基于分子印迹和量子点材料的四类PPCPs污染物化学发光分析方法研究

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药物和个人护理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products, PPCPs)作为一种新兴的污染物,种类繁多。抗生素作为其重要一员,由于用量大、使用范围广,已广泛存在于环境、食品中。此外,双酚类化合物、三氯生、对羟基苯甲酸酯类污染物近年来已被发现均具有类雌激素和内分泌干扰作用。因此,建立环境和食品中PPCPs的检测方法对于保护人群健康具有十分重要的意义。
  本文的研究基于分子印迹(Molecular Imprint, MIP)和碳量子点(Carbon Quantum Dots, CQDs)材料,成功建立了四类PPCPs污染物的化学发光分析方法。全文主要内容包括以下三个部分:
  (1)基于氟喹诺酮类抗生素(Fluoroquinolones,FQs)对Ce(IV)-MCLA化学发光体系的显著增强作用,提出了一种牛奶中 FQs 的超灵敏化学发光分析方法。运用紫外光谱和化学发光光谱对Ce(IV)-MCLA的化学发光机理进行了详细研究。结果表明:单线态氧对体系化学发光的增强起到了关键作用。当该化学发光体系与MIP材料联用(MIP-CL)时,本MIP-CL方法可以实现对实际牛奶样品中FQs的选择性检测。在最优条件下,考察了本方法的线性范围、检出限、精密度和准确度。日内相对标准偏差(RSD)低于5.1%,检出限低至1?10-10 mol/L。以实际牛奶样品为例,运用t检验对该方法的测定结果与国标方法的HPLC测试结果进行了比对,未发现两者之间存在显著性差异。
  (2)基于对羟基苯甲酸甲酯(MP)对H2O2-NaIO4-g-CNQDs化学发光体系的抑制作用,提出了一种化妆品中MP的化学发光分析方法。优化了碳氮量子点的合成模式与化学发光体系的反应条件,方法的线性范围为8×10-7 mol/L~1×10-5 mol/L,日内相对标准偏差为 5.5%(n=9),检出限为 5?10-7mol/L,同时检测化妆品中 MP 的日内加标回收率为 94%~104.8%,日间的加标回收率为 96%~106.5%。
  (3)基于三氯生(TCS)、双酚A(BPA)、双酚F(BPF)和双酚S(BPS)对H2O2-NaIO4-g-CNQDs化学发光体系的抑制作用,建立了一种蔬菜中三氯生、双酚A、双酚F和双酚S的高效液相色谱联用化学发光分析方法HPLC-CL。使用乙腈和10mmol/L乙酸混合作为流动相,在等度洗脱条件下分离三氯生和双酚类化合物。运用化学发光动力学曲线、荧光光谱和紫外光谱对体系的化学发光机理进行了详细研究。结果表明:单线态氧和碳量子之间的能量共振转移作用极大的增强了化学发光。在最优条件下,考察了本方法的线性范围、检出限、精密度和准确度。检出限低至40ppb,日内相对标准偏差小于6.12%。
  综上所述,本论文运用MIP和CQDs材料,基于不同的化学发光体系,建立了 FQs、双酚类、三氯生和对羟基苯甲酸甲酯共四类 PPCPs 污染物的化学发光新方法,并将其成功用于实际样品中相应污染物的分析检测。
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