碳量子点荧光探针技术和表面增强拉曼光谱技术检测白皮杉醇方法研究

发布时间：2020-04-06 18:10

【摘要】：白皮杉醇(Piceatannol,Pic)是一种天然多酚芪类化学物,是植物产生抵抗生物或非生物胁迫的多酚抗毒素,具有优良的生物活性。目前Pic的检测方法主要有液相色谱法、气相色谱法,以及与质谱、核磁等方法联用。这些方法较为单一,前处理比较繁琐,需要大型仪器。碳量子点(Carbon quantum dots,CDs)荧光探针技术和表面增强拉曼光谱技术(Surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)是近年来应用于食品检测领域热门的技术,具有快速、所需试剂简单等优势。本论文基于CDs荧光探针技术和SERS技术实现对Pic的快速检测,为多酚快速检测提供借鉴方法,对丰富多酚的检测方法具有重要意义。本文先合成了在水中发射波长为570 nm的CDs,后构建CDs/Cu~(2+)荧光探针实现了对Pic的检测,获得良好的线性检测范围和较低的检测限,最后运用洗发检测蓝莓和提子中加入的Pic,有较好的回收率。而后,利用SRES技术建立检测Pic的方法。先合成银包金纳米粒子(Silver-coated gold nanoparticles,Au@Ag NPs),再修饰对氨基苯硫酚(4-Aminothiophenol,ATP)信号分子,通过ATP分子与Pic的作用,改变ATP拉曼强度,实现Pic检测。结论如下:1)黄绿色CDs的制备及其性能研究。以邻苯二胺和乙醇为原料,通过溶剂热法合成CDs,后利用薄层色谱板纯化出黄绿色荧光CDs,再利用紫外可见吸收光谱、荧光激发发射光谱、透射电镜、傅里叶红外光谱对CDs进行表征,最后研究CDs对紫外光、温度、pH、离子强度的稳定性。结果表明,展开剂中V_(甲醇):V_(二氯甲烷):V_(三乙胺)=1:25:0.39时,CDs在薄层板上分离良好。CDs最佳激发波长为385 nm,发射波长与溶剂极性有关,水中最佳发射波长为570 nm,乙醇中为540 nm。CDs平均粒径为7.4±0.6 nm,具有良好的抗光漂白性,对温度和离子强度不敏感,在pH 5~9范围内荧光性质稳定。2)构建CDs/Cu~(2+)荧光探针检测Pic的方法。首先选用合适浓度的Cu~(2+)构建CDs/Cu~(2+)荧光探针,其次优化检测时间与温度,然后改变CDs/Cu~(2+)中Cu~(2+)浓度,得到检测Pic的线性范围和检测限(Limit of detection,LOD),结果表明:在25、100、400?mol/L Cu~(2+)条件下检测Pic,线性范围分别为0.1~25?mol/L、0.75~25?mol/L、0.75~50?mol/L,LOD分别为0.04、0.01、0.03?mol/L。随后对LOD较高是否与CDs有关进行探究,结果表明4 mol/L H_2O_2可以造成CDs 94.63%的淬灭,即LOD较高与CDs无关。再是使用乙二胺四乙酸二钠和丁基羟基茴香醚研究检测机理,得出Cu~(2+)与自由基对检测至关重要,推出原理为Pic与Cu~(2+)反应生成自由基,造成碳量子点荧光淬灭,从而定量测定Pic。最后进行干扰实验和加标回收实验,结果显示CDs/Cu~(2+)对Pic的选择性良好,加标回收率为85%~129%,RSD为14%~20%。3)以Au@Ag-ATP为基底的SERS技术检测Pic。先制备Au@Ag NPs,后修饰ATP信标分子,再以Au@Ag-ATP传感器检测Pic,并研究了此法的重现性,最后对检测机理进行初步探究。结果表明:Au@Ag NPs中金核约为32 nm,银壳厚度约5 nm。Au@Ag-ATP对Pic检测线性区间为5~100?mol/L,线性关系为Y=338X-166,检测限为0.62?mol/L,RSD为4.14%。并且,此法有良好的重现性。
【图文】：

液相色谱,白藜芦醇,结构式

Pic）是一种植物产生抵抗生物或非生物胁迫的多双键连接两个酚环组成，与白皮杉醇类似，如图 1-1 所示。分子量为 244.24，不溶于水，但可以溶于乙醇和二甲基亚砜O）等有机溶剂，对光敏感，易被氧化。结构中双键的存在反式异构体在空间上更为稳定。天然白皮杉醇主要存在于番莲等中药材和水果中[1]，是一种很好的抗氧化剂，同时，增殖的能力，如淋巴瘤、乳腺癌、前列癌、结肠癌、黑素瘤疾病方面有极大潜力，所以发展为一种潜在保健食品。然而醇植物种类远低于其他多酚类物质，这可能归结于白皮杉醇法较单一，从而限制了发现含有白皮杉醇植物的速度以及其同时，白皮杉醇因易氧化而不稳定，给样品的制备和检测测主要集中于色谱方法，，以液相色谱为主。这些仪器昂贵，白皮杉醇开发快速、灵敏、准确的检测方法有重要意义。

示意图,儿茶酚,多酚,HepG2细胞

图 1-2 儿茶酚骨架的多酚与 Cu（II）凋零 HepG2 细胞机制的示意图[17]. 1-2 Schematic representation for the proposed mechanisms of killing HepG2 cells by a cooperatpolyphenols with catechol skeleton and Cu(II)（3）抗炎。炎症是对病原体、组织损伤等致炎因子的反应。免疫细胞识别非，然后释放组胺、一氧化氮、白三烯和前列腺素等炎症介质。这些炎症介质又细胞集中到损伤部位，并在那里引发发热、发红、水肿和疼痛等症状，甚至导病。炎症发生时常用甾体、非甾体抗炎药，这类药品有多种严重副作用并且功白皮杉醇作为潜在抗炎药物被广泛研究。其抗炎作用通过抑制主要炎症介质如（COX-2）、诱导型 NO 合酶(iNOS)，以及转录因子如核转录因子 κB(NF-κB)和-1(AP-1)而发挥效应[25]。在人上皮细胞模型中，Jeong 等[26]观察到白皮杉醇抑酸诱导的炎症和生成的 ROS，这可能与白皮杉醇能诱导血红素加氧酶-1（HO达有关。同时也有体内实验表明白皮杉醇有抗过敏性炎症性质，主要表现在：杉醇预处理的小鼠降低了诱导全身性过敏反应[27]，在这种情况下，白皮
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O657.3;TS207.3

【参考文献】