一種利用拉曼光譜快速檢測(cè)丁氟螨酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用拉曼光譜快速檢測(cè)丁氟螨酯的方法，具體地來說，是一種采用表面增強(qiáng)拉曼光譜快速檢測(cè)丁氟螨酯的方法。本發(fā)明屬于有機(jī)物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)50年代以來，化學(xué)合成農(nóng)藥在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，有效的減少了病、蟲、草等有害生物給糧食和其它農(nóng)產(chǎn)品帶來的損失，緩解了人類因人口迅速增長產(chǎn)生的糧食供應(yīng)不足的壓力。但是，伴隨著化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)用，不可避免地產(chǎn)生了農(nóng)藥殘留問題。存在于食物和環(huán)境中的農(nóng)藥殘留，與其他的有害化學(xué)品一起，造成食品安全和生態(tài)安全問題，影響著人類的身體健康，已成為影響國際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的主要因素，受到世界各國政府和消費(fèi)者的普遍重視與關(guān)注。
[0003]丁氟螨酯是由日本大塚化學(xué)公司開發(fā)的苯酰乙腈類新型殺螨劑，化學(xué)名稱為(RS)-2- (4-特丁基苯基)-2-腈基-3-氧代-3- (a，a，a-三氟-鄰甲苯基)丙酸-2-甲氧乙基酯，英文名:cyflumetofen，主要用于防治果樹、蔬菜、茶等植物的害螨，與現(xiàn)有殺蟲劑無交互抗性，對(duì)棉紅蜘蛛有效，尤其對(duì)幼螨的活性更高。由于其廣譜性，目前在日本被廣泛使用。由于其較好的殺蟲效果及不易產(chǎn)生抗性等特點(diǎn)，也即將被我國登記使用。然而隨著丁氟螨酯的大量使用，對(duì)目標(biāo)作物及環(huán)境可能存在殘留從而對(duì)環(huán)境及人類健康造成影響。尤其是丁氟螨酯在環(huán)境中會(huì)代謝轉(zhuǎn)化成復(fù)雜的代謝產(chǎn)物。由于主要代謝產(chǎn)物中鄰三氟甲基苯甲酰胺(B-3)對(duì)哺乳動(dòng)物毒性大，鄰三氟甲基苯甲酸(B-1)難降解，對(duì)環(huán)境和人類都有潛在的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]目前農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法主要分為三類:生物測(cè)定技術(shù)、理化檢測(cè)方法和快速檢測(cè)法。生物測(cè)定技術(shù)對(duì)指示生物要求較高，測(cè)定結(jié)果不能確定農(nóng)藥品種；理化檢測(cè)方法精度雖高，但是操作過程繁瑣且耗時(shí)長，不能滿足在線檢測(cè)的需要。丁氟螨酯的測(cè)定常用氣相、液相色譜分析等方法，費(fèi)時(shí)且不能實(shí)現(xiàn)在線測(cè)定，并且需要復(fù)雜的樣品前處理過程。近年來快速檢測(cè)法如酶抑制法、免疫快速檢測(cè)法、生物傳感器技術(shù)等發(fā)展較快，但是這些方法也存在靈敏度低或成本高等問題。因此，實(shí)現(xiàn)丁氟螨酯殘留的快速、無損、實(shí)時(shí)在線檢測(cè)是我們亟待解決的問題。
[0005]本發(fā)明開發(fā)了一種利用拉曼光譜，快速分析食品中丁氟螨酯的方法。拉曼光譜分析因經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、快速的特點(diǎn)，近年來在農(nóng)藥樣品的分析中應(yīng)用越來越廣泛。因拉曼光譜為振動(dòng)光譜，物質(zhì)結(jié)構(gòu)的細(xì)微差異都能夠從其振動(dòng)光譜的差異中反映出來，因此能夠準(zhǔn)確的分析檢測(cè)出農(nóng)藥殘留物。目前，根據(jù)我們的了解，還沒有應(yīng)用拉曼光譜快速分析丁氟螨酯的研究報(bào)道。此外，經(jīng)過檢索國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù)中心(WWW.sip0.gov.cn)、世界產(chǎn)權(quán)組織(www.wip0.1nt)、歐洲專利局(www.espacenet.com)和美國專利商標(biāo)局(www.uspt0.gov)也沒有發(fā)現(xiàn)與本專利保護(hù)請(qǐng)求相同的公開專利或授權(quán)專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種采用拉曼光譜快速檢測(cè)食品中丁氟螨酯的方法。同現(xiàn)有的技術(shù)相比，本方法測(cè)定快速、操作簡(jiǎn)單。此外利用手持式拉曼光譜儀，采用本發(fā)明的方法可以方便的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、戶外丁氟螨酯殘留的實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確測(cè)定。
[0007]本發(fā)明為一種利用拉曼光譜快速檢測(cè)丁氟螨酯的方法，其特征在于，具有如下的過程和步驟:
a，納米銀溶膠的制備
將200 ml、0.02%的硝酸銀溶液預(yù)先加熱至140°C，然后快速加入2ml、I %的檸檬酸三鈉水溶液，在140°C、攪拌均勻的條件下反應(yīng)15分鐘后，迅速冷卻至室溫獲得所需的納米溶膠；制備好的納米溶膠成淡黃色，納米溶膠在使用前放于4°C下避光保存，備用；b，通過實(shí)驗(yàn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線
將不同標(biāo)準(zhǔn)濃度(0.02-200 ppm)的丁氟螨酯溶液進(jìn)行拉曼光譜分析(500-1800 cm 1波數(shù));獲得不同標(biāo)準(zhǔn)丁氟螨酯溶液的丁氟螨酯特征峰(1029cm 與所對(duì)應(yīng)丁氟螨酯濃度的標(biāo)準(zhǔn)線性關(guān)系曲線；
C，將預(yù)處理試樣進(jìn)行拉曼光譜分析
將液體樣品(ImL)與銀溶膠(3mL)按體積比1:3混合均勻后，進(jìn)行拉曼光譜分析，然后根據(jù)丁氟螨酯特征峰的峰高對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線快速、準(zhǔn)確地獲得樣品中丁氟螨酯的含量；
所述的拉曼光譜分析條件為:拉曼光譜掃描范圍為500-1800 cm 1波數(shù)范圍；所獲得拉曼光譜原始數(shù)據(jù)，扣除除熒光背景后用于丁氟螨酯含量的定量分析；
所述的丁氟螨酯的特征峰為1029 Cm10
【附圖說明】
[0008]圖1為不同丁氟螨酯的普通拉曼和表面增強(qiáng)拉曼圖譜。其中a是200ppm 丁氟螨酯的普通拉曼光譜圖山是20(^口111 丁氟螨酯表面增強(qiáng)拉曼光譜圖；0是20% 丁氟螨酯的普通拉曼光譜圖。
[0009]圖2為不同濃度的丁氟螨酯的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖。(從上至下濃度依次為:200，100，20，2，0.2，0.02，O ppm)。
[0010]圖3為丁氟螨酯濃度與表面增強(qiáng)拉曼特征峰峰高的線性關(guān)系圖。圖中直線是丁氟螨酯濃度與其特征峰高的線性回歸線。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例
[0012]實(shí)施例中檢測(cè)步驟如下所述:
1、納米銀溶膠的制備
將200 ml、0.02%的硝酸銀溶液預(yù)先加熱至140°C，然后快速加入2ml、I %的檸檬酸三鈉水溶液，在140°C、攪拌均勻的條件下反應(yīng)15分鐘后，迅速冷卻至室溫獲得所需的納米溶膠。制備好的納米溶膠成淡黃色，納米溶膠在使用前放于4°C下避光保存，備用。在4°C避光保存條件下，三個(gè)月內(nèi)銀納米溶膠可穩(wěn)定使用。
[0013]2、丁氟螨酯的檢測(cè)
將不同標(biāo)準(zhǔn)濃度(0.02-200 ppm)的丁氟螨酯溶液進(jìn)行拉曼光譜分析(500-1800 cm 1波數(shù))。得到不同標(biāo)準(zhǔn)丁氟螨酯溶液的丁氟螨酯特征峰(1029cm 與所對(duì)應(yīng)丁氟螨酯濃度的標(biāo)準(zhǔn)線性關(guān)系曲線。將預(yù)處理樣品與銀溶膠溶液按1:3體積混合均勻后，進(jìn)行拉曼光譜分析，然后根據(jù)丁氟螨酯特征峰峰高對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線快速、準(zhǔn)確地獲得丁氟螨酯的含量。
[0014]所述的預(yù)處理樣品可根據(jù)待測(cè)物不同采用不同處理方式，果蔬等可研磨、離心等過程獲得上清液；液體食品直接稀釋取樣。
[0015]有關(guān)本發(fā)明的特點(diǎn)
1、1029 cm1為丁氟螨酯的特征峰。
[0016]2、溶液中的丁氟螨酯濃度與其特征峰的峰高有非常好的線性關(guān)系。
[0017]有關(guān)本發(fā)明的附圖及拉曼光譜譜圖解析 A、有關(guān)圖1的說明解釋
如圖1所示，圖1為不同丁氟螨酯的普通拉曼和表面增強(qiáng)拉曼圖譜。其中a是200ppm丁氟螨酯的普通拉曼光譜圖；b是200ppm 丁氟螨酯表面增強(qiáng)拉曼光譜圖；c是20% 丁氟螨酯普通拉曼光譜圖。以上各溶液于500-1800 cm1范圍內(nèi)獲取的拉曼光譜譜圖。附圖1c中可以看出，雖然丁氟螨酯有許多峰，但是1029 cm1特征峰信號(hào)最強(qiáng)；進(jìn)一步從附圖1b的結(jié)果中也可以看出，丁氟螨酯的1029 cm1特征峰在拉曼增強(qiáng)基質(zhì)中沒有被背景干擾，完全可以直接用于丁氟螨酯的含量分析；并且對(duì)比附圖1a與lb，可以看出銀溶膠對(duì)丁氟螨酯的1029 cm1特征峰增強(qiáng)效果十分顯著。
[0018]B、有關(guān)圖2、圖3的繪制及說明解釋
配制不同濃度丁氟螨酯的水溶液。其中丁氟螨酯的濃度分別為0.02,0.2、2、20、100、200 ppm。分別取上述6種溶液與銀溶膠以1:3的體積比混合，于500-1800 cm 1波數(shù)范圍內(nèi)獲取表面增強(qiáng)拉曼光譜，光譜原始數(shù)據(jù)扣除熒光背景后見附圖2。將各溶液表面增強(qiáng)拉曼光譜中丁氟螨酯特征峰的峰高與溶液中的丁氟螨酯濃度作圖見附圖3。
[0019]從附圖3中可以看出，丁氟螨酯特征峰的峰高(必與溶液中的丁氟螨酯濃度Cr)有很好的相關(guān)性。相關(guān)方程為r= 2E+06x + 2051，相關(guān)系數(shù)為0.9698。該方法的丁氟螨酉旨檢測(cè)限為0.01 ppm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用拉曼光譜快速檢測(cè)丁氟螨酯的方法，其特征在于，具有如下的過程和步驟: a，納米銀溶膠的制備 將200 ml、0.02%的硝酸銀溶液預(yù)先加熱至140°C，然后快速加入2ml、I %的檸檬酸三鈉水溶液，在140°C、攪拌均勻的條件下反應(yīng)15分鐘后，迅速冷卻至室溫獲得所需的納米溶膠；制備好的納米溶膠成淡黃色，納米溶膠在使用前放于4°C下避光保存，備用；b，通過實(shí)驗(yàn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線 將不同標(biāo)準(zhǔn)濃度(0.02-200 ppm)的丁氟螨酯溶液進(jìn)行拉曼光譜分析(500-1800 cm 1波數(shù));獲得不同標(biāo)準(zhǔn)丁氟螨酯溶液的丁氟螨酯特征峰(1029cm 與所對(duì)應(yīng)丁氟螨酯濃度的標(biāo)準(zhǔn)線性關(guān)系曲線； C，將預(yù)處理試樣進(jìn)行拉曼光譜分析 將液體樣品(ImL)與銀溶膠(3mL)按體積比1:3混合均勻后，進(jìn)行拉曼光譜分析，然后根據(jù)丁氟螨酯特征峰的峰高對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線快速、準(zhǔn)確地獲得樣品中丁氟螨酯的含量； 所述的拉曼光譜分析條件為拉曼光譜掃描范圍為500-1800 cm 1波數(shù)范圍；所獲得拉曼光譜原始數(shù)據(jù)，扣除除熒光背景后用于丁氟螨酯含量的定量分析； 所述的丁氟螨酯的特征峰為1029 Cm10
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于拉曼光譜的快速檢測(cè)食品中丁氟螨酯的方法，即：只要將樣品稀釋液與銀溶膠按體積比1：3混合，進(jìn)行拉曼光譜分析后，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線就能方便、快速地檢測(cè)食品中的丁氟螨酯含量。本發(fā)明的測(cè)定方法不但快速而且操作簡(jiǎn)單；此外配合手持拉曼分析儀能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和戶外的實(shí)時(shí)分析。
【IPC分類】G01N21/65
【公開號(hào)】CN105136773
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510589705
【發(fā)明人】顧建明, 黃英釗, 翟丹暉
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月17日