化学与化工学院在黄曲霉毒素快速检测研究中取得重要进展

  • 何裕建
  • 发布于 2016-03-18
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国科大化学院何裕建教授和杨镜奎教授联合指导的博士研究生杜碧柏经过近三年的努力,完善建立了黄曲霉毒素快速检测的系统方法。近期在国际分析化学领域著名的二个学术期刊《Analytical Chemistry》和《Microchimica Acta》上分别发表了题为《不依赖抗体基于简单的两步显色反应检测大米中的总黄曲霉毒素》和《不依赖抗体通过汞离子调节纳米金的聚集检测总黄曲霉毒素》的二篇研究论文,详细报道了相关成果。评审人认为所建立的快检方法对那些大型仪器和免疫分析法不能普及测定黄曲霉毒素的国家和地区具有重要意义,对解决黄曲霉毒素的现场快测难题是重要的贡献。

黄曲霉毒素(AFs)是一类发现最早的真菌毒素,是普遍存在于食品中的生物性污染物,它的急性毒性比常见的剧毒药物砒霜和氰化物等还大若干倍,是目前已知的最强致癌物之一,被世界卫生组织评估为I类致癌物。开发简单、快速的黄曲霉毒素检测方法对保障人类健康和提高食品现场监管水平具有重要意义。现行的黄曲霉毒素快速检测方法大多采用免疫分析法,需要制备抗体,存在制备周期长、成本高、易失活和不易保存等缺点。因此,研发不依赖于抗体的、高效灵敏的黄曲霉毒素快速检测方法,具有重要现实意义,但这也是多年来的学术难题。

该研究组利用黄曲霉毒素的香豆素内酯环结构,借用了传统思路,设计了一个针对黄曲霉毒素的两步显色反应,只需加入常见的二种试剂(氢氧化钠和2,6-二溴苯醌氯亚胺),即可将黄曲霉毒素转变成特殊的绿色靛酚类产物,进而实现黄曲霉毒素快速定量比色法测定(图a),此工作发表于近期的Analytical Chemistry上(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs. analchem.5b04720)。此外,该研究组利用黄曲霉毒素与汞离子(Hg2+)特异配位能阻断纳米金的团聚进而引起明显颜色变化的对应关系,实现了黄曲霉毒素的快速定量测定(图b),此工作发表于近期的Microchimica Acta上(http://link.springer.com/article/10.1007/s00604-016 -1786-7)。以上二种方法都不使用抗体,简单可行,灵敏度和选择性均可达到食品检测标准,适于现场快速检测的实际应用。

此工作得到了化学院师生的大力支持,并得到了国家自然科学基金、十二五农村领域国家科技计划、天然药物及仿生药物国家重点实验室开放基金的资助。


   图
(a).两步显色反应检测检测黄曲霉毒素            图(b). Hg2+调节纳米金的聚集检测黄曲霉毒素