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抗生素是最大的一类药品和个人护理产品(PPCPs)中的一种,近年来受到了越来越多的科研关注。在医疗领域用于保护人类和动物健康的PPCPs,已经在环境和食品产业中导致不良累积。抗生素抗药性日益严重并且广泛威胁人类健康。而四环素类抗生素(TCAs)正是其中之一。考虑到TCAs对食品和生态的风险,需要开发灵敏的、有选择性的分析方法,以确保食品安全和消费者的信心。(1)本文提出了Ce(Ⅳ)-Tween 80体系与5种四环素发生化学发光现象的机理。通过紫外光谱和单线态氧(1O2)探针——2-甲基-6-(4-甲氧基苯基)-3,7-二氢咪唑并[1,2-a]-吡嗪-3-酮盐酸盐(MCLA),详细研究了四环素在该体系中的作用。TCAs在表面活性剂Tween中被Ce(Ⅳ)氧化,导致TCAs有机骨架断裂和过氧乙酸的分解,产生单线态氧(1O2)。这一发现在该文中首次报道。此外,叠氮化钠试验和化学发光光谱结果表明,化学发光光谱的最大发射波长约为480nm,分别由Ce(Ⅳ)直接氧化TCAs和Ce(Ⅳ)与Tween 80反应产生的单线态氧(1O2)二聚体产生的。进一步,反应在厌氧条件下进行,发光信号强度变化不大,这表明反应溶液中的溶解氧对该体系没有影响。我们在最优条件下,研究了Ce(Ⅳ)-Tween 80-TCAs化学发光体系的分析特性和参数。并将该方法成功应用于牛奶中四环素类的测定。(2)一种基于甲氧基化的甲壳虫动物荧光素类似物(MCLA)和Ce(Ⅳ)的新型化学发光体系,对5种TCAs表现出超强的化学发光现象。我们发现10 pmol的金霉素(CTC)能增强MCLA-Ce(Ⅳ)体系的化学发光强度30多倍。通过化学发光光谱、自由基捕获剂和紫外光谱研究了MCLA-Ce(Ⅳ)-TCAs体系的化学发光机制。结果表明,Ce(Ⅳ)与TCAs反应产生的单线态氧增强了化学发光。该化学发光体系采用流动注射分析,检测5种TCAs,线性范围为100fmol-20 pmol(r>0.999),检出限为20-50 fmol(S/N=3)。该方法检测TCAs的灵敏度与UPLC-MS/MS做了相应的比较。(3)最后,我们建立了一种新颖的、灵敏度高、操作简单、成本低廉的化学发光方法检测TCAs。当高碘酸钠(Na IO4)在碳酸氢钠(NaHCO3)介质中与过氧化氢(H2O2)反应,我们能观察到一个超微弱的化学发光信号,但额外加入50 pmol的甲烯土霉素(MTC)后,发光强度被增大了30倍。Na IO4-NaHCO3-H2O2-TCAs体系的发光机理通过化学发光光谱、自由基捕获剂、电子自旋共振(ESR)和LC-MS/MS研究。结果发现NaIO4-NaHCO3-H2O2-TCAs体系会产生羟自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-)。与金霉素(CTC)和4-差向金霉素(4-ECTC)的氧化还原途径不同,其他几种TCAs与羟自由基作用诱导产生强烈的化学发光,羟基化的TCAs是各自的发光体。本文提出了一种新的检测牛奶和蜂蜜中TCAs的方法,检出限为90 fmol(S/N=3)。该法不仅灵敏度高,特异性好,而且对TCAs的氧化过程提供了新的见解。