基于聚吡咯納米材料的制備及其在肉品成分檢測中的應(yīng)用.pdf

1、決定消費(fèi)者購買欲望是肉的食用品質(zhì)。肉的食用品質(zhì)主要包括其風(fēng)味、嫩度、色澤、多汁性、香氣等，這和肉中的內(nèi)源性成分的濃度和穩(wěn)定性相關(guān)。所以，如何快速、精準(zhǔn)的檢測到肉中的這些內(nèi)源性成分成為當(dāng)前研究者們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。本論文緊緊地抓住現(xiàn)有和肉色相關(guān)聯(lián)的蛋白檢測方法還不能滿足生物檢測需求的重要科學(xué)問題，結(jié)合了納米材料與生物傳感技術(shù)，在分子水平與納米尺度上設(shè)計(jì)并合成具有良好生物相容性的納米材料，并且組裝構(gòu)建至生物傳感，通過電化學(xué)的實(shí)驗(yàn)，對這類生物傳

2、感器電化學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的檢測和分析，定量快速地檢測肉中的內(nèi)源性成分。
　　聚吡咯(PPy)因電導(dǎo)率高、環(huán)境穩(wěn)定性好與易于化學(xué)或電化學(xué)聚合等等優(yōu)點(diǎn)而備受廣泛關(guān)注。而且納米粒子具有了比表面積大、催化效率高、吸附能力強(qiáng)、表面反應(yīng)活性高和表面活性中心多等等特性，可以改善聚吡咯材料的強(qiáng)的化學(xué)惰性與紫外吸收的光學(xué)性質(zhì)。因此本論文在利用聚吡咯，兩親性聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷(PEO-PPO-PEO)嵌段共聚物Pluronic F12

3、7(F127)和金納米粒子(Au NPs)，合成了PPy-F127 NPs，PPy-Au NPs，PPy-F127-Au NPs，并將這三種材料修飾到電極表面，以電化學(xué)方法為基礎(chǔ)，選取肉品品質(zhì)最常用的指標(biāo)(乳酸、肌紅蛋白(Mb)、肌苷酸(IMP))作為典型研究對象，構(gòu)建了幾種快速檢測這三種成分的電化學(xué)方法，為進(jìn)一步推動與肉色相關(guān)的蛋白高效檢測技術(shù)的發(fā)展提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。具體內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.基于PPy-F127 NPs的

4、生物傳感器檢測肉品中乳酸的含量。采用一步合成法成功合成了PPy-F127 NPs。利用透射電鏡，研究了PPy-F127 NPs的結(jié)構(gòu)形貌，利用紫外光譜，元素分析表征了PPy-F127 NPs的成功合成。并對PPy-F127 NPs的生物相容性進(jìn)行了評價(jià)，實(shí)驗(yàn)證明PPy-F127 NPs具有良好的生物相容性。在玻碳電極(GCE)電極表面修飾PPy-F127 NPs，利用靜電吸附原理在PPy-F127 NPs/GCE修飾上乳酸氧化酶(LOx

5、)，乳酸氧化酶催化電解液中的乳酸，產(chǎn)生電化學(xué)信號。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下檢測乳酸含量，線性范圍為0.015-37.5mM，線性回歸方程為I(μA)=0.02353c(mM)+1.4135(R2=0.9939)，檢測限為0.0088mM。通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)該生物傳感器對尿酸，抗壞血酸，葡萄糖，半胱氨酸具有良好的抗干擾能力。該生物傳感器可以用于實(shí)際樣品的檢測，且結(jié)果獲得令人滿意的結(jié)果。
　　2.基于PPy-Au NPs和肌紅蛋白適配體(MB

6、A)的特異性結(jié)合構(gòu)建肌紅蛋白適體傳感器。采用一步綠色合成法成功制備了PPy-Au NPs納米雜化材料，利用透射電鏡，研究PPy-Au NPs的結(jié)構(gòu)形貌，利用紅外光譜、漫反射紫外、紫外光譜對PPy-Au NPs進(jìn)行表征，圓二色譜用來估測PPy-Au NPs的生物相容性。用PPy-Au NPs修飾玻碳電極(PPy-Au NPs/GCE)，并在修飾的電極表面嫁接上肌紅蛋白適配體(MBA/PPy-Au NPs/GCE)，該修飾電極能特異性綁定識

7、別肌紅蛋白，形成Mb/MBA/PPy-Au NPs/GCE。由于肌紅蛋白不導(dǎo)電，一旦肌紅蛋白被綁定到MBA/PPy-Au NPs/GCE表面，就能夠阻礙電極表面電子的傳遞。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下，該適體傳感器的檢測線性范圍為0.0001-0.15g/L，檢測限為30.9ng/mL。將適體傳感器用于實(shí)際樣品檢測，適體傳感器具有良好的抗干擾能力，具有可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　3.基于PPy-F127-Au NPs構(gòu)建過氧化物酶/5'-核苷酸酶(

8、peroxidase/5'-nucleotidase)雙酶生物傳感器檢測肌苷酸含量。綜合PPy，F(xiàn)127，Au NPs的優(yōu)良特性，我們成功合成了PPy-F127-Au NPs。通過紅外光譜，紫外光譜驗(yàn)證PPy-F127-Au NPs的成功合成，通過透射電鏡觀察PPy-F127-Au NPs的形貌特征，用圓二色譜估測PPy-F127-Au NPs的生物相容性，并用表面接觸角實(shí)驗(yàn)測定PPy-F127-Au NPs的生物相容性和親水性。分析雙