基于适配体的金纳米粒子比色法检测毒死蜱和17β-雌二醇的研究

发布时间：2018-04-21 19:26

本文选题：核酸适配体 + 金纳米粒子　；参考：《吉林大学》2017年硕士论文

【摘要】：近年来,一系列的食品安全事件刺激着人们脆弱的神经。其中,食品以及环境中农药、兽药的残留是威胁人类健康的重要因素之一。作为杀虫效果良好的有机磷农药之一,毒死蜱非常具有代表性,广泛的应用已经导致其在水源以及土壤中富集。研究表明,环境及食品中的毒死蜱残留具有慢性毒性作用,会对人体的神经系统造成损害。17β-雌二醇则是一种重要的环境雌激素,可能在饮用水或者动物源性食品中残留从而进入人体,因为性质和功能与生物体内雌激素相似,因此会干扰正常雌激素作用,影响机体的代谢分泌过程。二者的传统检测方法一般为程序复杂、成本高昂的色谱-质谱法、酶联免疫法等,局限性强、不易普及。核酸适配体是一种体外筛选出来的功能性DNA或RNA序列,对其目标物具有良好的识别性能和结合性能,近年来作为灵敏的识别元件而被广泛应用于食品有害物的分析检测中。金纳米粒子是应用较为广泛的金属纳米粒子之一,它具有一些特殊性能,如光学性能、吸附作用、分子识别性能等,目前已经广泛应用于各类物质的检测识别。本文分别以不同基团修饰的金纳米粒子为比色探针,利用核酸适配体与目标物特异性结合的特性建立了两种比色法,实现了对毒死蜱以及17β-雌二醇高灵敏度、高特异性的现场快速检测。具体工作内容如下:1.利用传统方法制备的巯基乙胺修饰的金纳米粒子具有正电性,适配体具有带负电的磷酸骨架。分散的金纳米粒子呈现酒红色,当毒死蜱适配体加入后,正电的金纳米粒子与负电的适配体在静电吸引的作用下相互结合,金纳米粒子出现团聚,体系的颜色由酒红色变成蓝紫色,紫外吸收光谱也发生变化。当体系中加入毒死蜱后,适配体与之结合形成配合物而自身的二级结构发生改变,与金纳米粒子之间的静电结合作用被破坏,金纳米粒子不再发生团聚,体系颜色仍然为酒红色。在此原理的基础上,优化正电金纳米粒子浓度、毒死蜱核酸适配体浓度、毒死蜱与其适配体结合时间等,在最优的实验条件下,本检测方法的线性范围为1-110 ng/m L,检出限为0.83 ng/m L。以苹果为样品,测定毒死蜱的回收率在102.38%到107.29%之间,RSD在1.02%到3.40%之间。本实验具有很好的重现性和准确性,提供了一种检测毒死蜱残留的快速、便捷的分析方法。2.首先利用柠檬酸钠和氯金酸作为原料,制备出柠檬酸根包被的负电金纳米粒子。一定浓度的氯化钠溶液会使金纳米粒子发生聚集,使得混合体系中金纳米粒子颜色由酒红色变成蓝紫色,同时溶液的紫外吸收光谱发生变化。17β-雌二醇核酸适配体的含氮碱基可与金纳米粒子通过配位作用结合,保护金纳米粒子抵抗盐诱导的聚集,保持均匀分散的状态。当被检测体系中存在17β-雌二醇时,核酸适配体的特异性识别位点会结合17β-雌二醇,在竞争作用下,与金纳米粒子配合的核酸适配体比例降低,二者的吸附作用也遭到破坏,失去保护的金纳米粒子在氯化钠的作用下发生聚集,伴随着紫外吸收光谱的变化以及肉眼可见的颜色变化。通过表征氯化钠诱导的金纳米粒子的聚散状态、相应的紫外吸收光谱的变化以及体系颜色的改变,可以实现对17β-雌二醇准确快速的现场检测。通过优化实验条件,得出一系列最佳反应浓度、最适宜反应时间等,在最优条件下,本检测方法的线性范围为10-90 ng/m L,检出限为3 ng/m L,并且对实际样品中17β-雌二醇检测的回收率可以达到99%-115%,RSD值在1.40%-3.16%之间。本检测方法准确度高、灵敏性好、成本低廉、方便快捷,为食品中小分子的检测分析方法的建立提供了新思路。
[Abstract]:In recent years , a series of food safety incidents stimulate the vulnerable nerves . The residues of pesticides and veterinary drugs in food and environment are one of the most important factors threatening human health . The detection limit is 0.83 ng / mL . The recovery rate of gold nanoparticles is 102 . 38 % to 107 . 29 % , with RSD between 1.02 % and 3.40 % .

【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O657.3;TS207.5

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