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大連化學(xué)物理研究所太陽能研究部(DNL16)李燦院[詳細(xì)]
靈敏快速 國內(nèi)關(guān)于乙醛檢測方法的研究
2021年08月30日 15:21:43
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8575
光譜法檢測乙醛含量的靈敏度雖然高，但由于其樣品前處理時間長、儀器價格相對較高等因素，導(dǎo)致其性價很低。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】乙醛是一種有機化合物，易燃易揮發(fā)，廣泛存在于環(huán)境中，會刺激皮膚和黏膜，其蒸氣對呼吸道有腐蝕性，高濃度的乙醛有致敏性、致突變性和致畸性，會導(dǎo)致人體DNA的損傷，并促進肝臟疾病的形成。
2017年，乙醛被世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)列入致癌物清單初步整理參考的Ⅱ類致癌物清單。
近年來，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、國家質(zhì)檢總局和國家市場監(jiān)督管理總局等機構(gòu)相繼出臺了GB 11934-1989、GB/T 37640-2019等檢驗標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定了色譜法、傳感器等相關(guān)檢測方法。隨著時間的發(fā)展，乙醛的檢測方法也在逐漸完善。
一種基于熒光探針的乙醛檢測方法
據(jù)天眼查顯示，2020年，中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局通過了河南農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所的“一種基于熒光探針的乙醛檢測方法及應(yīng)用”專利，該方法實現(xiàn)了對乙醛的特異性識別檢測，是首例基于熒光探針的檢測乙醛的方法。
熒光探針是一種將分子間的相互作用轉(zhuǎn)換為易識別的光學(xué)信號傳遞給外界的工具，與特定目標(biāo)分析物發(fā)生作用后，熒光信號會發(fā)生明顯變化從而達(dá)到檢測目的。熒光探針具有選擇性好、靈敏度高、操作簡便快速、對檢測物損傷少等優(yōu)點已被廣泛應(yīng)用于檢測環(huán)境和生物體系中的金屬陽離子、陰離子、生物體內(nèi)活性小分子等方面。
據(jù)了解，該方法的原理是將探針P1(圖)作為熒光試劑，在含有探針P1的識別體系中加入乙醛，乙醛分子結(jié)構(gòu)中的醛基與探針分子結(jié)構(gòu)中的氨基發(fā)生雙縮合反應(yīng)，生成具有熒光的亞胺產(chǎn)物P1-CH3CHO，釋放出熒光信號。
探針P1的結(jié)構(gòu)
為了驗證該方法的可靠性，研究人員通過高分辨質(zhì)譜(HR-MS)對產(chǎn)物P1-CH3CHO的結(jié)構(gòu)進行了確證(附圖1)。實驗結(jié)果表明，P1-CH3CHO理論計算值[M+H]+和[M+Na]+分別為295 .1195和317 .1014 ， HR-MS結(jié)果對應(yīng)為 295 .1189和317 .1006，該數(shù)據(jù)確證了附圖2所示作用機理。
圖1：高分辨質(zhì)譜對產(chǎn)物P1-CH3CHO的結(jié)構(gòu)進行確證
圖2：作用機理
該檢測方法，對乙醛顯示了較高的專一選擇性和靈敏性，檢測過程簡便、抗干擾能力強、快速、靈敏，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，具備較強的實際應(yīng)用價值。
一種乙醛光學(xué)微生物傳感器
近日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)透露，該校生命科學(xué)學(xué)院教授楊建明團隊在微生物傳感器領(lǐng)域取得重要進展，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際生物傳感器領(lǐng)域期刊Biosensor and Bioelectronics上。
據(jù)悉，楊建明團隊基于乙醛脫氫酶(AldDH)細(xì)菌表面展示系統(tǒng)，開發(fā)出一種乙醛光學(xué)微生物傳感器。相比于傳統(tǒng)色譜法檢測乙醛含量，該方法具有操作簡單、性價比高、靈敏性好等特點，其檢測原理是AldDH催化乙醛生成乙酸，同時輔酶NAD+還原為NADH，產(chǎn)物NADH在340nm處有特征吸收峰，因此，在一定范圍內(nèi)，隨著乙醛濃度的增加，340nm處的吸光度逐漸升高。
據(jù)介紹，該研究通過免疫熒光分析證實了AldDH在細(xì)菌表面的精確位置，并從外源蛋白表達(dá)條件以及全細(xì)胞催化劑反應(yīng)條件方面對該微生物傳感器進行優(yōu)化，獲得一個高靈敏度的乙醛微生物傳感器。該微生物傳感器可在1~300μM范圍內(nèi)對乙醛進行檢測，檢測限可達(dá)0.33μM，對乙醛具有很好的底物特異性，對其他的醛、糖、醇、酸類都無響應(yīng)，且具有很好的穩(wěn)定性。
為了驗證該方法的可靠性，研究人員還通過傳統(tǒng)的GC-MS方法對實驗樣品進行了驗證，充分證明了該微生物傳感器乙醇檢測的準(zhǔn)確性。
目前，光譜法檢測乙醛含量的靈敏度雖然高，但由于其樣品前處理時間長、儀器價格相對較高等因素，導(dǎo)致其性價很低?？梢姡徽撌?ldquo;一種基于熒光探針的乙醛檢測方法”還是“乙醛光學(xué)微生物傳感器”，都在朝著簡化樣品前處理、提升檢測靈敏度的快速檢測方向發(fā)展。
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