[發明專利]用于食品和環境樣品中曲酸的熒光檢測方法

無效

• 申請號: 201410068969.2
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103868899A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 蘇榮欣;高召;齊崴;何志敏
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及一種用于食品和環境樣品中曲酸含量的熒光檢測方法，屬于熒光分析檢測技術領域。

背景技術

曲酸，5-羥基-2-羥甲基-吡喃-4-酮，是大多數曲霉屬和青霉屬真菌所產生的一種常見的弱酸性有機物。在食品工業中，由于具有抑制化學和微生物降解的作用，曲酸一般被用作食品添加劑和保鮮劑而得到普遍使用。然而，研究表明曲酸具有致癌性、致畸性和遺傳毒性等潛在危害。鑒于上述原因，以曲酸為檢測目標，建立準確、迅速、靈敏的分析檢測方法具有重要意義。

目前曲酸的檢測方法主要有沉淀法、比色法、液相色譜法和電化學方法。這些檢測法各有優缺點，例如沉淀法和比色法，雖然比較直觀，但選擇性和靈敏度較差。液相色譜法具有高分離效率和高靈敏度，但操作耗時繁瑣。電化學分析法操作簡便，靈敏度高，但穩定性差。光譜分析法是常用的靈敏、快速、準確的現代儀器分析方法之一。其中，熒光分析法由于靈敏度高、選擇性好、操作簡便快捷等特點而具有明顯的檢測優勢，在環境監測和食品安全等領域得到廣泛關注。同時，新型的熒光納米材料滲透融合到分析科學中，極大地促進了熒光分析檢測方法的發展。金屬納米團簇作為一種新型熒光納米材料，具有生物相容性好、光穩定性強、斯托克位移較大且在所有相關時間尺度上無閃爍等特點，大大改善了其作為熒光探針的性能，顯著提升了現有分析方法的靈敏度。然而，目前還沒有任何將熒光分析用于曲酸檢測的相關報道。

因此，基于金屬納米團簇優異的熒光特性，將熒光分析和納米技術相結合，建立針對曲酸的高靈敏、快速、低成本的熒光檢測方法，對于當前食品質量檢測和環境水樣監測等工作具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單、快速、經濟、靈敏和高選擇性的檢測食品和環境樣品中曲酸的熒光方法。

本發明的原理是：本發明使用蛋白質包覆的銅納米團簇作為熒光發光物質，曲酸作為被檢測物，同時也是熒光猝滅劑。本發明通過曲酸對銅納米團簇的特異性熒光猝滅作用實現對曲酸的檢測。

如上所述銅納米團簇，其特征在于，所述銅納米團簇中銅元素的存在形式為零價和二價并存，并能在不同波長的光的激發下發射同一波段的熒光。

所述不同波長的光包括紫外光和可見光。

該方法包括如下具體步驟：

(1)制備銅納米團簇熒光探針；

(2)配置一系列濃度的曲酸標準溶液；

(3)建立標準工作曲線：測定步驟（2）中曲酸標準溶液和銅納米團簇反應前后的熒光強度，根據曲酸濃度和熒光強度相對變化值之間的關系建立標準曲線；

(4)定量檢測：測定待測樣品和銅納米團簇反應前后的熒光強度變化，對比步驟（3）中獲得的標準曲線，得到待測樣品中曲酸的含量。

在步驟（1）中，所述銅納米團簇熒光探針的制備過程包括如下步驟：按二價銅離子和蛋白質摩爾比為0.25～0.35：1，以及按每升水中10～50毫摩爾蛋白質計，將二價銅離子和蛋白質加入水中，得到混合溶液。混合溶液在溫度為10～30℃及轉速為80～200轉/分鐘下，經攪拌2～3分鐘后，加入NaOH溶液將體系pH調為12～13。混合溶液在50～65℃下攪拌8～10小時以完成反應。將反應后溶液置于4℃水溶液中透析36h以上，去除雜質。

所述二價銅離子溶液優先采用硫酸銅、硝酸銅或其它類似水溶性銅鹽；所述蛋白質優先采用牛血清白蛋白和溶菌酶；所述制備過程中二價銅離子和蛋白質的摩爾比優選0.267：1。

在步驟（2）中，所述曲酸標準品的配置方法為：用10～100mmol/L(pH為6.0-8.0)的乙酸鹽緩沖液配制曲酸的標準樣品儲備液，儲備液濃度為0.1mmol/L至10mmol/L，用乙酸鹽緩沖液將儲備液配置成不同濃度的標準溶液，取不同濃度的曲酸標準溶液與銅納米團簇充分混合后進行熒光測試。

在步驟（3）中，所述反應的反應時間最好為5～10分鐘，所述反應的反應溫度最好為10～40℃；

所述熒光強度的測量可以通過任意一款熒光光譜儀實現；

所述熒光強度相對變化值根據公式（F₀-F）/F₀×100%計算得到，其中F₀表示未加入曲酸時銅納米團簇的熒光強度，F表示加入曲酸后銅納米團簇的熒光強度；所述熒光強度的測試條件如下：熒光發射波長為銅納米團簇熒光發射光譜的波峰，熒光激發波長為相應激發光譜的波峰。

與現有檢測方法相比，本發明的優點在于：