食用油中苯并芘的现场检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种食用油中苯并芘的现场检测方法，具体地说是以肌醇六磷酸钠为保护剂的金/磁性纳米粒子，采用便携式拉曼对食用油中的苯并芘进行现场拉曼检测。本发明的优点是：利用源于植物的肌醇六磷酸钠作为保护剂，制备的金/磁性纳米粒子，制备方法简单，绿色环保，成本低且灵敏度高。采用便携式拉曼光谱仪实现现场检测食用油中的苯并芘，检测时间少于3分钟，方便快捷且准确度高，有效的监测环境污染物，有利于人类的健康。
【专利说明】食用油中苯并芘的现场检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种超灵敏检测食用油中苯并芘的拉曼方法，具体地说是以肌醇六磷酸钠为保护剂的金/磁性纳米粒子，采用便携式拉曼对食用油中的苯并芘进行现场拉曼检测。
【背景技术】
[0002]苯并芘(BaP)是多环芳烃中的一种，是常见的高活性间接致癌物。3，4_苯并芘释放到大气中以后，总是和大气中各种类型微粒所形成的气溶胶结合在一起，在8微米以下的可吸入尘粒中，吸入肺部的比率较高，经呼吸道吸入肺部，进入肺泡甚至血液，导致肺癌和心血管疾病。
[0003]在水体，土壤和作物中BaP都容易残留。许多国家都进行过土壤中BaP含量调查，残留浓度取决于污染原的性质与距离，在繁忙的公路两旁的土壤中BaP含量为2.0mg/kg,在炼油厂附近土壤中是200mg/kg ;被煤焦油，浙青污染的土壤中，可以高达650mg/kg，食物中的BaP残留浓度取决于附近是否有工业区或交通要道。进入食物链的量决定于烹调方法，不适当的油炸可能使BaP含量升高，但进入人体组织后，分解速度比较快。水中的BaP主要是由于工业“三废”排放。残留时间一般不太长，特别在阳光和微生物影响下，数小时内就被代谢和降解。水生生物对BaP的富集系数不高，在0.1 μ g/L浓度水中鱼对BaP的富集系数35天为61倍，清除75%的时间为5天。
[0004]国标GB2762-2012除规定了食品中重金属指标之外，还规定了苯并芘的指标。其中规定了在稻谷、糙米、大米、小麦、小麦粉、玉米、玉米面中的含量是5.0 μ g/kg ;熏、烤、烤肉类中的含量是5.0 μ g/kg ;熏、烤水产品中的含量是5.0 μ g/kg ;油脂及其制品中的含量是 10 μ g/kg。
[0005]目前检测苯并芘的方法主要有气相色谱、质谱联用法(GC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)、傅里叶红外法(FT-1R)等，但是这些方法有前处理非常复杂、检测周期长的缺点。而拉曼光谱是一种表征分子振动的指纹光谱，表面增强拉曼光谱(SERS)具有超高的灵敏度，可应用于痕量样品的分析检测。拉曼光谱作为一种快速、无损、安全的检测技术，尤其是使用便携式拉曼，其具有快速准确、重现性好、样品前处理简单、紧凑便携、适用广泛等特点。所以，用SERS的方法检测食用油中的苯并芘，可大大提高检测的灵敏度，缩短检测时间，使用便携式拉曼可以实现现场检测。本文通过加入以肌醇六磷酸钠为保护剂的金/磁性纳米粒子，采用便携式拉曼仪器现场检测食用油中的苯并芘。
[0006]迄今为止，国内外尚未有利用金/磁性纳米粒子，采用便携式拉曼现场检测食用油中苯并芘的方法。所以发明一种能够现场快速检测食用油中的苯并芘，是一个迫切需要解决的重要技术问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种食用油中的苯并芘现场检测方法。
[0008]本发明的方案为:
[0009]食用油中苯并芘的现场检测方法，包括以下步骤:
[0010](I)在肌醇六磷酸钠溶液中采用化学共沉淀法制备四氧化三铁磁性纳米粒子，然后边搅拌边加热至沸腾后，先滴加氯金酸溶液，搅拌15-20分钟，再加入柠檬酸三钠溶液，继续搅拌1-1.5个小时，将产物室温下冷却，制得由肌醇六磷酸钠为保护剂的金/磁性纳米粒子溶液；
[0011](2)在石英片上，将金/磁性纳米粒子溶液与食用油样品按照互混形成液滴，采用便携式拉曼光谱仪，直接检测油样中的苯并芘。
[0012]优选地，将步骤⑴中四氧化三铁磁性纳米粒子、与氯金酸和柠檬酸三钠的质量比为 0.02:3:5。
[0013]优选地，将步骤(2)中的食用油样品先以纯乙醇作为溶剂进行稀释后再用于检测。
[0014]肌醇六磷酸钠是从植物中直接蒸馏制得的，是一种环境友好型、经济的化学试剂。由于肌醇六磷酸钠分子含有六个不共面的磷酸酯键，对金属离子有很强的络合能力。因此以肌醇六磷酸钠为保护剂制备金/磁性纳米粒子，可以采用便携式拉曼现场检测食用油中的苯并芘。
[0015]本发明的优点是:
[0016]1、利用源于植物的肌醇六磷酸钠作为保护剂，制备的金/磁性纳米粒子，制备方法简单，绿色环保，成本低且灵敏度高。
[0017]2、采用便携式拉曼光谱仪实现现场检测食用油中的苯并芘，检测时间少于3分钟，方便快捷且准确度高，有效的监测环境污染物，有利于人类的健康。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是四氧化三铁磁性纳米粒子的TEM图(A)以及金/磁性纳米粒子的TEM图⑶。
[0019]图2所示是固体苯并芘的拉曼特征峰(a)以及实施例1测得的苯并芘的拉曼特征峰(b)。
[0020]图3所示是苯并芘的在乙醇溶剂中的拉曼特征峰。
[0021]图4所示是苯并芘的在食用油中的拉曼特征峰。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:
[0023]在150mL10-3mol/L的肌醇六磷酸钠溶液中，加入0.03g氯化铁，采用化学共沉淀的方法制备四氧化三铁磁性纳米粒子，从所得到的溶液中取2mL用蒸馏水稀释至10mL得以肌醇六磷酸钠为保护剂的浓度约为1.9mg/L(0.19mg)四氧化三铁磁性纳米粒子的溶液。取上述溶液，然后边搅拌边加热至微沸后，滴加10g/L氯金酸溶液3mL (含氯金酸30mg)，搅拌15分钟，加入10g/L柠檬酸三钠溶液5mL (含柠檬酸钠50mg)，继续搅拌I个小时，将产物室温下冷却，200mL容量瓶中用蒸馏水定容，制得浓度约为0.34mg/mL的由肌醇六磷酸钠为保护剂的金/磁性纳米粒子溶液。
[0024]图1是四氧化三铁磁性纳米粒子的TEM图(A)以及金/磁性纳米粒子的TEM图(B)。图1(A)中可以看出四氧化三铁磁性纳米粒子大小得到了很好的控制，粒径大约在5nm。加入肌醇六磷酸钠保护剂后，金/磁性纳米粒子的粒径大约在20nm，见图1 (B)。
[0025]实施例2:
[0026]本实施例对固体苯并芘进行检测。图2所示是固体苯并芘的拉曼特征峰(a)以及加入金/磁性纳米粒子溶液后苯并芘的拉曼特征峰(b)。从图中两根曲线的比较可以看出，加入金/磁性纳米粒子后，可以很好的检测到苯并芘。由此可以证明，金/四氧化三铁SERS基底可以在现场检测苯并芘。
[0027]实施例3:
[0028]本实施例使用乙醇为溶剂对苯并芘进行检测。乙醇作为强挥发性溶剂，I分钟后就自然挥发，测不出其拉曼峰。由图3可以看出，随着苯并芘的浓度降低，其特征峰也逐渐降低。在本实施例中，苯并芘的检出限可达到10yg/L。
[0029]实施例4:
[0030]本实施例对食用油中的苯并芘进行检测。以纯乙醇作为溶剂，按体积比1:1稀释食用油样品。在石英片上，将实施例1制得的金/磁性纳米粒子溶液与稀释食用油样品按照体积比1:1互混形成液滴，采用便携式拉曼光谱仪，直接检测油样中的苯并芘。由图4可以看出，随着苯并芘的浓度降低，其特征峰也逐渐降低。在本实施例中，食用油中苯并芘的检出限可达到3.3mg/L。食用油中的苯并芘测得的检出限，比只有纯乙醇作溶剂测的高，是由于油是疏水性的，会吸附一部分的苯并芘，使得与SERS基底作用的苯并芘减少，因此其检出限高于只有纯乙醇作为溶剂的检出限。
[0031]实验结果表明，整个操作过程少于3分钟。
[0032]上述各实施例光谱图采用便携式拉曼光谱仪(Enwave),激发波长为785nm,最大功率300mW。每个谱图的扫描时间为5秒，积累时间为I次。
【权利要求】
1.食用油中苯并芘的现场检测方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在肌醇六磷酸钠溶液中采用化学共沉淀法制备四氧化三铁磁性纳米粒子，然后边搅拌边加热至沸腾后，先滴加氯金酸溶液，搅拌15-20分钟，再加入柠檬酸三钠溶液，继续搅拌1-1.5个小时，将产物室温下冷却，制得由肌醇六磷酸钠为保护剂的金/磁性纳米粒子溶液； (2)在石英片上，将金/磁性纳米粒子溶液与食用油样品按照互混形成液滴，采用便携式拉曼光谱仪，直接检测油样中的苯并芘。
2.根据权利要求1所述的食用油中苯并芘的现场检测方法，其特征在于，将步骤(I)中四氧化三铁磁性纳米粒子、与氯金酸和柠檬酸三钠的质量比为0.02:3:5。
3.根据权利要求1所述的食用油中苯并芘的现场检测方法，其特征在于，将步骤(2)中的食用油样品先以纯乙醇作为溶剂进行稀释后再用于检测。
【文档编号】G01N21/65GK104198459SQ201410323908
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】杨海峰, 傅书悦, 郭小玉 申请人:上海师范大学