CN108872170A - 一种应用氮掺杂石墨烯量子点检测亮蓝的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭法定量分析亮蓝含量的一种方法，其特征在于：利用氮掺杂石墨烯量子点作为荧光探针，通过氮掺杂量子点探针的荧光强度随亮蓝的浓度的增加而减弱的特性，进行高选择性和高灵敏检测，氮掺杂石墨烯量子点探针的荧光强度变化值与亮蓝浓度呈良好的线性关系，相关系数为0.9993。本发明方法操作简单、灵敏度高、选择性好，而且检测快速适用于现场原位分析。

Description

一种应用氮掺杂石墨烯量子点检测亮蓝的方法
技术领域
本发明提出的是设计一种基于氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭定量分析亮蓝的方法。
背景技术
亮蓝，又名食用蓝色1号（日本）、食用蓝色2号，属水溶性非偶氮类着色剂。分子式C37H34N2Na2O9S3，相对分子质量792.86。亮蓝为食用蓝色色素,属于人工合成色素,是由苯甲醛邻磺酸与N-乙基-N- (3-磺基苄基)-苯胺经缩合、氧化而制得的。属于偶氮类化合物。可在食品、药品、化妆品等行业中作着色剂用。食品行业中适用于糕点、糖果、饮料等的着色。根据我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-1996）中规定：亮蓝可用于果味型饮料（液、固体）、果汁型饮料、汽水、配制酒、糖果、糕点上彩装、红绿丝、罐头、浓缩果汁、青梅、对虾片，最大使用量为0.025g/kg；冰淇淋，最大使用量为0.021999g/kg。红绿丝的使用量可加倍；果味粉着色剂加入量按稀释倍数的50%加入。
目前许多方法被用来检测亮蓝的含量，如高效液相色谱法（HPLC），不同修饰电极的电化学方法，质谱（MS），二极管阵列检测器（DAD），电泳，表面增强拉曼散射（SERS，极谱法，分光光度法，竞争性酶联免疫吸附测定（icELISA）等。虽然这些方法都是公认的且被广泛接受的方法，但是相对昂贵的设备、需要专门技术人员进行操作、繁琐的样品前处理和操作费时等缺点限制了其应用。
本发明，利用氮掺杂石墨烯量子点作为荧光探针检测糖果中亮蓝的含量，该方法具有简单、快速、价格低廉、高灵敏度和高选择性等优点，对保证食品安全和消费者权益具有重要意义。
发明内容
1合成氮掺杂石墨烯量子点。
2建立工作曲线：配置一系列浓度逐渐增加的亮蓝标准溶液，每份溶液中加入相同量的氮掺杂石墨烯量子点，从荧光光谱图得出氮掺杂石墨烯量子点的荧光强度与亮蓝浓度之间的线性关系，即工作曲线。
3检测：将待测样品溶液加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述各份标准溶液中的浓度相同，检测该待测试样溶液的荧光强度，根据所述工作曲线，确定分析试样中亮蓝的含量。
附图说明
图1为工作曲线。
具体实施方式
1合成氮掺杂石墨烯量子点：将0.2 g柠檬酸和0.2 g尿素放入50 ml烧杯中，加热到200°C约15分钟，直到柠檬酸变为橙色液体，加5 mL水，超声两分钟后，透析3小时，将溶液旋转蒸发去除大部分水得到淡黄色固体，80℃条件下烘干，溶解于5 mL水中，调节pH为7，备用。
2建立工作曲线：取十一个比色管，分别加入0.1 ml 氮掺杂石墨烯量子点，依次加入亮蓝溶液（（0 - 1 mg/mL，间隔0.1 mg/mL），用pH值为7的PBS缓冲溶液定容至2 mL（氮掺杂石墨烯量子点浓度0.5 mg/mL），室温下孵育5分钟后，用荧光分光光度计测得荧光F0-F11。用F0/F为纵坐标，亮蓝浓度为横坐标作图（如图1所示），得到工作曲线F0/F = 0.02182 X +1.005，线性范围0.63 - 5.05 μmol/L，R2=0.9993。
3 实例一：将2.5 g糖果溶解定容于25 mL容量瓶，用1mol/L氢氧化钠调节至pH为7，得待测试样；移取10µL待测试样加到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，且氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述工作曲线中的浓度相同，用荧光分析仪测定荧光，根据工作曲线确定待测试样中亮蓝的含量为0.801 µmol/L，紫外可见吸收光谱法测定待测试样中亮蓝的含量为0.80 µmol/L，检出率为100.1 %。
4 实例二：移取10µL待测试样加到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，且氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述工作曲线中的浓度相同，用荧光分析仪测定荧光，根据工作曲线确定待测试样中亮蓝的含量为1.25 µmol/L，紫外可见吸收光谱法测定待测试样中亮蓝的含量为1.26 µg/mL，检出率为99.5 %。
5 实例三：移取10µL待测试样加到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，且氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述工作曲线中的浓度相同，用荧光分析仪测定荧光，根据工作曲线确定待测试样中亮蓝的含量为2.51 µmol/L，紫外可见吸收光谱法测定待测试样中亮蓝的含量为2.52 µg/mL，检出率为99.6 %。
6 对比例1：取10µL亮蓝标准溶液加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述各份标准溶液中的浓度相同，亮蓝浓度相当于6.5 µg/mL，用荧光分析仪测定荧光，根据所述工作曲线确定分析试样中胭脂红的含量为5.2 mg/mL，检出率为80 %，说明超出检测范围误差太大。
7对比例2：取10µL亮蓝标准溶液加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，使得氮掺杂石墨烯量子点的浓度与上述各份标准溶液中的浓度相同，亮蓝浓度相当于0.3 µg/mL，用荧光分析仪测定荧光，根据所述工作曲线确定分析试样中胭脂红的含量为0.55 mg/mL，检出率为183 %，说明超出检测范围误差太大。

Claims (3)

1.一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭检测亮蓝含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立工作曲线：配置一系列浓度递增的亮蓝标准溶液，加入相同量的氮掺杂石墨烯量子点，定容至相同体积，通过荧光分光光度计测定溶液的荧光强度，通过做图，得到石墨烯量子点荧光强度降低与亮蓝浓度之间的线性关系，即工作曲线；2)检测：将待测试样加入到氮掺杂石墨烯量子点溶液中，测定溶液的荧光强度，根据工作曲线回归方程，确定待测试样中亮蓝的含量；
亮蓝浓度与F0/F成正比例关系，其中F0为加入亮蓝前氮掺杂石墨烯量子点的荧光强度，F为加入亮蓝后氮掺杂石墨烯量子点的荧光强度；
工作曲线回归方程为Y = 0.02182 X + 1.005，R2=0.9993，线性范围0.63 - 5.05 μmol/L，其中Y为F0/F，X为亮蓝浓度，R2为相关系数的平方。
2.如权利要求1所述一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭定量分析亮蓝含量的方法，上述一系列浓度胭脂红标准溶液中量子点浓度为0.5 mg/mL。
3.如权利要求1所述一种利用氮掺杂石墨烯量子点荧光猝灭定量分析亮蓝含量的方法，检出限可以达到94.87 nmol/L。
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