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氟喹诺酮类(FQs)与氯霉素(CAP)是被广泛使用的抗生素,大量应用于人类疾病治疗与畜禽、水产养殖中。由于这类物质可能会随尿液、粪便等排放到水环境中,最终导致环境污染。因此,研究其环境行为、评估其生态风险极其必要,而建立水环境介质中痕量抗生素的简便、快速、准确可靠的分析测定方法,是这些研究工作的前提。 目前对这类化合物的检测手段集中于高相液相色谱(HPLC)、液质联用(LC-MS/MS)等仪器方法,然而,这种方法具有:检测成本高、样品预处理复杂、检测周期长等缺陷。与此相比,免疫分析方法以其高效、快速、无需样品前处理等优势,可替代相应的仪器方法,但是传统的免疫分析法,由于标记物本身的一些缺陷,致其灵敏度达不到测定环境中痕量抗生素的要求,而上转换纳米材料的引入,可望解决这一问题。 上转换发光是指吸收两个或两个以上低能光子而辐射一个高能光子的非线性发光现象,通常是指将近红外光转换成可见光。上转换材料具有如下优点:光化学稳定,不易漂白;不易受外界条件的影响;荧光信噪比高;无机惰性、红外光激发、可见光发射,对环境无任何危害。基于这些优异性能,这种纳米材料可以作为新型标记物,应用于环境水体中痕量抗生素的免疫分析研究中。 本文以上转换荧光纳米材料作为新型荧光标记物,在此基础上建立了两种抗生素残留的新型荧光免疫分析方法,主要内容如下: 1.将稀土元素镥(Lu)、镱(Yb)、铒(Er)、钆(Gd)按照一定比例掺杂,采用高温溶剂热法合成出了上转换荧光纳米材料。所合成的材料粒径在30nm左右、大小均匀、在红外光的激发下能够产生很强的荧光。采用高温配体交换法对该材料进行修饰,用含有大量羧基的聚丙烯酸分子替换掉上转换荧光纳米材料表面的油酸分子。修饰后的上转换荧光纳米材料表面含有羧基,能够与抗体等蛋白偶联,为接下来免疫方法的建立奠定了基础。 2.将表面功能化的上转换荧光纳米材料与氟喹诺酮抗体偶联,金纳米粒子与氟喹诺酮抗原偶联,基于能量共振原理建立了一种简单、均相的氟喹诺酮类药物的荧光免疫分析方法,在3-100μg/L的范围呈现线性相关,标准曲线方程为:y=13.717x+1071.9,线性相关系数R2=0.9967。在对实际水样的分析中,回收率为83%-115%。 3.将此纳米材料标记氯霉素抗体,建立了高通量的直接竞争免疫分析方法。本方法在10-120μg/L的范围内呈现线性相关,标准曲线方程为:y=-14.353x+2161.3,线性相关系数R2=0.9911。对实际水样的检测分析中,回收率为78%-106%。