青霉素是一种高效广谱抗生素类药物,广泛用于兽药中预防及治疗奶牛疾病。但因大量使用造成其在牛奶等动物源性食品中的残留,已经严重影响到我国人民身体健康和进出口贸易。所谓兽药残留是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物及其代谢物,以及与兽药有关的杂质的残留。兽药残留既包括原药也包括药物在动物体内的代谢产物,其中因为青霉素的过敏反应最为广泛,其残留检测的意义非常重大。生物电化学传感器是当前电化学和电分析化学十分活跃的研究领域,目前已经应用到生命科学、环境科学、分析科学、材料科学等许多方面。由于其所特有的检测快速、灵敏度高、专一性强,简单经济等优点,较之青霉素残留的传统检测方法,更有希望实现该类抗生素残留的现场检测。本文即研究用不同修饰方法将蜡样芽胞杆菌和青霉素酶固化,采用不同基底电极制备了微生物传感器和酶传感器,以电位或电流为响应信号测定磷酸缓冲溶液和牛奶中的青霉素残留。 本研究论文主要内容如下: 一、阐述了奶制品中青霉素残留检测的国家标准方法和限量标准,现有检测方法的现状、存在的问题及可能的解决途径。 二、综述了生物电化学传感器的工作原理和制备方法,并对其在青霉素测定中的应用进行了详细叙述,讨论生物电化学传感器在该类抗生素测定中的应用前景。 三、对本论文中表征化学修饰电极和定量测定青霉素所用到的电化学原理及方法进行介绍,主要有循环伏安法、计时电流法、和电化学交流阻抗谱。 四、研究用海藻酸钠包埋法和戊二醛—牛血清白蛋白交联法两种不同的修饰方法将液态青霉素酶或蜡样芽孢杆菌固化成膜,然后将其修饰在平头pH电极上制成相应的电位型微生物传感器和电位型酶传感器,并将其用于牛奶中青霉素残留的测定。结果表明用戊二醛—牛血清白蛋白交联法制备的电位型青霉素酶传感器比用海藻酸钠包埋法制备的电位型微生物传感器和电位型酶传感器,在响应时间、定量限和线性范围方面都具有更强的优势。 五、研究用戊二醛—牛血清白蛋白交联法将有机染料氧化苏木精、纳米金胶和青霉素酶同时修饰在不同基底电极上,制备了测定牛奶中青霉素残留