اندازه گیری حساس آفلاتوکسین B1 با استفاده از فلوئورسانس کامپوزیت نقطه‌های کوانتومی روی اکسید ـ پلیمر قالب مولکولی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی شیمی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

کامپوزیت نقطه­ های کوانتومی روی اکسید پوشیده شده با پلیمر قالب مولکولی (MIP) برای اندازه­ گیری انتخابی آفلاتوکسین B1 (AFB)، به­ عنوان یک آنالیت نمونه، معرفی شده است. پلیمر قالب مولکولی مورد نظر با یک روش ساده، شامل فرایند خود تجمعی مونومر ترکیب 3- آمینو پروپیل تترا اتوکسی سیلان (APTES) به همراه ترکیب تترا اورتوسیلیکات در نقش معرف اتصال دهنده عرضی، به دست آمد. برای ایجاد قالب­ های مناسب مولکولی در بافت پلیمر در زمان فرایند پلیمریزاسیون از یک مولکول الگوی مناسب (AFB) نیز بهر ه­گیری شد. برتری روش سنتز پلیمر قالب مولکولی به کار رفته، تمایل مناسب ­تر نقطه­های کوانتومی به مولکول AFB می ­باشد. کامپوزیت نقاطه های کوانتومی روی اکسید پوشیده شده با پلیمر قالب مولکولی، نشر فلورسانس قوی از خود نشان داد که به شدت تحت تاثیر حضور مولکول AFB خاموش می­ شد. این مسئله به عنوان اساس طراحی یک پروب با کارایی و انتخاب­گری مناسب، برای شناسایی مولکول AFB در چندین نوع نمونه­ی آبی به کار گرفته شد. در شرایط بهینه آزمایشی، ارتباط خطی بین شدت نشر فلورسانس به دست آمده و غلظت AFB در بازه­ی غلظتی 008/0-0/1 میلی­گرم در لیتر با حد تشخیص 003/0 میلی ­گرم در لیتر به دست آمد. نکته دارای اهمیت این است که با تلفیق توانایی یگانه پلیمر قالب مولکولی و ویژگی فلورسانی نقطه­ های کوانتومی روی اکسید می ­توان یک روش حساس
و انتخاب پذیر برای تشخیص و شناسایی انواع گوناگونی از گونه های زیان­ دار ارایه کرد. روش ارایه شده به طور موفقیت آمیزی قادر به آنالیز میزان آلودگی AFB در آب­ های زیست محیطی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] López G., José S., Frenich A. G., Vidal J.L.M., Romero‐González R., Determination of Aflatoxins B1, B2, G1, G2 and Ochratoxin A in Animal feed by Ultra-High‐Performance Liquid Chromatography–Tandem mass Spectrometry, J. Sep. Sci., 33(4‐5): 502-508 (2010).

[2] Halil T., Arslan R., Determination of Aflatoxin B1 Levels in Organic Spices and Herbs, Sci. World J., 2013: 874093 (2013).

[3] Ghali, R., Belouaer, I., Hdiri, S., Ghorbel, H., Maaroufi, K., Hedilli A., Simultaneous HPLC Determination of Aflatoxins B1, B2, G1 and G2 in Tunisian Sorghum and Pistachios, J. Food Comp. Anal., 22(7): 751-755 (2009).

[4] Arranz I., Stroka J., Neugebauer M.I.C.H.A.E.L., Determination of Aflatoxin B1 in Tiger Nut-Based Soft Drinks, Food Add. Contamin., 23: 305-308 (2006).

[5] Bavili Tabrizi A., Panahi M., Solid Phase Extraction Using Modified Magnetic Iron Oxide Nanoparticles for Extraction and Spectrofluorimetric Determination of Carvedilol in Human Plasma Samples, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 36(3): 115-125 (2017).

[6] مهرنوش شه دوست خانی؛ ژیلا آزاد؛ کاظم کارگش، مطالعه رفتار کمپلکس های آهن (III) و کبالت (II) استیل استونیت در حلال های آلی با استفاده از روش های فلوئورسانس و اسپکترومتری فرابنفش ـ مرئی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (3)36: 83 تا 91 (1396).

[7] Cui L., He X.P., Chen G.R., Recent Progress in Quantum Dot Based Sensors, Rsc Adv., 5: 26644-26663 (2015).

[9] Xu S.F., Lu H.Z., Li J.H., Song X.L., Wang A.X., Chen L.X., Han S.B., Dummy Molecularly Imprinted Polymers-Capped CdTe Quantum Dots for the Fluorescent Sensing of 2,4,6-Trinitrotoluene, Appl. Mater. Interfaces, 5: 8146–8154 (2013).

[10] Zhang Z., Li J.H., Wang X.Y., Shen D.Z., Chen L.X., Quantum Dots Based Mesoporous Structured Imprinting Microspheres for the Sensitive Fluorescent Detection of Phycocyanin, Appl. Mater. Interfaces, 7: 9118–9127 (2015).

[11] Hagura N., Ogi T., Shirahama T., Iskandar F., Okuyama K., Highly Luminescent Silica-Coated ZnO Nanoparticles Dispersed in an Aqueous Medium, J. Lumin., 131: 921-925 (2011).

[12] Fonoberov V.A., Alim K.A., Balandin A.A., Xiu F., Liu J., Photoluminescence Investigation of the Carrier Recombination Processes in ZnO Quantum Dots and Nanocrystals, Phy. Rev. B, 73: 165317 (2006).

[13] Segets D., Gradl J., Taylor R. K., Vassilev V., Peukert W., Analysis of Optical Absorbance Spectra for the Determination of ZnO Nanoparticle Size Distribution, Solubility, and Surface Energy, ACS Nano, 3: 1703-1710 (2009).

[14] Asok A., Gandhi M. N., Kulkarni A. R., Enhanced Visible Photoluminescence in ZnO Quantum Dots by Promotion of Oxygen Vacancy Formation, Nanoscale, 4: 4943-4946 (2012).

[15] Xu X., Xu C., Shi Z., Yang C., Yu B., Hu J., Identification of Visible Emission from ZnO Quantum Dots: Excitation-Dependence and Size-Dependence, J. Appl. Phy., 111: 083521 (2012).

[16] Zhao D., Song H., Hao L., Liu X., Zhang L., Lv Y., Luminescent ZnO Quantum Dots for Sensitive and Selective Detection of Dopamine, Talanta, 107: 133-139 (2013).

[18] Patra M. K., Manoth M., Singh V. K., Gowd G. S., Choudhry V. S., Vadera S. R., Kumar N., Synthesis of Stable Dispersion of ZnO Quantum Dots in Aqueous Medium Showing Visible Emission from Bluish Green to Yellow, J. Lumin., 129: 320-324 (2009).

[20] Singh K., Mehta S. K., Luminescent ZnO Quantum Dots as an Efficient Sensor for Free Chlorine Detection in Water, Analyst, 141: 2487-2492 (2016).

[21] Chen L. X., Xu S.F., Li J.H., Recent Advances in Molecular Imprinting Technology: Current Status, Challenges and Highlighted Applications, Chem. Soc. Rev., 40: 2922–2942 (2011).

[23] Bedwell T.S., Whitcombe M.J., Analytical Applications of MIPs in Diagnostic Assays: Future Perspectives, Anal. Bioanal. Chem., 408: 1735-1751 (2016).

[25] Abbasifar J., Samadi-Maybodi A., Selective Determination of Atropine Using poly Dopamine-Coated Molecularly Imprinted Mn-Doped ZnS Quantum Dots, J. Fluoresc., 26: 1645-1652 (2016).

[26] Huy B.T., Seo M.H., Zhang X., Lee Y.I., Selective Optosensing of Clenbuterol and Melamine Using Molecularly Imprinted Polymer-Capped CdTe Quantum Dots, Biosens. Bioelectron., 57: 310-316 (2014).

[27] Chantada-Vázquez M.P., Sánchez-González J., Peña-Vázquez E., Tabernero M. J., Bermejo A.M., Bermejo-Barrera P., Moreda-Piñeiro A., Synthesis and Characterization of Novel Molecularly Imprinted Polymer–Coated Mn-Doped ZnS Quantum Dots for Specific Fluorescent Recognition of Cocaine, Biosens. Bioelectron., 75: 213-221 (2016).

[28] Amjadi M., Jalili R., Manzoori J. L., A Sensitive Fluorescent Nanosensor for Chloramphenicol Based on Molecularly Imprinted Polymer‐Capped CdTe Quantum Dots, Luminescence, 31: 633–639 (2015).

[29] Ge S., Lu J., Ge L., Yan M., Yu J., Development of a Novel Deltamethrin Sensor Based on Molecularly Imprinted Silica Nanospheres Embedded CdTe Quantum Dots, Spectrochim. Acta A, 79: 1704-1709 (2011).

[31] Wei F., Wu Y., Xu G., Gao Y., Yang J., Liu L., Zhou P., Hu Q., Molecularly Imprinted Polymer Based on CdTe@ SiO2 Quantum Dots as a Fluorescent Sensor for the Recognition of Norepinephrine, Analyst, 139: 5785-5792 (2014).

[33] Zhang W., He X. W., Chen Y., Li W. Y., Zhang Y. K., Composite of CdTe Quantum Dots and Molecularly Imprinted Polymer as a Sensing Material for Cytochrome c. Biosens. Bioelectron., 26: 2553-2558 (2011).

[35] Singh K., Chaudhary G.R., Singh S., Mehta S.K., Synthesis of Highly Luminescent Water Stable ZnO Quantum Dots as Photoluminescent Sensor for Picric Acid, J. Lumin., 154: 148-154 (2014).

[37] Lecoq, E., Duday, D., Bulou, S., Frache, G., Hilt, F., Maurau, R., Choquet, P., Plasma Polymerization of APTES to Elaborate Nitrogen Containing Organosilicon Thin Films: Influence of Process Parameters and Discussion about the Growing Mechanisms, Plasma Process. Polym., 10: 250-261 (2013).

[38] Amiri, A., Ramazani, A., Jahanshahi, M., Moghadamnia, A., Synthesis and Evaluating of Nanoporous Molecularly Imprinted Polymers for Extraction of Quercetin as a Bioactive Component of Medicinal Plants, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 35: 11-19 (2016).