專利名稱：采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定食品中三聚氰胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品檢測領(lǐng)域，具體涉及一種采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定樣品中三聚氰胺的方法。
背景技術(shù)：
多年來，食品安全一直是人們關(guān)心的話題，從2006年我國出口的寵物食品含有三聚氰胺，被美國查處，到2009年中國部分嬰幼兒配方奶粉含三聚氰胺事件的爆發(fā)，使人們對食品和飼料中三聚氰胺的關(guān)注推向了高峰。三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機化合物，常用于木材加工、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫(yī)藥等行業(yè)。三聚氰胺具有一定的腎毒性，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。由于蛋白質(zhì)的平均含氮量僅為16%，而三聚氰胺的含氮量為66%左右，因此三聚氰胺常被不法廠家用作食品添加劑(尤其是嬰幼兒配方奶粉和寵物飼料)，以提高食品檢測中的蛋白質(zhì)指標(biāo)(以凱氏定氮法測定)。三聚氰胺傳統(tǒng)的檢測方法有重量法、升華法。但這兩種方法操作繁瑣，分析時間太長。目前國內(nèi)外對牛奶中三聚氰胺檢測的方法有很多相關(guān)的研究和報道，主要有氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜法等。這些檢測方法雖能精確、靈敏的測量樣品中三聚氰胺的含量，但需要昂貴的大型儀器、專業(yè)的分析人員和復(fù)雜的預(yù)處理過程，并且需要消耗大量的有機溶劑，難以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程和產(chǎn)品進行實時現(xiàn)場檢測，也不適于執(zhí)法和監(jiān)督部門的現(xiàn)場快速檢測。因此研究穩(wěn)定、可靠、高靈敏度、低檢測限和適用于實時監(jiān)測的快速檢測方法已成為國內(nèi)外研究的趨勢?；瘜W(xué)傳感器由于具有快速、高靈敏度、低檢測限以及操作簡便等優(yōu)點，引了起國內(nèi)外廣大學(xué)者的關(guān)注和興趣。而且目前對有毒化學(xué)品化學(xué)傳感器的研制已進行了大量的探索，有些已經(jīng)成功應(yīng)用于質(zhì)檢部門和環(huán)境監(jiān)督部門的實時、快速檢測。但用于三聚氰胺快速檢測的化學(xué)傳感器卻鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定樣品中三聚氰胺的方法。本發(fā)明的采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定樣品中三聚氰胺的方法是通過下述的技術(shù)方案來解決以上的技術(shù)問題的:
采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定樣品中三聚氰胺的方法，包括下述的步驟:
a.配制三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解并定容于IOOmL容量瓶中，配制成濃度為I mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于4°C下避光保存；
配制蒽醌-2-磺酸鈉溶液:準(zhǔn)確稱取0.6205克蒽醌-2-磺酸鈉，用pH為4.0、濃度為
0.lmol/L的磷酸鹽緩沖液溶解定容至200mL,配制成濃度為0.01mol/L的蒽醌_2_磺酸鈉儲備溶液，使用時再用緩沖液稀釋到相應(yīng)的濃度；
b.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:向6個IOOmL容量瓶中依次加入三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，并用lX10_4mol/L蒽醌-2-磺酸鈉溶液定容，使得容量瓶中三聚氰胺的濃度依次為O mol/L、1X1(T9 mol/L、lXl(T8 mol/L、lXl(T7 mol/L、lXl(T5 mol/L、I X l(T4mol/L，三分鐘后用示差脈沖伏安法測氧化電流，以氧化峰電流降低值與三聚氰胺濃度之間的線性關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
c.待測樣品制備
固體樣品:樣品粉碎，準(zhǔn)確稱取5克，加入10mL300 g/L三氯乙酸溶液，渦流混合5min，以3500 r/min離心5 min，然后將上清液轉(zhuǎn)移到另一離心管中，用磷酸溶液調(diào)pH至4.0，靜置I min,再以3500 r/min離心3min,取出上清液備用；
液體樣品:向25.0 mL待測樣品中加入1.2 mL300 g/L的三氯乙酸溶液，渦流混合Imin,以3500 r/min離心5 min,然后將上清液轉(zhuǎn)移到另一離心管中，用磷酸溶液調(diào)pH至
4.0,靜置I min,再以3500 r/min離心3min,取出上清液備用；
d.樣品的檢測:向步驟c中的上清液中加入濃度為IX l(T4mol/L的蒽醌-2-磺酸鈉溶液，三分鐘后用示差脈沖伏安法測氧化電流，最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出待測待測樣品的三聚氰胺濃度值。蒽醌-2-磺酸鈉(AQ)是一種具有醌式結(jié)構(gòu)的陰離子染料，具有良好的電化學(xué)活性。本本明選用蒽醌-2-磺酸鈉為分子傳感器，利用蒽醌-2-磺酸鈉與三聚氰胺(MA)的結(jié)合后引起的電化學(xué)響應(yīng)信號的變化，制備了三聚氰胺快速檢測的電化學(xué)傳感器，建立了以蒽醌-2-磺酸鈉為電活性傳感器間接測定無電活性MA的新方法。采用本發(fā)明的方法對食品樣品中是否含有三聚氰胺以及三聚氰胺的含量進行檢測，具有實時檢測、快速檢測的優(yōu)點，對于市場食品安全的監(jiān)督和監(jiān)管將帶來極大的方便。而且本發(fā)明的方法成本低、可實現(xiàn)市場和生產(chǎn)的實時檢測、快速檢測等優(yōu)點。


圖1為QA、MA在GCE上的循環(huán)伏安圖；(AQ與MA濃度分別為I X 10_4mol/L，5X l(T5mol/L ；a 到 c 分別為 AQ、AQ+MA、MA)；
圖2為AQ與MA的反應(yīng)時間；圖中，AQ與MA濃度分別為lXl(T4mol/L，5Xl(T5mol/L ； 圖3為pH的影響，a-f pH分別為3、4、5、6、7、8 ;AQ與MA濃度分別為I X l(T4mol/L，
5X105mol/L ；
圖4為不同PH下峰電流變化示意 圖5為不同MA濃度時AQ與MA混合后的DPV圖；AQ濃度為I X 10_4mol/L，a-f MA的濃度分另Ij O、I X 10' I X 10' I X 10' I X 10' I X l(T4mol/L ；
圖6為電流降低值與MA濃度之間的關(guān)系，內(nèi)插圖為AQ濃度為I X 10_4mol/L時，氧化峰電流降低值與MA濃度之間的線性關(guān)系圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來對本發(fā)明作更進一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不以此限制本發(fā)明。
采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定樣品中三聚氰胺的方法，包括下述的步驟:
a.配制三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解并定容于IOOmL容量瓶中，配制成濃度為I mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于4°C下避光保存；
配制蒽醌-2-磺酸鈉溶液:準(zhǔn)確稱取0.6205克AQ，用pH為4.0、濃度為0.lmol/L的磷酸鹽緩沖液溶解定容至200mL，配制成濃度為0.01mol/L的蒽醌-2-磺酸鈉儲備溶液，使用時再用緩沖液稀釋到相應(yīng)的濃度；
b.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:向6個IOOmL容量瓶中依次加入三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，并用lX10_4mol/L蒽醌-2-磺酸鈉溶液定容，使得容量瓶中三聚氰胺的濃度依次為O mol/L、1X1(T9 mol/L、lXl(T8 mol/L、lXl(T7 mol/L、lXl(T5 mol/L、I X l(T4mol/L，三分鐘后用示差脈沖伏安法測氧化電流，以氧化峰電流降低值與三聚氰胺濃度之間的線性關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
玻碳電極分別用0.3 μ m、0.05 μ m Al2O3在專用麂皮上拋光，再將拋光潔凈的電極分別在重蒸餾水及無水乙醇中各超聲清洗各5min，用重蒸水洗凈，室溫晾干備用。用
0.lmol/L的磷酸緩沖溶液(PBS)配制不同濃度的AQ和MA溶液，采用三電極系統(tǒng)(以玻碳(GCE)電極為工作電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，鉬絲電極為對電極)在CHI660電化學(xué)工作站上測定不同條件下AQ與MA的電化學(xué)行為；
c.待測樣品制備:向25.0mL待測樣品中加入1.2mL的300 g/L的三氯乙酸溶液，攪拌
Imin,以3500 r/min離心5 min,然后將上清液轉(zhuǎn)移到另一離心管中,用磷酸溶液調(diào)pH至
4.0,靜置I min,再以3500 r/min離心3min,取出上清液備用；
d.樣品的檢測:向步驟c中的上清液中加入濃度為IXl(T4mol/L的蒽醌-2-磺酸鈉溶液，三分鐘后用示差脈沖伏安法測氧化電流，最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出待測待測樣品的三聚氰胺濃度值。以蒽醌-2-磺酸鈉為電化學(xué)傳感器，測定了 AQ在0.1 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液中的電化學(xué)行為。循環(huán)伏安結(jié)果見附圖1，表明pH=4時，AQ在-0.3 -0.4V之間有一對明顯的準(zhǔn)可逆氧化還原峰,而此時MA基本上沒有峰。加入MA后，AQ的氧化還原電位基本不變，峰電流顯著降低，表明AQ與MA結(jié)合后，AQ在玻碳電極上的反應(yīng)受到抑制。三聚氰胺與蒽醌-2-磺酸鈉混合后，MA上的三個氨基迅速與AQ上的磺酸基結(jié)合形成氫鍵，抑制了 AQ的氧化還原反應(yīng)，使峰電流減小。附圖2顯示的是電流減小值與反應(yīng)時間之間的關(guān)系。從圖上可以看出，AQ與MA混合后0.5min，峰電流迅速減小，之后電流減小的速度逐漸變慢，3min之后峰電流基本不變，表明AQ與MA結(jié)合完全，峰電流不再受反應(yīng)時間的影響。因此，實驗選用的反應(yīng)時間為3min。在不同pH的PBS中測定了 AQ的循環(huán)伏安圖。從附圖3可以看出當(dāng)pH=3、4、5時，AQ的氧化還原峰電流較大,峰形較好；當(dāng)pH=6、7、8時,AQ的氧化還原峰電流變化不大，但峰形逐漸變得不規(guī)則。表明AQ傳感器在酸性條件下靈敏度較高。實驗采用示差脈沖伏安法(DPV)測定了不同pH下AQ以及AQ與MA結(jié)合后的峰電流。附圖4表明pH = 4時，不僅AQ的峰電流最大，而且加入MA后，峰電流減小也最明顯，說明PH = 4時，傳感器的靈敏度最高。這是因為三聚氰胺等電點為5.5，當(dāng)pH = 4時，MA帶正電荷，而AQ的磺酸基帶負(fù)電荷，二者靠靜電作用牢固結(jié)合。當(dāng)體系pH增大時，三聚氰胺逐漸呈現(xiàn)中性直至帶負(fù)電，與AQ的靜電作用逐漸減弱甚至消失，因此實驗選用pH = 4作為最佳實驗酸度。三聚氰胺與蒽醌-2-磺酸鈉混合后，MA上的三個氨基迅速與AQ上的磺酸基結(jié)合形成氫鍵，抑制了 AQ的氧化還原反應(yīng)，使峰電流減小。固定AQ的濃度為I X 10_4mol/L，逐漸增加MA的濃度(由O逐漸增加至IX 10_4mol/L)時，AQ的氧化峰電流是逐漸減小的(附圖5)。氧化峰電流的減小值與加入的MA之間的關(guān)系如附圖6所示呈拋物線形，復(fù)合類Langmuir吸附，其線性關(guān)系如附圖6所示。牛奶樣品的檢測 陽性樣品的制備
取25.0 mL不含三聚氰胺的牛奶樣品置于50mL離心管中，分別加入5.00X10'
5.0OX 10'5.0OX 10'5.0X 10'5.0OX 10_5mol/L 水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液，渦流混合 2min，放置Ih,使標(biāo)準(zhǔn)溶液被樣品充分吸收，然后分裝到IOmL離心管中，每管4.0mL，每個濃度水平分
裝6管。樣品的處理
在上述樣品中加入1.2 mL的300 g/L的三氯乙酸溶液,攪拌I min,以3500 r/min離心5 min，然后將上清液轉(zhuǎn)移到另一離心管中，用磷酸溶液調(diào)pH至4.0，靜置I min，再以3500 r/min離心3min ,取出上清液備用。`樣品的檢測
向樣品中加入濃度為lX10-4mol/L的AQ，三分鐘后用示差脈沖伏安法測氧化電流，最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出測定的MA濃度值。實驗結(jié)果(見表1)，說明該方法比較靈敏可靠。表I 牛奶樣品的檢測結(jié)果
權(quán)利要求
1.采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定樣品中三聚氰胺的方法，包括下述的步驟: a.配制三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取1.2612克三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解并定容于IOmL容量瓶中，配制成濃度為I mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于4°C下避光保存，使用時再用緩沖液稀釋到相應(yīng)的濃度； 配制蒽醌-2-磺酸鈉溶液:準(zhǔn)確稱取0.6205克蒽醌-2-磺酸鈉，用pH為4.0、濃度為mol/L的磷酸鹽緩沖液溶解定容至200mL,配制成濃度為0.01mol/L的蒽醌_2_磺酸鈉儲備溶液，使用時再用緩沖液稀釋到相應(yīng)的濃度； b.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:向6個IOOmL容量瓶中依次加入一定量的三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,并用lX10_4mol/L蒽醌-2-磺酸鈉溶液定容，使得容量瓶中三聚氰胺的濃度依次為O mol/L、1X1(T9 mol/L、lXl(T8 mol/L、lXl(T7 mol/L、lXl(T5 mol/L、I X l(T4mol/L，三分鐘后用示差脈沖伏安法測氧化電流，以氧化峰電流降低值與三聚氰胺濃度之間的線性關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線； c.待測樣品制備: 固體樣品:樣品粉碎，準(zhǔn)確稱取5克，加入10mL300 g/L三氯乙酸溶液，渦流混合5min，以3500 r/min離心5 min，然后將上清液轉(zhuǎn)移到另一離心管中，用磷酸溶液調(diào)pH至4.0，靜置I min,再以3500 r/min離心3min,取出上清液備用； 液體樣品:向25.0 mL待測樣品中加入1.2 mL300 g/L的三氯乙酸溶液，渦流混合Imin,以3500 r/min離心5 min,然后將上清液轉(zhuǎn)移到另一離心管中，用磷酸溶液調(diào)pH至4.0,靜置I min,再以3500 r/min離心3min,取出上清液備用； d.樣品的檢測:向步驟c中的上清液中加入濃度為IX l(T4mol/L的蒽醌-2-磺酸鈉溶液，三分鐘后用示差脈沖伏安法測氧化電流，最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出待測待測樣品的三聚氰胺濃度值。
全文摘要
本發(fā)明屬于食品檢測領(lǐng)域，具體涉及一種采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定樣品中三聚氰胺的方法。采用蒽醌-2-磺酸鈉傳感器快速測定是食品樣品中三聚氰胺的方法，包括下述的步驟配制三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、待測樣品的制備、樣品的檢測。采用本發(fā)明的方法對食品樣品中是否含有三聚氰胺以及三聚氰胺的含量進行檢測，具有實時檢測、快速檢測的優(yōu)點，整個檢測過程可以在30min內(nèi)完成，方法的最低檢出限可以達(dá)到5.00×10-9M(0.6μg/mL)，對于市場食品安全的監(jiān)督和監(jiān)管將帶來極大的方便。而且本發(fā)明的方法具有檢測成本低、可實現(xiàn)市場和生產(chǎn)的實時檢測、快速檢測等優(yōu)點。
文檔編號G01N27/48GK103115954SQ20131003623
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者貝峰, 聶梅, 姜寧鵬, 凌宗帥, 艾仕云 申請人:中國人民共和國泰安出入境檢驗檢疫局