论文题目：磺胺二甲基嘧啶电化学免疫分析方法的建立
摘要：磺胺类药物（Sulfonamides,SAs）是目前广泛使用的一类抗菌兽药,对畜禽的细菌感染具有良好的治疗作用。其中磺胺二甲基嘧啶（Sulfadimidine,SM2）是磺胺类药物中较常使用的一类,具有抗菌性强,生物毒性弱,在生物体内吸收快的优点,因此SM2常用于预防和治疗畜禽多种原生动物感染和细菌感染。然而,过量使用SM2会造成其在动物源性食品中的残留,人类长期食用将会影响身体健康,例如产生细菌耐药性和肠道菌群紊乱等。因此迫切需要建立一种快速、灵敏度高和特异性强的检测方法以检测动物源性食品中的SM2。电化学免疫传感器是一种集抗体高特异性和电化学分析高灵敏度于一体的检测方法,近几年被广泛应用于食品检测领域。在本研究中,首次构建基于SPA/Au NPs/Ag-GO-Nf电化学免疫传感器特异性检测动物源性食品中的SM2。首先制备纳米复合材料Ag-GO,通过葡萄糖还原硝酸银将银纳米粒子（Silver nanoparticles,Ag NPs）原位还原在氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）的表面,从而合成纳米复合材料——银-氧化石墨烯（Silver-graphene oxide,Ag-GO）。GO具有良好的生物相容性以及较大比表面积,可固载大量的Ag NPs。同时Ag NPs作为具有较强的导电性,可增强电流信号。电化学循环伏安法显示Ag-GO纳米复合材料展现一对分离明显的氧化还原峰。通过对Ag-GO纳米复合材料进行XRD、Uv-Vis和SEM表征,结果表明Ag-GO纳米复合材料制备成功。免疫传感器的构建主要是通过将Ag-GO与全氟磺酸（Nafion）混合得到Ag-GO-Nf分散液滴加在裸金电极的表面,然后在氯金酸溶液中电沉积金纳米粒子（Au NPs）,将浓度为0.3 mg/m L的葡萄球菌A蛋白（SPA）滴加在Au NPs/Ag-GO-Nf电极表面上,Au NPs可以通过Au-N键将SPA固定在电极表面。由于SPA含有抗体Fc端的结合域,从而可以定向吸附SM2单克隆抗体（anti-SM2）并固定于裸金电极表面。通过一系列条件优化,在最优条件下检测不同浓度SM2,建立回归曲线以及标准方程,其中线性检测范围为63 pg/m L～20 ng/m L,计算得到最低检测限（LOD）为3 pg/m L（S/N=3）。最后通过在猪肉、猪肝样品中添加回收,测得回收率分别为90%～119%和92.2%～112%,其相对标准偏差（RSD）分别为5.68%～14.42%和14.42%～15.1%。表明构建的BSA/anti-SM2/SPA/Au NPs/Ag-GO-Nf传感器可以用于实际样品检测。建立高效液相色谱方法（High performance liquid chromatography,HPLC）检测SM2,其中流动相配置为乙腈:甲醇:水:乙酸（10:10:45:1）。使用HPLC对不同浓度的SM2标准液检测,建立回归曲线和标准方程,并在猪肉、猪肝样品中进行添加回收,回收率分别为94.2%～98.6%和92.3%～98.5%,RSD分别为5.68%～8.14%和8.42%～10.1%。将HPLC与免疫传感器的添加回收结果进行相关性分析并建立拟合曲线,其R~2为0.9979＞0.98,结果表明本研究制备的电化学免疫传感器与HPLC具有相关性,适用于快速检测动物源性食品中SM2。
关键词：食品安全检测;磺胺二甲基嘧啶;银-氧化石墨烯;电化学免疫传感器;高效液相色谱
学科专业：细胞生物学
摘要
Abstract
1 综述
1.1 食品安全概述
1.1.1 我国食品安全现状
1.1.2 兽药残留产生的原因
1.1.3 兽药残留所产生的危害
1.2 磺胺类药物概述
1.2.1 磺胺类药物结构和性质
1.2.2 磺胺类药物作用机制
1.2.3 磺胺类药物对人体产生的危害
1.2.4 磺胺类药物的残留限量标准
1.2.5 磺胺类药物的检测方法
1.2.6 磺胺二甲基嘧啶概述
1.3 电化学免疫传感器
1.3.1 电化学免疫传感器概述
1.3.2 电化学免疫传感器的作用原理
1.3.3 电化学免疫传感器在食品安全检测中的应用
1.4 纳米材料在电化学免疫传感器中的应用
1.4.1 石墨烯材料的特性及其氧化产物
1.4.2 金属纳米材料
1.4.3 量子点纳米材料
1.5 电化学免疫传感器中抗体分子固定方法
1.5.1 非共价固定方法
1.5.2 共价键固定方法
1.5.3 抗体定向固定方法
1.6 本课题研究主要内容
2 银-氧化石墨烯纳米复合材料的制备及其表征
2.1 实验材料与仪器
2.2 实验方法
2.2.1 溶液配制
2.2.2 Ag-GO-Nf纳米复合材料的制备
2.3 实验结果
2.3.1 工作电极裸金电极的预处理
2.3.2 Ag-GO-Nf纳米复合材料的条件优化
2.3.3 Ag-GO-Nf的电化学表征
2.3.4 Ag-GO的 SEM表征、XRD表征和Uv-Vis表征
2.4 实验结果讨论
2.4.1 GO的选用及Ag-GO纳米复合材料形成原理
2.4.2 GO和Ag-GO结构表征现象分析
2.5 本章小结
3 基于BSA/anti-SM2/SPA/Au NPs/Ag-GO-Nf免疫传感器构建及检测SM2
3.1 实验部分
3.1.1 实验试剂与仪器
3.1.2 电化学免疫传感器的研制
3.1.3 电化学分析测量
3.2 实验结果
3.2.1 电化学免疫传感器的性能测试
3.2.2 SEM观察AuNPs在电极表面的分布
3.3 免疫传感实验条件的优化以及分析性能评价
3.3.1 免疫传感器构建过程条件优化
3.3.2 免疫传感器分析性能评价
3.3.3 免疫传感器的选择性、重现性、稳定性评价
3.4 免疫传感器在实际样品中检测
3.4.1 样品处理
3.4.2 电化学免疫传感器进行实际样品检测及结果分析
3.5 实验结果讨论
3.5.1 本研究构建的免疫传感器与其他SM2检测方法比较
3.5.2 电极表面自组装层的构建
3.6 本章小结
4 高效液相色谱检测SM2方法的建立
4.1 实验材料与仪器
4.2 溶液配制
4.3 实验方法
4.3.1 样品的前处理
4.3.2 高效液相色谱条件
4.3.3 标准曲线的绘制与检测方法性能分析
4.3.4 样品加标回收
4.4 实验结果与讨论
4.4.1 标准曲线与线性范围
4.4.2 样品加标回收的回收率
4.4.3 电化学免疫传感器与高效液相色谱检测结果的相关性分析
4.5 本章小结
5 全文总结
参考文献
附录 英文缩写词汇表
致谢