环境中两种典型新型有机污染物的免疫分析方法构建及其应用研究

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四溴双酚A二羟基二乙基醚(Tetrabromobisphenol A bis(2-hydroxyethyl)ether,TBBPA-DHEE)和邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)被认为是两种典型的新型有机污染物。其中,TBBPA-DHEE为四溴双酚A的一种主要衍生物,被大量应用于生产电子电路板、粘合剂和涂料。DBP是一种聚氯乙烯制品中最常用的增塑剂,被广泛应用于塑料制品的加工和生产工艺中。这两种物质可由生产与人类生活过程中过量使用、泄露等途径进入环境,在多介质环境中残留、累积,并对人体造成危害。因此,建立高效、灵敏、快捷的分析方法,分析环境中的这两种污染物,具有重要意义。基于抗原/抗体的传统免疫分析法具有分析快捷、前处理简单的优势,可用于环境中TBBPA-DHEE和DBP的检测,但由于其灵敏度不足、抗基质效应能力弱,无法对环境中的痕量污染物进行有效分析。为此,本研究将纳米酶引入免疫分析体系,借助其较高催化活性与较强抗基质效应的能力,构建了操作简单、体系稳定性好、检测灵敏度高的新型免疫分析方法,并用于环境介质中此类污染物的分析。具体内容如下:(1)基于CuMnO2纳米片类过氧化物酶性质,建立了一种高通量、间接竞争免疫分析方法用于环境介质DBP的分析。在检测体系中,以CuMnO2纳米片替代传统的HRP与Ab2偶联形成信号探针(CuMnO2@Ab2)。在最优条件下,该方法的检测限可达2.07μg/L,比普通ELISA的灵敏度提高了4倍,且具有良好的准确性和精确性(recoveries,78.49-138.5%;CV,3.16-7.55%)。该方法极大地改善了ELISA的灵敏度,但无法直接测定环境中浓度极低的DBP(浓度低于2.07μg/L的样本)。(2)为了解决上一个工作中灵敏度不足的缺点,本研究成功制备了一种双功能的纳米材料H-MnO2@C-dots,基于此,构建了一种双信号间接竞争免疫分析法用于环境中DBP的特异性检测。其中,C-dots和Mn(II)对TMB的共催化作用能够实现信号放大。在最优条件下,该方法表现出优异的性能:(1)高灵敏度(LOD,0.24μg/L),比普通的ELISA提升了约8倍;(2)良好的准确性和稳定性(recoveries,77.97-114.61%;CV,3.17-7.26%)。本研究实现了环境中DBP高灵敏、高通量检测,具有广泛的应用前景,利用此方法可对环境中DBP的污染状况进行大规模调查研究,进而评估其生态风险。(3)基于Co2+/hemin协同催化机制,构建了一种高通量、高灵敏的间接竞争化学发光免疫分析法用于测定环境中的TBBPA-DHEE。在该方案中,基于Co2+/hemin的协同催化使信号得到进一步放大。在最优条件下,该方法的检测限为0.9μg/L,该方法具有较好的准确性和稳定性(recoveries,89.67-125.33%;CV,2.75-8.37%)。利用所构建的方法,对采自江苏和浙江的30个水样和10个土壤样本进行了分析,在所有阳性样品中,水体中TBBPA-DHEE的检出浓度范围为2.4-3.7μg/L;土壤样本中污染物浓度为1.8-2.4 ng/g。
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