基于Ag(III)的化学发光新体系在毛细管电泳-化学发光法检测食品中霉菌毒素中应用和发光机理研究

Mycotoxins are characterized by more varieties, wide polluted, heavy toxicity and great harm. The fast, accurate and sensitive detection method of mycotoxin, one of a critical research area in food safety, is an important base for the evaluations of food health. Previously reported methods have some drawbacks including expensive instrumentation, high-cost and time-consuming. They are difficult to be widely used and to meet need of market supervision. In our early studies, we found many compounds have effects of enhancement or inhibition on chemilulminescence signal in Ag(III)-luminol system. In recent studies, Ag(III) complex as a strong oxidant can produce strong chemiluminescence signal in acid or alkaline medium. Based on this findings, we intend to establish capillary electrophoresis-chemiluminescence method and develop rapid dection tecnique based on Ag(III) chemilulminescence syetem for fast, accurate and sensitive dection of mycotoxins in food. The aims of the present project are:(1) to investigate reaction mechanism of Ag(III) compelx with mycotoxins in luminol solution, acid medium and alkaline medium respectively；(2) to establish much more sensitive capillary electrophoresis-chemiluminescence method for the detection of fumonicin, aflatoxin and so on in food；(3) to develope a rapid dection tecnique of mycotoxin base on Immunoaffinity column-chemiluminescence.

霉菌毒素品种多, 污染广, 毒性强, 危害重，实现霉菌毒素的快速、准确、灵敏的分析是食品安全领域的一项重要研究课题。而现有的检测方法存在仪器昂贵，检测成本高，费时等不足，难于普及和满足市场监督的需求。早期研究发现，多种物质都对Ag(III)-鲁米诺化学发光体系有增敏或抑制的作用。近期研究发现Ag(III)配合物作为一种强氧化剂，自身在酸性介质和碱性介质中可氧化某些毒素并产生化学发光。据此，建立毛细管电泳-化学发光检测毒素的新方法和研制毒素快速检测技术，实现食品中霉菌毒素快速、准确、灵敏检测。本课题拟研究：（1）探索Ag(III)配合物分别在碱性鲁米诺溶液，硫酸溶液和氢氧化钠溶液中与相关毒素的化学发光反应机理。（2）建立基于Ag(III)化学发光新体系的毛细管电泳-化学发光法，实现粮食中伏马毒素，黄曲霉等毒素准确快速测定。（3）研制免疫亲和柱-化学发光法检测相关毒素的快速检测技术。

霉菌毒素品种多, 污染广, 毒性强, 危害重，实现霉菌毒素的快速、准确、灵敏的分析是食品安全领域的一项重要研究课题。文献报道检测方法多为HPLC及液-质联用法，仪器昂贵、检测成本高、分析时间长，难于普及和满足市场监管需求。课题组在研究中发现Ag(III)在碱性和酸性体系下均有不同程度的氧化能力，且可以分别与不同的化学发光试剂组成发光体系，实现对某些霉菌毒素和药物分子灵敏检测到目的。. 课题组的主要研究内容为：（1）基于Ag(III)在碱性介质下，伏马菌素、玉米赤霉烯酮等毒素对Ag(III)-鲁米诺化学发光体系的增敏或抑制作用，分别建立了伏马菌素和玉米赤霉烯酮及其衍生物的毛细管电泳-化学发光检测法，实现了霉菌毒素的价廉、快速、准确地测定。.（2）通过对Ag(III)-luminol-霉菌毒素体系的化学发光动力学参数的测定，及其紫外光谱、荧光光谱、化学发光光谱及顺磁共振波谱的获得，推断了毒素分子增敏或抑制化学发光信号的机理。理论解释了增敏还是抑制与其和Ag(III)氧化剂的反应速率有关。即目标分子与Ag(III)反应速度大于鲁米诺与Ag(III)的反应速率，则产生发光信号增强的效果，反之则产生抑制的效果。.（3）课题组研究了Ag(III)-Ru(II)-H2SO4体系的化学发光机理。Ag(III)在酸性介质中不稳定，其氧化能力比在碱性介质中强，可直接将水氧化为氧气。在酸的催化下可氧化Ru（II）为Ru（III），有微弱化学发光。当体系中加入氟喹诺酮类抗生素可明显增强体系发光强度。课题组通过紫外光谱、荧光光谱及化学发光光谱阐述了其增敏机理。该体系较其他体系更灵敏，线性范围可拓宽至3个数量级。它的发现拓宽了Ag(III)配合物在化学发光领域里的应用，对于某些含有叔氮结构分子的灵敏检测具有应用前景。.（4）建立了一系列基于Ag(III)-Ru(II)-H2SO4发光新体系的流动注射－化学发光测定药物、食品及尿液中兽药残留的检测新方法，包括诺氟沙星、氧氟沙星及特布他林，方法简便、快速、灵敏度高，检出限可低至10-11mol/L。