【摘 要】
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新型环境污染物(Emerging Contaminants,Ecs)是指目前确已存在,但尚无环保法律法规予以规定或规定不完善的,危害生活和生态环境的所有在生产建设或者其他活动中产生的污染物,该类污染物通常是由于发现其新的生物毒性或者分析技术的提高,在近期被检出而成为环境化学领域的研究热点。磺胺类抗生素(Sulfanilamides,SAs)与四溴双酚 A(Tetrabromobisphenol A
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新型环境污染物(Emerging Contaminants,Ecs)是指目前确已存在,但尚无环保法律法规予以规定或规定不完善的,危害生活和生态环境的所有在生产建设或者其他活动中产生的污染物,该类污染物通常是由于发现其新的生物毒性或者分析技术的提高,在近期被检出而成为环境化学领域的研究热点。磺胺类抗生素(Sulfanilamides,SAs)与四溴双酚 A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)属于典型的新型有机污染物,这两种物质在人类生活与生产过程中被大量使用,可通过各种途径进入环境,严重威胁人体健康与生态环境。因此,建立灵敏、快速、高效的分析方法,用于调查此类污染物的环境污染现状并进行风险评估是极其必要的。基于荧光检测技术与抗原-抗体特异性识别的荧光免疫分析方法具有一系列优点:操作快捷、灵敏度高、样品前处理简单等;可以满足在短时间内对环境介质中的大量样本进行快速灵敏分析。本论文将银纳米簇(AgNCs)、FAM-DNA功能化的CdSe/ZnS量子点(QDs)、CdTe/CdSQDs等引入传统的免疫分析体系中,构建了几种新型荧光免疫分析方法,在环境样本SAs和TBBPA检测中得到了成功的应用。此外,所建分析方法性能优异,因此也具有极好的推广价值。(1)以I-与银纳米簇(AgNCs)的荧光猝灭反应为响应信号,建立了一种间接竞争荧光酶联免疫吸附法(FELISA)用于环境中SAs的测定。在该研究中,将碱性磷酸酶(ALP)标记在第二抗体(Ab2)上,竞争反应完成后,抗坏血酸磷酸酯镁(Magnesium ascorbyl phosphate,MAP)可在ALP的催化下产生抗坏血酸(AA)。同时,反应体系在I2存在的情况下,I2被AA还原为I-,从而进一步触发AgNCs的荧光猝灭。在最优条件下,该方法表现出良好的性能:高灵敏度(LOD,0.05 μg L-1)、较宽的检测范围(0.14-71.71 μg L-1)、良好的准确性(Recoveries,84.18-118.6%;CV,2.03-7.64%)。(2)上一个研究构建的荧光酶联免疫吸附法具有诸多优势,但在检测过程中,基于单波长的荧光探针较易受到局部环境、荧光探针浓度和激发光强度等因素影响,导致其应用范围受到一定限制。因此,建立一种稳定、简单的检测方法非常重要。为此,基于FAM-DNA功能化的QDs(FAM-DNA@CdSe/ZnS QDs),设计了一种间接竞争比率FELISA用于TBBPA的快速分析。在该体系中,过氧化氢酶(CAT)被标记在Ab2上,以便控制H2O2的浓度,而H2O2可有效淬灭FAM-DNA@CdSe/ZnSQDs所显示的红色荧光。在最优条件下,该方法的LOD可低至0.118 μg L-1,线性范围为0.34-45.34 μg L-1,比基于辣根过氧化物酶(HRP)的传统ELISA方法的LOD低约一个数量级。除此之外,由于比率荧光探针具有内在校正的优点,可在一定程度上抵消外界环境造成的干扰,使该方法具有更好的稳定性与准确性(Recoveries,83.16-112.4%;CV,2.42-7.28%)。现如今,该方法已成功应用于环境与食品样本中TBBPA的检测。(3)基于对前期工作的回顾总结,FELISA分析技术虽然比传统ELISA方法灵敏度高,准确性好,但该方法在实时检测中仍然具有一定的局限性,因此,有必要开发一种更加便携且灵敏的检测方法。在本研究中,我们设计了一种基于CdTe/CdS QDs的荧光免疫层析试纸条(QDs-FITSA),并使用该试纸条分别对环境中的SAs、TBBPA进行即时检测。在最优条件下,该方法的LOD分别为1.47 μg L-1和2.55 μg L-1,该方案的整个分析过程可以在20min内完成,操作过程无需使用其他复杂仪器;为开发更加快速、低成本和高灵敏的分析方法提供了一些经验,可作为即时检测(POCT)的便携式筛选方法。
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