基于金属纳米粒子的荧光共振能量转移和荧光内滤效应检测三聚氰胺

【摘要】本课题隶属于吉林大学农学部引进人才基金《新型材料在食品安全分析中的应用》，开展了利用金属纳米粒子（metalnanoparticles，MNPs）的光学特性检测三聚氰胺的相关研究。本文以金纳米粒子（goldnanoparticles，AuNPs）作为吸收剂（absorber），基于其与染料分子和量子点（quantumdots，QDs）等荧光剂（fluorophore）间的荧光共振能量转移（fluorescenceresonanceenergytransfer，FRET）和荧光内滤效应（innerfiltereffect，IFE），建立了灵敏、快速、简便的检测三聚氰胺的荧光分析方法，并将其进一步应用于实际检测。本研究主要包括以下两方面内容：（1）基于染料罗丹明B（RB）和柠檬酸根包覆的AuNPs之间的FRET建立了“turn-on”型三聚氰胺荧光传感器。RB分子通过静电作用吸附到柠檬酸根包覆的AuNPs表面，由于FRET导致明显的荧光猝灭（off-state）。加入三聚氰胺后，三聚氰胺通过配体交换作用与AuNPs强烈地结合，使被吸附的RB得到释放。此外，三聚氰胺会引起AuNPs的团聚，从而减少RB（fluorophore）发射光谱与AuNPs（absorber）吸收光谱的重叠。这两方面因素使得FRET受到抑制，进而使因FRET而猝灭的RB的荧光发生显著恢复（turn-on）。在最佳检测条件下，RB的荧光恢复程度与三聚氰胺浓度在5~1000μgL-1范围内呈线性关系，R2=0.99，检出限为0.18μgL-1。该方法被成功应用于原料乳和婴幼儿配方奶粉样品的实际检测，回收率范围为95.9%-102.2%。（2）基于柠檬酸根包覆的AuNPs对巯基乙酸（TGA）修饰的碲化镉量子点（CdTeQDs）荧光的IFE，建立了一种荧光检测三聚氰胺的方法。AuNPs对CdTeQDs具有很强的IFE，因此可使其荧光有效猝灭。而当先使三聚氰胺与AuNPs作用，再加入CdTeQDs时，由于三聚氰胺能使AuNPs团聚并引起相应的吸收值变化，因此能够抑制IFE并使得由IFE降低的荧光得到恢复。在最优检测条件下，在100~1100μgL-1范围内，CdTeQDs荧光恢复程度与三聚氰胺浓度呈线性相关，R2=0.99，对原料乳中三聚氰胺的检出限为20μgL-1。该方法被成功应用于原料乳的实际检测，方法的回收率为103%-104%。
【作者】曹先一；
【导师】孙春燕；
【作者基本信息】吉林大学，食品科学，2014，硕士
【关键词】三聚氰胺；金纳米粒子（AuNPs）；荧光共振能量转移（FRET）；荧光内滤效应（IFE）；染料；量子点（QDs）；

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