CN102095715B - 抗氧化剂bht的表面增强拉曼光谱检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法。该方法为：采用纳米金颗粒作为增强试剂与抗氧化剂BHT试验样品溶液混合后进行表面增强拉曼光谱检测，从而测定试验样品中抗氧化剂BHT的含量。本发明操作简便、分析速度快、灵敏度高，适于进行大规模BHT检测，可望在食品、医药等领域广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及食品安全检测领域的一种食品和食品包装材料中抗氧化剂BHT的检测方法，具体涉及一种以表面增强拉曼光谱检测食品或食品包装材料中表面抗氧化剂BHT的方法。
背景技术
二丁基羟基甲苯(BHT)是可用于食品和食品包装材料中的很好的抗氧化剂。BHT能抑制或延缓塑料或橡胶的氧化降解而延长使用寿命，能防止润滑油、燃料油的酸值或粘度的上升，又是合成橡胶的稳定剂和常用的酚类防老剂。BHT作为食品添加剂能延迟食物的酸败，但过量使用抗氧化剂对人体有一定毒性和致癌作用。GB9685-2008中规定了BHT在食品包装材料中的最大使用量0.13％和特定迁移限量30mg/kg。作为食品添加剂，其在食用油脂中的最大使用量为0.2g/kg。
目前对这类抗氧化剂的检测方法主要有气相色谱法，毛细管电泳法，高效液相色谱，超高效液相色谱-质谱法等等，但操作要求较高，分析时间长，且灵敏度较低。
发明内容
本发明目的在于提供一种抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其操作简便、分析速度快、灵敏度高，从而克服了现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，该方法为：采用纳米金颗粒作为增强试剂与抗氧化剂BHT试验样品溶液混合后进行表面增强拉曼光谱检测，测定试验样品中抗氧化剂BHT的含量。
进一步地讲，该方法包括如下步骤：
S1、对待检测样品进行预处理，形成抗氧化剂BHT试验样品溶液；
S2、将抗氧化剂BHT试验样品溶液与纳米金溶胶混合，并调节混合溶液至酸性；
S3、采用表面增强拉曼光谱对混合溶液进行检测，测得待检测样品中抗氧化剂BHT的含量。
所述步骤S1的具体过程为：将待检测样品以有机溶剂萃取一次以上，合并萃取所得有机相溶液，并除去其中的有机溶剂，残留物以甲醇溶解、并经过滤处理后，形成抗氧化剂BHT试验样品溶液；所述有机溶剂至少采用三氯甲烷、乙腈和乙酸乙酯中的任意一种。
步骤S1中所述过滤处理采用0.45μm滤膜。
步骤S1中所述萃取是采用超声萃取。
步骤S1中，若待检测样品为固态样品，则将其粉碎后以有机溶剂进行超声萃取。
步骤S2中所述混合溶液的pH值是被调节至1～6。
步骤S2中是采用0.1～1mol/L的HNO3、HCl、H2SO4、H3PO4、NaOH或KOH调节混合溶液的pH值至1～6。
该方法中还包括绘制标准曲线的步骤，该步骤具体为：
取BHT标准品溶于甲醇，形成含BHT浓度在0.01～10.0mg/mL的一系列标准溶液，与纳米金溶胶混合，采用表面增强拉曼光谱分别检测该一系列标准溶液，并选取BHT在表面增强拉曼光谱图谱中形成的特征振动峰之一的峰高作为纵坐标，标准溶液的浓度作为横坐标，绘制标准曲线；
待检测样品中抗氧化剂BHT的含量是将试验样品溶液的表面增强拉曼光谱检测结果与标准曲线对照得出。
所述待检测样品为塑料包装材料，其检测过程为：
将待检测样品与过量乙腈或乙酸乙酯混合，超声，至待检测样品全部溶解，其后加入甲醇至溶液中无沉淀析出，过滤，取滤液在加热蒸干，残渣用甲醇溶解，再以0.45μm滤膜过滤后，再加入纳米金溶胶混合，调节混合溶液pH值为1-6后，进行表面增强拉曼光谱检测。
所述待检测样品为食用油，其检测过程为：
将待检测样品与三氯甲烷混合，超声萃取后，取出有机层溶液，余留溶液以三氯甲烷重复超声萃取，其后合并各次所得有机层溶液，在三氯甲烷沸点以上温度加热蒸干，残渣用甲醇溶解，再以0.45μm滤膜过滤后，再加入纳米金溶胶混合，调节混合溶液pH值为1-6后，进行表面增强拉曼光谱检测。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：
(1)采用表面增强拉曼光谱对BHT进行检测，方便快捷，可达到快速、大规模检测BHT的目的；
(2)采用纳米金胶颗粒作为增强试剂，可有效提高拉曼检测灵敏度，降低检测限。
附图说明
图1是BHT普通拉曼光谱图；
图2是本发明中采用纳米金颗粒作为增强试剂的BHT的表面增强拉曼光谱图；
图3是本发明具体实施方式中采用纳米金颗粒作为增强试剂的BHT标准曲线。
具体实施方式
本发明的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法的主要原理是：采用纳米金颗粒作为增强试剂与抗氧化剂BHT试验样品溶液混合后进行表面增强拉曼光谱检测，测定试验样品中抗氧化剂BHT的含量。该方法的大致可包括如下步骤：
(1)纳米金溶胶的制备：纳米金溶胶可采用常见的方法制备，比如，称取氯金酸或其钠盐，用超纯水配置成溶液，搅拌煮沸，迅速加入柠檬酸钠溶液，继续搅拌，冷却至常温，即得纳米金溶胶，其可放置备用。
(2)标准曲线的绘制
取BHT标准品溶于甲醇，制成一系列浓度的BHT标准液，并与纳米金溶胶混合(各浓度标准液中所含纳米金颗粒的浓度可相等或亦采用系列浓度)，以表面增强拉曼光谱进行检测，并根据检测结果绘制标准曲线。其中，拉曼光谱仪器的设置条件可根据BHT在表面增强拉曼光谱上的特性而定(BHT普通拉曼光谱图谱如图1所示，采用纳米金颗粒作为增强试剂的BHT的表面增强拉曼光谱图谱如图2所示)。
(3)样品检测
将样品溶液与纳米金溶胶混合，用稀酸或稀碱调节混合溶液的pH值至呈酸性，再根据前述拉曼光谱仪器的设置条件进行检测。
当然，针对不同的待检测样品，还需分别进行前处理，但其过程大致包括萃取、浓缩、配制样品溶液等步骤。比如，对于塑料包装材料等固态样品来说，可将样品破碎或粉碎后以有机溶剂进行萃取(优选采用超声萃取)其中的BHT，再用甲醇等沉淀高分子物质，过滤除去未溶解物，滤液浓缩后用甲醇定容，再经过滤后，留待检测；对于食用油等液态样品，则可以有机溶剂直接萃取其中的BHT，萃取所得有机相经脱水、浓缩后用甲醇定容，过滤后，留待检测。
以下结合附图及若干较佳实施例对本发明的技术方案作详细说明：
如下实施例中，采用如下拉曼光谱检测条件：
设置仪器激光功率：激光波长785nm；50-300mw；扫描时间2-20S。
当然，本领域技术人员也可根据习知材料，按照BHT的光谱特性，选取其它合适的激光激发器，并制定相应的拉曼光谱分析条件。
在确定拉曼光谱检测条件后，可参照如下方法绘制标准曲线：
准确称量BHT标准品100mg用适量甲醇溶解，转移至10mL容量瓶中，并用甲醇定容至10mL，配置为BHT标准贮备液。将标准贮备液用甲醇依次稀释到一系列浓度为10.0～0.01mg/mL(当然，也可为更大或更小的浓度)的标准溶液。取各浓度标准溶液50uL与500uL纳米金溶胶(当然，两者用量比例也可适当调整)迅速混匀，加入一定量的硝酸调节条件pH值至1-6，按上述拉曼光谱条件进行检测，以BHT浓度为横坐标，460cm-1处振动峰峰高为纵坐标绘制标准曲线，用于分析样品中BHT的含量。试验结果显示，以BHT浓度为横坐标，460cm-1处振动峰峰高为纵坐标绘制标准曲线(如图3所示)，得到标准曲线函数关系为：y＝0.2901x+108.83，相关系数为R2＝0.9993，该标准曲线线性良好，可用于测定样品中分析物的量。
实施例1
将PVC材料剪成至0.5cm×0.5cm左右的碎片，从碎片中准确称取0.5g，加入10mL乙腈或乙酸乙酯并超声萃取使样品全部溶解，再加入甲醇使溶液体积到25mL，待溶液停止产生沉淀后过滤，将滤液在40℃旋转蒸干，用甲醇定容到2mL，以0.45μm滤膜过滤后，再加入2ml纳米金溶胶，以前述条件进行拉曼光谱检测。对PVC材料做三个平行样品，分别为平行样1、平行样2、平行样3，分析结果见表1。对平行样1重复测定6次，分析结果见表2。通过分析可知，平行样品的相对标准偏差(RSD)为8.13，重复测定实验的相当标准偏差为3.22％，重复性较好。
表1PVC材料中BHT的含量
表2平行样1重复测定结果
实施例2
准确称取2mL食用油，加入20mL三氯甲烷充分混匀后，进行静置处理，分离出三氯甲烷溶液；重复上述操作两次，合并各次所得三氯甲烷溶液，经无水硫酸钠脱水后，在70℃旋转蒸干，用甲醇定容到2mL，经0.45μm滤膜过滤后，再加入2ml纳米金溶胶，以前述条件进行拉曼光谱检测。对食用油样品做三个平行样品，分别为平行样1、平行样2、平行样3，分析结果见表3。对平行样1重复测定6次，分析结果见表4。通过分析知，平行样品的相对标准偏差(RSD)为0.686，重复测定实验的相当标准偏差为0.346％，重复性较好。
表3食用油中BHT的含量
表4平行样1重复测定结果
藉上述检测结果，可以看到，本发明的表面增强拉曼光谱法检测塑料材料和食用油中BHT的方法灵敏简便，分析速度快，能够准确地对样品中BHT进行定性、定量检测，适于标准化。
以上较佳实施例仅用于说明本发明的内容，除此之外，本发明还有其他实施方式，但凡本领域技术人员因本发明所涉及之技术启示，而采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，该方法是采用纳米金颗粒作为增强试剂与抗氧化剂BHT试验样品溶液混合后进行表面增强拉曼光谱检测，以测定试验样品中抗氧化剂BHT的含量；
该方法包括如下步骤：
S1、将待检测样品以有机溶剂萃取一次以上，合并萃取所得有机相溶液，并除去其中的有机溶剂，残留物以甲醇溶解、并经过滤处理后，形成抗氧化剂BHT试验样品溶液；所述有机溶剂至少采用三氯甲烷、乙腈和乙酸乙酯中的任意一种；
S2、将抗氧化剂BHT试验样品溶液与纳米金溶胶混合，并调节混合溶液至酸性；
S3、采用表面增强拉曼光谱对混合溶液进行检测，以测得待检测样品中抗氧化剂BHT的含量。
2.根据权利要求1所述的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，步骤S1中所述萃取是采用超声萃取，所述过滤处理采用0.45μm滤膜。
3.根据权利要求1所述的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，步骤S1中，若待检测样品为固态样品，则将其粉碎后以有机溶剂进行超声萃取。
4.根据权利要求1所述的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，步骤S2中所述混合溶液的pH值是被调节至1～6。
5.根据权利要求1或4所述的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，步骤S2中是采用0.1～1mol/L的HNO3、HCl、H2SO4、H3PO4、NaOH或KOH调节混合溶液的pH值至1～6。
6.根据权利要求1所述的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，该方法中还包括绘制标准曲线的步骤，该步骤具体为：
取BHT标准品溶于甲醇，形成含BHT浓度在0.01～10.0mg/mL的一系列标准溶液，与纳米金溶胶混合，采用表面增强拉曼光谱分别检测该一系列标准溶液，并选取BHT在表面增强拉曼光谱图谱中形成的特征振动峰之一的峰高作为纵坐标，标准溶液的浓度作为横坐标，绘制标准曲线；
待检测样品中抗氧化剂BHT的含量是将试验样品溶液的表面增强拉曼光谱检测结果与标准曲线对照得出。
7.根据权利要求1所述的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，所述待检测样品为塑料包装材料，其检测过程为：
将待检测样品与过量乙腈或乙酸乙酯混合，超声萃取，至待检测样品全部溶解，其后加入甲醇至溶液中无沉淀析出，过滤，取滤液再加热蒸干，残渣用甲醇溶解，再以0.45μm滤膜过滤后，再加入纳米金溶胶混合，调节混合溶液pH值为1-6后，进行表面增强拉曼光谱检测。
8.根据权利要求1所述的抗氧化剂BHT的表面增强拉曼光谱检测方法，其特征在于，所述待检测样品为食用油，其检测过程为：
将待检测样品与三氯甲烷混合，超声萃取后，取出有机层溶液，余留溶液以三氯甲烷重复超声萃取，其后合并各次所得有机层溶液，在三氯甲烷沸点以上温度加热蒸干，残渣用甲醇溶解，再以0.45μm滤膜过滤后，再加入纳米金溶胶混合，调节混合溶液pH值为1-6后，进行表面增强拉曼光谱检测。
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