【摘 要】
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随着人民生活水平的提高,动物源性食品在日常饮食结构中占比逐步增大,畜禽养殖规模也随之增大。在畜牧业中,抗生素常用于治疗和预防动物疫病,但当前存在严重的滥用情况,对民众健康和生态环境造成巨大压力。本文以鸡肉中的恩诺沙星(ENR)作为抗生素残留模型,探究了磺基水杨酸在鸡肉样品前处理中的性能,开发了基于丝网印刷电极的磁性纳米材料(MNPs)电化学转化方法,最终将其应用于电化学生物传感检测鸡肉中ENR残留
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随着人民生活水平的提高,动物源性食品在日常饮食结构中占比逐步增大,畜禽养殖规模也随之增大。在畜牧业中,抗生素常用于治疗和预防动物疫病,但当前存在严重的滥用情况,对民众健康和生态环境造成巨大压力。本文以鸡肉中的恩诺沙星(ENR)作为抗生素残留模型,探究了磺基水杨酸在鸡肉样品前处理中的性能,开发了基于丝网印刷电极的磁性纳米材料(MNPs)电化学转化方法,最终将其应用于电化学生物传感检测鸡肉中ENR残留,主要研究内容如下:1.采用磺基水杨酸去除蛋白基质检测的干扰,构建便捷高效的鸡肉样品前处理方法。通过考察不同提取剂对鸡肉中蛋白基质的去除效果,发现磺基水杨酸可去除蛋白质基质干扰,且对荧光免疫检测的影响较小。在此基础上,针对现场检测便携化的需求,采用膜过滤技术净化提取液,开发快捷高效的鸡肉样品前处理方法。与国标规定的前处理方法相比,该方法无需使用大型仪器设备,操作步骤简单,可在15 min内完成鸡肉中ENR检测的预处理,为家禽供应链中抗生素残留现场快速检测奠定基础。2.开发基于丝网印刷电极的电化学转化方法和电化学反应装置。将MNPs固载于电极表面,在K4Fe(CN)6溶液中施加恒电位形成局部酸性环境以酸解MNPs,之后扫描循环伏安(CV)催化铁离子与K4Fe(CN)6反应生成普鲁士蓝(PB)。该方法对不同种类的Fe3O4MNPs具有普适性。为改善集成式片状三电极由于空间构造导致的电子传递不均和电极污染等问题,利用3D打印技术开发电化学反应池,提升电化学转化的稳定性。在此基础上,利用电化学转化产物的类酶特性构建电化学传感器检测H2O2,线性范围5μM-1000μM,检测限为0.16μM,为电化学传感技术的应用提供新思路。3.结合上述两项研究结果,提出基于MNPs电化学转化的生物传感技术用于鸡肉样品中抗生素残留检测。在前处理中,采用磺基水杨酸去除基质效应,利用MNPs分离富集ENR;在后期检测中,利用电化学转化方法使MNPs输出特征电流信号,对ENR的检测限为0.02 ng/m L,在鸡肉样品中的加标回收率在102.2%-110.0%。该方法赋予MNPs分离富集和信号输出双重功能,为家禽供应链中抗生素残留快速检测提供新的技术平台。
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