【摘要】：卡那霉素是一種常用于預(yù)防或治療牲畜疾病的氨基糖苷類抗生素。由于不當(dāng)使用,卡那霉素殘留物會通過動物源性食品的累積對人類造成如腎毒癥,肝毒癥等不同程度的危害。為保護消費者的健康安全,建立反應(yīng)快捷,靈敏準確,穩(wěn)定性好的檢測手段用于食品中卡那霉素的監(jiān)測是目前的迫切需求。當(dāng)前常用于卡那霉素的檢測方法有液相色譜法、高效液相色譜法、毛細管電泳法、電化學(xué)法等,這些方法大多耗時耗力,要求復(fù)雜的檢測步驟,無法滿足快速檢測的需求。表面增強拉曼光譜(SERS)是一種靈敏性強,前處理簡便,反應(yīng)迅捷的檢測技術(shù)。為進一步提高SERS的靈敏度和特異性識別效果,常將一些特異性修飾手段與SERS進行聯(lián)用,并應(yīng)用于對食品中化學(xué)物,真菌毒素等的檢測。本研究聯(lián)用了SERS和適配體技術(shù)并基于核殼雙層納米結(jié)構(gòu)制備了兩種納米傳感器,分別是制備較為簡便的單鏈適配體傳感器以及靈敏度較高的雙鏈適配體傳感器,用于牛奶中卡那霉素的痕量檢測中。本文的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)SERS增強基底雙層金屬結(jié)構(gòu)納米溶膠Au@Ag NPs的制備、優(yōu)化及表征。首先通過金屬還原法得到粒徑不同的Au NPs,再利用種子生長法合成多種尺寸和殼厚的Au@Ag NPs。用紫外可見光譜、拉曼光譜和透射電子顯微鏡對所合成的納米粒子進行表征。結(jié)果表明,當(dāng)Au@Ag NPs中金核大小為30 nm,銀殼厚度約為9.6 nm時,雙層金屬之間的耦合效應(yīng)及局域表面等離子體效應(yīng)達到最強,SERS信號也最強,增強因子達到7.55×10~6。此外,探索了Au@Ag NPs的重現(xiàn)性及穩(wěn)定性。R6G在同一批6個新制備活性基底之間SERS的相對標準偏差為7.8%,在放置了30天的Au@Ag NPs上強度為新制基底的51.86%,但依然能夠滿足后續(xù)使用。(2)制備了基于SERS的單鏈適配體傳感器用于牛奶中卡那霉素的痕量檢測。將適配體加入修飾有4-MBA的Au@Ag NPs,利用適配體的高特異性及強親和力,在4-MBA濃度和DNA濃度均為最優(yōu)的條件下得到一種在6.67×10~(-10)到2×10~(-7)g/mL之間有著良好線性,檢測限低至142 pg/mL(244 pM)的適配體傳感器,對其進行了可行性及特異性評價。其后與HPLC-MS法在實際牛奶樣品中的檢測進行了對比,該單鏈傳感器的檢測限更低,回收率范圍為90.29%-96.90%。(3)制備了基于SERS的雙鏈適配體傳感器用于牛奶樣品中卡那霉素的痕量檢測。將與適配體互補的互補DNA鏈嵌入Au@Ag NPs雙層結(jié)構(gòu)中,帶有拉曼信號分子Cy3修飾的適配體通過堿基互補配對原則與Au@Ag NPs上的互補鏈結(jié)合,通過適配體與卡那霉素的強親和力使SERS信號產(chǎn)生變化。該適配體傳感器在濃度范圍為10~(-11) 10~(-7)g/mL之間線性良好,檢測限為0.90 pg/mL(1.54 pM)。經(jīng)過特異性評價,該傳感器在實際牛奶樣品的評價中,回收率為90.4%到112%。本章的雙鏈適配體比上一章傳感器的檢測精度更高,檢測限更低,為牛奶中卡那霉素乃至其他抗生素的檢測提供了一種新手段。
【圖文】：

圖 1-1 通過指數(shù)（SELEX）富集過程系統(tǒng)進化配體的方案[25]Fig.1-1 Scheme for systematic evolution of ligands by exponential enrichment[25]適配體篩選過程復(fù)雜繁瑣，雖然還未得到可用于任意目標分子的標準化篩選流但是當(dāng)前已經(jīng)有多種 SELEX 技術(shù)被研究出來。負篩選 SELEX 技術(shù)可以提高適配體特異性[41]；毛細管電泳篩選（CE-SELEX）技術(shù)的分離效果強、篩選周期短、耗時適用于溶液中的篩選，同樣也能使適配體的特異性更強[41]；CELL-SELEX 技術(shù)與傳統(tǒng)SELEX 技術(shù)不同，能夠基于活細胞作為靶標物[42]；熒光輔助細胞分選篩選技術(shù)（FASELEX）能夠從混合液中區(qū)分出死細胞，為直接從組織或者體液中選擇腫瘤或細胞的配體開創(chuàng)了新方式[43]；高通量測序篩選技術(shù)（HTS-SELEX 技術(shù)）可以極大地減少適體的分離時間和成本，并且能夠有效降低 PCR 偏差，，但該技術(shù)的一個突破難點在于大量測序所得數(shù)據(jù)的分析[44]。1.3.4. SERS 與適配體技術(shù)聯(lián)用的應(yīng)用現(xiàn)狀

圖 1-2 用于檢測土霉素的適配體傳感器檢測原理[51]Fig. 1-2 Detection principle of oxytetracycline aptamer sensor[51]1.4 卡那霉素的概述1.4.1. 抗生素當(dāng)前使用的抗生素主要有氨基糖苷類(aminoglyeosides）、四環(huán)素類(tetoreyelines)、β-內(nèi)酰胺類(β-laetams)、大環(huán)內(nèi)酯類(maeorlides)等。(1) 氨基糖苷類。它由通過糖苷鍵連接到藥物的己糖核的兩個或者更多個氨基糖組成。其原理為可以跟核糖體起相互作用反應(yīng)以此來抑制合成蛋白質(zhì)。因為它低廉的價格，深受農(nóng)牧業(yè)的喜愛，被廣泛地使用。較為主要的氨基糖苷類包括：卡那霉素，新霉素，鏈霉素，慶大霉素等。(2) 四環(huán)素類。四環(huán)素類抗生素擁有八氫萘環(huán)骨架，由 4 個稠環(huán)組成。四環(huán)素類抗生素
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS252.7;O657.37

【參考文獻】

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本文編號：2635302