2024.0426基于硅纳米粒子的荧光探针高灵敏检测牛奶中的青霉素.pdf
背景介绍
食品安全一直以来都备受公众关注，近年来，抗生素的滥用已经给饮食安全造成潜在风险，影响人类生命健康。牛奶作为人们日常生活必不可少的食品之一，牛奶的食品安全保障也成为了人们关心的热点。与传统抗生素检测的方法相比，基于纳米粒子的生物传感策略因操作简单、方法灵敏，检测快速而脱颖而出，在已被开发的纳米粒子中，其中硅纳米粒子是一种粒径较小（一般在10 nm以下）的纳米微粒，其原料在自然界中广泛存在，来源易得，并且具有优异的光学、电学性能和良好的生物相容性。
文章亮点
1.采用水热法制备了一种水溶性的蓝色荧光硅纳米粒子（DFC），通过金属铬离子（Cr3+）对DFC的荧光淬灭作用构建了荧光探针Cr3+@DFC；
2.探针Cr3+@DFC荧光处于“off”状态，当青霉素（PG）存在时，Cr3+@DFC的荧光信号得到回升，荧光呈“on”状态，基于荧光“开-关-开”的策略，建立了一种的快速、高灵敏检测PG的分析方法；
3.本策略不仅可以降低信号背景，增加检测灵敏度，同时也缩短了检测的时间，降低了检测成本，有望推广开发检测试剂盒。
内容介绍
1 实验部分
2 结果与讨论
2.1 光谱测试及结构表征
利用UV-Vis和荧光光谱仪对DFC进行了光谱性质测试。在波长400 nm处DFC具有较为明显的紫外吸收，荧光发射峰和激发峰峰型对称，强度相当，且无明显拖尾现象。说明制备的DFC颗粒均匀，并且在水溶液中具有良好的分散性能。
2.2 反应条件优化
实验首先对DFC的用量进行了优化，固定Cr3+的浓度，然后依次加入不同体积的DFC，使其终浓度分别为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 μg/mL，通过测试体系的荧光强度发现，当DFC浓度较低时，Cr3+对DFC的淬灭效率达到90%以上，当DFC在40～70 μg/mL浓度范围内时，淬灭效率几乎保持在85%左右，继续增大DFC用量，淬灭效率出现下降趋势（图4a）。
为测试Cr3+对DFC的荧光淬灭性能，在优化条件下，向固定浓度的DFC中加入不同浓度的Cr3+，充分反应之后测体系的荧光强度。
固定探针Cr3+@DFC的量，然后加入不同浓度的PG，在相同条件下测试体系的荧光强度。当加入PG后，Cr3+与PG分子上的N与-COOH之间形成稳定的螯合物，使Cr3+脱离了DFC的吸附，因此DFC的荧光得以回升。
为验证建立的分析方法可以广泛应用于实际样品中PG的检测，对潜在的干扰物质在相同的实验条件下进行了荧光回升测试。结果显示，PG存在下探针的荧光回升效率达83.7%，而其他干扰物质存在时，探针的荧光回升效率仅为0.8%～5.2%（图7b），说明本方法对PG的检测具有极高的选择性。
为验证分析方法的准确性，将构建的方法应用于牛奶样品中进行检测，并进行加标回收实验。结果如表1所示，加标回收率在92.5%～105.5%之间，RSD在0.06%～0.47%之间，表明所构建的分析方法准确度高，可应用于实际样品中PG的检测。
3 结论
