基于过渡金属硒化物的比色方法检测食品中黄嘌呤

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随着人们生活水平的提高,高嘌呤含量食物逐渐受到人们的喜爱,这些食品伴随的潜在风险如痛风、高尿酸血症等代谢基础疾病频发。黄嘌呤(Xanthine,XA)是一种广泛分布于人体、其他生物器官和体液中的嘌呤,在黄嘌呤氧化酶(Xanthine Oxidase,XAO)的作用下最终转化为尿酸。当人体中XA含量过高,超过机体自身代谢能力时,会诱发高尿酸血症和痛风。嘌呤类食品的摄入与这类疾病的发生关系密切,一些研究已经证实低嘌呤饮食对高尿酸血症和痛风患者有显著帮助。因此,建立一种快速、便捷、低成本的食品中XA含量检测方法对为人们饮食提供科学指导具有重要意义。比色法具有操作简单,选择性好,结果可视化且不需要复杂仪器等优点,纳米模拟酶的引入可以有效提高比色法的检测分析性能。过渡金属硒化物由于其具有超大的比表面积和丰富的催化活性位点,将其作为模拟酶的研究不断深入,鉴于此,本文建立比色分析法,应用于食品中XA的含量检测。论文主要分为以下两个部分:第一部分,采用液相剥离法制备WSe2纳米片,发现WSe2纳米片具有过氧化物酶模拟活性,基于WSe2纳米片的这一特性,利用XAO选择性催化XA氧化产生H2O2。在WSe2纳米片的存在下,能够有效催化H2O2氧化显色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色的氧化产物oxTMB,在此基础上建立了一种检测XA的比色方法。在最优条件下,XA的线性检测范围为0.01-0.5 m M,检出限为4.37μM,用于快速检测鱼肉中的XA含量,加标回收率为91.2%-102.8%,且检测结果与商品化ELISA试剂盒的检测结果一致,证明方法可以应用于实际样品中XA的快速灵敏检测。第二部分,以乙酸锰和二氧化硒为原料,采用水热合成法制备了MnSe纳米片。实验发现MnSe纳米片具有良好的过氧化物模拟酶活性,可以催化H2O2与显色底物TMB反应,使溶液由无色透明变为肉眼可见的蓝色。结合XA在XAO的作用下能产生H2O2,构建了XA的比色检测方法,在最优条件下,线性范围为0.008-1.0 m M,检测限为3.04μM,将方法用于快速检测鱼肉和啤酒中的XA含量,加标回收率分别为96.0%-101.5%和99.5%-102.5%之间。在溶液检测的基础上,设计了一种便携式MnSe-琼脂糖检测水凝胶,将收集到的图像结合图像处理软件(如Image J)进行分析,实现了鱼肉中XA的现场半定量和可视化检测,回收率为95.57%和96.25%。从便携式水凝胶中检测到的XA含量与基于溶液的检测结果基本一致。此外,实验还进一步证明MnSe-琼脂糖水凝胶具有良好的特异性,实现对食品中XA的快速现场灵敏检测。
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