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基于金纳米粒子团聚及荧光共振能量转移的三聚氰胺检测

作　者: 胡云丽
导　师: 万谦宏
学　校: 天津大学
专　业: 药物分析
关键词: 三聚氰胺金纳米粒子量子点荧光共振能量转移
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

三聚氰胺是一种工业粘合剂,由于其富含氮而被不法商贩非法添加到食品中,引发了多起人和宠物中毒致病致死事件。目前,三聚氰胺的检测方法主要包括高效液相色谱法,液相色谱质谱连用法,气相色谱质谱连用法等。这些方法大多需要昂贵的设备,耗时长,某些方法的灵敏度低。因此,建立食品中三聚氰胺快速、灵敏、廉价的检测方法十分必要。根据三聚氰酸与三聚氰胺的特异性氢键结合特性,本文发展了基于纳米粒子的三聚氰胺快速检测新方法。本文首先制备胶体金纳米粒子并对其进行表面修饰。通过柠檬酸钠还原法制备金纳米粒子,并通过高分辨电镜(HRTEM),紫外可见分光光度计对金纳米粒子进行了表征。接着,采用常规有机合成技术,制备了含巯基的三聚氰酸,即1-(2-巯乙基)-1,3,5-三嗪酮-2,4,6-三酮(MTT)。通过巯基配体交换法在金纳米粒子表面修饰MTT,并将其应用于三聚氰胺的检测,在MTT修饰的金纳米粒子溶液中加入三聚氰胺,通过观察溶液的颜色变化实现快速检测三聚氰胺,考察了时间和三聚氰胺浓度对团聚反应的影响。为了进一步对三聚氰胺进行定量检测,发展了基于荧光共振能量转移体系(FRET)三聚氰胺检测的方法,以FITC与三聚氰胺连接作为荧光发射基团,以MTT修饰的金纳米粒子作为荧光淬灭剂,通过三聚氰胺与MTT的氢键结合实现荧光淬灭,体系中加入的三聚氰胺可与MTT修饰金纳米粒子结合,从而引起荧光恢复。通过荧光恢复量实现对三聚氰胺定量检测。为了进一步实现对金纳米粒子淬灭机理的研究,通过巯基水相法制备碲化镉量子点。分别考察了反应时间、稳定剂等对量子点制备的影响,采用紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、HRTEM等手段对量子点进行了表征。最后,将量子点代替FITC作为荧光供体,MTT修饰的金纳米粒子作为荧光受体,构建新型的荧光共振转移体系,以应用于三聚氰胺的检测并考察其机理。综上所述,本文在成功制备碲化镉量子点和金纳米粒子的基础上,发展了三种基于纳米粒子的三聚氰胺的检测方法,一是基于三聚氰胺与MTT修饰金纳米粒子的团聚反应,通过紫外可见分光光度计考察了这种方法与时间浓度的相关性。二是构建了新型的基于MTT修饰的金纳米粒子与结合三聚氰胺的FITC的荧光共振能量转移体系,具有实现三聚氰胺的快速、定量检测可能。三是构建了新型的三聚氰胺修饰的量子点,MTT修饰的金纳米粒子的荧光共振能量转移体系,为进一步研究金纳米粒子的荧光淬灭机理提供模型。基于纳米粒子的三聚氰胺检测方法为快速、灵敏、实时的食品检测提供新的可能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章文献综述  9-25
  1.1 三聚氰胺  9-12
    1.1.1 三聚氰胺的概念  9-10
    1.1.2 三聚氰胺的毒性  10-11
    1.1.3 三聚氰胺的检测方法  11-12
  1.2 金纳米粒子  12-18
    1.2.1 金纳米粒子的制备及组装  13-14
    1.2.2 金纳米粒子的性质  14-16
    1.2.3 金纳米粒子的应用  16-18
  1.3 量子点  18-24
    1.3.1 量子点的定义  18-19
    1.3.2 量子点的光学特性  19-20
    1.3.3 量子点的制备  20-22
    1.3.4 量子点的应用  22-24
  1.4 论文研究目标和内容  24-25
第二章实验部分  25-33
  2.1 实验仪器、原料和试剂  25-27
    2.1.1 仪器  25
    2.1.2 试剂  25-27
    2.1.3 材料及其他  27
  2.2 溶液配制  27
  2.3 金纳米粒子的制备及表面修饰  27-29
    2.3.1 金纳米粒子制备条件的考察  27-28
    2.3.2 金纳米粒子的表征  28
    2.3.3 MTT 的制备  28-29
    2.3.4 MTT 的表征  29
    2.3.5 MTT 修饰金纳米粒子  29
  2.4 基于金纳米粒子团聚的三聚氰胺检测  29-30
    2.4.1 不同浓度三聚氰胺的影响  29-30
    2.4.2 不同反应时间的影响  30
  2.5 基于FITC 与金纳米粒子FRET 体系的三聚氰胺检测  30-31
    2.5.1 FITC 与三聚氰胺反应  30
    2.5.2 FITC-Melamine 纯化  30
    2.5.3 基于金纳米粒子与FITC 荧光淬灭体系的构建  30
    2.5.4 金纳米粒子与FITC 荧光淬灭体系检测三聚氰胺  30-31
  2.6 水溶性CdTe 量子点的制备及表征  31-32
    2.6.1 量子点的制备  31
    2.6.2 制备条件的考察  31
    2.6.3 CdTe 量子点的纯化  31-32
    2.6.4 水溶性CdTe 量子点的表征  32
  2.7 基于量子点与金纳米粒子FRET 体系的三聚氰胺检测  32-33
    2.7.1 量子点的表面修饰  32
    2.7.2 三聚氰胺修饰量子点的纯化  32
    2.7.3 基于量子点与金纳米粒子荧光淬灭体系的构建  32-33
第三章金纳米粒子的制备及表面修饰  33-41
  3.1 金纳米粒子制备  33-35
    3.1.1 试剂混合顺序对金纳米粒子的影响  33-35
  3.2 金纳米粒子的表征  35
  3.3 MTT 的制备及表征  35-37
    3.3.1 MTT 的制备  35-36
    3.3.2 HPLC 检测MTT  36-37
    3.3.3 H-NMR 表征  37
  3.4 金纳米粒子的表面修饰  37-40
    3.4.1 不同量的MTT 对金纳米粒子稳定性的影响  38-39
    3.4.2 MTT 与金纳米粒子结合量的考察  39-40
  3.5 小结  40-41
第四章基于金纳米粒子团聚的三聚氰胺检测  41-48
  4.1 基于金纳米粒子团聚的三聚氰胺检测  42-43
  4.2 不同浓度三聚氰胺对金纳米粒子团聚的影响  43-44
  4.3 不同时间对金纳米粒子团聚的影响  44-47
  4.4 小结  47-48
第五章基于金纳米粒子与FTTC 的FRET 体系的三聚氰胺检测  48-56
  5.1 三聚氰胺修饰FITC 的合成  48-50
    5.1.1 FITC-Melamine 的纯化  49-50
  5.2 金纳米粒子和FITC 光谱考察  50-51
  5.3 FRET 体系检测三聚氰胺  51-55
    5.3.1 不同量MTT 修饰金纳米粒子淬灭性能的考察  51-53
    5.3.2 FRET 体系在三聚氰胺检测中的应用  53-55
  5.4 小结  55-56
第六章量子点的制备及表征  56-63
  6.1 CdTe 量子点的制备  56-61
    6.1.1 不同反应时间对量子点的影响  56-59
    6.1.2 不同稳定剂对量子点的影响  59-61
  6.2 量子点的表征  61
    6.2.1 HRTEM  61
  6.3 小结  61-63
第七章基于金纳米粒子与量子点FRET 体系的三聚氰胺的检测  63-67
  7.1 量子点表面修饰  63-64
  7.2 量子点与金纳米粒子荧光共振能量转移体系的构建  64-65
  7.3 小结  65-67
第八章结论与展望  67-69
  8.1 全文结论  67-68
    8.1.1 金纳米粒子的制备及表面修饰  67
    8.1.2 金纳米粒子比色法在三聚氰胺检测中的应用  67
    8.1.3 基于金纳米粒子与FITC 的FRET 体系检测三聚氰胺  67
    8.1.4 量子点的制备及条件考察  67-68
    8.1.5 纳米粒子FRET 法三聚氰胺检测中的应用  68
  8.2 展望  68-69
参考文献  69-75
发表论文和参加科研情况说明  75-76
致谢  76

基于金纳米粒子团聚及荧光共振能量转移的三聚氰胺检测

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