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[硕士论文] 陈丹阳
药学 江苏大学 2017(学位年度)
摘要:抗生素作为兽药和饲料添加剂已在畜牧业中广泛使用,然而过度或滥用抗生素会导致抗生素残留及耐药菌产生,这既严重威胁人类健康,也会破坏生态平衡。因此,发展快速灵敏检测抗生素的方法具有重要意义。电化学传感器因具有设备简单、操作方便、分析快速等优点,已成为医疗检测领域的研究热点。鉴于此,本论文利用制备的类石墨烯功能纳米复合材料,构筑了抗生素电化学传感平台,建立了新型抗生素检测的电化学传感分析方法,主要研究内容如下:
  1、利用一步水热法制备了三维氮杂石墨烯水凝胶/二硫化钼纳米复合材料(3D NGH/MoS2),该材料具有比表面大、导电性良好、电子转移效率高等优异的性能,且可负载更多的生物识别分子。利用氯霉素(CAP)适配体与3D NGH/MoS2之间的π-π吸附作用,构筑了识别CAP的光电化学(PEC)传感界面。适配体吸附在3D NGH/MoS2表面,阻碍了物质传递,导致光电流强度显著降低,当其与CAP特异性结合形成复合物后,脱离3D NGH/MoS2表面,进而光电流强度得到恢复。基于这一原理,研制了一种CAP的PEC适配体传感器。在优化条件下,所恢复的光电流强度与CAP浓度在0.1~300 nmol L?1(R2=0.998)范围内呈良好的线性关系,其检出限为0.03 nmol L?1,且所研制的传感器具有良好的选择性和重现性,可用于CAP的快速检测。
  2、采用一步水热法合成了石墨相氮化碳/石墨烯水凝胶纳米复合材料(g-C3N4/GH)。对比研究发现,g-C3N4/GH可与共反应剂K2S2O8产生更强的电化学发光(ECL)信号(约为g-C3N4的4.2倍),表明GH的引入可有效增强K2S2O8体系的ECL信号。以所制备的g-C3N4/GH为载体,利用其与四环素(TET)适配体间的π-π吸附作用,构筑了识别TET的传感界面。适配体的吸附阻碍了物质传递,导致ECL信号显著降低,当其与TET结合形成后,脱离材料表面,ECL信号得到恢复。基于此原理,研制了一种TET的ECL适配体传感器。在最优条件下,所构建传感器的工作范围为0.5 nmol L?1~1μmol L?1,检出限为0.17 nmol L?1,且具有良好的选择性及重现性,为抗生素的检测提供了新思路。
  3、通过煅烧法合成超薄石墨相氮化碳/氧化钨(utg-C3N4/WO3)纳米复合材料。对比实验发现,utg-C3N4的引入提升了WO3导电性及电荷转移的效率,延长了光生载流子的寿命,并有效抑制了光生电子-空穴的分离。基于葡萄糖可被空穴氧化,进而增强光电流的原理,构建了一种灵敏的葡萄糖PEC传感器。在优化条件下,所构建的PEC传感器具有线性范围宽(10~7120μmol L?1)、检出限低(3.33μmol L?1)、选择性高及稳定性好等优点,为构建葡萄糖灵敏测定平台提供了新方法。
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