论文部分内容阅读
抗生素广泛用于治疗人和动物由细菌感染引起的疾病或作为饲料添加剂促进家畜生长。然而,过量的抗生素能够通过食物链在人体内积累,即使在低浓度下也可能对人体健康产生负面影响。另外,滥用抗生素提高了细菌产生抗性基因的概率,这可能导致疾病治疗效果的降低。因此,控制抗生素的用量对于保护人类健康和安全至关重要。活性氧(ROS)物质会引起氧化应激。这些应激不仅涉及不同的生理过程,而且涉及各种病理过程,例如:癌症和神经变性疾病。由于它们具有病理学意义,ROS一直是人们广泛研究的主题,旨在确定其生物学作用。在过去几十年中,已经设计了一系列光谱方法来检测抗生素和ROS。在本论文中,开发了几种简单,快速和高灵敏度的传感器来检测土霉素和过氧化氢。要点如下: 1.提出了一种基于四氧化三铁磁性纳米颗粒子(Fe3O4MNPs)的新型比色化学传感器用于四环素类抗生素(TCs)的测定。已知TCs具有与Fe3O4MNPs的表面上的金属离子如Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)络合的强烈倾向。实验结果表明,溶解氧氧化Fe3O4MNPs-TCs络合物产生ROS,主要为羟基自由基(·OH),并以此引发反应,通过芬顿反应促进催化H2O2介导的3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)的氧化,导致溶液的颜色加深,分析结果可直接用裸眼观察也可用紫外-可见光谱仪检测。在最佳条件下,该方法对土霉素(OTC)的检测限为26nM,四环素(TC)为45nM,多西环素(DOX)为48nM。此外,我们将该方法应用于药物中OTC含量的测定,得到令人满意的结果。与以往报道的常规检测方法相比,我们提出的比色化学传感器不需要进行复杂的化学合成操作,或繁琐的修饰过程,因此在操作方面更为方便,并且可用裸眼直接简单观察检测结果。据笔者所知,这是首次报道TCs具有增强Fe3O4MNPs-TMB-H2O2体系反应效果的能力,并将其应用在比色分析TCs中。该方法为临床样本中TCs的检测提供了新的方法。 2.发展了一种新型的,环保的且具有选择性的化学传感器并应用于灵敏检测土霉素(OTC)。该荧光化学传感器由碳量子点(CDs),H2O2和Fe3O4MNPs组成。在这里,我们首次提出,在OTC,H2O2和Fe3O4MNPs存在下,CDs的荧光明显降低。CDs的荧光淬灭不仅由芬顿反应和Fe3O4MNPs与OTC的络合产生的·OH引起,而且可能与CDs和OTC之间的内滤效应(IFE)有关,这提高了所构建的化学传感器的选择性和灵敏度。在最佳实验条件下,CDs的荧光强度随OTC浓度的增加而降低,当OTC浓度在25nM-1.75μM之间时,两者具有良好的线性关系。经计算(3倍信噪比),该化学传感器对OTC的检测限为9.5nM。另外,在对药物和牛奶中的OTC的检测中得到了满意的回收率,验证了该传感器的实用性。说明该方法具有简单、灵敏和选择性好的优点。因此,提出的化学传感器可能为OTC测定和相关食品安全分析及临床诊断提供新的方法。 3.开发了一种基于H2O2诱导降低聚胸腺嘧啶-铜纳米颗粒(T-CuNPs)荧光强度的简单、灵敏的传感器来检测H2O2。在室温下,通过抗坏血酸的还原作用,聚胸腺嘧啶可作为模板,在几分钟内原位形成T-CuNPs。H2O2可与CuNPs反应产生·OH,引发聚胸腺嘧啶的氧化损伤,导致聚胸腺嘧啶探针失去作为模板合成荧光T-CuNP的能力,从而使T-CuNPs荧光强度降低。由于荧光强度的下降程度与H2O2的浓度成正比,可以通过T-CuNPs的荧光强度变化成功地检测H2O2。受到上述结果的鼓励,我们设计了一个关于T-CuNPs的简便的荧光平台,用于检测H2O2。在最佳条件下,H2O2的检出限为0.5μM,线性范围分别为1-30μM和30-80μM。结果表明,提出的基于T-CuNPs的荧光方法是高度灵敏且有效的。同时,该方法能够满足实际应用的要求。此外,该方法没有任何荧光染料标记,不需要复杂的DNA序列设计和复杂的实验技术。因此,该方法具备实际应用的潜力。