- 于绍楠;任玲玲;任立群;白应洁;刘桂锋;张婳;王振新;
构建了一种基于上转换纳米粒子(Upconversion nanoparticles, UCNP)-金纳米棒(Gold nanorods, GNR)的荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer, FRET)免疫分析方法用于灵敏检测癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen, CEA)。以UCNP作为供体，GNR作为受体，将CEA抗体通过共价偶联的方式分别修饰在UCNP和GNR表面，形成抗体偶联物UCNP-cAb和GNR-dAb,当引入CEA后，通过抗原-抗体相互作用形成“三明治”夹心复合物，导致UCNP与GNR相互靠近发生FRET,并且荧光淬灭效率与CEA浓度呈正相关。基于此建立了检测CEA的FRET免疫分析方法，线性范围为0.01～100 ng/mL,检出限(S/N=3)为0.01 ng/mL。采用构建的FRET免疫分析方法实现了对缓冲溶液和人血清样本中的CEA的检测。本方法具有良好的选择性，有望用于临床检测，为相关癌症的早期诊断、治疗及预后监测等提供了新方法。
2022年09期 v.50 1299-1307页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K] [引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：767 ] |[网刊下载次数：0 ] - 刘嘉丽;邓燕;李秋霞;管燕;杨通;孟爽;杨云慧;胡蓉;
四面体DNA纳米材料(TDN)具有机械性能优越、结构稳定、合成方法简单、合成产率高、可特异性识别等优点。本研究构建了一种基于TDN的电化学传感平台用于高灵敏检测DNA。使用性能优良的石墨烯-纳米金颗粒复合材料作为基底，可以进一步提高灵敏度。利用金属有机框架材料Fe-MIL-88-NH_2(Fe-MOF)作为信号探针，检测时不需要酸处理与预处理过程，可以节约检测时间。同时，Fe-MOF易功能化，表面负载贵金属纳米粒子后，易修饰上核酸或蛋白质分子，简化了修饰过程。当目标DNA存在时，通过检测Fe-MOF材料的信号峰，实现了对DNA的检测。本方法检测目标DNA的线性范围为0.01～140 pmol/L,线性方程为I=2.858×lgc(pmol/L)+6.488(R~2=0.9935),检出限(LOD, 3σ)为4.5 fmol/L。
2022年09期 v.50 1308-1318页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K] [引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：662 ] |[网刊下载次数：0 ] - 阮栎婷;何绍英;赵婉;曹红帅;徐志爱;张文;
以精氨酸(Arg)取代乙二胺四乙酸(EDTA)作为稳定剂，采用水热法合成了钒酸铈(CeVO_4)纳米酶。稳定剂的改变使得CeVO_4纳米材料的形貌从纳米棒转变为纳米粒子，同时，CeVO_4中Ce~Ⅲ和Ce~Ⅳ比值改变使得纳米酶活性由较强的类超氧化物歧化酶(SOD)转变成较强的类过氧化物酶(POD)。在3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)和过氧化氢(H_2O_2)反应体系中，CeVO_4纳米粒子催化H_2O_2产生羟基自由基(·OH),·OH氧化TMB,使溶液由无色变为蓝色，证明其具有较强的类POD活性。基于CeVO_4纳米酶的类POD活性，建立了检测H_2O_2和葡萄糖的比色传感平台，H_2O_2和葡萄糖响应的线性范围分别为10～1500μmol/L和10～120μmol/L,检出限(3σ)分别为1.1μmol/L和3.3μmol/L。将本方法应用于实际样品中总抗氧化能力(TAC)分析，结果令人满意。
2022年09期 v.50 1319-1327页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：706 ] |[网刊下载次数：0 ] - 黄慧;周亦辰;彭宇;李雪;张晔;朱地;
幽门螺旋杆菌(Hp)与胃、十二指肠疾病密切相关，被证明是胃癌的Ⅰ类致癌因子。碳13尿素呼气试验(~(13)C-UBT)因具有准确、简单、无放射性和非侵入性的优势，已成为检测Hp感染的初步诊断和治愈确认的首选测试方法。但是，因测试仪器昂贵且~(13)C尿素试剂全球产量有限导致其价格不菲，使得~(13)C-UBT仍是一种成本较高的Hp感染检测方法。为实现~(13)C-UBT对Hp的高灵敏、低成本的实时检测，本研究探究了高分辨率、高灵敏度的中红外量子级联激光光谱技术替代传统基于质谱和近红外光谱技术作为Hp检测仪器的可行性。选择纳入Hp感染阳性、阴性、治疗中的受试者，考察了呼气采样方式(口呼气和鼻呼气)、~(13)C尿素服用剂量(5、 10、 20和75 mg)对Hp感染诊断结果的影响。结果表明，中红外量子级联激光光谱技术具有实时原位测量、准确度高的特点，最大测量误差约为0.1‰～0.3‰。呼气采样方式结果表明，口呼气和鼻呼气两种采样方式得到的测量值一致(p>0.05),表明鼻呼气有望替代口呼气为Hp呼气检测采集样本，进而减少口腔菌群对Hp检测结果的影响。不同~(13)C尿素服用剂量的实验结果表明，服用5 mg ~(13)C尿素即可获得准确的诊断结果，与临床上现行~(13)C尿素剂量(75～100 mg)相比，大幅度节省了试剂成本。本研究检测了基于量子级联激光器的中红外光谱分析仪的测量准确度，考察了其用于检测Hp感染的呼气诊断的可行性，优化了Hp呼气试验的采样方式和适宜的~(13)C尿素剂量，为后续大规模样本检测提供了必要的实验基础。
2022年09期 v.50 1328-1335页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K] [引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：414 ] |[网刊下载次数：0 ] - 林浩;贺璇;陈燕;庞鲁羿;牛磊;付秀丽;
采用双荧光染料构建了一种新型比率型荧光纸芯片，将荧光染料Cy3和Cy5分别作为荧光供体和荧光受体，以二者间荧光共振能量转移(FRET)引起的荧光变化实现对赭曲霉毒素A(OTA)的一步法快速灵敏检测。将标记Cy3基团的核酸适配体(Aptamer)和标记Cy5基团的辅助DNA(aDNA)同时与纸芯片表面的互补DNA(CDNA)形成特定双链结构而发生FRET,导致Cy3荧光减弱而Cy5荧光增强。当存在OTA时，Aptamer与OTA结合后脱离双链结构，Cy3和Cy5两个荧光团远离，Cy3荧光增强而Cy5荧光减弱。实验结果表明，此系统的比率信号F_(567)/F_(669)(F_(567)/F_(669)为Cy3在567 nm处的荧光强度值与Cy5在669 nm处荧光强度值的比值)与OTA浓度在10～300 nmol/L范围内呈良好的线性响应，检出限(S/N=3)为5.6 nmol/L,花生和红酒样品中OTA的加标回收率为92.7%～107.6%。此传感器为食品中OTA等霉菌毒素污染检测提供了一种高效便捷的新方法。
2022年09期 v.50 1336-1347页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：524 ] |[网刊下载次数：0 ] - 张强;时秋娜;李磊;李利洁;苏越;郭寅龙;
开发了薄层色谱-碳纤维电离质谱(TLC-CFI-MS)联用技术用于中药分析。为了满足不同种类样品或不同分析场景的需求，分别设计了溶剂辅助TLC-CFI-MS和热辅助TLC-CFI-MS两种分析方法。考察了两种方法测定香豆素的分析性能，溶剂辅助TLC-CFI-MS的检出限(LOD)为8μg/mL,定量限(LOQ)为30μg/mL;热辅助TLC-CFI-MS的LOD为20 ng/mL, LOQ为50 ng/mL;热辅助TLC-CFI-MS对浓度为0.01～1 mg/mL的香豆素呈良好的线性关系。对溶剂辅助TLC-CFI-MS和热辅助TLC-CFI-MS在中药分析中的应用进行了比较，两种方法均实现了肉桂和川芎TLC分析后层析板上化合物的原位快速鉴定，成功鉴定出香豆素、桂皮醛、藁本内酯、蛇床内酯和洋川芎内酯A;通过热辅助TLC-CFI-MS方法对一批次肉桂药材中香豆素含量测定约为1.04 mg/g。TLC-CFI-MS在中药化合物的快速分析中具有良好的应用价值，有望在中药质量控制和评价等领域得到应用。
2022年09期 v.50 1345-1362页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：712 ] |[网刊下载次数：0 ] - 童萍;张慧玲;陆伟;张文敏;张兰;
利用纳米金(AuNPs)可在对苯二酚作为弱还原剂条件下特异性催化银离子沉积的金标银染信号放大特性，制备了一种高效、灵敏检测冈田酸(OA)的电化学核酸适配体传感器，实现了复杂样品中痕量OA的检测。当溶液中存在OA时，电极表面的OA适配体可与溶液中的OA特异性结合而从电极表面解离下来，标记了AuNPs的信号探针再通过与游离的捕获探针杂交反应将AuNPs修饰至电极表面，然后将电极浸泡到银染试剂中进行银染反应，最后通过方波伏安法(SWV)直接检测纳米银的氧化信号，从而实现对OA的检测。在最佳实验条件下，此传感器的线性范围为10.0 pg/mL～500.0 ng/mL,检出限(3σ/k)为8.8 pg/mL。将此传感器应用于淡菜样品中OA的检测，测得其可食用部分中OA的含量为36.0 ng/g,低于欧盟的限量标准(160.0 ng/g),加标回收率为94.2%～112.0%。
2022年09期 v.50 1355-1363页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：263 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李霞;陈壮壮;范爱华;张丽丽;邵会波;
广谱解热镇痛药物扑热息痛(对乙酰氨基酚，APAP)在细胞膜表面借助于氢键促进的富集对其发挥药效作用非常重要。本研究以表面含有氢受体(荷负电的羧酸根)的3-巯基丙酸自组装膜(MPA SAM)作为模拟细胞膜表面的简化模型，通过扫描电化学显微镜(SECM)方法研究了氢键促进的APAP在模拟细胞膜表面的富集作用。实验结果表明，随着Mg~(2+)浓度的增大或pH值的升高，MPA SAM表面羧基解离平衡正向移动，产生了更多的羧酸根(氢受体),促进了APAP在MPA SAM表面的富集。采用SECM成像模式实现了上述富集过程的可视化考察。本研究对理解APAP在生物膜表面借助于氢键的富集过程以及APAP传感器的设计提供了参考。
2022年09期 v.50 1364-1372页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] - 郭上;陈光仕;周静;梁文耀;谭建华;彭先芝;
采用超高效液相色谱串联四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Q-Orbitrap HRMS)建立了塑料制品中添加剂的非靶向筛查方法，并将其应用于筛查人工生物胃液浸滤作用下塑料制品中释放的添加剂。以Hypersil GOLD C_(18)色谱柱进行色谱分离，采用电喷雾离子源(HESI), MS/dd-MS~2全扫描模式，分别在正离子模式和负离子模式下进行数据采集。自建了31种塑料添加剂的标准品质谱库和6028种塑料添加剂可疑库，优化了包括UHPLC-HRMS仪器方法、质谱数据分析及物质鉴定的非靶向筛查流程。依据母离子(MS)、二级碎片(MS2)以及保留时间(RT)与数据库匹配程度及碎片计算模拟，将鉴定级别分为4级置信度(L1～L4)。从电线聚氯乙烯(PVC)绝缘层萃取液中筛查出L1置信度的化合物有4种(邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)和双酚A (BPA)), L2和L3置信度的化合物分别为88和50种(含邻苯二甲酸酯类、酰胺、烯酸等), L4及以上化合物共1944种。电线PVC绝缘层在人工鸟胃液浸滤作用下释放出添加剂132种，L1置信度包括DEHP、 BPA、 2-(2-羟基-5-苯甲基)苯并三唑(UVP)和磷酸三乙酯(TEP),浸出量分别达到4.6 mg/g、 38.1μg/g、 47.8 ng/g和158.2 ng/g。
2022年09期 v.50 1373-1383页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K] [引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：767 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李悦;张国霞;蔡朝晴;邱汉迅;汪正;
土壤中的稀土污染会影响植物生长并通过食物链在动物和人类体内富集，引发环境问题，危害人类健康，因此有必要对土壤中稀土元素的含量进行检测。激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)在土壤等固体样品分析方面具有原位、无损、实时及多元素同步分析等优势，但该技术的检测灵敏度无法满足痕量元素定量分析的要求。本研究采用大气压辉光放电(Atmospheric pressure glow discharge, APGD)和圆柱约束(Cylindrical confinement, CC)相结合的方法，提高LIBS的检测灵敏度，并将其应用于土壤中稀土元素(Y、 La、 Eu、 Yb和Lu)的检测。结果表明，APGD和CC将LIBS对Y、 La、 Eu、 Yb和Lu元素的检测灵敏度分别提升了11.6、 9.3、 7.9、 8.2和7.6倍。将所构建系统应用于土壤标准物质和未知土壤样品的分析，测得标准样品及未知土壤样品中Y、 La、 Eu、 Yb和Lu元素的含量与ICP-OES测量值的相对误差分别为1.5%～8.6%和1.8%～7.0%,表明所构建系统具有良好的准确度。
2022年09期 v.50 1384-1390页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K] [引用频次：13 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：331 ] |[网刊下载次数：0 ] - 张进;叶世著;吴艾璟;李博岩;李杰;詹莜国;彭海根;徐兴阳;
近红外(Near-infrared, NIR)光谱法具有高效、无损的特点，然而其采集的光谱容易受多种外界因素的影响而发生漂移，导致分析结果出现偏差。时序漂移是一种NIR光谱随检测时间发生持续且有规律漂移的普遍现象。本研究提出了一种时序漂移NIR光谱的建模新方法，将漂移信号分解为背景漂移和样本依赖的时序漂移。分别利用连续小波变换(Continuous wavelet transform, CWT)和半监督-无参数模型增强(Semi-supervised parameter-free calibration enhancement, SS-PFCE)消除NIR光谱中时序背景漂移和样本依赖的时序信号漂移部分，进而实现准确建模。通过对2019年和2020年在云南省境内分别采集的928个和962个土壤样品的时序漂移NIR光谱进行建模，以土壤有机质(Soil organic matter, SOM)含量的预测准确性验证本方法的建模效果。对2019年采集的光谱建模(预测均方根误差(Root mean squared error of prediction, RMSEP)=6.7 g/kg,R~2=0.76),预测2020年采集的漂移光谱时出现了较大的偏差(RMSEP=31.3 g/kg,R~2=0.50)。通过CWT处理后的光谱建模预测，2020年光谱的预测结果明显变好(RMSEP=11.6 g/kg,R~2=0.66);通过SS-PFCE进行模型增强后有了进一步的提升(RMSEP=8.3 g/kg,R~2=0.67)。结果表明，CWT结合SS-PFCE能够最大程度消除NIR光谱中的时序漂移，获得较好的建模结果。
2022年09期 v.50 1391-1398页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K] [引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] - 吕照慧;毛雪飞;
研制了一种由金属-陶瓷杯和催化热解炉组成的金属-陶瓷电热蒸发(MCH-ETV)装置，将其与原子荧光光谱仪(AFS)联用，集成为一套MCH-ETV-AFS仪器系统，通过优化蒸发功率、原子化器条件、工作气体流速等参数，建立了一种直接进样快速检测土壤中汞(Hg)的方法。在最优条件下，Hg的检出限(LOD)为0.16 ng/g(进样量50 mg),在8～590 ng/g线性范围内，线性相关系数(R~2)为0.996。3种土壤基体标准物质的Hg测定值在其标定的不确定度范围内，9种实际土壤样品的Hg测定值与标准方法的测定结果无显著性差异(p>0.05),回收率为96%～107%;真实土壤样品多次测定的相对标准偏差(RSD)在2%～11%之间。研究结果表明，本方法具有良好的准确度和精密度。由于无需金汞齐的富集过程，本方法在3 min内即可完成检测，采用的MCH-ETV尺寸小、功耗低(<200 W),这为进一步研发小型化测汞仪提供了新思路。
2022年09期 v.50 1399-1406页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] [引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] - 魏乐;金高娃;丁俊杰;郭志谋;
在对故宫养心殿西暖阁佛堂佛塔进行修复清洗时，发现鎏金铜钉外涂有一层特殊黑红色材质。涂层材质经甲醇/酸提取，采用液相色谱-质谱(LC-MS)法进行检测分析，同时结合X射线荧光能谱仪、 X射线衍射仪及显微红外光谱仪，对其成分及上染工艺进行分析。分析结果表明，无机矿物主要成分含有石膏、石英和碳酸钙，还检测到锈蚀产物氯铜矿、氯化亚铜及草酸钙，植物胶作为调和剂。LC-MS分析结果表明，该铜钉采用紫檀作为显色物质进行上色，这种上色技巧使铜钉外观与紫檀佛塔浑然天成。本研究为混合材质类文物的分析提供了参考。
2022年09期 v.50 1407-1417页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K] [引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] - 朱思聪;高西娅;张朱珊莹;曹汇敏;郑冬云;张莉;谢勤岚;撒继铭;
血红蛋白浓度是人体的一项重要生理指标，其异常将导致多种疾病。近红外光谱分析技术可以快速、无试剂检测人体中血红蛋白的含量。但是，红外光谱重叠严重、有效信息弱、易受外界噪声干扰，因此通常需要对光谱数据进行数据集划分和预处理，建立定量模型，以去除干扰信息对预测模型的不良影响。如何选择最佳划分方法、最佳划分比例和最佳预处理方法仍是一个问题。针对此问题，本研究以190份不同浓度血红蛋白血液样本和150份不同浓度血红蛋白仿体溶液样本的近红外光谱数据为研究对象，研究等间隔划分法、 K＿S法(Kennard Stone)、 SPXY法(Sample set partitioning based on joint x-y distances method)以及双向算法(Duplex)在41种不同划分比例下偏最小二乘(Partial least squares, PLS)模型的预测能力；将小波变换(Wavelet transform, WT)、标准正态变量变换(Standard normal variate, SNV)、直接正交信号校正(Direct orthogonal signal correction, DOSC)、 S＿G(Savitzky Golay)一阶求导这4种单独预处理方法(考虑顺序)组成65种预处理方法组合，研究这65种预处理组合对PLS定量分析模型预测精度的影响。实验结果表明：两种数据集的PLS模型最优数据集划分方法均为SPXY法，血液样本最佳划分比例为0.48,仿体溶液最佳划分比例为0.90。65种预处理方法中，血液样本的最佳预处理组合为S＿G1+WT,此时预测集相关系数(Correlation coefficient of prediction set,R_p)为0.9808,预测集均方根误差(Root mean square error of prediction set, RMSEP)为0.2701;仿体溶液样本的最佳预处理组合为SNV+WT,此时R_p为0.9952, RMSEP为3.8154。预处理组合时，两种算法叠加的效果最好。本研究结果为此类光谱数据的处理提供了一种新的思路和方法。
2022年09期 v.50 1415-1429页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K] [引用频次：26 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：715 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李聪;杨金传;王凯强;朱文超;丁志军;黄邦斗;章程;邵涛;
基于大气压微波等离子体发射光谱法，分析了磷、氯类毒剂模拟剂甲基膦酸二甲酯(Dimethyl methylphosphonate, DMMP)、马拉硫磷和三氯甲烷的特征谱线/谱带，建立了磷、氯类毒剂模拟剂的检测方法。其中，DMMP特征光谱为P原子谱线(213.62、 214.91 nm)、 PO基团谱带(254.04、 255.50 nm)和C原子谱线(247.86 nm);马拉硫磷特征光谱与DMMP相同，但PO基团谱带与C原子谱线相对强度有明显差异，可用于二者判别；三氯甲烷特征光谱为Cl原子谱线(725.66、 754.71、 837.59、 858.60、 894.81 nm等)。针对微波功率对检测效果的影响，以DMMP为例，其特征光谱强度与微波功率在40～110 W范围内呈线性关系；对于光谱收集区域的影响，实验表明，微波等离子体头部待测物特征光谱强度最高，中间和尾部依次降低。在微波功率为70 W的条件下，收集等离子体头部特征光谱，分别获得了不同毒剂模拟剂的检出限，其中，DMMP的检出限低至0.05 mg/m~3,马拉硫磷的检出限为3.3 mg/m~3,三氯甲烷的检出限为1.8 mg/m~3。本研究建立了基于大气压微波等离子体原子/分子发射光谱对磷、氯类毒剂模拟剂的检测方法，并基于光谱相对强度比对特征光谱组成相同的不同物质进行了区分，为微量毒剂种类判别与定量检测提供了技术参考。
2022年09期 v.50 1425-1434页 [查看摘要][在线阅读][下载 643K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：250 ] |[网刊下载次数：0 ]