基于量子点的阳极溶出伏安法检测黄曲霉毒素B1

摘要

黄曲霉毒素毒性大，具有很强的致癌性、致突变性、致畸性。黄曲霉毒素的超标不仅严重危害人们的身体健康，更降低了我国农产品的国际市场竞争力。由于国内外标准不统一，国内检测合格的产品在国外并不达标，西方先进国家更是借此实施贸易壁垒，给我国农产品的出口造成了巨大损失。
　　黄曲霉毒素中黄曲霉毒素 B1（AFB1）的毒性最强，污染最严重，常以 AFB1为主要指标作，评价黄曲霉毒素污染。世界各国均针对食品中 AFB1的最大检出量制定了严格的标准，这对检测方法的灵敏度提出了较高要求。目前，AFB1的检测方法主要有薄层层析法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）及免疫分析法等。其中酶联免疫法操作简单、特异性强、测定快速，在食品安全检测中有着广泛的应用。但在实际应用中存在一系列问题，如酶的活性易受反应条件影响，试剂的寿命较短，显色液需要低温保存等，这些问题的存在限制了方法的实际应用。
　　量子点是一种新兴的纳米材料，具有良好的光学特性和电化学性质，将量子点作为标记物结合到 AFB1的单克隆抗体（MAb）上，利用电化学方法测定量子点中的金属含量，从而间接测定出样品中 AFB1的浓度。通过这种方法可以改善酶联免疫法存在的问题，并能有效地提高检测方法的灵敏度。本文主要研究内容和结论如下：
　　1、MAb-PbS偶联物的制备
　　以巯基乙酸为稳定剂，Pb(NO3)2、Na2S为原料，在常温、常压，稳定剂用量为11μL，pH9.5的条件下合成了粒径均匀、水溶性好的PbS量子点，通过透射电镜、XRD衍射等对PbS量子点表征可知，制得的量子点分散均匀，平均粒径约为3-5nm，属面心立方晶系。采用共价结合的方式，以NDC、NHS为交联剂将制得的PbS量子点与MAb（1.0mg/mL）偶联，制备了MAb-PbS QDs偶合物，通过荧光光谱、生物活性鉴定，表明PbS量子点成功标记到了MAb上，偶联量子点后的MAb效价虽有所降低，但仍然保持着特异性结合的生物活性，为建立AFB1的电化学免疫分析方法奠定了基础。
　　2、同位镀汞阳极溶出伏安法的条件优化
　　以底液、pH、汞液浓度、富集电位、富集时间、搅拌速度、方波频率、电位增量、方波幅度为影响因素进行条件优化。得到最优条件为：底液为HAc-NaAc缓冲溶液，pH4.5，汞液浓度1mg/mL，富集电位-1.0V，富集时间240s，电极旋转速度400r/min，方波频率30Hz，电位增量4mV/s，方波幅度25mV。在此条件下，峰电流 i与Pb浓度 C之间存在较好的正相关，线性范围1～80μg/L，I（μA）=1.136+0.2175C（μg/L），相关系数为0.9963，检测限0.3μg/L。
　　3、基于MAb-PbS的电化学免疫检测 AFB1的新方法的建立
　　成功建立了基于 MAb-PbS的电化学免疫检测 AFB1的新方法。实验结果表明在孵育时间为60min，MAb-PbS的稀释倍数为5时，电流信号最大；在此条件下，建立标准曲线，检测的线性范围为0.1-30ng/mL，IC50为0.814μg/L，检出限为0.046μg/L； AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1与AFB1单抗的交叉反应率分别为100％、11%、2.6%、5.7%，3.5%；花生样品中 AFB1的加标回收率为91.4%-103.1%；检测结果与HPLC的结果比对，具有很好的一致性，无显著差异。综上，基于MAb-PbS的电化学竞争免疫检测法灵敏度高、检测限低、特异性强、方法结果准确、可靠，可以作为AFB1的检测方法。将电化学免疫检测法和 PbS荧光检测法对比发现，IC50从5.003μg/L降为0.814μg/L，检测限从0.212μg/L降为0.046μg/L，表明电化学免疫检测法具有更高的灵敏度，更低的检测限。
　　4、基于MAb-(PbS)2的电化学免疫检测 AFB1的新方法的建立
　　通过层层自组装技术，利用链霉亲和素-生物素体系合成了 MAb-(PbS)2，并以此为信号探针，建立了 AFB1的电化学竞争免疫检测的新方法。实验结果得出，线性范围为：0.04-15ng/mL，IC50为0.266μg/L，检出限为0.018μg/L。与PbS荧光检测法、电化学免疫检测法对比，电流信号显著增强，灵敏度显著提高，检测限进一步下降。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

图目 录

表 目 录

1绪论

1.1 黄曲霉毒素概况

1.2 量子点的性质、合成和应用

1.3 本课题的研究意义及研究内容

2 MAb-PbS 偶联物的制备

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 结论

3 同位镀汞阳极溶出伏安法的条件优化

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 结论

4 基于MAb-PbS的AFB1电化学免疫检测新技术

4.1 材料和方法

4.2 结果与分析

4.3 结论

5 基于MAb-(PbS)2的电化学免疫检测方法的建立

5.1材料与方法

5.2 结果与分析

5.3 结论

结论与创新

参考文献

在学研究成果

致谢