电化学发光体系的构建及流动注射法快速检测三聚氰胺的研究

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电化学发光是化学发光与电化学相结合的产物,因其具有灵敏度高、线性范围宽、反应可控、仪器设备简单、分析速度快、易于实现自动化等优点,所以广泛应用于生物、医学、药学、临床、食品、环境等领域。随着电化学发光分析技术的发展,构建新的电化学发光体系,对进一步提高检测灵敏度和拓宽其应用范围具有十分重要的意义。流动注射电化学发光法是将流动注射技术与电化学发光检测技术相结合的一种分析方法,充分发挥了两者的独特优势,不仅提高了分析速度与分析方法的选择性和灵敏度,而且特别适合自动化分析。研究利用流动注射电化学发光法检测食品中的三聚氰胺,克服了三聚氰胺常规检测方法存在的一些缺点,在食品安全检测上有重要的实际意义。利用Ru(bpy)32+/TPrA电化学发光体系对流动注射电化学发光分析系统的检测性能进行了研究。研究对化学发光反应条件和仪器检测参数进行了优化,选择电极电位1.25V,进样量100μL,推样速率90μL/s,TPrA浓度100mmol/L,样品缓冲液0.1mol/LPBS(pH8.5),推动液浓度0.01mol/L PBS(pH8.5)为最佳检测条件。在此条件下,获得Ru(bpy)32+的检测灵敏度为1.0×10-9mol/L(S/N=6),线性范围为5.0×10-9~1.0×10-7mol/L,RSD为3.2%。研究结果表明,流动注射电化学发光法具有灵敏度高,线性范围宽,分析速度快,样品用量少等优点。通过以DBAE代替TPrA作为共反应物和在Ru(bpy)32+/TPrA体系中添加非离子表面活性剂Tween20,构建了两种电化学发光体系。对Ru(bpy)32+/DBAE体系电化学发光反应和测试的条件进行了优化,选择电极电位为1.45V,DBAE浓度为50mmol/L,pH为7.5,推样速率为70μL/s。Ru(bpy)32+检测灵敏度为5.0×10-10mol/L,线性范围为1.0×10-9~5.0×10-7mol/L。因此,与Ru(bpy)32+/TPrA体系相比,Ru(bpy)32+/DBAE体系具有更高的检测灵敏度和更宽的线性范围。在Ru(bpy)32+/TPrA体系中加入Tween20后,Ru(bpy)32+的检测灵敏度为1.0×10-11mol/L,线性范围为5.0×10-11~5.0×10-7mol/L,因此Tween20对Ru(bpy)32+/TPrA体系的ECL具有增敏作用。对增敏的机理进行初步研究发现,Tween20能促进TPrA在电极表面的直接氧化和增大氧化电流,且加入Tween20后,Ru(bpy)32+/TPrA体系的最佳发光电位稍有增加。基于三聚氰胺对Ru(bpy)32+电化学发光的增敏作用,利用流动注射电化学发光法对三聚氰胺进行了检测。研究考察了检测电位、介质pH对Ru(bpy)32+电化学发光的影响,Ru(bpy)32+浓度对三聚氰胺检测结果的影响。在最佳检测条件下,建立了ECL强度增加值与三聚氰胺浓度的关系。测试了该法对奶粉、液态奶中三聚氰胺的回收率,并对实际样品进行了检测。结果发现,在电位为1.0V,介质pH为9.5时,Ru(bpy)32+的ECL强度最大。在此条件下,选用2.5×10-4mol/L为检测三聚氰胺的最佳Ru(bpy)32+浓度。在1.0×10-81.0×10-3g/L范围内,加入三聚氰胺后ECL强度的增加值与其浓度的对数呈线性关系,最低检测限为5.0×10-9g/L。本法对样品中三聚氰胺的回收率在85%110%,对奶粉、液态奶中的三聚氰胺的检测结果与HPLC法基本一致,因此可用于乳制品中三聚氰胺的快速检测。
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