BSA―Au NCs体系在氯霉素检测中的应用研究

摘要：探讨了用BSA-Au NCs荧光体系，并用该体系建立测定氯霉素（chloramphenicol，CAP）的新方法。实验表明，BSA-Au NCs荧光体系在pH=7.6的PBS缓冲溶液中可以发出较强的荧光，而加入CAP后，BSA-Au NCs体系的荧光发生猝灭。且CAP浓度在4.0×10-9～4.4×10-8mol/L范围内与BSA-Au NCs体系荧光猝灭的程度呈良好的线性关系，相关系数r-0.9972，检出限为1.2×10-9mol/L（n=11），以此建立利用荧光猝灭法测定CAP的新方法。实验考察了常见离子等对该体系的影响，结果表明这些离子对实验的干扰有限，不会对实验产生影响。新方法应用于牛奶中CAP的检测，其相对标准偏差（RSD）≤1.88（n=6），回收率为98.8%～101.75%。

关键词：氯霉素；BSA―Au NCs；荧光猝灭

中图分类号：0657.3 文献标志码：A

文章编号：0367-6358（2015）04-0233-04

氯霉素（chloramphenicol，CAP）是一种应用广泛的抗生素，具有广谱抗菌作用，对革兰阴性菌的作用比革兰阳性菌更强，常用于动物各种传染性疾病的治疗，但其在动物肉、奶、蛋等食品中的残留会严重威胁人体健康。例如，CAP具有抑制骨髓造血机能，可能引起再生障碍性贫血，而且低浓度的药物残留还会诱发致病菌的耐药性。因此引起了世界各国的广泛关注，已被许多国家和地区列为禁用药物。目前，测定氯霉素常用的方法有色谱法，免疫法，化学发光法，电化学法，光度法，微生物法等，但都存在一些缺点，如高效液相色谱价格昂贵、样品前处理复杂；电化学法重现性较差；微生物法灵敏度低，检测周期长等。随着人们对食品安全的日益重视，急需发展一种灵敏、快速、简单、准确的方法用于农、兽药残留的测定。

金纳米团簇（Au NCs）是由Au的几个至几十个原子结合成的相对稳定的分子级聚集体。根据文献报道，BSA在金纳米簇的合成和稳定上起着关键的作用。在Au NCs的合成过程中，BSA中酪氨酸上的酚羟基在碱性条件下具有还原性，可以将Au3+还原成Au0，而BSA对金纳米簇的包裹和稳定则是通过半胱氨酸残基与Au形成的Au-S键。BSA-Au NCs作为一种新型的荧光材料具有荧光探针所具有的荧光量子产率高、比表面积大、表面易于修饰以及荧光性质可调等优点，受到了广泛的关注。本文基于BSA-Au NCs荧光体系建立了一种简单、快速、高灵敏度、高选择性的新方法，并应用于CAP的检测，克服了上述方法中仪器昂贵、操作复杂、重现性差等缺点。而利用BSA-AuNCs荧光猝灭法测定氯霉素含量鲜见报道。

1实验部分

1.1仪器与试剂

（1）仪器

RF-5301PC型荧光光度计（日本岛津公司），Cary 50型紫外可见分光光度计（美国Varian Co），pHS-3C精密型pH计（上海雷磁分析仪器厂），FAll04型电子分析天平（江苏泰兴电子仪器厂）。

（2）试剂

牛血白蛋白（BSA，天津光复精细化工研究所）；氯金酸，氯霉素（武汉银河化工有限公司），pH=7.6的PBS缓冲液配制：配制0.10 mol/L的磷酸氢二钠母液，然后用0.10 mol/L磷酸二氢钠溶液调至相应的pH值。以上所用试剂均为分析纯，所有水均为二次蒸馏水。

1.2BSA-Au NCs体系的合成

BSA-Au NCs的合成依据参考文献并稍作修改。首先将5.00mL HAuCl4溶液（37℃，10mmol/L）加入到等体积的BSA溶液（37℃，50 mg/mL）中，于37℃下搅拌10 min后加入0.50 mL 1.0mol/L NaOH（此时反应液的pH值约为12），继续搅拌12 h，即可获得BSA-Au NCs。取出后保存在4℃的环境中备用。

1.3测定方法

在一系列5 mL比色管中加入2.00 mL BSA-Au NCs合成液和不同浓度的CAP，用pH=7.60的PBS缓冲溶液定容至刻度，在28℃下反应5 min后，于λex=285 nm处测定相应荧光强度IF。实验的激发和发射狭缝宽度均为5 nm。

2结果与讨论

2.1BSA-Au体系的表征

通过紫外吸收光谱（见图1a）和荧光光谱（见图1b）对所合成的BSA-Au NCs进行表征。由图1a可知，HAuCl4的紫外吸收峰在290 nm，BSA的吸收峰在275 nm，而合成的BSA-Au NCs体系吸收峰在278 nm（曲线3），可见BSA-Au NCs体系的吸收峰位置与HAuCl4、BSA都不一样，且吸收峰的峰形与HAuCl4、BSA相比也发生了明显的变化。图1b为BSA及BSA-Au的荧光光谱，由图1b可知，BSA的荧光光谱在355 nm，而BSA-Au NCs的荧光光谱在680 nm处，这与文献报道相类似。以上结果证明，本实验成功合成了BSA-Au NCs荧光体系。

2.1BSA Au NCs-CAP体系建立

BSA-Au NCs体系的荧光强度对于以BSA-AuNCs为荧光探针的分析方法的可靠性、稳定性和灵敏度都有很大的影响。图2中a为BSA-Au NCs的荧光发射光谱，可见所合成的BSA-Au NCs荧光强度大、峰形好，为CAP的分析提供了良好的前提和基础。按照试验方法考察CAP对BSA-Au NCs的荧光猝灭情况，如图2所示，BSA-Au NCs在680nm左右有一个很强的荧光峰，但随着CAP的加入，BSA-Au NCs的荧光却有规律地猝灭，从而可建立BSA-Au NCs-CAP体系用于CAP的测定。

2.2实验条件优化

2.2.1pH值的影响

按照实验方法操作，试验了不同pH值对BSAAu NCs-CAP体系的影响。结果表明当pH值等于7.60时，CAP对BSA-Au NCs体系荧光猝灭达最大值，所以本实验选择pH=7.60为实验的最优酸度。

2.2.2缓冲体系的选择

试验了Tris-HCl、PBS、硼酸一硼酸钠等缓冲溶液对BSA-Au-CAP体系的影响。结果表明，在PBS缓冲溶液中，CAP对BSA-Au体系的荧光猝灭值较大且效果最好，故实验选择PBS缓冲液来定容。

2.2.3温度和反应时间的探讨

按照实验方法配好试剂后，分别在15、20、25、28、30、32、35℃时，于λex=285 nm处，激发和发射狭缝宽度均为5 nm条件下，测定相应荧光强度IF，并计算荧光猝灭量IF发现体系在28℃下荧光猝灭值IF最大，而且体系在5 min内反应完全，1h内荧光强度基本维持不变。

2.3工作曲线

在最佳实验条件下绘制工作曲线（见图3）。结果表明CAP的浓度在4.0×10-9～4.4 x 108mol/L范围内，体系的荧光猝灭值IF与CAP的浓度c有良好的线性关系。其线性回归方程为IF=0.63c+7.53（IF为荧光猝灭值；c为CAP浓度，mol/L），其线性相关系数r=0.9972，用3σ/k计算方法的检出限为1.2×10-9mol/L（S/N=3）。

2.4干扰试验

在最佳实验条件下，考察了多种共存物质对体系的影响。当CAP浓度为2×10-8mol/L，相对误差≤±5%时，各共存物质（相对于CAP浓度）的允许最大倍数（见表1）。由表1可知，常见共存物质对CAP的检测几乎没有影响，说明该方法具有较好的选择性。

2.5样品测定

牛奶样品的预处理：牛奶样品从附近超市购买，准确称取10 g试样后置于50 mL具塞离心管中，加入乙腈定容至40 mL，涡旋振荡提取1 min，超声提取10 min，以3000 r/min离心5 min。取上层清液5μL按上述试验方法进行检测，同时进行加标回收实验（见表2）。由表2可知，方法的回收率为98.80%～101.75%，RSD小于1.88%，可见该方法具有较高的准确度与精密度，具有实际推广应用的价值。