【摘 要】
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进入本世纪以来,我国曾爆发多起大规模违法添加“瘦肉精”导致的食品安全事件,在社会上引起广泛的关注,“瘦肉精”在我国通常特指克伦特罗（CLB）。针对目前对于CLB快速检测手段单一的问题,本研究尝试研制分子印迹传感器对CLB及其代谢物进行快速检测,为CLB的快速检测提供新的思路和技术积累。通过研究克伦特罗在小鼠中的代谢途径并结合本实验室已有的成果,除CLB原药外,分别以去氧肾上腺素（PE）、对氨基马尿
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进入本世纪以来,我国曾爆发多起大规模违法添加“瘦肉精”导致的食品安全事件,在社会上引起广泛的关注,“瘦肉精”在我国通常特指克伦特罗（CLB）。针对目前对于CLB快速检测手段单一的问题,本研究尝试研制分子印迹传感器对CLB及其代谢物进行快速检测,为CLB的快速检测提供新的思路和技术积累。通过研究克伦特罗在小鼠中的代谢途径并结合本实验室已有的成果,除CLB原药外,分别以去氧肾上腺素（PE）、对氨基马尿酸（AHA）、4-羟基扁桃酸（HMA）作为CLB、3,5-二氯-对氨基马尿酸和3,5-二氯-对氨基扁桃酸的替代模板分子。采用量子化学软件Gaussian进行计算机辅助设计分子印迹体系,以DFT密度泛函理论为基础,在B3LYP/6-31+G（d,p）水平下对CLB、PE、HMA、AHA四种模板分子的分析印迹体系进行计算机模拟,依据MEP静电势图和NPA电荷分布组建模板-单体稳态复合物。确定最佳功能单体为MAA,最佳模板/单体印迹比例分别为1:3、1:3、1:5、1:5,交联剂选定为EDGMA,隐式溶剂模型的模拟结果显示非质子性溶剂具有更低的溶剂化能,更适用于所设计的分子印迹体系。对模拟所得分子印迹复合物的波函数信息做进一步的AIM分析,阐明了印迹过程的化学变化本质,有利于更好的理解印迹过程。对所设计的分子印迹体系选择性进行模拟,从理论上验证各分子印迹空穴的特异性。通过表面印迹法在QCM金电极表面分别合成了以CLB、HMA和AHA为模板分子的MIP-QCM。采用原子力显微镜对合成的MIP膜表面形貌进行观察,证明了MIP膜在金电极表面的成功聚合,并测得粗糙度约53nm;采用椭偏仪对膜厚进行测定,测得数据31nm;最后采用阻抗分析仪对MIP-QCM传感器的品质因数Q进行测定,结果表明本实验所用的QCM传感器Q因子可达14万以上,符合后续检测要求。成功制备传感器后,分别对CLB-MIP-QCM、HMA-MIP-QCM和AHA-MIP-QCM的单一传感器性能进行了测试,测试结果表明传感器在10min时刻的信号响应值与其对应模板分子的标准样品溶液浓度的lg负对数呈现良好的线性关系,拟合线性方程R~2值分别为0.9935、0.9918和0.9927。经连续20次模拟真实检测情况下对MIP-QCM的重复性能进行标定,结果表明极限重复使用次数可达17次。将三传感器组建成阵列对混标溶液进行测试,采用多元线性回归法对采集到的阵列信号进行处理时,信号数据存在严重的共线性问题,改用岭回归法通过放弃部分信息的有偏估计方式克服了共线性的问题,最后采用集成了主成分分析与相关性分析的偏最小二乘回归法建立了定标曲线,可实现在实验室标准工况下的精确定量,实验条件下定标模型为y=-13.658+0.91x1-0.37x2-0.74x3,R~2=0.999。
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