發(fā)布時間：2020-06-30 09:27

【摘要】：中藥作為中華民族的瑰寶,已有數(shù)千年的歷史,是我國傳統(tǒng)醫(yī)藥的重要組成部分。隨著中醫(yī)藥事業(yè)的蓬勃發(fā)展,世界各國對中藥的認可程度逐漸增加,中藥已開啟國際化進程。與此同時,人們對中藥的安全性問題也愈來愈關(guān)注。其中,中藥中的農(nóng)藥殘留影響著中藥的療效和安全性,進而影響了中藥貿(mào)易以及中醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展,削弱了中藥在國際市場中的競爭力。因此,建立和發(fā)展靈敏、簡單、快速以及低成本的農(nóng)藥殘留檢測方法,對于確保中藥質(zhì)量安全,保障人類生命健康,促進中藥走向國際化均具有深遠而重要的現(xiàn)實意義。稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米材料(upconversion nanoparticles,UCNPs)是一種在長波長(通常是近紅外光或者紅外光)吸收低能光子激發(fā)后,發(fā)射短波長(紫外光或者可見光)高能光子的無機納米熒光材料。與傳統(tǒng)的熒光(fluorescence,FL)探針相比,UCNPs具有諸多獨特的優(yōu)點,如良好的光學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性,較強的抗光漂白能力和低毒性。此外,由于UCNPs被近紅外光激發(fā),因而具有背景熒光干擾較小,靈敏度和信噪比較高等優(yōu)點。目前,UCNPs在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注,在生物傳感、藥物遞送、生物成像等方面具有較大的應(yīng)用潛力。本研究基于UCNPs獨特的光學(xué)性能,以及光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(photoinduced electron transfer,PET)、熒光共振能量轉(zhuǎn)移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)等原理,設(shè)計并合成了兩種用于中藥中農(nóng)藥殘留檢測的熒光上轉(zhuǎn)換納米材料。具體研究內(nèi)容如下:1.基于酪氨酸酶誘導(dǎo)的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移構(gòu)建熒光分析法檢測有機磷農(nóng)藥本研究采用多巴胺功能化的UCNPs作為FL信號探針,構(gòu)建酪氨酸酶誘導(dǎo)的PET體系,用于檢測中藥中的有機磷農(nóng)藥殘留。在酪氨酸酶的催化下,UCNPs表面的多巴胺被氧化為多巴醌�；�于PET效應(yīng),UCNPs表面的多巴醌猝滅UCNPs的FL。而有機磷農(nóng)藥可抑制酪氨酸酶活性,從而阻礙多巴醌的形成,UCNPs的FL信號得以恢復(fù),因而可以定量檢測有機磷農(nóng)藥。本方法以毒死蜱作為模式待檢物。研究結(jié)果表明,毒死蜱的檢測范圍為1.0-1000?ng?mL~(-1),檢測限為0.38 ng?mL~(-1)(3σ)。其他種類農(nóng)藥和樣品基質(zhì)對該方法幾乎沒有干擾,表明該方法具有良好的特異性。用于桔梗和當(dāng)歸的加標樣品檢測,回收率為95.4%-120.0%。本方法具有成本低廉,靈敏度高,無自發(fā)熒光干擾和抗光漂白等優(yōu)點,在實際應(yīng)用中具有良好的分析性能。2.基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移構(gòu)建免標記熒光分析法檢測含氰基農(nóng)藥本研究以UCNPs為能量供體,金納米粒子(Au nanoparticles,AuNPs)為能量受體,建立了一種基于FRET的FL分析法,并將其用于檢測含氰基農(nóng)藥。將帶負電的AuNPs與帶正電荷的氨基化UCNPs混合,AuNPs可以通過靜電作用吸附到UCNPs的表面上,兩者之間發(fā)生FRET,UCNPs的FL信號猝滅。加入含氰基農(nóng)藥后,農(nóng)藥的氰基可以通過Au-N=C金屬-配體配位吸附在AuNPs的表面,取代AuNPs表面上的檸檬酸根離子并誘導(dǎo)AuNPs的聚集,從而阻礙FRET,UCNPs的FL信號得以恢復(fù),由此可對含氰基農(nóng)藥進行檢測。本方法以啶蟲脒、甲氰菊酯和百菌清作為模式待檢物。研究結(jié)果表明,啶蟲脒、甲氰菊酯和百菌清的檢測范圍分別為0.1-100?ng?mL~(-1)、1.0-100?ng?mL~(-1)和0.1-50?ng?mL~(-1),檢測限分別為0.015ng?mL~(-1)、0.24 ng?mL~(-1)和0.011 ng?mL~(-1)(3σ)。整個檢測過程可在6分鐘內(nèi)完成。該方法無需采用任何標記技術(shù),具有操作簡單,檢測快速,靈敏度高以及成本低等諸多優(yōu)點,而且可以作為一種通用平臺用于含氰基農(nóng)藥的檢測。該方法已成功用于黨參、白芷和黃芪中啶蟲脒的檢測,回收率為76.0%-120.0%,具有較大的應(yīng)用潛力。綜上所述,本論文利用UCNPs的反斯托克斯光學(xué)特性,設(shè)計并合成了兩種UCNPs用于中藥中農(nóng)藥殘留檢測。相比于傳統(tǒng)的FL探針,UCNPs具有較大的反斯托克斯位移和較強的光穩(wěn)定性�；�于UCNPs構(gòu)建的FL分析方法無自發(fā)熒光干擾,并具有良好的抗光漂白能力。另外,本研究設(shè)計的方法結(jié)合PET、FRET、酶抑制等策略,具有成本低廉,操作簡單,靈敏度高和重現(xiàn)性好等優(yōu)點,為保障中藥質(zhì)量安全提供了分析技術(shù)支持。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R284.1;TB383.1
【圖文】：

圖 1-1 以 AuNPs 為信號探針的比色適配體傳感器38Fig. 1-1 A colorimetric aptasensor using AuNPs as probes.38如圖 1-1 所示，Bala 等38使用帶負電荷的金納米粒子（Aunanoparticles，AuNPs）和帶正電荷的聚二甲基二烯丙基氯化銨，構(gòu)建了一種比色適配體傳感器用于馬拉硫磷的檢測。當(dāng)體系中不存在馬拉硫磷時，游離的帶負電荷的適配體與帶正電荷的聚二甲基二烯丙基氯化銨雜交形成雙鏈體，AuNPs 處于分散狀態(tài)；然而，當(dāng)體系中存在馬拉硫磷時，適配體特異性地與馬拉硫磷結(jié)合，游離的帶正電荷的聚二甲基二烯丙基氯化銨與帶負電荷的 AuNPs 通過靜電作用結(jié)合，導(dǎo)致 AuNPs 聚集。因此，可以肉眼觀察 AuNPs 的顏色變化，實現(xiàn)對馬拉硫磷的比色測定。基于乙酰膽堿酯酶（acetylcholinesterase，AChE）的酶促作用以及有機磷農(nóng)藥（organophosphoruspesticides，OPs）對 AChE 活性的抑制作用，He 等39采用原位生長策略合成了具有過氧化氫酶活性的 AuNPs/金屬有機凝膠雜化物，并將其用于 OPs 的定量檢測。AChE 催化氯化硫代乙酰膽堿水解原位產(chǎn)生的硫代膽堿可以消耗羧基化石墨氮化碳-聚乙烯亞胺的共反應(yīng)劑，Wang 等40通過酰胺化反應(yīng)制備了羧基化石墨氮化碳-

游離的 QDs 的 FL 保持不變。然而，當(dāng)待檢物馬拉硫磷存在時，適配體與馬拉硫磷特異性地結(jié)合，帶正電荷的聚-N-3-胍基丙基甲基丙烯酰胺則與帶負電荷的 QDs 通過靜電作用結(jié)合，導(dǎo)致 QDs 的 FL 信號猝滅。如圖 1-2 所示，MnO2納米片可以通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移（fluorescenceresonanceenergytransfer，F(xiàn)RET）猝滅碳點（carbondots，CDs）的 FL，丁酰膽堿酯酶催化水解乙酰硫代膽堿產(chǎn)生的硫代膽堿可以有效地引發(fā) MnO2納米片的分解，使得 CDs 的 FL 信號恢復(fù)。而 OPs 可以抑制丁酰膽堿酯酶的活性，減少硫代膽堿的生成，導(dǎo)致 CDs 的 FL 信號猝滅。基于此現(xiàn)象，Yan 等43構(gòu)建了一種 FL 分析法用于靈敏檢測 OPs。甲基對硫磷在堿性條件下水解產(chǎn)生的對硝基苯酚可通過內(nèi)濾效應(yīng)（inner filter effect，IFE）猝滅 CDs的 FL，Lan 等44使用氮摻雜的 CDs 作為信號探針，建立了一種 FL 分析法用于檢測甲基對硫磷。然而，在上述的 FL 分析法中，復(fù)雜的樣品基質(zhì)在紫外可見光的激發(fā)下，可能會產(chǎn)生自發(fā)熒光干擾，背景熒光信號較高，從而降低檢測的靈敏度。因此，科研工作者開始尋求性能更優(yōu)的納米材料，稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米材料（upconversionnanoparticles，UCNPs）作為一種新型上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料得到了廣泛的關(guān)注。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張冷思;裔群英;侯莉莉;戚宇;;農(nóng)藥殘留檢測前處理技術(shù)的應(yīng)用與展望[J];農(nóng)業(yè)科技與信息;2019年19期

2 陳營;董瑤;林楠;林麗婷;解慧;;果蔬農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)及優(yōu)化[J];食品安全導(dǎo)刊;2019年21期

3 張亞男;李曉莉;高燕春;;韭菜中農(nóng)藥殘留檢測前處理方法研究進展[J];農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備;2019年09期

4 單小莉;陳子龍;;農(nóng)藥殘留檢測新方法研究進展[J];吉林農(nóng)業(yè);2019年21期

5 帕提瑪·烏斯曼;;蔬菜農(nóng)藥殘留檢測中質(zhì)量控制的要點[J];新疆農(nóng)業(yè)科技;2019年04期

6 陳姝君;;食品中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的研究[J];食品安全導(dǎo)刊;2019年24期

7 劉麗麗;劉巍;;食品中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的研究[J];科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新;2019年02期

8 范葉;戴先焙;;蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)綜述[J];蔬菜;2019年08期

9 程繼生;;食品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的應(yīng)用探討[J];現(xiàn)代食品;2019年14期

10 陳曲;;現(xiàn)代農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)及發(fā)展趨勢[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2017年24期

相關(guān)會議論文 前10條

1 ;復(fù)雜基質(zhì)當(dāng)中農(nóng)藥殘留檢測[A];BCEIA2005分析儀器應(yīng)用技術(shù)報告會論文集[C];2005年

2 龐國芳;曹彥忠;范春林;劉永明;張進杰;李學(xué)民;;農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)產(chǎn)品中400400多種農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)多種農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)與四項國家標準的研究與四項國家標準的研究[A];BCEIA2005分析儀器應(yīng)用技術(shù)報告會論文集[C];2005年

3 陳菁菁;彭彥昆;李永玉;王偉;吳建虎;單佳佳;;基于高光譜熒光技術(shù)的葉菜農(nóng)藥殘留檢測研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會電氣信息與自動化專業(yè)委員會、中國電機工程學(xué)會農(nóng)村電氣化分會科技與教育專委會2010年學(xué)術(shù)年會論文摘要[C];2010年

4 王全德;楚桂芬;陳戰(zhàn)鋒;;果菜農(nóng)藥殘留檢測及減少殘留的措施[A];全國安全用藥技術(shù)研討會論文集[C];2001年

5 屈健;林仙軍;羅成江;;加速溶劑萃取技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（二）[C];2008年

6 薛麗;齊長紅;劉敏;孫茜;;草莓中農(nóng)藥殘留檢測方法的技術(shù)探討[A];草莓研究進展（IV）[C];2015年

7 彭振;唐淑榮;楊偉華;褚平;侯愛玲;孟俊婷;馮翠萍;;棉花農(nóng)藥的使用現(xiàn)狀及農(nóng)藥殘留檢測方法的研究進展[A];中國棉花學(xué)會2011年年會論文匯編[C];2011年

8 張偉;趙曉燕;王洋;;地區(qū)性農(nóng)藥殘留檢測系統(tǒng)[A];第十八屆中國（天津）’2004IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

9 紀淑娟;宋茹;趙麗麗;;乙酰膽堿酯酶特異性反應(yīng)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（下）[C];2003年

10 周小玲;殷花娥;潘娟;;果菜上農(nóng)藥殘留檢測及清除[A];河南省植物保護研究進展Ⅱ（下）[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 魏金龍 魏仲技;通過歐盟570項零農(nóng)藥殘留檢測[N];酒泉日報;2019年

2 本報實習(xí)記者 郭婷;龐國芳：利用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測信息化[N];中國醫(yī)藥報;2018年

3 李冉;健康之樹又添新綠[N];中國國門時報;2017年

4 全媒體記者 魏寧;落實安全生產(chǎn)責(zé)任 確保節(jié)日市場供應(yīng)[N];徐州日報;2017年

5 高飛;農(nóng)藥殘留檢測快速處理技術(shù)獲成果[N];中國食品報;2015年

6 高飛;農(nóng)藥殘留檢測快速處理技術(shù)獲中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎[N];科技日報;2015年

7 宋維宙;蔬菜農(nóng)藥殘留檢測“下鄉(xiāng)”值得期待[N];東方城鄉(xiāng)報;2012年

8 見習(xí)記者 嚴運濤、通訊員 周向陽;江城蔬菜農(nóng)藥殘留檢測[N];湖北日報;2003年

9 李登姿;新型農(nóng)藥殘留檢測劑研制成功[N];中華合作時報;2002年

10 翟純明 隋培春;金潮完成實驗室改造工程新上農(nóng)藥殘留檢測設(shè)備[N];中國食品質(zhì)量報;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 李彥杰;酯酶比色傳感陣列的構(gòu)建及茶葉農(nóng)藥殘留檢測研究[D];重慶大學(xué);2018年

2 季仁東;基于光譜分析的典型食品農(nóng)藥殘留檢測與降解關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

3 金茂俊;農(nóng)藥殘留檢測的熒光和化學(xué)發(fā)光免疫分析方法研究[D];浙江大學(xué);2009年

4 俞志剛;快速高分離液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 黃君冉;用于農(nóng)藥殘留檢測的壓電免疫生物傳感器的研究[D];浙江大學(xué);2010年

6 李紅波;碳基電化學(xué)傳感器在常見農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用研究[D];揚州大學(xué);2011年

7 薛瑞;納米材料電化學(xué)傳感界面的構(gòu)建及農(nóng)藥殘留檢測應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

8 張麗;農(nóng)藥殘留檢測新方法及殺蟲劑對甘藍夜蛾消化酶的影響研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

9 劉倩;石墨烯基電化學(xué)傳感平臺的構(gòu)建及其農(nóng)藥殘留檢測應(yīng)用研究[D];江蘇大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李步南;四川省四種常用蔬菜農(nóng)藥殘留檢測和人體健康風(fēng)險評估[D];西安科技大學(xué);2019年

2 劉夢莉;用于中藥中農(nóng)藥殘留檢測的熒光上轉(zhuǎn)換納米材料及其分析應(yīng)用研究[D];西南大學(xué);2019年

3 曲令帥;基于機器視覺的有機磷類農(nóng)藥殘留檢測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];武漢工程大學(xué);2018年

4 劉欣欣;2017-2018年長春市常見市售蔬菜中18種農(nóng)藥殘留檢測及相關(guān)人體健康風(fēng)險評估[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 趙海艷;柴胡等7種大宗中藥材中農(nóng)藥殘留檢測研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

6 段宇揚;果蔬農(nóng)藥殘留檢測前處理儀取樣機構(gòu)設(shè)計[D];華中科技大學(xué);2018年

7 孫夢園;微萃取技術(shù)在茶葉農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用[D];河北大學(xué);2017年

8 陶然;基于紅外光譜的農(nóng)藥殘留檢測研究[D];燕山大學(xué);2017年

9 王小飛;土壤中65種農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

10 賈海彬;紡織品農(nóng)藥殘留檢測[D];蘇州大學(xué);2016年

本文編號：2735155