论文部分内容阅读
抗生素是疾病治疗和动物疾病预防的重要药物,近年来,由于抗生素的过度使用和滥用导致了耐药性基因在人类和动物间大面积传播,诱发了一系列问题,对人类健康产生诸多不良影响。大部分抗生素以原型或活性代谢物直接进入了环境中,水环境是抗生素一个重要的“汇”,因此设计一种高效、简便、快速、灵敏的痕量检测水环境中抗生素残留的方法至关重要。荧光检测方法具有操作简单、响应时间短、灵敏度高而备受关注。基于此,本论文建立了水环境中三种典型抗生素的荧光分析法,并分别将其应用实际药品的分析检测,取得了较好的研究进展,具体内容如下:
第一部分,实验首先利用简便、快速的“绿色”分析法制备出一种碳量子点(CDs)。并对对碳量子点的制备过程进行了优化,实验表明,该CDs具有良好的亲水性,荧光量子产率较高,可以在数月内保持稳定。实验还发现,该CDs可以与头孢克洛(CEF)产生相互作用,并显著增敏其荧光,以此建立了水体中CEF的新型荧光分析方法。实验结果表明:当CEF浓度在0.1-5mg/L范围内时,CDs的荧光强度与其浓度呈现良好的线性关系,相关系数R2为0.9992,检测限为7.7ng/mL。最后该方法已成功用于三种水环境样品中CEF的检测,回收率在98.5%~101.4%。此外实验还将此CDs对水体中可能存在的8种不同种类的抗生素,和十种金属阳离子分别进行了荧光行为的研究。结果表明,CDs被测物质分子对荧光信号影响不显著(小于5%),CDs对头孢克洛在水环境中的检测具有良好的选择性。
第二部分采用简单、快速、低毒的“绿色”方法制备了一种新型银纳米粒子。并分别研究了不同浓度银纳米粒子对水溶液三种典型氟喹诺酮类抗生素(FQs)(吡哌酸PPA、氟罗沙星FLX、氧氟沙星OFL)荧光行为影响。实验结果表明,随着水溶液中银纳米粒子浓度的增加,三种FQs的荧光强度都呈现先增强后猝灭的现象,在银纳米的体积分数为5%时,FQs荧光强度增加最大。实验还分别研究了银纳米粒子(AgNPs)对各FQs荧光行为的可能机制。此外,在银纳米的体积分数为5%时,分别建立了水体中三种FQs的金属增强荧光法。实验还将新建立的三种金属增强荧光分析法分别与不添加银纳米时的荧光分析法相比较。实验结果表明,该三种金属增强荧光分析方法能较好地检测水溶液中低浓度的PPA、FLX和OFL,并具有更广泛的检测范围。此外,实验还将三种金属增强荧光分析方法成功地应用于不同药物制剂中PPA、FLX和OFL的痕量测定,取得了较好的研究结果。
第三部分采用荧光分析光谱法研究了磺胺甲恶唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SDZ)与天然β-环糊精(β-CD)及其两种衍生物(甲基-β-环糊精MβCD、2-羟丙基-β-环糊精HPβCD)进行了相关荧光行为的研究,并设计了一种简单、快速的荧光方法有效用于SMZ、SDZ的检测。SMZ均与三种环糊精形成了超分子化合物,且均对SMZ的荧光具有显著的增敏效果。另外,实验还研究了温度对三种超分子体系的影响,通过计算其热力学参数发现,SMZ与三种环糊精都形成了1∶1复合物,其中MβCD与SMZ具有更高的结合常数,其焓变为(-617.52KJ/mol)、熵变为(47.22J/mol K),吉布斯自由能的变化为(-631.6KJ/mol)。实验还表明,MβCD的加入使SMZ荧光强度增敏超过13倍,因而实验在pH为4.0,温度为25℃条件下,MβCD浓度为0.01mol/L时,建立了一种用于水溶液中监测SMZ的简单、快速、灵敏的荧光光谱法。SMZ在0.02-1.4mg/L浓度范围内与其荧光强度呈现良好的线性关系,检测限为7.1ng/L,R2为0.9997。实验还发现在SMZ-MβCD体系中加入不同浓度的SDZ后,荧光强度明显降低,关闭了该体系的荧光信号。设计的传感器基于开关检测模式,在优化条件下,SDZ浓度在范围内与体系荧光强度变化呈现良好的线性关系。重要的是,该传感器表现出良好的选择性、灵敏度,并且可以成功地用于三种磺胺甲恶唑实际药品中SMZ的检测,具有水体中检测SDZ的潜力。
第一部分,实验首先利用简便、快速的“绿色”分析法制备出一种碳量子点(CDs)。并对对碳量子点的制备过程进行了优化,实验表明,该CDs具有良好的亲水性,荧光量子产率较高,可以在数月内保持稳定。实验还发现,该CDs可以与头孢克洛(CEF)产生相互作用,并显著增敏其荧光,以此建立了水体中CEF的新型荧光分析方法。实验结果表明:当CEF浓度在0.1-5mg/L范围内时,CDs的荧光强度与其浓度呈现良好的线性关系,相关系数R2为0.9992,检测限为7.7ng/mL。最后该方法已成功用于三种水环境样品中CEF的检测,回收率在98.5%~101.4%。此外实验还将此CDs对水体中可能存在的8种不同种类的抗生素,和十种金属阳离子分别进行了荧光行为的研究。结果表明,CDs被测物质分子对荧光信号影响不显著(小于5%),CDs对头孢克洛在水环境中的检测具有良好的选择性。
第二部分采用简单、快速、低毒的“绿色”方法制备了一种新型银纳米粒子。并分别研究了不同浓度银纳米粒子对水溶液三种典型氟喹诺酮类抗生素(FQs)(吡哌酸PPA、氟罗沙星FLX、氧氟沙星OFL)荧光行为影响。实验结果表明,随着水溶液中银纳米粒子浓度的增加,三种FQs的荧光强度都呈现先增强后猝灭的现象,在银纳米的体积分数为5%时,FQs荧光强度增加最大。实验还分别研究了银纳米粒子(AgNPs)对各FQs荧光行为的可能机制。此外,在银纳米的体积分数为5%时,分别建立了水体中三种FQs的金属增强荧光法。实验还将新建立的三种金属增强荧光分析法分别与不添加银纳米时的荧光分析法相比较。实验结果表明,该三种金属增强荧光分析方法能较好地检测水溶液中低浓度的PPA、FLX和OFL,并具有更广泛的检测范围。此外,实验还将三种金属增强荧光分析方法成功地应用于不同药物制剂中PPA、FLX和OFL的痕量测定,取得了较好的研究结果。
第三部分采用荧光分析光谱法研究了磺胺甲恶唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SDZ)与天然β-环糊精(β-CD)及其两种衍生物(甲基-β-环糊精MβCD、2-羟丙基-β-环糊精HPβCD)进行了相关荧光行为的研究,并设计了一种简单、快速的荧光方法有效用于SMZ、SDZ的检测。SMZ均与三种环糊精形成了超分子化合物,且均对SMZ的荧光具有显著的增敏效果。另外,实验还研究了温度对三种超分子体系的影响,通过计算其热力学参数发现,SMZ与三种环糊精都形成了1∶1复合物,其中MβCD与SMZ具有更高的结合常数,其焓变为(-617.52KJ/mol)、熵变为(47.22J/mol K),吉布斯自由能的变化为(-631.6KJ/mol)。实验还表明,MβCD的加入使SMZ荧光强度增敏超过13倍,因而实验在pH为4.0,温度为25℃条件下,MβCD浓度为0.01mol/L时,建立了一种用于水溶液中监测SMZ的简单、快速、灵敏的荧光光谱法。SMZ在0.02-1.4mg/L浓度范围内与其荧光强度呈现良好的线性关系,检测限为7.1ng/L,R2为0.9997。实验还发现在SMZ-MβCD体系中加入不同浓度的SDZ后,荧光强度明显降低,关闭了该体系的荧光信号。设计的传感器基于开关检测模式,在优化条件下,SDZ浓度在范围内与体系荧光强度变化呈现良好的线性关系。重要的是,该传感器表现出良好的选择性、灵敏度,并且可以成功地用于三种磺胺甲恶唑实际药品中SMZ的检测,具有水体中检测SDZ的潜力。