专利名称：一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法
技术领域：
本发明涉及一种食品安全分析方法，具体是指采用肉眼和紫外可见光谱仪的联合使用，用于检测牛奶中残留的抗生素含量。本方法属于食品分析领域。
背景技术：
抗生素是一种在临床上最常用的药物之一，对动物和人体内感染性疾病的防治，具有神奇的功效。但是抗生素的过度使用会给人类的生活带严重的危害，比如青霉素引起的过敏反应以及细菌的耐药性等。抗生素滥用已经成为一个全球性的公共健康问题。为了确保消费者的安全，一些国际组织和食品药品监管部门明确规范了抗生素的用量，并且对一些抗生素的最大残留量做了做了规范，如在牛奶中，卡那霉素的量不能超过150ygkg-1 (ng mL—1),链霉素的量不能超过200 μ g kg_\新霉素的量不能超过500 μ g kg'目前抗生素在牛奶中的用量受到了严格的限制，寻找一种能够同时检测牛奶中残留的多种抗生素的方法是保障食品安全的迫切需要。目前，检测抗生素的方法包括传统的抑制微生物生长的方法，液相色谱法，气相色谱法，毛细管电泳以及近年来发展起来的一些新方法，如免疫分析方法，生物传感器等，但是这些方法或多或少存在一些不足，比如，色谱法中需要昂贵的仪器，操作过程繁琐，需要的时间长等，使其在实际应用中受到限制，因此，很有必要建立一种更加简便，快速且能够实现现场检测食品中残留抗生素的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于将纳米技术引入抗生素的检测应用中，提供一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中多种抗生素(如单硫酸卡那霉素，硫酸新霉素，硫酸链霉素和硫酸伯来霉素)的方法，该方法具有简单，快速，灵敏的优点，可用于现场食品检测。为实现上述目的，本发明所提出的抗生素快速检测方法，采用肉眼和紫外可见光谱分析相结合的方法，从而实现抗生素的现场检测。其特征在于:1.以邻苯二酚紫为还原剂来制备纳米金，在纳米金的制备过程中因抗生素的加入而影响纳米金的合成及其存在状态，从而引起纳米金的颜色发生改变，进而实现抗生素的可视化检测。2.在制备纳米金时，所采用的溶剂为0.01M, pH = 7.0的磷酸缓冲溶液。在磷酸盐缓冲液中依次加入氯化金溶液，十烷基三甲基溴化铵，邻苯二酚紫，摇匀后，观察溶液颜色的变化，并测定其紫外可见光谱图，但不局限于上述试剂的加入顺序。3.邻苯二酚紫，氯金酸和十烷基三甲基溴化铵的浓度分别为8.0X10_5M，
1.0 X10-4M 和 1.0Χ10-6Μ。4.在没有加入抗生素时，合成的纳米金处于分散状态，溶液呈现酒红色，但当体系中引入抗生素后，纳米金的合成受到影响，导致纳米金的存在状态及颜色发生改变。5.这种方法涉及紫外可见光谱最大吸收峰的红移，即分散的纳米金在530nm处有最大吸收，而聚集的纳米金在670nm处有最大吸收。
6.在处理紫外可见光谱数据时，在一定的抗生素浓度范围内，纳米金在670nm处的吸收值与抗生素含量的对数呈线性关系。本发明的有益效果是:I)可以在室温下一步合成纳米金，并且在纳米金合成的过程对抗生素进行可视化检测。2)操作简单，具有较好的选择性和较高的灵敏度。3)可以应用到牛奶中抗生素的检测。
图1是检测四种抗生素的机理示意图。图2是邻苯二酚紫与卡那霉素等抗生素的氢键作用示意图。图3是卡那霉素等抗生素的定量检测。
具体实施例方式
1.利用磷酸氢二钠和磷酸二氢钠配置缓冲溶液，并用二次水配置邻苯二酚紫、氯化金、抗生素等溶液；在缓冲溶液中依次加入氯化金溶液，十烷基三甲基溴化铵(DTAB)，邻苯二酚紫(PCV)，摇匀后，观察溶液颜色的变化，并测定其紫外可见光谱图；2.在缓冲溶液中依次加入氯化金溶液，十烷基三甲基溴化铵(DTAB)，不同浓度的抗生素水溶液，或是添加有已知浓度抗生素的牛奶样品溶液，邻苯二酚紫，摇匀后，观察溶液颜色的变化，并测定其紫外可见光谱图；3.所采用的溶剂为0.01M, pH = 7.0的磷酸缓冲液，邻苯二酚紫，氯金酸和DTAB的浓度分别为 8 X IO^5M, 1.0X KT4M 和 1.0XlO-6M04.在没有加入抗生素时，合成的纳米金处于分散状态，溶液呈现酒红色(图1a)，但当体系中引入抗生素后，由于抗生素与邻苯二酚紫的氢键作用(图2)，导致纳米金的合成受到影响。表现在纳米金的状态从分散状态变成聚集状态，同时溶液的颜色由酒红色变为蓝色(图1b)再到浑浊的颜色(图1c)，相应的紫外可见吸收光谱也发生变化，通过测定纳米金在670nm的吸收值，就可以对抗生素进行定量分析(图3)。上面结合附图对本发明优选的具体实施方式
和实施例作了详细的说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。
权利要求
1.一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法，其特征在于:以邻苯二酚紫为还原剂来制备纳米金，在纳米金的制备过程中因抗生素的加入而影响纳米金的合成及其存在状态，从而引起纳米金的颜色发生改变，进而实现抗生素的可视化检测。
2.如权利要求1所述的一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法，其特征在于:在制备纳米金时，所采用的溶剂为0.0lM, pH = 7.0的磷酸缓冲溶液。
3.如权利要求1所述的一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法，其特征在于:在磷酸盐缓冲液中依次加入氯化金溶液，十烷基三甲基溴化铵，邻苯二酚紫，摇匀后，观察溶液颜色的变化，并测定其紫外可见光谱图，但不局限于上述试剂的加入顺序。
4.如权利要求1所述的一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法，其特征在于:邻苯二酚紫，氯金酸和十烷基三甲基溴化铵的浓度分别为8.0\10_%，1.0\10_4皿和 1.0XlO-6M0
5.如权利要求1所述的一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法，其特征在于:在没有加入抗生素时，合成的纳米金处于分散状态，溶液呈现酒红色，但当体系中引入抗生素后，纳米金的合成受到影响，导致纳米金的存在状态及颜色发生改变。
6.如权利要求1所述的一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法，其特征在于:这种方法涉及紫外可见光谱最大吸收峰的红移，即分散的纳米金在530nm处有最大吸收，聚集的纳米金在670nm处有最大吸收。
7.如权利要求1所述的一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法，其特征在于:在处理紫外可见光谱数据时，将纳米金在670nm处的吸收值与抗生素的含量建立定量关系。
全文摘要
本发明提出了一种基于纳米金的可视化快速检测牛奶中抗生素的方法。本发明的主要特征在于利用邻苯二酚紫还原氯金酸来制备纳米金。在纳米金合成的过程中因抗生素(单硫酸卡那霉素，硫酸新霉素，硫酸链霉素和硫酸伯来霉素)的加入影响了纳米金的合成，使其颜色发生变化，利用肉眼和紫外可见吸收光谱仪可以对抗生素进行定量检测。该方法操作简单，快速，具有较高的灵敏度和较好的选择性，可以应用到牛奶中抗生素的检测。
文档编号G01N21/78GK103149207SQ20131006903
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者赵红, 张晓芳, 张阳, 何裕建, 李向军, 袁倬斌 申请人:中国科学院大学