基于金属纳米团簇的荧光传感器在食品安全检测中的应用研究进展

食品安全事件频繁发生,给人类健康造成了极大的威胁和危害,为保证食品的品质与安全,建立灵敏、准确、快速、简单易操作的检测方法尤为重要。金属纳米团簇作为一种荧光纳米材料,具有光稳定性、生物相容性、低毒性等优点,已被应用于细胞标记、生物成像、分析检测等领域。以食源性致病菌、抗生素残留、重金属离子三种广泛存在且毒性较大的食品污染物为例,本文概述了荧光金属纳米团簇在食品安全检测中的应用,包括不同荧光金属纳米团簇的制备方法、对目标物的传感机制、传感器的性能等内容。重点介绍了金属纳米团簇与目标分析物间的相互作用机制,以期为食品中污染物荧光检测法的构建提供一定的理论基础;同时为进一步拓展金属纳米团簇在食品分析检测领域的应用提供新的思路。     

基于罗丹明B荧光猝灭构建食用油脂过氧化值检测模型

以经典碘量法为基础,构建油脂过氧化值荧光分析新方法.在含有KI 的醋酸-醋酸钠缓冲介质中,罗丹明B(RhB)在580 nm 处有一个荧光峰,当有油脂存在时,油脂过氧化物可将I-氧化为可溶性碘(I3-),I3-对罗丹明B具有荧光猝灭作用,使荧光信号强度减弱甚至消失.在模拟状态下,以H2O2标准溶液作过氧化物对照品,基于"...     

色氨酸荧光猝灭法测定海带中碘离子

研究碘离子对色氨酸的荧光猝灭效应,旨在建立色氨酸荧光猝灭法测定海带中碘离子。在p H=6.0的磷酸缓冲液中,加入不同浓度的碘离子,测定色氨酸溶液的荧光光谱及强度的变化。试验表明,色氨酸具有释放荧光的特性,最佳激发和发射波长分别为223 nm和352 nm。碘离子对色氨酸的荧光具有猝灭作用。色氨酸浓度为10μmol/L时,碘离子对色氨酸的荧光猝灭呈线性关系,根据猝灭程度可计算出碘离子的浓度,该方法的检测限为1.64μmol/L。根据该方法检测了两种海带样品中的碘离子,其浓度为637μg/g干重(Laminaria japonica Aresch)和621μg/g干重(Saccharina japonica)。     

基于金纳米团簇/氧化石墨烯的高灵敏复合荧光纳米传感器检测水产品中重金属汞离子

目的 建立基于Apt@AuNCs/GO的高灵敏复合荧光纳米传感器检测水产品中汞离子(Hg2+)的方法。方法 以寡核苷酸序列为模板通过一步法快速合成具有直接特异性识别Hg2+能力的金纳米团簇(Apt@AuNCs); Apt@AuNCs作为荧光能量供体, 与氧化石墨烯(graphene oxide, GO)纳米片结合, 形成Apt@AuNCs/GO复合荧光纳米体系, 此时, Apt@AuNCs荧光被GO猝灭; Hg2+以T-Hg2+-T结构与Apt@AuNCs结合, 使得Apt@AuNCs脱离GO表面, 体系荧光得到恢复, 从而实现Hg2+的快速荧光法检测。结果 最佳检测条件为: 选择适配体序列为C12T2CT3CT2C4T2GT3GT2、GO质量浓度为0.30 mg/mL、激发波长为345 nm、GO与Apt@AuNCs孵育时间为35 min。该方法的Hg2+检出限约为0.189 nmol/L, 定量限约为0.63 nmol/L, 线性范围为0.5~10.0 nmol/L。选择小龙虾和鲢鱼作为实际检测样品, 通过标准加入法进行测试, 其加标回收率为87.18%~109.90%。结论 该复合荧光纳米体系无需复杂预处理, 实现了对实际样品中Hg2+的现场、简单快速且高灵敏的测定, 为水产品中Hg2+的检测提供了一种新思路。     

硫代乙醇酸修饰CdS量子点荧光猝灭法测定呋喃西林

为了对水产品中呋喃西林进行简单、灵敏分析,本论文建立了一种检测呋喃西林的荧光分析方法。以硫代乙醇酸修饰的CdS量子点(TGA-CdS QDs)为荧光探针,在pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,呋喃西林使TGA-CdS QDs荧光猝灭,据此建立了基于TGA-CdS QDs荧光猝灭法检测呋喃西林含量的新方法。在最佳实验条件下,检测线性范围为2.0×10-6~1.0×10-4mol/L,线性回归方程F0/F=17467 C(mol/L)+0.9918,相关系数为0.9984,检出限为7.12×10-7mol/L。方法应用于小虾呋喃西林含量的测定,回收率在95.6%~97.0%之间。     

荧光猝灭法测定鱼肉中苯胺绿含量

以水热法制备巯基乙酸修饰的Cd Te量子点,发现Cd Te量子点溶液中加入苯胺绿可使其荧光强度降低,据此建立一种测定苯胺绿含量的荧光分光光度法。在最佳实验条件下,苯胺绿浓度在1.0~10.0μmol/L与Cd Te量子点的荧光猝灭强度呈良好线性关系,相关系数r为0.999 3,检出限为0.018μmol/L。该方法用于鱼肉中苯胺绿含量的测定,回收率在97.6%~103.2%。     

基于铜纳米团簇的纳米探针比色法检测牛奶中胆固醇含量

基于铜纳米团簇的纳米技术建立简便快速检测牛奶中胆固醇含量的方法。采用铜纳米团簇模拟辣根过氧化物酶催化活性,在胆固醇氧化酶存在条件下,胆固醇被催化氧化产生双氧水,双氧水在铜纳米团簇作用下氧化愈创木酚显色。在优化条件下,比色法检测胆固醇的线性范围为40～320 μg/mL,检出限为5 μg/mL,回收率为99.8%～101.2%。该方法用于牛奶实际样品中检测,精密度、重现性、稳定性和准确性均较好,可作为测定牛奶中胆固醇含量的快速检测方法。     

Fe(Ⅲ)-KI-RB体系荧光猝灭法间接测定微量铁

研究Fe3+与过量KI反应生成I3-对罗丹明B荧光信号的猝灭作用。在盐酸介质中,Fe3+与过量KI反应生成I3-,I3-与罗丹明B形成离子缔合物,猝灭罗丹明B分子的内源性荧光,使其荧光强度显著降低。据此,建立Fe(Ⅲ)—KI—RB体系间接测定铁的荧光分析方法。体系的最大激发波长和最大发射波长分别为352 nm和580 nm,铁(Ⅲ)含量在0.02~4.50μg/25 m L范围内与罗丹明B荧光猝灭值ΔF呈良好的线性关系,方法的检出限为0.006μg/25 m L,用该法测定花生中微量铁,相对标准偏差小于2%,加标回收率在96.7%~101.0%,结果满意。     

荧光猝灭法快速测定食品中苏丹红I的含量

在乙醇介质中,λex/λem=280/495 nm由于强荧光染料吖啶黄的荧光与苏丹红I的吸收光的等色性,苏丹红I能够有效吸收吖啶黄发出的荧光,使其荧光猝灭,依此建立荧光测定苏丹红I的新方法,该方法快速简便其线性范围为:1.5×10-6mol/L～3.510-5mol/L.用于辣椒、辣椒酱食品中痕量苏丹红I的测定,相对标准偏差为:0.8%～2.7%.回收率为:89.5%～109.0%,方法检出限为:6.4×10-7mol/L.     

壳聚糖-活性红4缔合体系的荧光猝灭与共振瑞利散射光谱分析及其在壳聚糖定量分析中的应用

在弱酸性Britton-Robinson缓冲体系中,壳聚糖对活性红4存在荧光猝灭作用,在激发波长（λEx）/发射波长（λEm）=285 nm/341 nm处,在0.050～2.00 μg/mL质量浓度范围内,其荧光猝灭程度与壳聚糖质量浓度呈良好的线性关系。线性方程为ΔF=68.78c＋2.648（c,μg/mL）,R2=0.999 2,检出限为0.039 μg/mL。在相同的介质环境中,壳聚糖-活性红4离子缔合体系于波长342 nm处产生强烈的共振瑞利散射特征峰,共振瑞利散射强度与壳聚糖质量浓度c呈良好线性关系,在0.050～6.00 μg/mL质量浓度范围内,线性方程为：ΔI=681.31c＋114.95（c,μg/mL）,R2=0.999 1,检测限为0.033 μg/mL。据此,建立以活性红4为探针定量分析壳聚糖的2 种新方法：荧光猝灭法和共振瑞利散射法。同时,将2 种方法就壳聚糖分子质量对测定结果准确性的影响进行研究。将2 种新方法应用于实际样品的定量检测,测定结果基本一致,且回收率结果令人满意。     

基于金纳米簇与纳米金的荧光内滤效应检测脂肪酶活性

目的 建立一种基于吐温80自氧化作用催化纳米金形成与荧光内滤机制,相对简单、快速、适用于蛋白浓度较高的游离酶的脂肪酶活性检测方法。方法 使用金纳米簇作为荧光基团,纳米金作为吸收剂,基于荧光内滤机制测定游离脂肪酶活力。设置对照试验对吐温80浓度、氯金酸浓度、温度、pH等反应条件进行优化,探索最适条件下脂肪酶水解反应时间及吐温80还原纳米金的时间并对反应体系进行抗干扰检测,验证该方法的可行性。结果 当脂肪酶酶活力在13.5～15092.0 U/L时,荧光强度的差值随脂肪酶活力的升高而增加,相关系数为0.9977,脂肪酶活力的检出限为2.34 U/L (信噪比为3)。结论 该方法操作相对简单、快速、检测范围较大、灵敏度高,具有实用性,可适用于蛋白浓度较高的游离酶的脂肪酶活力测定。     

Inhibition of the activity of mushroom tyrosinase by alkylbenzoic acids

The inhibition kinetics of alkylbenzoic acids on the diphenolase activity of mushroom tyrosinase have been investigated. The results show that the alkylbenzoic acids assayed can lead to reversible inhibition of the enzyme; furthermore, o-toluic acid and m-toluic acid are mixed-type inhibitors and p-alkylbenzoic acids are uncompetitive inhibitors. The inhibition constants have been determined. For these p-alkylbenzoic acids, the inhibition strength follows the order: p-toluic acid < p-ethylbenzoic acid < p-propylbenzoic acid < p-isopropylbenzoic acid < p-tert-butylbenzoic acid < p-butylbenzoic acid < p-pentylbenzoic acid < p-hexylbenzoic acid < p-heptylbenzoic acid < p-octylbenzoic acid, indicating that the hydrophobic p-alkyl group played an important role in the inhibition of the enzyme. The inhibitory effects were potentiated with increasing lengths of the hydrocarbon chains. The inhibitory effects of o-toluic acid and p-isopropylbenzoic acid on the monophenolase activity have also been studied. The results show that both o-toluic acid and p-isopropylbenzoic acid can lengthen the lag time and decrease the steady-state activity of the enzyme.     

沙棘黄酮对酪氨酸酶活力抑制作用的研究

研究沙棘黄酮对酪氨酸酶活性的抑制作用。实验测定了沙棘黄酮分别在温度、pH、时间、底物浓度、酶液加入量等因素条件下对酪氨酸酶活力的影响。结果显示,沙棘黄酮对酪氨酸酶活性的抑制率随着时间的延长,底物浓度的增加,酶量的增加而增强,而且在35℃及pH7.1时沙棘黄酮对酪氨酸酶活力的抑制作用最强可达到47.45%。说明沙棘黄酮对酪氨酸酶的活性具有较强的抑制作用。     

固态酶型时间温度指示器的研发

目的开发出一种新型的以酪氨酸酶酶促褐变原理为基础的固态酶型时间温度指示器(time-temperature indicator,TTI)。方法通过单因素实验,确定各因素的取值范围,并建立以TTI指示时间为响应值,以酪氨酸含量、酪氨酸酶含量以及聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)浓度为自变量的数学模型。结果根据响应面模型预测,确定了TTI达到最长时间时各因素的取值:酪氨酸30.08 mg,酪氨酸酶0.30 m L,PVA15.18%,此时TTI的最长指示时间可以达到50.48 h。结论优化了固态酶型时间温度指示器,并确定了该指示器的最长指示时间,为该指示器的应用提供了基础。     

紫娟茶提取物对酪氨酸酶活性的抑制作用

首先对从蘑菇中提取的酪氨酸酶的反应条件进行了探讨。采用单因素和正交实验确定了酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性的最适反应条件。结果显示单酚酶最适反应条件为:底物L-酪氨酸为10.0mmol/L,酪氨酸酶为0.30g/mL,反应时间为15min,反应温度为30℃;二酚酶最适反应条件为:底物邻苯二酚为7.5mmol/L,酪氨酸酶为0.035g/mL,反应时间为15min,反应温度为15℃。然后对紫娟茶的3种提取物的酪氨酸酶活性的抑制作用进行了探讨。结果表明,3种提取物对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性均有较好的抑制作用,特别是含有花青素和茶多酚混合物的提取物I的抑制作用最强;3种提取物对单酚酶和二酚酶的半抑制浓度IC50分别为6.85×10-4、8.21×10-4、16.29×10-4g/mL和6.37×10-4、7.62×10-4、13.53×10-4g/mL。      

基于DNA保护的银纳米簇荧光探针检测啶虫脒

目的设计合成DNA-AgNCs荧光探针用于检测啶虫脒。方法以啶虫脒的适配体DNA为保护剂,硼氢化钠为还原剂还原AgN03,合成发射波长为421nm的DNA-AgNCs。啶虫脒溶液与该纳米簇混合时,荧光强度降低,根据该现象检测啶虫脒。结果在37℃的条件下,啶虫脒于DNA-AgNCs体系中(在pH=7.0的磷酸缓冲溶液中)反应60 min后荧光猝灭,啶虫脒的浓度在5～200μmol/L范围内呈现出良好的线性关系,检出限为2.8μmol/L(S/N=3)。结论该检测方法较简单,易操作,快速、准确、灵敏,适用于测定啶虫脒。     

基于荧光猝灭法的复合GA/EGCG与热变性乳清蛋白相互作用机制

目的:开发新型食品功能因子载体,有效调控载体在加工、运输和储存过程中功能因子的释放特性。方法:在不同温度(298.2,304.2,310.2 K)下,采用不同摩尔比(1∶0,3∶1,1∶1,1∶3,0∶1)复配的没食子酸(GA)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与热变性乳清蛋白(HWPI)之间相互作用,利用荧光猝灭法探究其相互作用机制。结果:与GA相比,EGCG与HWPI的亲和性更强,二者共存时,互相抑制彼此与HWPI的结合,结合常数均减小,亲和性降低;EGCG与HWPI的预先结合会促进低浓度、却抑制高浓度GA与HWPI的结合,而GA与HWPI的预先结合会抑制EGCG与HWPI的进一步结合。GA、EGCG与HWPI结合主要驱动力为离子作用力和疏水作用力。与单一多酚体系相比,GA/EGCG(3∶1)与HWPI反应后,体系内离子作用力和疏水作用力增强;GA/EGCG(1∶1)和GA/EGCG(1∶3)与HWPI的体系内主要以疏水相互作用为驱动力。结论:GA和EGCG与HWPI三者之间发生竞争关系;GA/EGCG与HWPI的主要相互作用力与多酚复配比例有关,与二元体系相比,GA/EGCG...