CN117664942A - 全麦食品定量检测荧光测流层析试纸条、试剂盒及其制备方法 - Google Patents
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明属于食品检测技术领域,提供了全麦食品定量检测荧光测流层析试纸条、试剂盒及其制备方法。所述荧光测流层析试纸条由样品垫、硝酸纤维素膜、吸水垫和PVC底板组成,所述硝酸纤维素膜上设置分子印迹荧光微球镀层;所述分子印迹荧光微球由碳量子点、烷基间苯二酚‑α‑环糊精包合物(ARs‑αCD)制备得到;所述荧光测流层析试剂盒由两根荧光测流层析试纸条、卡底和卡盖组成,卡盖上有两组判读区和加样孔,用于滴加标准样和待测样。所述荧光测流层析试纸条、试剂盒可用于全麦食品中烷基间苯二酚的定性定量检测,具有较高的灵敏度高、选择性、重复性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于食品检测技术领域,涉及全麦食品定量检测荧光测流层析试纸条、试剂盒及其制备方法。
背景技术
全谷物富含多种活性成分,长期摄入可有效预防多种代谢性疾病的发生,以全麦为代表的全谷物食品在食品领域的占比越来越多,但也存在着以小麦粉、麦片代替全麦粉的情况。全麦粉的粮食行业标准《全麦粉LST3244-2015》,规定了全麦粉中烷基间苯二酚含量应不低于200ug/g,总膳食纤维不低于9%,灰分不高于2.2%。行业内通常以总膳食纤维和灰分含量作为全麦食品的检测依据,但其检测方法耗时耗力,并且高膳食纤维含量很容易通过添加麸皮或其他食物纤维进行掺假,造成检测误差。
烷基间苯二酚(ARs)是一种1,3-二羟基-5-烷基苯衍生物,特异性地存在于全麦麸皮和糊粉层中,可作为全麦生物标记物,用于全麦食品的检测。烷基间苯二酚已有检测方法以分光光度法和色谱、色谱法和色谱-质谱联用法为主,但色谱类方法的样品前处理繁琐复杂、仪器昂贵,分光光度法的显色反应时间较长、显色不稳定,较难满足市场高通量检测需求。因此,建立一种快速、可视化的烷基间苯二酚检测方法对全麦食品检测具有重要意义。
测流层析技术(lateral flow chromatographic assay,LFCA)是在毛细管层析作用下,基于抗原抗体特异性结合或核酸探针和靶向核酸杂交反应来检测样品中的目标物质的一种快速检测技术。与传统方法相比,LFCA具有很多优势,如成本低、易操作、快速、可实现现场检测及可视化等。首次研制出检测人绒毛膜促性腺激素的LFCA试纸被用以诊断早孕,此后LFCA被广泛的运用于肿瘤标志物、微生物、霉菌毒素、重金属和农药等分子的检测。测流层析试纸条以及试剂盒是一种无需使用实验室设备即可确认目标分析物是否存在的简易便携装置,使用便捷,更适用于现场检测。
然而,LFCA需要使用抗体或核酸作为识别元件,但烷基间苯二酚这类小分子没有匹配的抗体或核酸,因此需要开发新型的测流层析试纸条或试剂盒才能用于检测烷基间苯二酚。分子印迹技术是即利用分子印迹聚合物模拟酶-底物或抗体-抗原之间的相互作用,对印迹分子进行专一识别的技术。以分子印迹聚合物作为烷基间苯二酚的特异性识别元件、量子点作为响应信号,构建一种荧光测流层析试纸条以及试剂盒,可实现全麦食品的真伪判定和快递定量检测,极具应用前景和商业价值。
碳量子点具有绿色合成,无毒无害的优点,是金属量子点的绿色替代品;Y.Wen etal.在文章《A highly efficient molecularly imprinted fluorescence sensor forassessing whole wheatgrains by the rapid and sensitive detection ofalkylresorcinols》,Biosensors and Bioelectronics 223(2023)115032中利用碳点(CDs)为荧光团,5-二十一烷基间苯二酚(C21:0AR)为模板分子,嵌入分子印迹聚合物(MIP)涂层中,得到了可用于快速和灵敏C21:0AR分析的CD@MIP,所制备的光学传感器线性检测范围0.015到60μg/mL,检测限为4ng/mL;但仍存在检测范围其重复性和灵敏度较低。
因此,有必要对其进行进一步改进,以提高其重复性和灵敏度,并且以量子点为荧光团制备荧光微球结合测流层析技术制备得到试纸条或试剂盒,可实现对全麦食品进行快速、高效的检测,以填补测流层析技术在全麦食品检测领域的空白。
发明内容
为了实现全麦食品中烷基间苯二酚准确性与精度更高的检测,拓展烷基间苯二酚的检测范围和检测限,以及针对现有技术光学传感器检测重复性差、灵敏度低等问题,提供了全麦食品定量检测荧光测流层析试纸条、试剂盒及其制备方法,本发明以由碳量子点、ARs-αCD包合物、致孔剂、功能单体、交联剂和引发剂制备得到分子印迹荧光微球作为试纸条或试剂盒的检测镀层,制备得到的试纸条或试剂盒检测范围更宽、重复性更高、选择性更高好。
本发明的技术方案之一是:
全麦食品定量检测的荧光测流层析试纸条,所述试纸条由样品垫、硝酸纤维素膜、吸水垫和PVC底板组成;所述PVC底板上沿层析方向依次搭边粘附样品垫、硝酸纤维素膜和吸水垫;所述硝酸纤维素膜上设置分子印迹荧光微球镀层;所述分子印迹荧光微球由碳量子点、烷基间苯二酚-α-环糊精包合物(ARs-αCD)、致孔剂、功能单体、交联剂和引发剂制备得到。
进一步地,分子印迹荧光微球制备方法具体如下:
(1)碳量子点的制备:将柠檬酸和尿素溶于水,水热反应后冷却至室温,过滤、清洗、干燥,即得碳量子点;
(2)ARs-αCD包合物的制备:将烷基间苯二酚(ARs)溶液加入α-环糊精(α-CD)水溶液中,惰性气氛下加热搅拌,反应结束后,经静置、洗涤、干燥,即得ARs-αCD包合物;
(3)分子印迹荧光微球的制备:将碳量子点分散于致孔剂中,加入ARs-αCD包合物和功能单体,在惰性气氛、避光条件下进行预聚合反应;
(4)反应结束后加入交联剂和引发剂,加热搅拌进行聚合反应;反应结束后,经洗脱、干燥,即得。
进一步地,所述致孔剂选自甲醇、乙醇、乙腈和乙酸乙酯中的至少一种。
进一步地,所述功能单体选自丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的任一种。
进一步地,所述交联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、三甲氧基丙基三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。
进一步地,所述引发剂选自偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈。
进一步地,步骤(1)中,所述柠檬酸与尿素的质量比为1:1-10;所述α-CD与ARs的摩尔比为1:0.2-1;步骤(2)中,所述ARs-αCD包合物、功能单体、交联剂和引发剂的用量比1mmol:2-6mmol:10-30mmol:0.1-0.5g;所述碳量子点、ARs-αCD包合物和致孔剂的用量比为10-100mg:1mmol:50-200mL。
进一步地,步骤(1)中,所述水热反应温度为120-180℃,反应时间为6-8h。
进一步地,步骤(1)中,所述过滤是将溶液用0.22μm滤膜过滤;所述清洗过程为用去离子水分散、过滤;所述干燥采用冷冻干燥。
进一步地,步骤(2)中,所述加热温度为40-80℃,搅拌时间为1-4h;所述低温静置温度为4-8℃,时间为12-72h。
进一步地,步骤(3)中,所述预聚合反应温度为4-40℃,反应时间为0.5-12h;所述聚合反应温度为50-70℃,反应时间为6-24h。
进一步地,步骤(3)中,所述洗脱采用乙酸甲醇混合溶液进行洗脱,所述乙酸与甲醇的体积比为1:9。
进一步地,步骤(3)中,所述干燥采用真空干燥,干燥温度为50-80℃。
本发明的技术方案之二是:
提供了上述荧光测流层析试纸条的制备方法,包括以下步骤:
(1)在PVC底板上依次搭边粘附样品垫、硝酸纤维素膜和吸水垫;其中,样品垫一侧粘贴在硝酸纤维素膜一侧,样品垫另一侧粘贴在PVC底板上;吸水垫一侧粘贴在硝酸纤维素膜另一侧上,吸水垫另一侧粘贴在PVC底板上;所述样品垫和吸水垫与硝酸纤维素膜重叠部分为1-2mm;
(2)在硝酸纤维素膜上设置分子印迹荧光微球镀层:将分子印迹荧光微球溶液在硝酸纤维素膜中心位置按垂直于层析方向上喷涂并晾干,即得。
进一步地,所述分子印迹荧光微球溶液的溶剂为甲醇和/或乙醇,浓度为1-5mg/mL。
进一步地,所述分子印迹荧光微球溶液用量为2-10μL/cm。
进一步地,所述晾干时间为1-2h。
本发明的技术方案之三是:
提供了一种全麦食品快速定量检测的荧光测流层析试剂盒,包括上述荧光测流层析试纸条。
进一步地,所述试剂盒包括卡底和卡盖;所述卡盖扣合在卡底的上方;所述卡盖上设置两个贯穿卡盖的观察窗和两个贯穿卡盖的加样孔;所述卡底和卡盖中间设置有两个荧光测流层析试纸条;所述荧光测流层析试纸条固定在卡底和卡盖中间,且两个荧光测流层析纸条不接触;所述第一加样孔为参比的烷基间苯二酚标准液加样孔;所述第二加样孔为待测样品溶液加样孔。
本发明所述荧光测流层析试纸条的检测原理为:当待检测样品溶液中含有烷基间苯二酚时,烷基间苯二酚流经硝酸纤维素膜上的分子印迹荧光微球镀层时被分子印迹荧光微球的特异性空腔捕获而产生荧光猝灭,荧光猝灭的程度与待测样品中烷基间苯二酚含量呈正比,以此实现定性和定量分析。
本发明所述荧光测流层析试剂盒的检测原理为:已知浓度烷基间苯二酚标准液滴入第一加样孔并流经第一荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层时发生固定的荧光猝灭,以此作为参比样;当待测溶液滴入第二加样孔并流经第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层时,若第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层无荧光猝灭表明待测样品不含或含有极少烷基间苯二酚,若第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层发生明显荧光猝灭则表明待测样品含有烷基间苯二酚,以此实现定性分析,进一步对第一荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层和第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层的荧光强度,以此实现定量分析;如果检测样品前,第一荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层和第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层处无明亮的荧光条带,则试剂盒无效。
本发明的技术方案之四是:
提供了上述荧光测流层析试纸条、上述制备方法制备得到的荧光测流层析试纸条或上述荧光测流层析试剂盒在全麦食品定量检测中的应用。
本发明的技术方案之五是:
利用上述荧光测流层析试剂盒对全麦食品定量检测的方法,具体包括以下步骤:
(1)绘制标准曲线;
(2)取全麦食品样品,经干燥分散于乙醇中,得到待测样品溶液;
(3)检测前,在紫外灯下拍照并用图像处理软件提取试剂盒第一加样孔的灰度值GR和第二加样孔的灰度值GS;将烷基间苯二酚标准液和待测样品溶液分别滴入试剂盒的第一加样孔和第二加样孔,静置5min,紫外灯下拍照并用图像处理软件提取第一加样孔和第二加样孔的灰度值GR’和GS’,计算△GR和△GS值,其中△GR=GR-GR’,△GS=GS-GS’;
(4)将检测结果△GS/△GR值与标准曲线进行对比,得到烷基间苯二酚浓度c。
在本发明中,对于全麦粉,当c≥2时,才符合行业标准《全麦粉LS/T 3244-2015》;对于全麦食品,当c≥1.02时,才符合行业标准《全谷物及全谷物食品判定及标识通则T/CNSS 008-2021》,全麦含量为50c%。
进一步地,步骤(1)中,所述标准曲线的绘制过程如下:
检测前,在紫外灯下拍照并用图像处理软件提取试剂盒第一加样孔的灰度值GR和第二加样孔的灰度值GS;将1ug/mL的烷基间苯二酚标准乙醇液和待测样品乙醇溶液分别滴入第一加样孔和第二加样孔,静置5min,紫外灯下拍照并用图像处理软件提取第一加样孔和第二加样孔的灰度值GR’和GS’,计算△GR和△GS值,其中,△GR=GR-GR’,△GS=GS-GS’;
以Log10(c)值为x轴、△GS/△GR比值为y轴,得到标准曲线;
其中,c为烷基间苯二酚浓度,单位ug/mL。
进一步地,步骤(2)中,所述全麦食品样品与乙醇的比例为1-100mg:1mL。
进一步地,步骤(3)中,所述烷基间苯二酚标准液和待测样品溶液按等体积滴入试剂盒的加样孔。
进一步地,步骤(3)中,所述烷基间苯二酚标准液浓度为1ug/mL。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、本发明首次提出以荧光测流层析技术包括荧光测流层析试纸条和试剂盒在全麦食品定量检测中的应用,利用测流层析技术的便捷、快速检测和荧光量子点的高灵敏响应,构建了一种基于烷基间苯二酚分子印迹聚合物的荧光测流层析试纸条和试剂盒,用于全麦食品中烷基间苯二酚的定性和定量分析;
2、该试剂盒采用试纸条检测区为分子印迹荧光微球镀层,特别是该分子印迹荧光微球中ARs-αCD包合物的存在,使得试剂盒达到了更宽的检测范围、更高的重复性以及更好的选择性;
3、该试纸条及试剂盒具有成本低、制作简单和操作便捷等特点;可在4℃下储存备用,操作方便,稳定性好。
附图说明
图1是本发明荧光测流层析试纸条的结构图;
图2是本发明荧光测流层析试剂盒的结构图;
图3是本发明荧光测流层析试纸条(a)和试剂盒(b)的检测原理图;
图4是实施例1制备的荧光测流层析试剂盒的标准曲线;
图5是对比例1制备的荧光测流层析试剂盒的标准曲线;
图6是对比例2制备的荧光测流层析试剂盒的标准曲线;
图7是实施例1制备的荧光测流层析试剂盒的检测选择性结果。
附图标记:
1、卡底;2、卡盖;3、观察窗;4、荧光测流层析试纸条;5、加样孔。
具体实施方式
以下非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本发明,但不以任何方式限制本发明。下述内容仅仅是对本发明要求保护的范围的示例性说明,本领域技术人员可以根据所公开的内容对本发明的发明做出多种改变和修饰,而其也应当属于本发明要求保护的范围之中。
实施例1
(1)量子点的制备:将1g柠檬酸和3g尿素溶于10mL去离子水,将溶液转移至聚四氟乙烯高压反应釜中,加热150℃并保持6h,待自然冷却至室温后,将溶液用0.22μm滤膜过滤,并用去离子水多次清洗、过滤,冷冻干燥后得到碳量子点;
(2)ARs-αCD包合物的制备:将20mL 0.05mol/L的5-二十一烷基间苯二酚乙醇溶液逐滴加入到20mL 0.10mol/Lα-环糊精(α-CD)水溶液中,通氮气除氧,60℃加热条件下搅拌2h,然后静置于4℃条件下保持24h,将沉淀物用乙醇洗涤并干燥;
(3)分子印迹荧光微球的制备:将20mg步骤(1)所得碳量子点均匀分散于80mL乙醇中,加入1mmol步骤(2)所得ARs-αCD包合物和4mmol功能单体丙烯酰胺,通氮气除氧,在避光、4℃条件下持续搅拌12h,发生预聚合反应;
(4)随后加入20mmol交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3g引发剂偶氮二异丁腈,通氮气除氧,60℃加热条件下持续搅拌24h发生聚合反应;反应结束后,用体积比1:9的乙酸/甲醇混合溶液洗脱沉淀物,60℃真空干燥过夜后,得到分子印迹荧光微球。
(5)荧光测流层析试纸条的制备:如图1所示,在PVC底板上依次搭边粘附样品垫、硝酸纤维素膜和吸水垫,样品垫一侧粘贴在硝酸纤维素膜上,粘贴重叠部分为2mm,样品垫另一侧粘贴在PVC底板上,吸水垫一侧粘贴在硝酸纤维素膜另一侧上,粘贴重叠部分为2mm,吸水垫另一侧粘贴在PVC底板上;样品垫为玻璃纤维膜,吸水垫为吸水纸,硝酸纤维素膜上设置分子印迹荧光微球镀层,使用喷膜机将2mg/mL的分子印迹微球乙醇溶液喷涂在硝酸纤维素膜中心位置上并晾干2h,喷涂量为5μL/cm。
(6)荧光测流层析试剂盒的制备方法:如图2所示,将卡底1、卡盖2和两个荧光测流层析试纸条4组装成试剂盒;其中卡底1和卡盖2呈凹槽型,卡盖2扣合在卡底1的上方,卡盖2上设置有两个贯穿卡盖的观察窗3和两个贯穿卡盖的加样孔5;所述荧光测流层析试纸条4固定在卡底1和卡盖2中间,且两个荧光测流层析纸条4不接触。
本发明所述荧光测流层析试纸条的检测原理:
如图3a所示,两个试纸条一个作为参比试纸条(R),另一个作为测试试纸条(S);参比试纸条(R)上滴加已知浓度烷基间苯二酚标准液,烷基间苯二酚流经硝酸纤维素膜上的分子印迹荧光微球镀层时被分子印迹荧光微球的特异性空腔捕获而产生已知程度的荧光猝灭;测试试纸条(S)上滴加待测溶液,若待测样品溶液中含有烷基间苯二酚,则烷基间苯二酚流经硝酸纤维素膜上的分子印迹荧光微球镀层时产生荧光猝灭,且荧光猝灭程度与待测样品中烷基间苯二酚含量呈正比,通过对比测试试纸条(S)与参比试纸条(R)的荧光猝灭程度,以此实现实现烷基间苯二酚的定性、定量分析。
本发明所述荧光测流层析试剂盒的检测原理:
如图3b所示,当已知浓度烷基间苯二酚标准液滴入第一加样孔(R)并流经第一荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层时发生固定的荧光猝灭,以此作为参比样;当待测溶液滴入第二加样孔(S)并流经第二荧光测流层析试纸条的的分子印迹荧光微球镀层时,若第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层无荧光猝灭表明待测样品不含或含有极少烷基间苯二酚,若第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层发生明显荧光猝灭则表明待测样品含有烷基间苯二酚,以此实现定性分析,进一步对第一荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层和第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层的荧光强度,以此实现定量分析;如果检测样品前,第一荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层和第二荧光测流层析试纸条的分子印迹荧光微球镀层处无明亮的荧光条带,则试剂盒无效。
对比例1
与实施例1的区别仅在于,荧光测流层析试纸条中的分子荧光微球无α-CD,其他步骤同实施例1;
分子印迹荧光微球的制备:将20mg步骤(1)所得碳量子点均匀分散于80mL乙醇中,加入1mmol 5-二十一烷基间苯二酚和4mmol功能单体丙烯酰胺,通氮气除氧,在避光、4℃条件下持续搅拌12h,发生预聚合反应;随后加入20mmol交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3g引发剂偶氮二异丁腈,通氮气除氧,60℃加热条件下持续搅拌24h发生聚合反应;反应结束后,用体积比1:9的乙酸/甲醇混合溶液洗脱沉淀物,60℃真空干燥过夜后,得到分子印迹荧光微球。
对比例2
与实施例1的区别仅在于,荧光测流层析试纸条中的分子荧光微球无模板分子ARs和α-CD,其他步骤同实施例1;
分子印迹荧光微球的制备:将20mg步骤(1)所得碳量子点均匀分散于80mL乙醇中,加入4mmol功能单体丙烯酰胺,通氮气除氧,在避光、4℃条件下持续搅拌12h,发生预聚合反应;随后加入20mmol交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3g引发剂偶氮二异丁腈,通氮气除氧,60℃加热条件下持续搅拌24h发生聚合反应;反应结束后,用体积比1:9的乙酸/甲醇混合溶液洗脱沉淀物,60℃真空干燥过夜后,得到非印迹荧光微球。
对比例3
与实施例1的区别仅在于,荧光测流层析试纸条中的分子荧光微球使用β-CD,其他步骤同实施例1;
(2)ARs-βCD包合物的制备:将20mL 0.05mol/L的5-二十一烷基间苯二酚乙醇溶液逐滴加入到20mL 0.10mol/Lβ-环糊精(β-CD)水溶液中,通氮气除氧,60℃加热条件下搅拌2h,然后静置于4℃条件下保持24h,将沉淀物用乙醇洗涤并干燥;
(3)分子印迹荧光微球的制备:将20mg步骤(1)所得碳量子点均匀分散于80mL乙醇中,加入1mmol步骤(2)所得ARs-βCD包合物和4mmol功能单体丙烯酰胺,通氮气除氧,在避光、4℃条件下持续搅拌12h,发生预聚合反应;随后加入20mmol交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3g引发剂偶氮二异丁腈,通氮气除氧,60℃加热条件下持续搅拌24h发生聚合反应;反应结束后,用体积比1:9的乙酸/甲醇混合溶液洗脱沉淀物,60℃真空干燥过夜后,得到分子印迹荧光微球。
对比例4
与实施例1的区别仅在于,荧光测流层析试纸条中的分子荧光微球使用γ-CD,其他步骤同实施例1;
(2)ARs-γCD包合物的制备:将20mL 0.05mol/L的5-二十一烷基间苯二酚乙醇溶液逐滴加入到20mL 0.10mol/Lγ-环糊精(γ-CD)水溶液中,通氮气除氧,60℃加热条件下搅拌2h,然后静置于4℃条件下保持24h,将沉淀物用乙醇洗涤并干燥;
(3)分子印迹荧光微球的制备:将20mg步骤(1)所得碳量子点均匀分散于80mL乙醇中,加入1mmol步骤(2)所得ARs-γCD包合物和4mmol功能单体丙烯酰胺,通氮气除氧,在避光、4℃条件下持续搅拌12h,发生预聚合反应;随后加入20mmol交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3g引发剂偶氮二异丁腈,通氮气除氧,60℃加热条件下持续搅拌24h发生聚合反应;反应结束后,用体积比1:9的乙酸/甲醇混合溶液洗脱沉淀物,60℃真空干燥过夜后,得到分子印迹荧光微球。
测试例1:荧光测流层析试剂盒对全麦食品的定量检测
(1)荧光测流层析试剂盒标准曲线的绘制:
检测前,在紫外灯下拍照并用图像处理软件ImageJ提取试剂盒第一加样孔(R)的灰度值GR和第二加样孔(S)的灰度值GS;将1ug/mL的烷基间苯二酚标准乙醇液和待测样品乙醇溶液分别滴入第一加样孔和第二加样孔,静置5min,紫外灯下拍照并用图像处理软件ImageJ提取第一加样孔和第二加样孔的灰度值GR’和GS’,计算△GR和△GS值,其中,△GR=GR-GR’,△GS=GS-GS’;
以Log10(c)为x轴、△GS/△GR比值为y轴作图,得到标准曲线,如图4所示;其回归方程为△GS/△GR=0.3598Log10(c,μg/mL)+0.9977(R2=0.9994),线性范围为0.01μg/mL-100μg/mL。
(2)使用本发明制备的试剂盒对全麦食品进行快速定量检测:
(2-1)取100mg全麦食品样品(干燥样品),碾碎并分散于10mL乙醇中,超声5min后得到待测样品溶液;
(2-2)检测前,在紫外灯下拍照并用图像处理软件ImageJ提取试剂盒第一加样孔的灰度值GR和第二加样孔的灰度值GS;将20μL烷基间苯二酚标准液(1ug/mL)和20μL待测溶液分别滴入试剂盒第一加样孔和第二加样孔,静置5min,紫外灯下手机拍照并用图像处理软件ImageJ提取第一加样孔和第二加样孔的灰度值GR’和GS’,计算△GR和△GS值,其中,△GR=GR-GR’,△GS=GS-GS’;
(2-3)将检测结果△GS/△GR值与标曲进行对比,得到浓度c值。
采用测试例1的方法对对比例1-4制备的荧光测流层析试剂盒进行标准曲线的绘制,对比例1的荧光测流层析试剂盒标准曲线见图5,对比例2的荧光测流层析试剂盒标准曲线见图6;同样方法得到对比例3、4的标准曲线,对应的回归方程及检测范围见表1;
表1各荧光测流层析试剂盒检测能力
回归方程 | R2 | 线性检测范围(μg/mL) | |
实施例1 | △GS/△GR=0.3598Log10(c)+0.9977 | 0.9994 | 0.01-100 |
对比例1 | △GS/△GR=0.1806Log10(c)+0.9953 | 0.9917 | 0.05-50 |
对比例2 | / | / | / |
对比例3 | △GS/△GR=0.2738Log10(c)+1.0171 | 0.9963 | 0.05-50 |
对比例4 | △GS/△GR=0.1523Log10(c)+1.0065 | 0.9853 | 0.5-10 |
从上表可以看出,对比例1、3、4制备的荧光测流层析试剂盒检测线性范围较实施例1要窄,且信号响应值△GS/△GR较小;对比例2制备的荧光测流层析试剂盒在每个浓度下测得的△GS/△GR误差较差,没有明显的检测线性范围,因此不能用于定性和定量检测。
测试例2:荧光测流层析试剂盒重复性的验证
为了验证本发明制备的荧光测流层析试剂盒对底物烷基间苯二酚的检测重复性,将同一待测液样品分成10份,使用10个相同的试剂盒进行检测,结果显示误差不超过5%。
采用同样的方法对对比例1-4制备的荧光测流层析试剂盒的重复性进行验证,重复性结果见表2;
表2荧光测流层析试剂盒重复性结果
重复性(%) | |
实施例1 | ≤5% |
对比例1 | ≤18% |
对比例2 | / |
对比例3 | ≤15% |
对比例4 | ≤20% |
通过表2可以看出:本发明制备的荧光测流层析试剂盒,分别用10个相同的试剂盒检测后,结果误差不超过5%,重复性最好。
测试例3:荧光测流层析试剂盒选择性的验证
为了验证本发明制备的荧光测流层析试剂盒对底物烷基间苯二酚的选择性,以全麦中可能含有的ARs结构相似物或矿物元素进行测定,包括维生素E、维生素B1、阿魏酸、植酸、芥子酸、K+、Mg2+、Ca2+、Fe3+,结果如图7所示,具体选择性数值见表3;采用同样的方法对对比例1-4制备的荧光测流层析试剂盒的选择性进行验证,结果见表3;
表3荧光测流层析试剂盒选择性性结果
通过表3可以看出:本发明实施例1制备的荧光测流层析试剂盒对ARs具有优异的选择性,其他类似物和干扰物对检测结果影响很小;对比例1、3、4中试剂盒对ARs的选择性远不如实施例1,其中维生素E、阿魏酸和芥子酸对对比例1、3的检测结果影响较大;维生素E、维生素B1、阿魏酸和芥子酸对对比例4的检测结果影响较大。
最后应当说明的是,以上内容仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换,均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.全麦食品定量检测的荧光测流层析试纸条,其特征在于,由样品垫、硝酸纤维素膜、吸水垫和PVC底板组成;所述PVC底板上沿层析方向依次搭边粘附样品垫、硝酸纤维素膜和吸水垫;所述硝酸纤维素膜上设置分子印迹荧光微球镀层;所述分子印迹荧光微球由碳量子点、烷基间苯二酚(ARs)、α-环糊精(α-CD)、致孔剂和功能单体制备得到。
2.根据权利要求1所述的荧光测流层析试纸条,其特征在于,所述分子印迹荧光微球制备方法如下:
(1)碳量子点的制备:将柠檬酸和尿素溶于水,水热反应后冷却至室温,过滤、清洗、干燥,即得碳量子点;
(2)ARs-αCD包合物的制备:将烷基间苯二酚(ARs)溶液加入α-环糊精(α-CD)水溶液中,惰性气氛下加热搅拌,反应结束后,经静置、洗涤、干燥,即得ARs-αCD包合物;
(3)分子印迹荧光微球的制备:将碳量子点分散于致孔剂中,加入ARs-αCD包合物和功能单体,在惰性气氛、避光条件下进行预聚合反应;
(4)反应结束后加入交联剂和引发剂,加热搅拌进行聚合反应;反应结束后,经洗脱、干燥,即得。
3.根据权利要求2所述的荧光测流层析试纸条,其特征在于,所述致孔剂选自甲醇、乙醇、乙腈和乙酸乙酯中的至少一种;所述功能单体选自丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的任一种;所述交联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、三甲氧基丙基三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种;所述引发剂选自偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈。
4.根据权利要求2所述的荧光测流层析试纸条,其特征在于,步骤(1)中,所述柠檬酸与尿素的质量比为1:1-10;所述α-CD与ARs的摩尔比为1:0.2-1;步骤(2)中,所述ARs-αCD包合物、功能单体、交联剂和引发剂的用量比1mmol:2-6mmol:10-30mmol:0.1-0.5g;所述碳量子点、ARs-αCD包合物和致孔剂的用量比为10-100mg:1mmol:50-200mL。
5.根据权利要求1-4任一所述的荧光测流层析试纸条的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在PVC底板上依次搭边粘附样品垫、硝酸纤维素膜和吸水垫;其中,样品垫一侧粘贴在硝酸纤维素膜一侧,样品垫另一侧粘贴在PVC底板上;吸水垫一侧粘贴在硝酸纤维素膜另一侧上,吸水垫另一侧粘贴在PVC底板上;所述样品垫和吸水垫与硝酸纤维素膜重叠部分为1-2mm;
(2)在硝酸纤维素膜上设置分子印迹荧光微球镀层:将分子印迹荧光微球溶液在硝酸纤维素膜中心位置按垂直于层析方向上喷涂并晾干,即得。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述分子印迹荧光微球溶液的溶剂为甲醇和/或乙醇,浓度为1-5mg/mL;所述分子印迹荧光微球溶液用量为2-10μL/cm。
7.全麦食品定量检测的荧光测流层析试剂盒,其特征在于,包括权利要求1-4任一所述的荧光测流层析试纸条或权利要求5-6任一所述的制备方法制备得到的荧光测流层析试纸条。
8.根据权利要求7所述的荧光测流层析试剂盒,其特征在于,包括卡底和卡盖;所述卡盖扣合在卡底的上方;所述卡盖上设置两个贯穿卡盖的观察窗和两个贯穿卡盖的加样孔;所述卡底和卡盖中间设置有两个荧光测流层析试纸条;所述荧光测流层析试纸条固定在卡底和卡盖中间,且两个荧光测流层析纸条不接触;所述第一加样孔为参比的烷基间苯二酚标准液加样孔;所述第二加样孔为待测样品溶液加样孔。
9.荧光测流层析试纸条或荧光测流层析试剂盒在全麦食品定量检测中的应用,其特征在于,所述荧光测流层析试纸条为权利要求1-4任一所述的荧光测流层析试纸条或权利要求5-6任一所述的制备方法制备得到的荧光测流层析试纸条;所述荧光测流层析试试剂盒为权利要求7-8任一所述的荧光测流层析试剂盒。
10.利用权利要求7-8任一所述的荧光测流层析试剂盒对全麦食品定量检测的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)绘制标准曲线;
(2)取全麦食品样品,经干燥分散于乙醇中,得到待测样品溶液;
(3)检测前,在紫外灯下拍照并用图像处理软件提取试剂盒第一加样孔的灰度值GR和第二加样孔的灰度值GS;将烷基间苯二酚标准液和待测样品溶液分别滴入试剂盒的第一加样孔和第二加样孔,静置5min,紫外灯下拍照并用图像处理软件提取第一加样孔和第二加样孔的灰度值GR’和GS’,计算△GR和△GS值,其中△GR=GR-GR’,△GS=GS-GS’;
(4)将检测结果△GS/△GR值与标准曲线进行对比,得到烷基间苯二酚浓度c;
步骤(2)中,所述全麦食品样品与乙醇的比例为1-100mg:1mL;
步骤(3)中,所述烷基间苯二酚标准液和待测样品溶液按等体积滴入试剂盒的加样孔;所述烷基间苯二酚标准液浓度为0.1-2μg/mL。
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