CN103472051A - 一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,属于食品安全检测技术领域。具体包括如下步骤:步骤一、取得的水果表皮样品,萃取出样品溶液;步骤二、制备银胶溶液;步骤三、制备氯化钠溶液;步骤四、将步骤一的样品溶液、步骤二的银胶溶液与步骤三的氯化钠溶液混合制成待测样品,并在震荡仪上混合均匀;步骤五、将步骤四的混合待测样品,滴到载玻片上,自然挥干,进行拉曼光谱测试,得到待测试样的SERS谱图;步骤六、将步骤五所得的待测试样的SERS谱图与农药标准的SERS谱图对比,便可确定试样中是否含有该种农药。本发明高效快速,检测成本低,可在食品安全检测领域广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及食品安全检测技术领域,尤其涉及一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法。
背景技术
近年来,随着社会经济的发展和人们生活质量水平的提高,水果中农药残留的问题已经引起了人们的广泛关注。农药在果树病虫害的综合防治中具有非常重要的作用,但农药毕竟是有毒化学品,随着农药的大量喝不合理的使用,导致水果产品中农药的残留量越来越高,对人们的生命健康所造成的影响也越来越严重。因此,研究一种快速、简单、有效的水果农药残留检测方法具有重要意义。
目前,国内外主要的检测方法较多,主要检测方法包括:色谱法、色谱—质谱联用法、超临界流体色谱法(SFC)、毛细管电泳技术(CE)、酶联免疫吸附测定法( ELISA)等。这些方法虽然可以保证结果的准确性和精确性,但其实验样品前处理过程相对复杂,检测仪器设备也较昂贵,操作过程复杂,导致使用不便,且实验成本比较高。
拉曼光谱分析法是基于拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。随着激光光源的使用,激光拉曼光谱已经成为了重要的化合物分析手段。以拉曼散射为基础建立起来的分析技术即表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,简称SERS)分析具有高探测灵敏度、高分辨率,且可猝灭荧光、稳定性好等优点,已逐渐应用在农药残留、生物化学、表面科学和分析科学的研究中得到了广泛的。
发明内容
本发明的目的是提供一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法。本发明前处理简单,检测速度快,缩短了检测周期,成本低,实现了物质的无损检测。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,具体步骤如下:
步骤一、取得水果表皮样品,萃取出样品溶液;
步骤二、制备银胶溶液;
步骤三、制备氯化钠溶液;
步骤四、取步骤一的样品溶液200ml、步骤二的银胶溶液40ml与步骤三的氯化钠溶液60ml混合制成待测样品,并在震荡仪上混合均匀;
步骤五、将步骤四的混合待测样品,滴到载玻片上,自然挥干,进行拉曼光谱测试,检测范围是90~3500 cm-1;激光功率为10mW;激光波长为785nm;分辨率是9~15 cm-1;采集时间为3s;光斑直径50×1000μm,得到待测试样的SERS谱图;
步骤六、将步骤五所得的待测试样的SERS谱图与农药标准的SERS谱图对比,便可确定试样中是否含有该种农药。
所述步骤一所述的萃取方法为,取5g表皮样品切碎放在离心管中与50ml丙酮溶液混合,用超声波处理10min,然后用离心机处理5min,过滤后得到提取液,提取液中加入0.5g的磁性吸附剂磁性吸附剂磁性吸附剂Fe3O4-C18,混合搅拌5min,并在磁场作用下进行组分分离,去除溶剂,磁性吸附剂Fe3O4-C18用丙酮-乙酸乙酯溶液漂洗,去除漂洗液,然后磁性吸附剂Fe3O4-C18用二氯甲烷洗涤,将含有有机磷农药的二氯甲烷溶液在磁场作用下转移到干燥的玻璃管中,并在氮气流下干燥,残余物溶解于二氯甲烷中,转移到试剂瓶中作为样品溶液。
所述步骤二所述的银胶溶液的制备方法为,采用柠檬酸钠制备银胶溶液,先将硝酸银溶液加热至沸腾,然后缓慢加入柠檬酸钠溶液,便加入边搅拌,保持混合溶液在沸腾状态下反应1小时,然后自然冷却,搅拌至室温,制成黄绿色银溶胶。
所述步骤三所述的氯化钠溶液的制备方法为,称取0.935g氯化钠固体(分析纯)溶解到100ml超纯水中,制得氯化钠溶液。
所述步骤五所述载玻片优先选为石英载玻片。
所述一种农药为毒死蜱、乐果和亚胺硫磷。
有益效果
1、本发明操作简单、快捷,可以快速对毒死蜱、乐果和亚胺硫磷进行定性分析。
2、本发明采用便于取得的银胶作为增强试剂,有效提高了拉曼检测灵敏度,降低检测限,并增强了样品的拉曼谱图。
3、本发明采用便于获得的银胶作为原料,节约了成本,易于普及传播。
附图说明
图1为纯品农药粉末的普通拉曼谱图,图1a为毒死蜱,图1b为乐果,图1c为亚胺硫磷;
图2为银胶溶液的普通拉曼谱图;
图3为实施例1中银胶增强后的毒死蜱拉曼谱图与纯品毒死蜱粉末拉曼谱图的对比;
图4为实施例2中银胶增强后的乐果拉曼谱图与纯品乐果粉末拉曼谱图的对比;
图5为实施例3中银胶增强后的亚胺硫磷拉曼谱图与纯品亚胺硫磷末拉曼谱图的对比。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明,但本发明的实施并不限于以下各实施例。
实施例一
如图3所示,纯品毒死蜱农药粉末的普通拉曼谱图如图1中a所示。图中出现在1569cm-1处较强的峰,是毒死蜱中C=C伸缩振动引起的,其余的特征拉曼峰还出现在1237 cm-1、1454 cm-1。
本发明的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测毒死蜱农药的方法,具体步骤如下:
步骤一、取得的脐橙表皮样品,萃取出样品溶液;
将脐橙表皮样品5g切碎放在离心管中与50ml丙酮溶液混合,用超声波处理10min,然后用离心机以5500转处理5min,过滤后得到提取液。提取液中加入0.5g磁性吸附剂Fe3O4-C18,混合搅拌5min,并在磁场作用下进行组分分离。去除溶剂,磁性吸附剂Fe3O4-C18用50ml50%的丙酮-乙酸乙酯溶液漂洗。去除漂洗液,然后磁性吸附剂Fe3O4-C18用二氯甲烷洗涤,将含有有机磷农药的二氯甲烷溶液在磁场作用下转移到干燥的玻璃管中,并在氮气流下干燥。残余物溶解于二氯甲烷中,转移到试剂瓶中作为样品溶液。
步骤二、制备银胶溶液;
如图2所述,银胶的制备,采用柠檬酸钠制备银胶溶液,先将硝酸银溶液加热至沸腾,然后缓慢加入柠檬酸钠溶液,便加入边搅拌,保持混合溶液在沸腾状态下反应1小时,然后自然冷却,搅拌至室温,制成黄绿色银溶胶。
缓慢加入柠檬酸钠溶液的量为5ml。
制备过程中柠檬酸钠与硝酸银的摩尔比为890:1。
步骤三、制备氯化钠溶液。
称取0.935g氯化钠固体(分析纯)溶解到100ml超纯水中,制得氯化钠溶液。
步骤四、将步骤一的样品溶液、步骤二的银胶溶液与步骤三的氯化钠溶液混合制成待测样品,并在震荡仪上混合均匀;
步骤五、将步骤四的混合待测样品,滴到载玻片上,自然挥干,进行拉曼光谱测试,得到待测试样的SERS谱图;
步骤六、将步骤五所得的待测试样的SERS谱图与纯品毒死蜱标准的SERS谱图对比,如图2所示,便可确定脐橙表皮含有毒死蜱。
实施例二
如图4所示, 纯品乐果农药粉末的普通拉曼谱图如图1中b所示。图中出现在770 cm-1处的峰,是由P–O–C伸缩振动引起的,其余的特征拉曼峰还出现在1072 cm-1、1344 cm-1处。
本发明的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测乐果农药的方法,具体步骤如下:
步骤一、取得的脐橙表皮样品,萃取出样品溶液;
将脐橙表皮样品5g切碎放在离心管中与50ml丙酮溶液混合,用超声波处理10min,然后用离心机以5500转处理5min,过滤后得到提取液。提取液中加入0.5g磁性吸附剂Fe3O4-C18,混合搅拌5min,并在磁场作用下进行组分分离。去除溶剂,磁性吸附剂Fe3O4-C18用50ml50%的丙酮-乙酸乙酯溶液漂洗。去除漂洗液,然后磁性吸附剂Fe3O4-C18用二氯甲烷洗涤,将含有有机磷农药的二氯甲烷溶液在磁场作用下转移到干燥的玻璃管中,并在氮气流下干燥。残余物溶解于二氯甲烷中,转移到试剂瓶中作为样品溶液。
步骤二、制备银胶溶液;
银胶的制备,采用柠檬酸钠制备银胶溶液,先将硝酸银溶液加热至沸腾,然后缓慢加入柠檬酸钠溶液,便加入边搅拌,保持混合溶液在沸腾状态下反应1小时,然后自然冷却,搅拌至室温,制成黄绿色银溶胶。
缓慢加入柠檬酸钠溶液的量为5ml。
制备过程中柠檬酸钠与硝酸银的摩尔比为890:1。
步骤三、制备氯化钠溶液;
称取0.935g氯化钠固体(分析纯)溶解到100ml超纯水中,制得氯化钠溶液。
步骤四、将步骤一的样品溶液、步骤二的银胶溶液与步骤三的氯化钠溶液混合制成待测样品,并在震荡仪上混合均匀;
步骤五、将步骤四的混合待测样品,滴到载玻片上,自然挥干,进行拉曼光谱测试,得到待测试样的SERS谱图;
步骤六、将步骤四所得的待测试样的SERS谱图与纯品乐果标准的SERS谱图对比,如图4所示,便可确定脐橙果皮中含有乐果。
实施例三
如图5所示,纯品亚胺硫磷农药粉末的普通拉曼谱图如图1中c所示。图中出现在1015cm-1处的峰,是由骨架伸缩引起的,环变形引起的特征拉曼峰出现在605cm-1。
本发明的一种利用表面增强拉曼光谱检测亚胺硫磷农药的方法,具体步骤如下:
步骤一、取得的脐橙表皮样品,萃取出样品溶液;
将脐橙表皮样品5g切碎放在离心管中与50ml丙酮溶液混合,用超声波处理10min,然后用离心机以5500转处理5min,过滤后得到提取液。提取液中加入0.5g磁性吸附剂Fe3O4-C18,混合搅拌5min,并在磁场作用下进行组分分离。去除溶剂,磁性吸附剂Fe3O4-C18用50ml50%的丙酮-乙酸乙酯溶液漂洗。去除漂洗液,然后磁性吸附剂Fe3O4-C18用二氯甲烷洗涤,将含有有机磷农药的二氯甲烷溶液在磁场作用下转移到干燥的玻璃管中,并在氮气流下干燥。残余物溶解于二氯甲烷中,转移到试剂瓶中作为样品溶液。
步骤二、制备银胶溶液;
银胶的制备,采用柠檬酸钠制备银胶溶液,先将硝酸银溶液加热至沸腾,然后缓慢加入柠檬酸钠溶液,便加入边搅拌,保持混合溶液在沸腾状态下反应1小时,然后自然冷却,搅拌至室温,制成黄绿色银溶胶。
缓慢加入柠檬酸钠溶液的量为5ml。
制备过程中柠檬酸钠与硝酸银的摩尔比为890:1。
步骤三、制备氯化钠溶液
称取0.935g氯化钠固体(分析纯)溶解到100ml超纯水中,制得氯化钠溶液。
步骤四、将步骤一的样品溶液、步骤二的银胶溶液与步骤三的氯化钠溶液混合制成待测样品,并在震荡仪上混合均匀;
步骤五、将步骤四的混合待测样品,滴到载玻片上,自然挥干,进行拉曼光谱测试,得到待测试样的SERS谱图;
步骤六、将步骤五所得的待测试样的SERS谱图与纯品亚胺硫磷标准的SERS谱图对比,如图5所示,便可确定脐橙表皮中含亚胺硫磷。
Claims (6)
1.一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一、取得水果表皮样品,萃取出样品溶液;
步骤二、制备银胶溶液;
步骤三、制备氯化钠溶液;
步骤四、取步骤一的样品溶液200ml、步骤二的银胶溶液40ml与步骤三的氯化钠溶液60ml混合制成待测样品,并在震荡仪上混合均匀;
步骤五、将步骤四的混合待测样品,滴到载玻片上,自然挥干,进行拉曼光谱测试,检测范围是90~3500 cm-1;激光功率为10mW;激光波长为785nm;分辨率是9~15 cm-1;采集时间为3s;光斑直径50×1000μm,得到待测试样的SERS谱图;
步骤六、将步骤五所得的待测试样的SERS谱图与农药标准的SERS谱图对比,便可确定试样中是否含有该种农药。
2. 如权利要求1所述的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,其特征在于:步骤一所述的萃取方法为,取5g表皮样品切碎放在离心管中与50ml丙酮溶液混合,用超声波处理10min,然后用离心机处理5min,过滤后得到提取液,提取液中加入0.5g的磁性吸附剂磁性吸附剂磁性吸附剂Fe3O4-C18,混合搅拌5min,并在磁场作用下进行组分分离,去除溶剂,磁性吸附剂Fe3O4-C18用丙酮-乙酸乙酯溶液漂洗,去除漂洗液,然后磁性吸附剂Fe3O4-C18用二氯甲烷洗涤,将含有有机磷农药的二氯甲烷溶液在磁场作用下转移到干燥的玻璃管中,并在氮气流下干燥,残余物溶解于二氯甲烷中,转移到试剂瓶中作为样品溶液。
3.如权利要求1所述的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,其特征在于:步骤二所述的银胶溶液的制备方法为,采用柠檬酸钠制备银胶溶液,先将硝酸银溶液加热至沸腾,然后缓慢加入柠檬酸钠溶液,便加入边搅拌,保持混合溶液在沸腾状态下反应1小时,然后自然冷却,搅拌至室温,制成黄绿色银溶胶。
4. 如权利要求1所述的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,其特征在于:步骤三所述的氯化钠溶液的制备方法为,称取0.935g氯化钠固体(分析纯)溶解到100ml超纯水中,制得氯化钠溶液。
5. 如权利要求1所述的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,其特征在于:步骤五所述载玻片优先选为石英载玻片。
6. 如权利要求1所述的一种水果农药残留的表面增强拉曼光谱检测方法,其特征在于:所述一种农药为毒死蜱、乐果和亚胺硫磷。
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