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本论文将核酸适配体高选择性、高特异性的特点与纳米金(Gold nanoparticles,AuNPs)比表面积大、生物兼容性好的特性以及固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)效率高、无溶剂、操作简单、耗时少等优点结合在一起,实现了对复杂生物样品中痕量物质的选择性分离与富集。本论文拟在硅烷化石英纤维表面制备一层高通透性的多孔聚合物涂层,再通过化学键合方法将纳米金键合到多孔聚合物涂层表面,得到均匀致密的纳米金/多孔聚合物涂层,然后化学键合上巯基修饰的适配体,提高适配体键合量,研制一种基于核酸适配体/纳米金/多孔聚合物涂层的新型石英纤维固相微萃取头,将基于该萃取头的SPME方法与液相色谱质谱(LC/MS/MS)联用,使该新型石英纤维固相微萃取头对复杂生物样品中痕量腺苷进行高效、高选择性分离与富集,提高分析的精度和准确性,论文主要研究内容如下:
1.介绍了固相微萃取技术的特点,综述了SPME技术的原理、装置、涂层制备技术,简介了适配体的结构、特点以及适配体的应用,着重综述了适配体在样品前处理领域的应用,简介了纳米金的特点、制备方法、表征方法以及纳米金的应用。
2.开展了腺苷适配体/纳米金/多孔聚合物涂层纤维的研制及表征。以纳米金粒子修饰聚合物涂层石英纤维为适配体载体,制备腺苷适配体/纳米金/多孔聚合物涂层SPME萃取头,采用自由基共聚方法制备多孔聚合物纤维涂层,平均厚度为0.35μm,相对标准偏差为3.2%(n=8),涂层牢固,使用寿命长。扫描电子显微镜研究结果表明多孔聚合物涂层石英纤维均匀致密,表面呈高度交联及疏松多孔结构;通过化学键合将纳米金修饰到多孔聚合物涂层表面,得到纳米金多孑孔聚合物涂层纤维,采用化学键合的方法将腺苷适配体固定到纳米金多孔聚合物涂层纤维表面,制备得到腺苷适配体/纳米金/多孔聚合物涂层SPME纤维萃取头,利用纳米金高比表面积及良好的生物识别性能,显著提高核酸适配体固载量,增强萃取容量。并对腺苷适配体键合条件进行优化,最佳适配体键合条件为:适配体键合时间为24 h、键合溶液为PBS缓冲液,采用Oligreen荧光染料法测量腺苷适配体的荧光强度,计算得到腺苷适配体的键合量,分析结果表明,腺苷适配体键合率为13%,键合量为0.0506μg,相对标准偏差(RSD)为9.2%。
3.开展了腺苷适配体/纳米金/多孔聚合物涂层萃取性能及其应用研究,优化了核酸适配体/纳米金/多孔聚合物涂层-SPME萃取条件,得到最佳萃取条件为:6-巯基己醇封闭时间为2.0 h、萃取溶剂为20 mM Tris-HC1、解吸溶剂为80%乙腈水溶液、Mg2+浓度为5.0 mM、萃取时间为60 min、解吸时间为15 min。以乱序适配体为对照,根据优化的萃取条件对腺苷适配体/纳米金多孔聚合物涂层萃取头选择性、选择容量进行了研究,腺苷适配体/纳米金/多孔聚合物涂层对腺苷的萃取量为1.39 ng,结果表明,腺苷适配体/纳米金/多孔聚合物涂层对腺苷具有高选择性识别能力。建立了腺苷适配体/纳米金/多孔聚合物涂层-SPME-LC/MS/MS联用测定腺苷的分析方法,线性范围为0.005-0.10μg/mL,检出限为0.0027μg/mL,该方法用于检测0.05μg/mL、0.01μg/mL加标血清样品中腺苷,回收率分别为87.6%、75.4%。