分子印跡技術(shù)結(jié)合殼聚糖檢測(cè)食品中抗生素的電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、抗生素是微生物的代謝產(chǎn)物，具有殺滅或抑制微生物生長(zhǎng)的作用?？股刈鳛橐环N藥物被廣泛用于治療各種細(xì)菌感染或抑制致病微生物感染。近年來(lái)，抗生素在畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，導(dǎo)致了它在食品中的殘留量逐年增加。人類長(zhǎng)期攝入含有過(guò)量抗生素的食品會(huì)使抗生素在體內(nèi)蓄積，使人體對(duì)抗生素產(chǎn)生抗藥性，對(duì)人體有很多毒副作用。食品中抗生素殘留問(wèn)題受到世界各國(guó)的極大重視，很多國(guó)家制定了食品中各種抗生素的最大殘留限量指標(biāo)。但檢測(cè)抗生素的傳統(tǒng)方法均有一定局限性，

2、因此，探索一種靈敏、高效檢測(cè)抗生素含量的方法是很有必要的。
　　 本文利用分子印跡技術(shù)的特異性結(jié)合殼聚糖和各種納米材料的優(yōu)良性能構(gòu)建了分別檢測(cè)食品中紅霉素、土霉素、金霉素、四環(huán)素和新霉素等五種抗生素的分子印跡傳感器。這些傳感器對(duì)待測(cè)抗生素均具有較低的檢測(cè)限和較寬的線性范圍，并具有良好的重復(fù)性、選擇性和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在實(shí)際樣品檢測(cè)中得到了很好的回收率。
　　 本論文主要進(jìn)行了以下幾方面研究:
　　 1、利用殼聚糖-

3、鉑納米粒子復(fù)合物和石墨烯-納米金復(fù)合物修飾的金電極構(gòu)建了一種新型的能快速靈敏檢測(cè)紅霉素的電化學(xué)分子印跡傳感器。殼聚糖-鉑納米粒子和石墨烯-納米金納米復(fù)合物的協(xié)同作用可以提高傳感器的電流響應(yīng)和檢測(cè)靈敏度。制備分子印跡聚合物時(shí)紅霉素和2-巰基煙酸分別被用作模板分子和功能單體，它們首先通過(guò)Au-S鍵和氫鍵作用自組裝在殼聚糖-鉑納米粒子/石墨烯-納米金/金電極表面，然后再通過(guò)電聚合氯金酸、2-巰基煙酸和紅霉素得到分子印跡聚合物。該傳感器用循環(huán)伏

4、安法、掃描電子顯微鏡、紫外可見(jiàn)光譜和計(jì)時(shí)電流檢測(cè)來(lái)表征。傳感器的線性范圍為7.0×10-8mol/L～9.0×10-5 mol/L，最低檢測(cè)限為2.3×10-8 mol/L(S/N=3)。該傳感器表現(xiàn)出對(duì)紅霉素檢測(cè)的高選擇性、極好的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性，并已被成功應(yīng)用到實(shí)際樣品檢測(cè)中。
　　 2、利用最優(yōu)化層數(shù)的殼聚糖-多壁碳納米管復(fù)合物多層膜和金納米粒子構(gòu)建了一種靈敏測(cè)定土霉素的分子印跡電化學(xué)傳感器。最優(yōu)化層數(shù)的殼聚糖-多壁碳納米管

5、復(fù)合材料和金納米粒子極大地促進(jìn)了傳感器的電子傳遞過(guò)程。分子印跡聚合物以土霉素為模板分子，鄰苯二胺為功能單體通過(guò)電聚合方法合成。用循環(huán)伏安法和掃描電子顯微鏡對(duì)分子印跡聚合物的電聚合和洗脫效果進(jìn)行了表征。在實(shí)驗(yàn)最佳條件下，制備的分子印跡傳感器對(duì)土霉素具有良好的選擇性、重復(fù)性和穩(wěn)定性。該傳感器檢測(cè)土霉素的線性范圍為3.0×10-8 mol/L～8.0×10-5 mol/L，最低檢測(cè)限為2.7×10-8 mol/L(S/N=3)。制備的傳感器在

6、實(shí)際樣品測(cè)定中有良好的回收率。
　　 3、通過(guò)逐步修飾β環(huán)糊精-多壁碳納米管復(fù)合物和納米金-聚酰胺胺樹(shù)狀分子復(fù)合物到金電極上構(gòu)建了一個(gè)特異性識(shí)別金霉素的電化學(xué)分子印跡傳感器。分子印跡聚合物層是該傳感器的最外層，殼聚糖衍生物作為功能單體，金霉素作為模板分子。通過(guò)循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法表征傳感器的電化學(xué)行為。該分子印跡傳感器的線性范圍為9.0×10-8～5.0×10-5 mol/L，最低檢測(cè)限為4.954×10-8 mol/L(S/

7、N=3)。該傳感器對(duì)金霉素的測(cè)定表現(xiàn)出很高選擇性和很好的穩(wěn)定性。該傳感器已被成功應(yīng)用于實(shí)際樣品中金霉素的定量分析。
　　 4、結(jié)合分子印跡技術(shù)，四氧化三鐵-多壁碳納米管-二氧化硅-殼聚糖復(fù)合物和石墨烯-納米金-殼聚糖復(fù)合物構(gòu)建了一種檢測(cè)四環(huán)素的電化學(xué)傳感器。四氧化三鐵-多壁碳納米管-二氧化硅-殼聚糖復(fù)合物和石墨烯-納米金-殼聚糖復(fù)合物均具有良好的導(dǎo)電性和大的比表面積，能增強(qiáng)傳感器的響應(yīng)靈敏度。分子印跡聚合物通過(guò)電聚合方法制備，四

8、環(huán)素為模板分子，鄰苯二胺被用作功能單體。傳感器的電化學(xué)性質(zhì)通過(guò)循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法表征。該傳感器的線性范圍為5.00×10-8～1.00×10-4 mol/L，最低檢測(cè)限為3.65×10-8 mol/L(S/N=3)，該四環(huán)素傳感器具有選擇性好，穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并已成功應(yīng)用到牛奶和蜂蜜樣品中四環(huán)素的測(cè)定。
　　 5、將殼聚糖-銀納米粒子復(fù)合物、石墨烯-碳納米管復(fù)合材料和分子印跡聚合物的特異性識(shí)別作用結(jié)合起來(lái)構(gòu)建了一種新型的新霉

9、素傳感器。用電聚合方法制備分子印跡聚合物，其中新霉素和吡咯分別被用作模板分子和功能單體。分子印跡聚合物膜的性能用掃描電子顯微鏡和傅里葉變換紅外光譜表征，傳感器構(gòu)建過(guò)程的電化學(xué)性質(zhì)用循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)影響傳感器性能的各種實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化選擇，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，傳感器的線性范圍為9.0×10-9 mol/L～7.0×10-6 mol/L，最低檢測(cè)限為7.63×10-9 mol/L(S/N=3)。該傳感器對(duì)新霉素有很強(qiáng)的親