金磁复合微粒的制备及在氯霉素检测中的应用探讨

摘要

金磁复合微粒Fe3O4/Au具备良好的磁学性能和生物相容性，在生物医学、环境监测和食品安全检测领域得到了广泛的关注。本文研究了Fe3O4-PEI复合微粒和两种Fe3O4/Au复合微粒的制备，并对三者的形貌、晶体结构、光学性能、磁学性能等方面进行了表征;以多层复合型Fe3O4/Au微粒为载体，构建磁分离酶联免疫检测体系，探讨其在氯霉素检测中的应用价值。本文的具体研究内容如下:
　　 1、氨基化磁性复合微粒Fe3O4-PEI的制备
　　 采用溶剂热法制备氨基化的磁性复合微粒Fe3O4-PEI，此复合微粒为球形，具有良好的分散性和晶体结构，并且粒径随反应时间的延长而增大，随乙酸钠用量的增加而减小。通过控制这两方面实验因素得到100 nm-400 nm范围内的Fe3O4-PEI复合微粒。其中，粒径在100nm-200nm范围内的磁性微粒生物毒性较低，磁学性能不受微粒团聚的影响。因此选择粒径约为150nm的样品用于金磁复合微粒的制备。
　　 2、金磁复合微粒的制备
　　 以粒径约为150 nm的Fe3O4-PEI复合微粒为核心，表面包被胶体金制备两种金磁复合微粒。经比较发现，多层复合型比组装型具有更高的胶体金包被率。多层复合型金磁微粒的粒径约为180nm;光学性能良好，在560nm附近有明显的特征吸收峰;磁饱和度约为40.4 emu/g，比Fe3O4-PEI复合微粒降低了33.3％。因此，多层复合型金磁微粒可作检测体系的固相载体，制备免疫磁珠。
　　 3、免疫磁珠和酶标氯霉素的制备
　　 将多层复合型Fe3O4/Au微粒与氯霉素多克隆抗体结合得到免疫磁珠，偶联反应在25 min后基本结束，最佳pH为8.0，最佳抗体使用量为1200μg，且得到抗体的平均包被率约为27.27％。此外，采用高碘酸钠氧化法制备了酶标记氯霉素抗原(HRP-CAP)，结果显示其浓度为0.413 mg/mL，酶活损失为8.55％，偶联率为6.65。
　　 4、磁分离酶联免疫检测体系的建立及在氯霉素检测中的应用探讨
　　 根据最佳制备条件，获得免疫磁珠和酶标氯霉素，将它们与氯霉素标准溶液竞争结合建立磁分离酶联免疫检测体系，初步探究该体系检测牛奶中氯霉素含量的可行性。研究结果显示氯霉素含量在1 ng/mL-10 ng/mL范围内，氯霉素浓度与百分吸光度值有较好的线性关系，其回归方程为y=-8.2501x+92.020(R2=0.9843)，IC50为5.1 ng/mL。此外，该检测体系对甲砜霉素和氟甲砜霉素的交叉反应率分别为1.3％和2.1％，具有较好的特异性。将其应用于牛奶样品中的氯霉素检测，回收率在84.70％-87.55％之间，批内变异系数为2.39％-7.39％，批间变异系数为5.10％-5.68％，满足对氯霉素残留检测的要求。此磁分离酶联免疫法可以提高检测的灵敏度和特异性，在食品安全检测中有重要的实际应用价值。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 磁性纳米材料的研究现状

1．1．1 磁性纳米材料的制备

1．1．2 磁性纳米材料的表面修饰

1．2 金磁复合微粒的研究现状

1．2．1 金磁复合微粒概述

1．2．2 金磁复合微粒的制备

1．2．3 金磁复合微粒的应用

1．3 本课题的研究目的和主要内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 主要内容

第二章 Fe3O4-PEI复合微粒的制备

2．1 实验材料及仪器

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验仪器

2．2 实验方法

2．2．1 Fe3O4-PEI复合微粒的制备

2．2．2 不同粒径Fe3O4-PEI复合微粒的制备

2．3 结果与讨论

2．3．1 Fe3O4-PEI复合微粒的形貌表征

2．3．3 Fe3O4-PEI复合微粒的元素分析

2．3．3 Fe3O4-PEI复合微粒的晶体结构

2．3．4 Fe3O4-PEI复合微粒的粒径影响因素

2．4 本章小结

第三章 Fe3O4／Au复合微粒的制备

3．1 实验材料及仪器

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验仪器

3．2 实验方法

3．2．1 组装型Fe3O4／Au微粒的制备

3．2．2 多层复合型Fe3O4／Au微粒的制备

3．3 结果与讨论

3．3．1 两种金磁复合微粒的形貌比较

3．3．2 多层复合型Fe3O4／Au微粒的光学性质

3．3．3 多层复合型Fe3O4／Au微粒的磁学性质

3．4 本章小结

第四章 免疫磁珠和酶标抗原的制备

4．1 实验材料及仪器

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验仪器

4．2 实验方法

4．2．1 免疫磁珠的制备

4．2．2 酶标抗原的制备及测定

4．3 结果与讨论

4．3．1 免疫磁珠制备的条件优化

4．3．2 酶标抗原表征

4．4 本章小结

第五章 磁分离酶联免疫法检测氯霉素

5．1 实验材料及仪器

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验仪器

5．2 实验方法

5．2．1 磁分离酶联免疫检测体系建立

5．2．2 牛奶预处理方法研究

5．2．3 检测体毒评价

5．3 结果与讨论

5．3．1 氯霉素测定标准曲线

5．3．2 不同预处理方法对氯霉素回收率影响

5．3．3 灵敏度

5．3．4 特异性

5．3．5 准确度与精密度

5．4 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

声明