含丰富的蛋白质、维生素和多种矿物质,营养价值极高,是当今家庭的必备饮品。但是,牛奶在生产和加工过程中可能存在抗生素污染,不仅会对人类健康造成危害,而且也会给乳制品行业带来巨大的损失。现有的检测技术虽然能够实现抗生素的准确检测,但是在实际应用中还存在检测时间长,费用高和对操作人员要求高等局限性。因此,研究快速、简单、低成本的抗生素检测新方法对于牛奶品质保障具有十分重要的意义。近年来,上转换荧光纳米传感技术因其灵敏度、稳定性优势和优异的光化学性质,吸引了国内外学者的关注,并已在各个领域得到广泛应用。基于此,本研究主要围绕牛奶中的卡那霉素、四环素和氨苄青霉素,搭配适配体等特异性识别元件,开展基于上转换荧光纳米传感技术的牛奶中抗生素快速高灵敏检测新方法研究。具体研究内容如下:1.基于荧光共振能量转移的牛奶中卡那霉素上转换荧光检测方法研究。针对牛奶中卡那霉素残留问题,研究基于荧光共振能量转移,构建上转换-适配体-互补链-黑洞猝灭剂-3（BHQ3）卡那霉素检测体系。上转换荧光纳米粒子与BHQ3通过适配体与互补链配对形成荧光共振能量转移对,猝灭荧光。当体系中存在卡那霉素时,适配体识别卡那霉素,BHQ3-互补链脱离,荧光恢复。0.5–50μM范围内,卡那霉素浓度与上转换荧光强度呈现良好的线性关系（R~2=0.9926）,最低检测限为18.9 n M。荧光方法与高效液相色谱法的检测结果无显著性差异。以上结果表明,所构建的方法具有准确、灵敏、稳定和选择性好的特点,可用于牛奶中卡那霉素的快速定量检测。2.基于磁分离的牛奶中四环素上转换荧光检测方法研究。针对四环素残留影响牛奶品质安全问题,研究基于磁分离,构建了上转换-Eu3+-适配体-磁纳米四环素检测体系。Eu3+和适配体能够特异性识别四环素,在此基础上构建含荧光探针和磁性探针的双探针系统,二者通过静电吸附形成复合物。当体系中存在四环素时,Eu3+和适配体识别四环素,上转换-Eu3+和磁纳米-适配体分离,在外加磁场条件下,上转换荧光纳米粒子存留在上清,随着四环素的浓度渐高,体系上清液的荧光强度渐强。在最佳实验条件下,0.5–1000 ng/m L的范围内荧光强度与四环素浓度的对数值存在良好的相关性（R~2=0.9862）,最低检测限为0.17ng/m L,且与酶联免疫方法检测结果无显著性差异。这一系列实验结果表明本研究构建的方法可用于牛奶中四环素的快速灵敏检测。3.基于荧光内滤的牛奶中氨苄青霉素固相捕获传感检测方法研究。针对氨苄青霉素在牛奶中的残留隐患,研究基于荧光内滤,引入了固相捕获探针和人工纳米酶,构建了氨苄青霉素检测新方法。当体系中存在氨苄青霉素时,固相捕获探针捕获氨苄青霉素,适配体功能化的铂纳米特异性吸附到固相捕获探针表面,催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）氧化,产物与上转换发生荧光内滤效应,荧光猝灭。随着体系中氨苄青霉素浓度的增大,固相捕获探针表面加载的铂纳米也越多,TMB氧化的程度越高,荧光强度就越低。在最优反应条件下,0.5–100 ng/m L的范围内,荧光强度与氨苄青霉素浓度的对数值有良好的相关性（R~2=0.9872）,最低检测限为0.32 ng/m L,且将该方法与酶联免疫方法检测结果进行比较,结果表明两种方法无显著性差异。这一系列实验结果表明本研究构建的方法具有较高的准确性、选择性和实用性,在牛奶中氨苄青霉素残留检测应用中具有广阔的前景。研究构建了牛奶中卡那霉素、四环素和氨苄青霉素的上转换荧光纳米传感检测方法,为牛奶中抗生素的痕量检测提供了新思路,为食品安全保驾护航。
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