基于金属纳米粒子的荧光共振能量转移和荧光内滤效应检测三聚氰胺

发布时间：2017-05-06 04:03

  本文关键词：基于金属纳米粒子的荧光共振能量转移和荧光内滤效应检测三聚氰胺，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题隶属于吉林大学农学部引进人才基金《新型材料在食品安全分析中的应用》，开展了利用金属纳米粒子（metal nanoparticles，MNPs）的光学特性检测三聚氰胺的相关研究。 本文以金纳米粒子（gold nanoparticles，AuNPs）作为吸收剂（absorber），基于其与染料分子和量子点（quantum dots，QDs）等荧光剂（fluorophore）间的荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer，FRET）和荧光内滤效应（inner filter effect，IFE），建立了灵敏、快速、简便的检测三聚氰胺的荧光分析方法，并将其进一步应用于实际检测。 本研究主要包括以下两方面内容： （1）基于染料罗丹明B（RB）和柠檬酸根包覆的AuNPs之间的FRET建立了“turn-on”型三聚氰胺荧光传感器。RB分子通过静电作用吸附到柠檬酸根包覆的AuNPs表面，由于FRET导致明显的荧光猝灭（off-state）。加入三聚氰胺后，三聚氰胺通过配体交换作用与AuNPs强烈地结合，使被吸附的RB得到释放。此外，三聚氰胺会引起AuNPs的团聚，从而减少RB（fluorophore）发射光谱与AuNPs（absorber）吸收光谱的重叠。这两方面因素使得FRET受到抑制，进而使因FRET而猝灭的RB的荧光发生显著恢复（turn-on）。在最佳检测条件下，RB的荧光恢复程度与三聚氰胺浓度在5~1000μg L-1范围内呈线性关系，R2=0.99，，检出限为0.18μg L-1。该方法被成功应用于原料乳和婴幼儿配方奶粉样品的实际检测，回收率范围为95.9%-102.2%。 （2）基于柠檬酸根包覆的AuNPs对巯基乙酸（TGA）修饰的碲化镉量子点（CdTe QDs）荧光的IFE，建立了一种荧光检测三聚氰胺的方法。AuNPs对CdTeQDs具有很强的IFE，因此可使其荧光有效猝灭。而当先使三聚氰胺与AuNPs作用，再加入CdTe QDs时，由于三聚氰胺能使AuNPs团聚并引起相应的吸收值变化，因此能够抑制IFE并使得由IFE降低的荧光得到恢复。在最优检测条件下，在100~1100μg L-1范围内，CdTe QDs荧光恢复程度与三聚氰胺浓度呈线性相关，R2=0.99，对原料乳中三聚氰胺的检出限为20μg L-1。该方法被成功应用于原料乳的实际检测，方法的回收率为103%-104%。
【关键词】：三聚氰胺 金纳米粒子（AuNPs） 荧光共振能量转移（FRET） 荧光内滤效应（IFE） 染料 量子点（QDs）
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R155.5;O657.3
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-28
• 1.1 三聚氰胺11-17
• 1.1.1 三聚氰胺的结构、性质、用途及作为食品污染物的来源11-12
• 1.1.2 三聚氰胺的代谢与毒性12-15
• 1.1.3 三聚氰胺的常规分析方法15-17
• 1.2 金属纳米粒子17-21
• 1.2.1 MNPs 的制备方法18-19
• 1.2.2 MNPs 的局域表面等离子体共振效应及其应用19-20
• 1.2.3 MNPs 的光散射效应及其应用20-21
• 1.2.4 MNPs 的表面化学性质及其应用21
• 1.3 量子点21-26
• 1.3.1 QDs 的光学性质和表面化学性质22-23
• 1.3.2 QDs 的应用23-26
• 1.4 研究目的、内容和意义26-28
• 1.4.1 研究目的26
• 1.4.2 研究内容26
• 1.4.3 研究意义26-28
• 第2章 基于金纳米粒子和罗丹明 B 间的荧光共振能量转移检测三聚氰胺28-45
• 2.1 引言28-29
• 2.2 实验部分29-31
• 2.2.1 实验仪器与试剂29-30
• 2.2.2 柠檬酸根包覆的 AuNPs 的合成30
• 2.2.3 分析步骤30
• 2.2.4 干扰试验30
• 2.2.5 实际样品中三聚氰胺的检测30-31
• 2.3 结果与讨论31-44
• 2.3.1 柠檬酸根包覆的 AuNPs 的表征31-32
• 2.3.2 AuNPs 与 RB 间的作用32-34
• 2.3.3 荧光“turn-on”检测三聚氰胺的原理34-38
• 2.3.4 分析条件的优化38-39
• 2.3.5 标准曲线的建立39-41
• 2.3.6 干扰试验41-42
• 2.3.7 实际样品中三聚氰胺的检测42
• 2.3.8 与高效液相色谱法对比42-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第3章 基于金纳米粒子对 CdTe 量子点的荧光内滤效应检测三聚氰胺45-60
• 3.1 引言45-46
• 3.2 实验部分46-48
• 3.2.1 实验仪器与试剂46
• 3.2.2 柠檬酸根包覆的 AuNPs 的合成46-47
• 3.2.3 CdTe QDs 的合成与纯化47
• 3.2.4 分析步骤47-48
• 3.2.5 干扰试验48
• 3.2.6 实际样品中三聚氰胺的检测48
• 3.3 结果与讨论48-58
• 3.3.1 AuNPs 和 CdTe QDs 的表征48-49
• 3.3.2 AuNPs 与 CdTe QDs 间的作用49-51
• 3.3.3 三聚氰胺与 AuNPs 间的作用51-53
• 3.3.4 实验原理的分析和验证53-54
• 3.3.5 分析条件的优化54-56
• 3.3.6 标准曲线的建立56
• 3.3.7 干扰试验56-57
• 3.3.8 实际样品中三聚氰胺的检测57-58
• 3.4 本章小结58-60
• 第4章 结论60-62
• 4.1 全文结论60
• 4.2 创新点60-62
• 参考文献62-74
• 导师简介74-75
• 作者简介75-76
• 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果76-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙春燕;张民伟;李宏坤;李岩松;平红;郭佳佳;张铁华;;金纳米粒子比色探针检测牛奶及鸡蛋中的三聚氰胺[J];分析化学;2012年03期

  本文关键词：基于金属纳米粒子的荧光共振能量转移和荧光内滤效应检测三聚氰胺，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347674