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靈敏快速 國內關于乙醛檢測方法的研究
2021年08月30日 15:21:43
來源：化工儀器網 點擊量：8592
光譜法檢測乙醛含量的靈敏度雖然高，但由于其樣品前處理時間長、儀器價格相對較高等因素，導致其性價很低。
【化工儀器網 項目成果】乙醛是一種有機化合物，易燃易揮發，廣泛存在于環境中，會刺激皮膚和黏膜，其蒸氣對呼吸道有腐蝕性，高濃度的乙醛有致敏性、致突變性和致畸性，會導致人體DNA的損傷，并促進肝臟疾病的形成。
2017年，乙醛被世界衛生組織國際癌癥研究機構列入致癌物清單初步整理參考的Ⅱ類致癌物清單。
近年來，中國國家標準化管理委員會、國家質檢總局和國家市場監督管理總局等機構相繼出臺了GB 11934-1989、GB/T 37640-2019等檢驗標準，其中規定了色譜法、傳感器等相關檢測方法。隨著時間的發展，乙醛的檢測方法也在逐漸完善。
一種基于熒光探針的乙醛檢測方法
據天眼查顯示，2020年，中華人民共和國國家知識產權局通過了河南農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所的“一種基于熒光探針的乙醛檢測方法及應用”專利，該方法實現了對乙醛的特異性識別檢測，是首例基于熒光探針的檢測乙醛的方法。
熒光探針是一種將分子間的相互作用轉換為易識別的光學信號傳遞給外界的工具，與特定目標分析物發生作用后，熒光信號會發生明顯變化從而達到檢測目的。熒光探針具有選擇性好、靈敏度高、操作簡便快速、對檢測物損傷少等優點已被廣泛應用于檢測環境和生物體系中的金屬陽離子、陰離子、生物體內活性小分子等方面。
據了解，該方法的原理是將探針P1(圖)作為熒光試劑，在含有探針P1的識別體系中加入乙醛，乙醛分子結構中的醛基與探針分子結構中的氨基發生雙縮合反應，生成具有熒光的亞胺產物P1-CH3CHO，釋放出熒光信號。
探針P1的結構
為了驗證該方法的可靠性，研究人員通過高分辨質譜(HR-MS)對產物P1-CH3CHO的結構進行了確證(附圖1)。實驗結果表明，P1-CH3CHO理論計算值[M+H]+和[M+Na]+分別為295 .1195和317 .1014 ， HR-MS結果對應為 295 .1189和317 .1006，該數據確證了附圖2所示作用機理。
圖1：高分辨質譜對產物P1-CH3CHO的結構進行確證
圖2：作用機理
該檢測方法，對乙醛顯示了較高的專一選擇性和靈敏性，檢測過程簡便、抗干擾能力強、快速、靈敏，檢測結果準確，具備較強的實際應用價值。
一種乙醛光學微生物傳感器
近日，青島農業大學透露，該校生命科學學院教授楊建明團隊在微生物傳感器領域取得重要進展，相關研究成果發表在國際生物傳感器領域期刊Biosensor and Bioelectronics上。
據悉，楊建明團隊基于乙醛脫氫酶(AldDH)細菌表面展示系統，開發出一種乙醛光學微生物傳感器。相比于傳統色譜法檢測乙醛含量，該方法具有操作簡單、性價比高、靈敏性好等特點，其檢測原理是AldDH催化乙醛生成乙酸，同時輔酶NAD+還原為NADH，產物NADH在340nm處有特征吸收峰，因此，在一定范圍內，隨著乙醛濃度的增加，340nm處的吸光度逐漸升高。
據介紹，該研究通過免疫熒光分析證實了AldDH在細菌表面的精確位置，并從外源蛋白表達條件以及全細胞催化劑反應條件方面對該微生物傳感器進行優化，獲得一個高靈敏度的乙醛微生物傳感器。該微生物傳感器可在1~300μM范圍內對乙醛進行檢測，檢測限可達0.33μM，對乙醛具有很好的底物特異性，對其他的醛、糖、醇、酸類都無響應，且具有很好的穩定性。
為了驗證該方法的可靠性，研究人員還通過傳統的GC-MS方法對實驗樣品進行了驗證，充分證明了該微生物傳感器乙醇檢測的準確性。
目前，光譜法檢測乙醛含量的靈敏度雖然高，但由于其樣品前處理時間長、儀器價格相對較高等因素，導致其性價很低。可見，不論是“一種基于熒光探針的乙醛檢測方法”還是“乙醛光學微生物傳感器”，都在朝著簡化樣品前處理、提升檢測靈敏度的快速檢測方向發展。
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