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本文主要围绕发展简单、快速、高灵敏度的光谱法,并研究这些方法在谷胱甘肽、乙酰胆碱酯酶(AChE)及其抑制剂、三聚氰胺、硫离子及酚类化合物检测中的应用。具体内容如下: 1.发展了一种新颖的基于银离子-3,35,5-四甲基联苯胺(Ag+-TMB)体系检测谷胱甘肽的方法。Ag+氧化TMB生成氧化态的TMB(oxTMB),在652 nm处有紫外-可见吸收峰;谷胱甘肽可以与Ag+作用并且其可以还原oxTMB,这双重作用引起紫外-可见吸收峰强度降低。通过这种分析方法,我们得到谷胱甘肽的检出限为0.03μM。该方法可以选择性的检测谷胱甘肽,不受其它氨基酸的干扰。此外,该方法无需制备纳米材料或荧光探针分子,使其变得更为简单、省时、成本低廉。 2.紫外-可见吸收光谱法及荧光光谱法在AChE及其抑制剂检测中的应用 (a)提出了一种基于Ag+-TMB体系检测AChE及其抑制剂的方法。AChE可以水解其底物碘化硫代乙酰胆碱(ATCI)生成硫代乙酰胆碱(TCh),抑制Ag+氧化TMB的能力,体系紫外-可见吸收峰强度降低;加入AChE抑制剂溴代新斯的明后,AChE的活性被抑制,紫外-可见吸收峰强度恢复。在最优检测条件下,我们得到AChE检测的线性范围为0μU mL-1-30μU mL-1,检出限为4.3μU mL-1;AChE活性的抑制率为50%时需要1.2 nM的溴代新斯的明。与以往报道的检测AChE的方法相比,我们所提出的方法具有较高的灵敏度;此外,该方法无需借助纳米材料或利用其它酶放大信号,节约了时间并降低了成本。 (b)提出了一种新颖的基于ATCI催化H2O2氧化TMB反应检测AChE及其抑制剂的方法。ATCI可以催化H2O2氧化TMB得到oxTMB,在652 nm处有紫外-可见吸收峰。ATCI作为AChE的底物,水解得到的TCh抑制了TMB氧化,体系紫外-可见吸收峰强度降低;加入溴代新斯的明后,紫外-可见吸收峰强度恢复。基于以上现象,我们实现了AChE及溴代新斯的明的检测,AChE的线性范围为0.05mU mL-1-5 mU mL-1,检出限为30μU mL-1;AChE活性的抑制率为50%时需要14.5 nM的溴代新斯的明。此外,我们将该方法应用于细胞裂解液中AChE的检测,得到的实验现象与在标准溶液检测中的一致,说明该方法在实际样品检测中具备较大的潜力。 (c)利用普鲁士蓝纳米立方(PB NCs)的类过氧化物酶活性发展了一种检测AChE及其抑制剂的方法。PB NCs可以催化H2O2氧化TMB,在652 nm处有较强的紫外-可见吸收峰;AChE水解其底物氯化硫代乙酰胆碱(ATCh)生成具有还原性的TCh,既可以与PB NCs表面的Fe3+作用,又可以还原oxTMB,抑制了PB NCs催化能力;溴代新斯的明的加入可以抑制TCh的生成,使PB NCs的催化能力恢复。基于上述现象,我们得到AChE检测的线性范围为0.1 mU mL-1-5 mU mL-1,检出限为0.04 mU mL-1; AChE活性的抑制率为50%时需要9.1 nM的溴代新斯的明。该方法具有较高的灵敏度和选择性,为构建其它酶的检测方法提供了一种新思路。 (d)报道了一种免标记基于聚胸腺嘧啶核苷酸稳定的铜纳米粒子(poly(T)-CuNPs)检测AChE及其抑制剂的方法。Poly(T)作为模板可制备具有强荧光性质的Cu NPs;AChE水解ATCh生成的TCh与Cu2+作用,使poly(T)-Cu NPs荧光强度降低;溴代新斯的明的加入使其荧光强度恢复。根据poly(T)-Cu NPs荧光强度的变化,我们得到AChE检测的线性范围为0.11 mU mL-1-2.78 mU mL-1,检出限为0.05 mU mL-1; AChE活性的抑制率为50%时需要3.24 nM的溴代新斯的明。该方法拓展了poly(T)-Cu NPs在分析检测中的应用。 3.利用金纳米粒子(Au NPs)的类过氧化物酶活性发展了一种检测三聚氰胺的新方法。研究发现,三聚氰胺加入后,Au NPs类过氧化物酶活性提高。结合TMB-H2O2显色反应,我们实现了三聚氰胺的简单、快速、高灵敏度检测。检出限低至0.2 nM,远低于美国食品和药品监督局规定的三聚氰胺的安全量20μM。此外,我们所提出的方法具有较高的选择性。该方法对添加了三聚氰胺的牛奶和奶粉的检测得到了满意的回收率,说明其具有较为广阔的应用前景。 4.发展了一种简单、高选择性、高灵敏度的基于Ag+-TMB体系检测S2-的方法。我们研究发现,S2-加入到体系后可以与Ag+形成Ag2S纳米粒子,提高了Ag+氧化TMB的能力,引起体系紫外-可见吸收峰强度增强。我们对几个可能影响检测效果的因素进行了优化,包括缓冲溶液pH、反应时间和温度、AgNO3和TMB的浓度。在最佳实验条件下,我们得到S2-检测的线性范围为1 nM-80 nM,检出限为0.2 nM。所提出的方法具有较好的选择性,不受其他离子的干扰。该方法对添加了S2-的湖水和自来水样的检测得到了较好的回收率,说明其在实际样品检测中具有较好的准确性和可靠性。 5.制备了碳量子点(C-dots)并研究其在对苯二酚检测中的应用。研究发现,对苯二酚加入后,C-dots的荧光发生淬灭。我们提出了荧光发生淬灭的可能机理并实现了对苯二酚的高灵敏度检测。得到对苯二酚的检出限为0.07μM,远低于美国环境保护机构规定废水中酚类化合物的最大排放量为0.5 mg L-1,即对苯二酚最大排放量为0.00454 M。我们对添加了对苯二酚的实际水样品进行了检测,得到了满意的回收率。此外,我们将该方法成功的应用于邻苯二酚及多巴胺的检测。该方法为在一定条件下可以转化成醌类化合物的物质的检测提供了新思路。