【摘 要】
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糖类是自然界中广泛分布的一类重要的碳水化合物。糖类既是生物体重要的组成物质,也是生物体基本生命活动所需能量的主要来源。糖类物质常作为食品工业的主要原料和辅助材料,也是部分食品的主要成分之一。但是医学研究表明,摄入过多的糖分会对人体造成诸多不良影响,例如削弱免疫力,引起肥胖、动脉硬化、以及糖尿病等疾病,危害孕妇机体,不利胎儿优生,严重影响糖尿病患者等特殊病患的生命安全。因此对食品中的糖类进行定性定量
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糖类是自然界中广泛分布的一类重要的碳水化合物。糖类既是生物体重要的组成物质,也是生物体基本生命活动所需能量的主要来源。糖类物质常作为食品工业的主要原料和辅助材料,也是部分食品的主要成分之一。但是医学研究表明,摄入过多的糖分会对人体造成诸多不良影响,例如削弱免疫力,引起肥胖、动脉硬化、以及糖尿病等疾病,危害孕妇机体,不利胎儿优生,严重影响糖尿病患者等特殊病患的生命安全。因此对食品中的糖类进行定性定量检测,对于保护大众的身体健康和特殊病患的生命安全具有重要意义。常见糖类物质本身荧光十分微弱或者没有荧光产生,很难应用荧光光谱技术进行直接检测。并且乳制品与蜂蜜等食品具有比糖类物质更强的荧光,同时其体系组成成分比较复杂,会对糖类物质的检测产生较大的影响。因此在复杂环境中应用荧光光谱技术实现对弱荧光物质的荧光检测显得尤为困难。碳点作为新型纳米材料,具有良好的荧光特性,常作为荧光探针被应用到检测工作当中,通过荧光探针与待测物之间的荧光响应,可以实现对复杂体系中的目标物质进行特异性检测。本课题旨在应用荧光光谱技术,以碳点作为荧光探针,设计合适的检测方案,分别实现对乳制品以及蜂蜜中几种常见糖类物质:葡萄糖、果糖和乳糖的定性和定量检测。主要工作有以下几项:1.基于富含酚羟基碳点荧光探针检测乳制品中的葡萄糖。在本工作中,实验发现过氧化氢可以显著猝灭酚羟基碳点的荧光。因此,以该富含酚羟基的碳点作为荧光探针结合葡萄糖氧化酶的特异性来检测葡萄糖。建立了一种具有高灵敏度和选择性的葡萄糖检测方法。结果表明,当葡萄糖浓度为10-100μM时,碳点荧光探针的猝灭程度与葡萄糖浓度呈较好的线性关系,通过计算,决定系数R~2为0.968,检测限LOD为0.68μM。对牛奶加标葡萄糖样本中葡萄糖浓度的预测结果回收率为97.30%-101.05%,相对标准偏差(RSD)不超过1.62%。2.基于3-氨基苯硼酸碳点荧光探针检测蜂蜜中的果糖。本工作利用3-氨基苯硼酸为前驱体,通过水热法制备合成得到一种蓝光碳点。该碳点通过与果糖之间产生氢键作用,使其荧光得到增强,实现蜂蜜中果糖的检测。建立了一种快速、灵敏的果糖检测方法。结果表明,在水溶液环境中当果糖浓度为1μM-1 m M时,碳点荧光增强程度与果糖浓度之间存在线性范围,决定系数R~2为0.987,LOD为0.078μM。在对蜂蜜中果糖进行定量检测时,相对标准偏差不超过3.76%。3.基于氮硫硼掺杂碳点荧光探针检测舒化奶中的乳糖。本工作在第一项工作的基础上进行了改进和拓展,得到与过氧化氢响应更为灵敏的碳点,结合酶法建立了一种灵敏、准确、快速的乳糖检测方法。在舒化奶中当乳糖浓度为0.5μM-1 m M时,碳点荧光峰猝灭程度与乳糖浓度之间存在线性区间,经计算,决定系数R~2为0.980,LOD为4.8μM。回收率为96.49%-108.04%,相对标准偏差小于3.23%。本文的工作应用荧光光谱技术实现了对葡萄糖、果糖和乳糖的检测,拓展了荧光光谱技术在糖类物质的检测方面的应用。
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