發(fā)布時(shí)間：2017-07-26 16:14

  本文關(guān)鍵詞：基于聚吡咯納米材料的制備及其在肉品成分檢測(cè)中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 聚吡咯 納米材料 肉品品質(zhì) 內(nèi)源性成分 電化學(xué)檢測(cè)

【摘要】：決定消費(fèi)者購(gòu)買欲望是肉的食用品質(zhì)。肉的食用品質(zhì)主要包括其風(fēng)味、嫩度、色澤、多汁性、香氣等,這和肉中的內(nèi)源性成分的濃度和穩(wěn)定性相關(guān)。所以,如何快速、精準(zhǔn)的檢測(cè)到肉中的這些內(nèi)源性成分成為當(dāng)前研究者們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。本論文緊緊地抓住現(xiàn)有和肉色相關(guān)聯(lián)的蛋白檢測(cè)方法還不能滿足生物檢測(cè)需求的重要科學(xué)問題,結(jié)合了納米材料與生物傳感技術(shù),在分子水平與納米尺度上設(shè)計(jì)并合成具有良好生物相容性的納米材料,并且組裝構(gòu)建至生物傳感,通過電化學(xué)的實(shí)驗(yàn),對(duì)這類生物傳感器電化學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的檢測(cè)和分析,定量快速地檢測(cè)肉中的內(nèi)源性成分。聚吡咯(PPy)因電導(dǎo)率高、環(huán)境穩(wěn)定性好與易于化學(xué)或電化學(xué)聚合等等優(yōu)點(diǎn)而備受廣泛關(guān)注。而且納米粒子具有了比表面積大、催化效率高、吸附能力強(qiáng)、表面反應(yīng)活性高和表面活性中心多等等特性,可以改善聚吡咯材料的強(qiáng)的化學(xué)惰性與紫外吸收的光學(xué)性質(zhì)。因此本論文在利用聚吡咯,兩親性聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷(PEO-PPO-PEO)嵌段共聚物Pluronic F127 (F127)和金納米粒子(Au NPs),合成了PPy-F127 NPs, PPy-Au NPs, PPy-F 127-Au NPs,并將這三種材料修飾到電極表面,以電化學(xué)方法為基礎(chǔ),選取肉品品質(zhì)最常用的指標(biāo)(乳酸、肌紅蛋白(Mb)、肌苷酸(IMP))作為典型研究對(duì)象,構(gòu)建了幾種快速檢測(cè)這三種成分的電化學(xué)方法,為進(jìn)一步推動(dòng)與肉色相關(guān)的蛋白高效檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。具體內(nèi)容和結(jié)果如下：1.基于PPy-F127 NPs的生物傳感器檢測(cè)肉品中乳酸的含量。采用一步合成法成功合成了PPy-F127 NPs。利用透射電鏡,研究了PPy-F127 NPs的結(jié)構(gòu)形貌,利用紫外光譜,元素分析表征了PPy-F127 NPs的成功合成。并對(duì)PPy-F127 NPs的生物相容性進(jìn)行了評(píng)價(jià),實(shí)驗(yàn)證明PPy-F127 NPs具有良好的生物相容性。在玻碳電極(GCE)電極表面修飾PPy-F127 NPs,利用靜電吸附原理在PPy-F127 NPs/GCE修飾上乳酸氧化酶(LOx),乳酸氧化酶催化電解液中的乳酸,產(chǎn)生電化學(xué)信號(hào)。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下檢測(cè)乳酸含量,線性范圍為0.015-37.5 mM,線性回歸方程為I (μA)=0.02353 c (mM)+1.4135 (R2=0.9939),檢測(cè)限為0.0088mM。通過實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)該生物傳感器對(duì)尿酸,抗壞血酸,葡萄糖,半胱氨酸具有良好的抗干擾能力。該生物傳感器可以用于實(shí)際樣品的檢測(cè),且結(jié)果獲得令人滿意的結(jié)果。2.基于PPy-Au NPs和肌紅蛋白適配體(MBA)的特異性結(jié)合構(gòu)建肌紅蛋白適體傳感器。采用一步綠色合成法成功制備了PPy-Au NPs納米雜化材料,利用透射電鏡,研究PPy-Au NPs的結(jié)構(gòu)形貌,利用紅外光譜、漫反射紫外、紫外光譜對(duì)PPy-Au NPs進(jìn)行表征,圓二色譜用來估測(cè)PPy-Au NPs的生物相容性。用PPy-Au NPs修飾玻碳電極(PPy-Au NPs/GCE),并在修飾的電極表面嫁接上肌紅蛋白適配體(MBA/PPy-Au NPs/GCE),該修飾電極能特異性綁定識(shí)別肌紅蛋白,形成Mb/MBA/PPy-Au NPs/GCE。由于肌紅蛋白不導(dǎo)電,一旦肌紅蛋白被綁定到MBA/PPy-Au NPs/GCE表面,就能夠阻礙電極表面電子的傳遞。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,該適體傳感器的檢測(cè)線性范圍為0.0001-0.15 g/L,檢測(cè)限為30.9 ng/mL。將適體傳感器用于實(shí)際樣品檢測(cè),適體傳感器具有良好的抗干擾能力,具有可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.基于PPy-F127-Au NPs構(gòu)建過氧化物酶/5’-核苷酸酶(peroxidase/5'-nucleotidase)雙酶生物傳感器檢測(cè)肌苷酸含量。綜合PPy, F127, Au NPs的優(yōu)良特性,我們成功合成了PPy-F127-Au NPs。通過紅外光譜,紫外光譜驗(yàn)證PPy-F127-Au NPs的成功合成,通過透射電鏡觀察PPy-F127-Au NPs的形貌特征,用圓二色譜估測(cè)PPy-F127-Au NPs的生物相容性,并用表面接觸角實(shí)驗(yàn)測(cè)定PPy-F127-Au NPs的生物相容性和親水性。分析雙酶?jìng)鞲衅鞯碾娀瘜W(xué)行為,并用構(gòu)建的雙酶生物傳感器檢測(cè)肌苷酸的濃度。線性循環(huán)伏安法和方波伏安法表明,在雙酶?jìng)鞲衅鞅砻姘l(fā)生了肌苷酸的催化反應(yīng),且肌苷酸的檢測(cè)濃度范圍是0.05-15g/L,最低檢測(cè)限為3.85 ng/mL。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)該雙酶?jìng)鞲衅骶哂辛己玫目垢蓴_能力,穩(wěn)定性和重復(fù)性。雙酶?jìng)鞲衅鳈z測(cè)結(jié)果與高效液相色譜檢測(cè)結(jié)果相似。
【關(guān)鍵詞】：聚吡咯 納米材料 肉品品質(zhì) 內(nèi)源性成分 電化學(xué)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS251.7;O657.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 生物傳感器9-11
• 1.1.1 生物傳感器的發(fā)展9-10
• 1.1.2 生物傳感器的特點(diǎn)10
• 1.1.3 生物傳感器在食品工業(yè)的應(yīng)用10-11
• 1.1.4 生物傳感器的研究困難和挑戰(zhàn)11
• 1.2 聚吡咯簡(jiǎn)介11-12
• 1.3 肉品品質(zhì)檢測(cè)12-15
• 1.3.1 乳酸13-14
• 1.3.2 肌紅蛋白14-15
• 1.3.3 肌苷酸15
• 1.4 本課題的基本思路和目的15-16
• 第二章 PPy-F127 NPs的合成及在肉品乳酸檢測(cè)中的應(yīng)用16-26
• 2.1 引言16-17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分17-19
• 2.2.1 試劑和儀器17
• 2.2.2 PPy-F127 NPs的合成17
• 2.2.3 PPy-F127 NPs的表征17-18
• 2.2.4 生物相容性評(píng)價(jià)18
• 2.2.5 納米粒子的生物傳感器的構(gòu)建、性能評(píng)價(jià)以及對(duì)肉品中乳酸的檢測(cè)18-19
• 2.3 結(jié)果與討論19-24
• 2.3.1 PPy-F127 NPs的表征19-20
• 2.3.1.1 透射電鏡分析19
• 2.3.1.2 元素分析儀分析19
• 2.3.1.3 紫外光譜分析19-20
• 2.3.2 生物相容性評(píng)價(jià)20-21
• 2.3.3 Nafion/LOx/(PPy-F127)/GCE生物傳感器的的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)21-22
• 2.3.4 Nafion/LOx/(PPy-F127)/GCE生物傳感器性能檢測(cè)22-23
• 2.3.5 Nafion/LOx/(PPy-F127)/GCE生物傳感器的穩(wěn)定性和抗干擾性23
• 2.3.6 實(shí)際樣品檢測(cè)23-24
• 2.4 結(jié)論24-26
• 第三章 基于PPy-Au NPs適體傳感器的構(gòu)建和肌紅蛋白的檢測(cè)26-38
• 3.1 介紹26-27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分27-29
• 3.2.1 試劑與儀器27
• 3.2.2 PPy-Au NPs的制備27
• 3.2.3 PPy-Au NPs的表征27
• 3.2.4 生物相容性評(píng)價(jià)27-28
• 3.2.5 構(gòu)建基于PPy-Au NPs的適配體傳感器和肌紅蛋白的檢測(cè)28-29
• 3.3 結(jié)果與討論29-36
• 3.3.1 PPy-Au NPs的表征29-32
• 3.3.2 MBA/(PPy-Au NPs)/APTES/GCE適配體傳感器的電化學(xué)表征32-33
• 3.3.3 MBA/(PPy-Au NPs)/APTES/GCE適配體傳感器的條件優(yōu)化33-35
• 3.3.4 MBA/(PPy-Au NPs)/APTES/GCE適配體傳感器的電化學(xué)研究35-36
• 3.3.5 MBA/(PPy-Au NPs)/APTES/GCE適體傳感器的特異性檢測(cè)36
• 3.3.6 MBA/(PPy-Au NPs)/APTES/GCE適體傳感器的穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性36
• 3.3.7 實(shí)際樣本分析36
• 3.4 結(jié)論36-38
• 第四章 基于PPy-F127-Au NPs雙酶生物傳感器的構(gòu)建和肉品中肌苷酸含量的檢測(cè)38-49
• 4.1 介紹38-39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分39-41
• 4.2.1 試劑和儀器39
• 4.2.2 PPy-F127-Au NPs的制備39
• 4.2.3 PPy-F127-Au NPs的表征39-40
• 4.2.4 生物相容性評(píng)價(jià)40
• 4.2.5 基于PPy-F127-Au NPs雙酶生物傳感器的構(gòu)建和肉品中肌苷酸含量的檢測(cè)40-41
• 4.3 結(jié)果與討論41-47
• 4.3.1 PPy-F127-Au NPs的表征41-42
• 4.3.2 CS/peroxidase-5’-nucleotidase/PPy-F127-Au NPs修飾電極的表征42-43
• 4.3.3 生物相容性評(píng)價(jià)43-44
• 4.3.4 雙酶生物傳感器條件優(yōu)化44-45
• 4.3.5 CS/peroxidase-5’-nucleotidase/PPy-F127-Au NPs雙酶?jìng)鞲衅鳈z測(cè)肌苷酸45-46
• 4.3.6 CS/peroxidase-5’-nucleotidase/PPy-F127-Au NPs雙酶?jìng)鞲衅鞯姆�(wěn)定性和抗干擾性能46-47
• 4.3.7 實(shí)際樣品分析47
• 4.4 結(jié)論47-49
• 參考文獻(xiàn)49-59
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)和會(huì)議論文59-60
• 致謝60

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