本文關(guān)鍵詞：基于分子印跡聚合物膜的電化學(xué)表面等離子體共振組胺檢測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于食品的腐敗變質(zhì)會產(chǎn)生大量的組胺,機體的過敏反應(yīng)也會導(dǎo)致組胺的大量釋放,危害身體健康;由組胺引起的頻發(fā)腐敗食品中毒事件,儲藏技術(shù)落后導(dǎo)致的食品污染事件,以及國外對我國食品安全設(shè)置的技術(shù)性貿(mào)易壁壘,都導(dǎo)致我國經(jīng)濟損失嚴(yán)重,因此,建立一套高效、快速、靈敏的組胺檢測方法顯得尤其重要。SPR傳感技術(shù)是基于金屬表面自由電子的共振原理,具有實時、快速、無需標(biāo)記、無背景干擾、特異性好和操作簡單等優(yōu)點,可以發(fā)展成為一種檢驗食品中組胺的高靈敏快速檢測技術(shù)。為了進一步的降低成本、節(jié)約檢測時間和提高靈敏度,本研究還開發(fā)了電化學(xué)傳感技術(shù)對食品中的組胺進行了檢測,完成了以下研究內(nèi)容:(1)用于組胺檢測的基于MIP膜的表面等離子體共振傳感技術(shù)研究該研究就是將MIP材料制備技術(shù)與SPR傳感技術(shù)相結(jié)合,建立MIP-SPR傳感技術(shù),該技術(shù)是以SPR傳感器件作為換能器,以目標(biāo)分子組胺作為模板,采用旋涂接枝引發(fā)劑的方法,在SPR芯片表面原位聚合合成可以特異性識別組胺的MIP膜,從而實現(xiàn)對腐敗食品中的組胺的進行檢測。在本實驗中,制備的MIP膜含有大量功能結(jié)構(gòu)與組胺分子互補的印跡孔穴,它們能夠特異性的識別組胺分子,通過對檢測條件的p H值進行優(yōu)化后發(fā)現(xiàn),當(dāng)p H值位于7~9時,組胺主要是以單質(zhì)子化形態(tài)存在,MIP膜也幾乎完全去質(zhì)子化,這時MIP膜對組胺的結(jié)合能力最強、吸附效果最好。經(jīng)對實驗條件的優(yōu)化發(fā)現(xiàn)組胺(Histamine):單體(MAA):交聯(lián)劑(EGDMA)合成MIP膜的最佳比例是1:2:4,在此比例下合成的MIP膜對組胺溶液的識別能力最強。通過用修飾好的SPR芯片對組胺進行檢測,繪制了MIP膜對組胺的吸附響應(yīng)曲線,SPR響應(yīng)曲線隨著組胺濃度的增加呈梯度變化,進而建立了標(biāo)準(zhǔn)曲線,公式為:Y=29.00 lg X-31.90,R2=0.9970,組胺檢測范圍為:25 ng/m L~1000 ng/m L,檢測限值(LOD):25 ng/m L。分別用MIP膜、NIP膜對不同濃度的組胺及組胺結(jié)構(gòu)類似物進行了檢測,結(jié)果均顯示:制備的MIP膜對組胺的選擇性好,對檢測組胺具有良好的特異性。經(jīng)過對MIP-SPR傳感器的穩(wěn)定性、重復(fù)性和再生性分析,證明該傳感器具有良好的性能。以魚作為實際樣品進行加標(biāo)回收實驗,回收率位于86.00%-109.00%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)位于2.48%-4.66%之間。(2)用于組胺檢測的基于MIP膜的電化學(xué)傳感器研究在本實驗中,采用共價接枝引發(fā)劑AIBA的方法,在金電極表面原位聚合制備組胺的MIP膜,洗脫除去模板分子后,制備得到大量功能結(jié)構(gòu)與模板分子互補的印跡孔穴,然后加入組胺分子,與MIP膜上的印跡孔穴相結(jié)合,電化學(xué)傳感器的表征信號發(fā)生改變,從而得到組胺濃度與響應(yīng)信號變化的關(guān)系。篩選了最佳p H值,優(yōu)化了合成MIP膜各組分的比例,通過制備高特異性、快速響應(yīng)的分子印跡電化學(xué)傳感器,建立了檢測組胺的電化學(xué)方法,繪制了標(biāo)準(zhǔn)曲線,公式為:Y=3.440 lg X+1.283,R2=0.9980,最低檢測限為:0.5 ng/m L,檢測范圍為:0.5 ng/m L~50 ng/m L,檢測時間少于30 min。經(jīng)過對該傳感器的性能進行分析,結(jié)果證明該傳感器具有良好的穩(wěn)定性、重復(fù)性和再生性。制備的MIP膜對組胺的選擇性好,對組胺的檢測具有良好的特異性,對結(jié)構(gòu)類似物無明顯的交叉反應(yīng)性。本研究以豆腐乳作為實際樣品進行了加標(biāo)回收實驗,加標(biāo)回收率位于92.36%-109.00%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)位于0.47%-4.71%之間,回收效果較好。(3)用于組胺檢測的基于Au NPs信號放大的分子印跡電化學(xué)傳感器研究本實驗則是將MIP材料制備技術(shù)、納米材料放大技術(shù)與電化學(xué)傳感技術(shù)相結(jié)合,建立MIP-Au NPs-GCE電化學(xué)傳感器,該傳感器是以組胺作為模板分子,在玻碳電極上電化學(xué)沉積Au NPs,Au NPs一方面起到信號放大作用,另一方面可以共價修飾引發(fā)劑AIBA,然后再制備MIP膜,通過對MIP-Au NPs-GCE進行電化學(xué)行為研究后,建立了基于Au NPs信號放大用于組胺檢測的電化學(xué)方法。本研究首先對MIP-Au NPs-GCE電化學(xué)傳感器的電極電化學(xué)行為進行了研究,分析了電極電化學(xué)行為的變化規(guī)律,還對Au NPs的信號放大作用進行了驗證,證明了Au NPs確實具有信號放大作用。由于該電化學(xué)傳感器是p H值依賴性的仿生傳感器,p H值的變化對該傳感器的性能影響較大,應(yīng)用該電化學(xué)傳感器檢測組胺時必須對p H值條件進行優(yōu)化,當(dāng)p H值位于7~9時,MIP膜對組胺的吸附效果最好,電化學(xué)表征響應(yīng)信號最強,p H值對該傳感器的影響效果與前兩種傳感器相同。組胺(Histamine):單體(MAA):交聯(lián)劑(EGDMA)合成MIP膜的最佳比例仍為1:2:4。最佳孵育時間為10 min。通過對檢測條件的優(yōu)化,制備了高特異性、快速響應(yīng)的MIP-Au NPs-GCE電化學(xué)傳感器,建立了檢測組胺的標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線公式為:Y=2.953 lg X+1.968,R2=0.9988,最低檢測限(LOD)為:0.22 ng/m L,檢測范圍為:0.25 ng/m L~100 ng/m L。加標(biāo)回收率位于93.57%~103.93%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)位于0.93%~3.08%之間,可見各檢測水平之間的差異很小,具有統(tǒng)計學(xué)意義。將構(gòu)建的SPR傳感技術(shù)和電化學(xué)傳感技術(shù)對腐敗食品中的組胺進行檢測后發(fā)現(xiàn),這兩種傳感技術(shù)各有長短,可以相互彌補技術(shù)不足,例如應(yīng)用SPR芯片制備MIP膜時,操作簡便、時間短,無背景干擾,但是檢測時間長,而應(yīng)用電化學(xué)傳感技術(shù)檢測組胺時卻正好相反,但背景干擾相對較大。構(gòu)建的三種傳感器都對組胺分子具有較強的特異性識別能力,都具有較好的重復(fù)性和長期穩(wěn)定性,能夠多次重復(fù)地對組胺進行檢測,但電化學(xué)傳感器的靈敏度更高、操作更簡單、檢測耗時更短,引入Au NPs進行信號放大后,檢測效果更佳。開發(fā)多種檢測組胺的方法不但能夠進行方法儲備,還能夠滿足不同層次的檢測需要,這些簡便有效的檢測方法還可進一步拓展、開發(fā)并應(yīng)用于其它化學(xué)物質(zhì)的檢測,具有很好的發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】：組胺 表面等離子體共振 電化學(xué)傳感器 AuNPs信號放大 分子印跡聚合物
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R155.5
【目錄】：

• 縮略詞表8-10
• 中文摘要10-13
• Abstract13-17
• 第一章 前言17-31
• 1 組胺的概述18-20
• 1.1 一般性概述18
• 1.2 組胺的危害及相關(guān)規(guī)定18-19
• 1.3 常用檢測方法19-20
• 2 分子印跡技術(shù)（MIT）20-23
• 2.1 分子印跡技術(shù)的原理20
• 2.2 分子印跡材料的制備20-22
• 2.2.1 原位聚合法20-21
• 2.2.2 本體聚合法21
• 2.2.3 懸浮聚合法21-22
• 2.2.4 表面印跡法22
• 2.2.5 電聚合法22
• 2.3 分子印跡技術(shù)的應(yīng)用22-23
• 3 表面等離子體共振（SPR）傳感技術(shù)概述23-25
• 3.1 SPR傳感技術(shù)23-24
• 3.2 SPR - MIP聯(lián)用技術(shù)24-25
• 4 電化學(xué)傳感器概述25-28
• 4.1 電化學(xué)傳感器25-28
• 4.2 電化學(xué)傳感器-分子印跡（MIP）聯(lián)用技術(shù)28
• 5 研究目標(biāo)、內(nèi)容及意義28-31
• 5.1 研究目標(biāo)及內(nèi)容28-29
• 5.2 技術(shù)路線29-31
• 第二章 用于組胺檢測的基于分子印跡聚合物膜的SPR傳感技術(shù)研究31-47
• 1 材料與方法32-37
• 1.1 主要儀器32
• 1.2 主要試劑32-33
• 1.3 SPR芯片的處理33
• 1.4 MIP膜的制備33
• 1.5 MIP膜的表征33-34
• 1.6 SPR檢測檢測原理及參數(shù)設(shè)置34-35
• 1.7 吸附響應(yīng)實驗35
• 1.8 實驗條件的優(yōu)化35-36
• 1.8.1 p H值對傳感器響應(yīng)信號的影響35-36
• 1.8.2 制備MIP膜時各組成的比例對檢測組胺的影響36
• 1.9 穩(wěn)定性、重復(fù)性和再生性分析36
• 1.10 特異性分析36
• 1.11 實樣的制備及加標(biāo)回收實驗36-37
• 1.12 數(shù)據(jù)的分析和處理37
• 2 結(jié)果與討論37-45
• 2.1 聚合物膜的表征37-38
• 2.2 實驗條件的優(yōu)化38-40
• 2.2.1 p H值的優(yōu)化38-39
• 2.2.2 MIP膜合成時各組成的比例的優(yōu)化39-40
• 2.3 吸附響應(yīng)實驗及標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立40-42
• 2.3.1 檢測范圍的確定40-41
• 2.3.2 吸附響應(yīng)實驗41
• 2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立41-42
• 2.4 穩(wěn)定性、重復(fù)性和再生性分析42-43
• 2.5 特異性分析43-44
• 2.5.1 MIP膜、NIP膜修飾的SPR傳感器對組胺檢測的選擇性比較43-44
• 2.5.2 MIP膜、NIP膜修飾的SPR傳感器對組胺及其結(jié)構(gòu)類似物檢測的比較44
• 2.6 實際樣品應(yīng)用44-45
• 3 小結(jié)45-47
• 第三章 用于組胺檢測的基于MIP膜的電化學(xué)傳感器研究47-60
• 1 材料與方法47-51
• 1.1 主要儀器47-48
• 1.2 主要試劑48-49
• 1.3 金電極的處理49-50
• 1.4 分子印跡膜的制備50
• 1.5 最佳p H值的篩選50
• 1.6 電阻抗法（ESI）表征50
• 1.7 精密度實驗50-51
• 1.8 特異性分析51
• 1.9 實樣的制備及加標(biāo)回收實驗51
• 1.10 數(shù)據(jù)的分析和處理51
• 2 結(jié)果與討論51-58
• 2.1 金電極電化學(xué)行為的研究51-52
• 2.2 最佳p H值的選擇52-53
• 2.3 吸附響應(yīng)實驗及標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立53-55
• 2.3.1 檢測范圍的確定53-54
• 2.3.2 吸附響應(yīng)實驗54
• 2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立54-55
• 2.4 精密度實驗55-56
• 2.5 特異性分析56-57
• 2.6 實際樣品應(yīng)用57-58
• 3 小結(jié)58-60
• 第四章 用于組胺檢測的基于Au NPs信號放大的分子印跡電化學(xué)傳感器研究60-76
• 1 材料與方法60-65
• 1.1 主要儀器60-61
• 1.2 主要試劑61-62
• 1.3 玻碳電極的處理62
• 1.4 MIP-Au NPs-GCE的制備62-63
• 1.5 實驗條件的優(yōu)化63-64
• 1.5.1 最佳p H值的篩選63
• 1.5.2 孵育時間的優(yōu)化63-64
• 1.6 電化學(xué)傳感器的表征64
• 1.7 精密度實驗64
• 1.8 特異性分析64
• 1.9 實樣的制備及加標(biāo)回收實驗64-65
• 1.10數(shù)據(jù)的分析和處理65
• 2 結(jié)果與討論65-74
• 2.1 MIP-Au NPs-GCE的表征65
• 2.2 Au NPs的信號放大作用65-66
• 2.3 電極電化學(xué)行為的研究66-67
• 2.4 實驗條件的優(yōu)化67-69
• 2.4.1 最佳p H值的選擇67-68
• 2.4.2 孵育時間的優(yōu)化68-69
• 2.5 吸附響應(yīng)實驗及標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立69-71
• 2.5.1 檢測范圍的確定69
• 2.5.2 吸附響應(yīng)實驗69
• 2.5.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立69-71
• 2.6 精密度實驗71-72
• 2.7 特異性分析72-73
• 2.8 實際樣品應(yīng)用及方法對比73-74
• 3 小結(jié)74-76
• 第五章 結(jié)論76-78
• 參考文獻78-84
• 文獻綜述84-97
• 參考文獻92-97
• 發(fā)表文章及參加課題情況97-99
• 個人簡歷99-100
• 致謝100

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李志軍,吳永寧,薛長湖;生物胺與食品安全[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2004年10期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 滕瑛巧;新型電化學(xué)生物傳感器的研制及其在生物樣品檢測中的應(yīng)用研究[D];華東師范大學(xué);2011年

2 朱麗麗;組胺測定方法的研究[D];江南大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于分子印跡聚合物膜的電化學(xué)表面等離子體共振組胺檢測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：383732