CN107044974A - 一种果蔬中2,4‑二氯苯氧乙酸残留检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)快速检测果蔬中2,4‑二氯苯氧乙酸(2，4‑D)残留。采用柠檬酸三钠还原氯金酸的方法制备金溶胶；将含有2，4‑D的被测物溶液与金溶胶混合，采用便携式拉曼光谱仪进行拉曼光谱扫描，得到2，4‑D的表面增强拉曼图谱；2，4‑D的特征峰有1159cm‑1、838cm‑1、890cm‑1、718cm‑1、1256cm‑1、1308cm‑1、1445cm‑1、1591cm‑1；以特征峰838cm‑1的峰强定量检测2，4‑D含量。本发明利用SERS技术开发一种2，4‑D农药残留的快速、准确、便携、简单的检测方法，是适用于食品安全现场、实时、快速的筛查方法。

Description

一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法
技术领域
本发明属于食品安全监测领域，具体涉及一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法。
背景技术
2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)按照我国农药毒性分级标准，属低毒农药，在我国部分蔬菜和粮食上已经获得登记。2,4-D对植物有很强的生物活性,是一类高效、内吸、具高度选择性的除草剂和植物生长调节剂。在高浓度时,2,4-D是广谱除草剂,被广泛用于水稻、玉米、小麦等禾本科作物、草坪、牧场中的阔叶杂草；低浓度时,2,4-D作为植物生长调节剂可以促进作物生长,提高座果率，增大果实等，此外，2,4-D作为食品添加剂，还是应用广泛的水果防腐保鲜剂,主要用于增强果实抗病力、延缓果实衰老、延长水果贮藏期等。2,4-D在自然界中难以降解，导致2,4-D易于淋溶迁移进入水体和土壤，进而在生物体内积累，对人类健康和自然生态环境都有较大危害。作为除草剂和保鲜剂使用,2,4-D会在作物和果疏中产生残留,对人畜有一定的毒副作用。一些国家和国际组织在粮食作物、果疏、饮用水和环境标准中对2,4-D农药的残留上限作了严格规定。因此,开发2,4-D残留的快速检测具有重要意义。
目前，2,4-D检测方法有衍生气相色谱法(GC)、衍生气相色谱-质谱法(GC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)、高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)等。由于它含有强极性基团羧基，前两种方法直接检测时色谱峰拖尾，分析灵敏度低，为了提高弱酸的挥发性，需要在检测前将其衍生化为酯。衍生化的引入使操作变得繁琐，且耗费时间较长。液相色谱分析不需要衍生化，但前处理提纯要求严格，操作繁琐，不适宜大量样本的现场检测分析。
表面增强拉曼散射(SERS)效应是指在特殊制备的一些纳米金属表面或溶胶中,在激发区域内,导致纳米金属表面或附近吸附分子的拉曼散射信号大大增强的现象。作为一种分子光谱指痕鉴定方法，与高效液相色谱法相比，SERS具有检测速度快、操作简便、样品处理简单、便于携带等优点，是一种高灵敏度、高分辨率和方便快捷的检测技术。本发明采用SERS方法检测2，4-D农药残留，简单、快速、便携、准确，适用于在食品安全现场实时、快速的筛查方法，为食品安全监测提高技术保障。
发明内容
本发明提供了一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留表面增强拉曼光谱快速检测方法。本发明的技术方案如下：
步骤一：纳米金溶胶的制备：采用柠檬酸三钠还原氯金酸的方法制备纳米金溶胶，将氯金酸水溶液加热至沸腾，迅速加入柠檬酸三钠溶液，继续搅拌加热，至颜色至酒红色得到合适粒径的纳米金溶胶；
步骤二：标准溶液的配置：用甲醇水溶液将2,4-二氯苯氧乙酸分别配置系列浓度梯度为20，15，10，5，2,1μg/mL，取上述溶液分别与步骤一中的金溶胶按1∶5的比例混合，进行拉曼光谱检测，得到各浓度梯度溶液的表面增强拉曼光谱图；根据2,4-二氯苯氧乙酸的定性特征峰进行定性；以浓度为横坐标，2,4-二氯苯氧乙酸的特征峰的峰高为纵坐标，制作对应的标准曲线用以定量分析；
步骤三：仪器条件的设置：便携式拉曼光谱仪检测参数设定为785nm激光波长，200-300mW激光功率，扫描波长为400-1800cm-1，积分时间5-15s；
步骤四：实际样品的表面增强拉曼光谱检测：
取10.0g蔬菜或水果匀浆经过提取，离心，净化浓缩，定容至2mL，采用步骤三中的步骤，得到表面增强拉曼光谱图；根据对应的定性特征峰，判定实际样品中是否含有2,4-二氯苯氧乙酸；根据步骤二得到的标准曲线，确定果疏中2,4-二氯苯氧乙酸的含量。
根据上述一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，所述步骤一中浓度为0.01％-0.5％氯金酸的体积为50mL，1％柠檬酸三钠溶液的加入量为0.5-5.0mL；加热温度为100-160℃；加热时间为5-60min。
根据上述一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，所述步骤二中标准溶液的配置包括：称取2,4-二氯苯氧乙酸粉末0.0200g，用甲醇水溶液溶解定容至100mL，制得200μg/mL储备液，利用甲醇水溶液将200μg/mL上述储备液稀释至20μg/mL、15μg/mL、10μg/mL、5μg/mL、2μg/mL、1μg/mL的标准系列浓度，绘制标准曲线。
根据上述一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，所述步骤四样品前处理包括：准确量取10.0g蔬菜,加入0.01mol/L NaOH10mL,均质匀浆,8000rpm离心5分钟，取上清，沉淀再加入0.01mol/LNaOH 10mL，重复提取一次，合并提取液，调节pH值至3.0，过0.45μm微孔滤膜后，待样品净化；
根据上述一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，根据权利要求4所述的pH值调节剂为HCl。
根据上述一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，所述步骤四样品净化过程包括：将全部提取液以3mL/min的流速通过已活化的固相萃取小柱，上样后，再用3mL盐酸水溶液淋洗，淋洗后在固相萃取装置上真空抽水分至近干，然后用1mL CH3OH洗脱,重复4次，合并洗脱液，氮吹至近干，用甲醇水溶液定溶至2.0mL。
根据上述一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，所述步骤四样品净化过程中所述固相萃取小柱的活化过程包括，ODS-C18SPE小柱或Sep-Pak C18小柱在使用前需要先活化，用3mL甲醇、3mL水依次通过柱子进行清洗处理。
根据上述一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，所述甲醇水定溶中，V(甲醇)∶V(水)＝5∶100。
附图说明
图1为2，4-D标准品的普通拉曼图(a)、2，4-D溶液的表面增强拉曼图谱(b)及纳米金溶胶的拉曼图谱(c)。
图2为2，4-D溶液的标准曲线，横坐标为2，4-D溶液浓度，纵坐标为归一化特征峰的峰强度。
有益效果
本发明公开的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留的表面增强拉曼光谱快速检测方法，样品前处理简单，检测速度快，是一种简单、快速、便携、准确的2，4-D残留检测分析方法，便于实现大规模的现场筛查。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不仅仅局限于下述实施。
如下实例中，采用如下条件：
(1)金溶胶制备：采用柠檬酸三钠还原氯金酸的方法将50mL浓度为0.01％-0.5％氯金酸加热至沸腾后，加入浓度为1％的柠檬酸三钠溶液0.5-5.0mL，继续搅拌加热5-60min，至颜色稳定停止加热，得到合适粒径的金溶胶；
(2)设置激光拉曼光谱仪的扫描参数：激发光源为785nm，仪器激光功率为200-250mW，积分时间5-15s，扫描波长为400-1800cm-1；
实施例1
配置浓度为20，15，10，5，2,1μg/mL的2，4-D甲醇水溶液，与步骤一中的金胶按1∶5的比例混合，进行拉曼光谱扫描，得到各浓度梯度溶液的表面增强拉曼光谱图；2，4-D特征峰为718，838，890，1159，1256、1308、1445、1591cm-1；并以浓度为横坐标，以特征峰838cm-1峰强为纵坐标，制作标准曲线用以定量；如图1、图2所示，得到标准曲线的线性方程为y＝(13.6±0.66)x+(176.0±7.39)，相关系数为0.9907，线性良好，可用于测定样品中的2，4-D含量。
实施例2
准确称量蔬菜样品10.0g，由样品捣碎机或均质器将样品充分破碎，然后将捣碎的蔬菜放入离心管中，加入10mL 0.01mol/L NaOH溶液，震荡提取2-10min，8000r/min转速离心5min，取上清液，再加入NaOH溶液，震荡提取2-10min，重复上述操作，合并提取液，用1mol/L盐酸调节pH至3.0，过0.45um滤膜后，将全部提取液以3mL/min的流速通过已活化的固相萃取小柱，上样后，再用3mL盐酸水溶液淋洗，淋洗后在固相萃取装置上真空抽水分至近干，然后用1mL CH3OH洗脱,重复4次，合并洗脱液，氮吹至近干，用甲醇水溶液定溶至2mL，用于表面增强拉曼光谱检测，共做三个平行样，分析结果见表1；通过分析可知，平行样品的相对标准偏差为8.18％。
表1蔬菜样品中2，4-D含量的检测结果
以上所述，仅是本发明较佳的实施方式，并非对本发明的技术方案做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例做任何简单修改，形式变化和修饰，均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一：纳米金溶胶的制备：采用柠檬酸三钠还原氯金酸的方法制备纳米金溶胶，将氯金酸水溶液加热至沸腾，迅速加入柠檬酸三钠溶液，继续搅拌加热，至颜色至酒红色得到合适粒径的纳米金溶胶；
步骤二：标准溶液的配置：用甲醇水溶液将2,4-二氯苯氧乙酸分别配置系列浓度梯度为20，15，10，5，2,1μg/mL，取上述溶液分别与步骤一中的金溶胶按1∶5的比例混合，进行拉曼光谱检测，得到各浓度梯度溶液的表面增强拉曼光谱图；根据2,4-二氯苯氧乙酸的定性特征峰进行定性；以浓度为横坐标，2,4-二氯苯氧乙酸的特征峰的峰高为纵坐标，制作对应的标准曲线用以定量分析；
步骤三：仪器条件的设置：便携式拉曼光谱仪检测参数设定为785nm激光波长，200-300mW激光功率，扫描波长为400-1800cm-1，积分时间5-15s；
步骤四：实际样品的表面增强拉曼光谱检测：
取10g蔬菜或水果匀浆经过提取，离心，净化浓缩，定容至2mL，采用步骤三中的步骤，得到表面增强拉曼光谱图；根据对应的定性特征峰，判定实际样品中是否含有2,4-二氯苯氧乙酸；根据步骤二得到的标准曲线，确定果疏中2,4-二氯苯氧乙酸的含量。
2.根据权利要求书1中所述的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：所述步骤一中浓度为0.01％-0.5％氯金酸的体积为50mL，1％柠檬酸三钠溶液的加入量为0.5-5.0mL；加热温度为100-160℃；加热时间为5-60min。
3.根据权利要求1所述的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：所述步骤二中标准溶液的配置包括：称取2,4-二氯苯氧乙酸粉末0.0200g，用甲醇水溶液溶解定容至100mL，制得200μg/mL储备液，利用甲醇水溶液将200μg/mL上述储备液稀释至20μg/mL、15μg/mL、10μg/mL、5μg/mL、2μg/mL、1μg/mL的标准系列浓度，绘制标准曲线。
4.根据权利要求1所述的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：所述步骤四样品前处理包括：准确量取10.0g蔬菜,加入0.01mol/L NaOH 10mL,均质匀浆,8000rpm离心5分钟，取上清，沉淀再加入0.01mol/L NaOH 10mL，重复提取一次，合并提取液，调节pH值至3.0，过0.45μm微孔滤膜后，待样品净化。
5.根据权利要求1所述的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：根据权利要求4所述的pH值调节剂为HCl。
6.根据权利要求1所述的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：所述步骤四样品净化过程包括：将全部提取液以3mL/min的流速通过已活化的固相萃取小柱，上样后，再用3mL盐酸水溶液淋洗，淋洗后在固相萃取装置上真空抽水分至近干，然后用1mLCH3OH洗脱,重复4次，合并洗脱液，氮吹至近干，用甲醇水溶液定溶至2.0mL。
7.根据权利要求1所述的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：所述步骤四样品净化过程中所述固相萃取小柱的活化过程包括，ODS-C18SPE小柱或Sep-PakC18小柱在使用前需要先活化，用3mL甲醇、3mL水依次通过柱子进行清洗处理。
8.根据权利要求4所述的一种果蔬中2,4-二氯苯氧乙酸残留检测方法，其特征在于：所述甲醇水定溶中，V(甲醇)∶V(水)＝5∶100。
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