柑桔中痕量农药残留的表面增强拉曼光谱快速检测方法技术

技术编号:10529498 阅读:217 留言:0更新日期:2014-10-15 11:18
本发明专利技术柑桔中痕量农药残留的表面增强拉曼光谱快速检测方法,属于农药快速检测技术领域。采用乙腈、无水硫酸镁和氯化钠按一定比例混合以尽可能地提取柑桔中的农药成分,再由无水硫酸镁、N-丙基乙二胺、C18和石墨化碳按一定比例混合后,去除萃取液中有机酸、色素、胶质和纤维素等荧光物质的影响,从而大大提高了表面增强拉曼光谱用于柑桔中农药残留的检测精度,达到痕量农药残留快速检测的目的,使该方法基本达到国家规定的检测限要求。本发明专利技术的方法对柑桔中痕量农药残留进行检测,待测样品前处理简单,检测速度快,检测成本低,方法的准确度和精确度高,能快速准确地定性定量分析柑桔样品中的痕量农药残留,可用于现场大规模样品检测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术,属于农药快速检测
。采用乙腈、无水硫酸镁和氯化钠按一定比例混合以尽可能地提取柑桔中的农药成分,再由无水硫酸镁、N-丙基乙二胺、C18和石墨化碳按一定比例混合后,去除萃取液中有机酸、色素、胶质和纤维素等荧光物质的影响,从而大大提高了表面增强拉曼光谱用于柑桔中农药残留的检测精度,达到痕量农药残留快速检测的目的,使该方法基本达到国家规定的检测限要求。本专利技术的方法对柑桔中痕量农药残留进行检测,待测样品前处理简单,检测速度快,检测成本低,方法的准确度和精确度高,能快速准确地定性定量分析柑桔样品中的痕量农药残留,可用于现场大规模样品检测。【专利说明】
本专利技术涉及柑桔中痕量农药残留的快速筛查方法领域,特别是涉及柑桔中痕量农 药残留的表面增强拉曼光谱快速筛查方法,属于果蔬农药快速检测

技术介绍
柑桔内含有丰富的黄酮类化合物、类胡萝卜素、维生素等营养物质,具有提高机体 免疫力、抗氧化、抗衰老、降血糖等作用。柑桔是我国南方第一大水果,也是世界第一大水 果,在世界农业经济中占据十分重要的位置。目前,农药防治仍是最方便、最有效、最经济的 柑桔病虫草害防治方法,而农药的不规范使用导致柑桔中存在严重的农药超标现象。 目前,柑桔中农药残留检测方法主要有气相色谱法、气相色谱质谱联用法、液相色 谱法、液相色谱质谱联用法、酶联免疫法、生物传感器法等,前4种方法检测时间长、检测费 用高,酶联免疫法、生物传感器法具有操作简便、快速等特点,但也存在一些缺陷,如酶抑制 法容易出现假阳性和假阴性结果,生物传感器法也存在结果的稳定性差、精密度低和使用 寿命短等问题。 拉曼光谱是一种分子散射光谱,携带的是分子结构信息,每一种物质都有其对应 的"指纹"信息,据此可对物质的结构和成分进行表征,已广泛用于分子结构分析和分子 鉴别,具有检测速度快、分辨率高、受水干扰小等优点。而拉曼散射强度很弱,灵敏度低, 有时会淹没于分子的突光信号中。但采用表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)等增强技术使其检测灵敏度能提高4-10个数量级,在单个分子探测、痕 量物质检测方面具有较大的应用潜力。近年来,研究者们将表面增强拉曼光谱技术应用于 食品、农产品中农药残留检测中。如申请号201110229459. 5、名称为"一种蔬菜中甲胺磷的 表面增强拉曼光谱快速筛查方法"的专利申请,采用极性溶剂提取蔬菜中的甲胺磷农药,以 银溶胶为增强基底,绘制以甲胺磷浓度为横坐标,特征峰峰高为纵坐标的标准曲线,建立了 蔬菜中甲胺膦农药残留的快速筛查方法。申请号201310428126. 4、名称为"一种水果农药 残留的表面增强拉曼光谱检测方法"的专利申请,采用丙酮为溶剂提取果皮中的农药,利用 Fe304和C18吸附剂来吸附提取液中的农药,采用丙酮、乙酸乙酯漂洗Fe 304和C18吸附剂后, 再用二氯甲烷从吸附剂Fe30 4和C18中洗涤出农药,用于拉曼光谱检测。李永玉(食品安全 质量检测学报,2012年第6期,P672-675)公开了利用激光显微拉曼光谱技术无损检测苹果 表面敌百虫农药残留方法,该方法检测限为4800mg/kg。刘文涵(光谱实验室,2012年第4 期,P2059-2062)公开了利用激光拉曼光谱技术检测蔬菜红辣椒表面的甲基毒死蜱。刘燕 德(中国农机化学报,2014年第1期,P88-91)公开了利用共焦显微拉曼光谱技术分析脐橙 表皮的乐果农药残留,建立了脐橙表皮乐果农药残留的预测模型。国家标准规定,农产品中 农药残留最低检测限达到mg/kg级甚至达到μ g/kg级。表面增强拉曼光谱检测技术理论 上能达到单分子检测,但柑桔类等水果中含有大量有机酸、色素、胶质和纤维素等大分子物 质,这些物质容易产生荧光,且不同农产品基质成分不同,对农药分子的SERS检测产生的 干扰也不同;另外,农产品中使用的农药种类较多,拉曼增强效应差异较大,导致SERS方法 检测农产品中痕量农药残留的精密度和重现性较差。上述公开的方法使用表面增强拉曼光 谱技术能达到对水果中农药分子信号增强的目的,但并未去除基质物质的影响,方法的检 测限有待进一步提高,方法的准确性、稳定性较差,不能达到水果中痕量农药残留快速检测 的目的。另外,上述公开的水果中农药残留检测方法的精密度和重现性也未进一步验证。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服桔柑类等水果中有机酸、色素、胶质等基质对水果中痕 量农药残留的表面增强拉曼光谱检测的影响,提供一种柑桔类农产品中痕量农药残留的表 面增强拉曼光谱快速检测方法,以提高柑桔类农产品中农药残留的检测限。 为达到上述目的,本专利技术柑桔中痕量农药残留的表面增强拉曼光谱快速检测方 法,按照下述步骤进行: (1)银纳米或金纳米增强基底的制备:采用柠檬酸三钠加热还原法制备得到。 (2)建立各种农药标准品的表面增强拉曼谱图,并对其谱峰进行归属和解析。 (3)待测柑桔样品经捣碎后,萃取出样品溶液,萃取液为黄色。 (4)采用无水硫酸镁、N-丙基乙二胺、C18和石墨化碳对上述萃取液进行净化,去除 萃取液中有机酸、色素等荧光物质对拉曼检测效果的影响。萃取液经净化后,由黄色变成无 色。净化后的溶液过0. 22 μ m有机滤膜。 (5)取步骤(4)的20 μ L待测过滤液、步骤(1)制备的500 μ L增强基底溶液和 100 μ L氯化钠溶液(质量浓度为1 % )混合均匀,用于拉曼光谱检测。 (6)以化学方法检测柑桔中不含农药残留的柑桔为空白样品,空白样品经捣碎后, 由步骤(3)提取和步骤(4)净化,配制以空白柑桔提取液为基质的不同浓度的农药标准溶 液,过0. 22 μ m有机滤膜。取20 μ L待测过滤液、步骤⑴制备的500 μ L增强基底溶液和 100 μ L氯化钠溶液(质量浓度为1 % )混合均匀,用于拉曼光谱检测。 (7)将步骤(5)所得的待测试样的SERS谱图与步骤(2)所归属的农药拉曼谱峰进 行对比,便可确定待测试样中是否含有该种农药,即达到对待测柑桔试样中是否含有农药 残留定性判别的目的。 (8)将步骤(6)所测得的待测柑桔试样的SERS谱图与步骤(2)所归属的农药拉曼 谱峰进行对比,选择拉曼峰强度较高的农药特征峰用于柑桔中农药残留的定量分析。以农 药浓度为横坐标,特征峰的峰强度为纵坐标绘制标准曲线,用于柑桔样品中农药残留的定 量分析。 其中步骤⑴银纳米或金纳米增强基底的制备:银纳米增强基底采用柠檬酸三 钠加热还原法制备得到,按照下述步骤进行:将一定浓度的硝酸银溶液(36mg硝酸银溶于 200mL超纯水)倒入烧瓶中,放在恒温磁力搅拌器上,高温迅速加热到沸腾,在2分钟内逐步 滴入浓度为1 %的柠檬酸三钠溶液(60mg柠檬酸三钠溶于6mL超纯水),同时以200r/min 的转速搅拌,此时溶液慢慢由透明变淡棕色,反应25min后得到灰绿色液体。待室温冷却 后,将上述适量银胶溶液倒入离心管中,离心后倒掉少量上清液,再往离心管中加入适量超 纯水,用超声振荡混匀,银胶经多次提纯后,避光保存。 金纳米增强基底采用柠檬酸三本文档来自技高网
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【技术保护点】
柑桔中痕量农药残留的表面增强拉曼光谱快速检测方法,其特征在于按照下述步骤进行:(1)银纳米或金纳米增强基底的制备:采用柠檬酸三钠加热还原法制备得到;(2)建立各种农药标准品的表面增强拉曼谱图,并对其谱峰进行归属和解析;(3)待测柑桔样品经捣碎后,萃取出样品溶液,萃取液为黄色;(4)采用无水硫酸镁、N‑丙基乙二胺、C18和石墨化碳对上述萃取液进行净化,去除萃取液中有机酸、色素等荧光物质对拉曼检测效果的影响;萃取液经净化后,由黄色变成无色;净化后的溶液过0.22μm有机滤膜;(5)取步骤(4)的20μL待测过滤液、步骤(1)制备的500μL增强基底溶液和100μL氯化钠溶液(质量浓度为1%)混合均匀,用于拉曼光谱检测;(6)以化学方法检测柑桔中不含农药残留的柑桔为空白样品,空白样品经捣碎后,由步骤(3)提取和步骤(4)净化,配制以空白柑桔提取液为基质的不同浓度的农药标准溶液,过0.22μm有机滤膜;取20μL待测过滤液、步骤(1)制备的500μL增强基底溶液和100μL质量浓度为1%氯化钠溶液混合均匀,用于拉曼光谱检测;(7)将步骤(5)所得的待测试样的SERS谱图与步骤(2)所归属的农药拉曼谱峰进行对比,便可确定待测试样中是否含有该种农药,即达到对待测柑桔试样中是否含有农药残留定性判别的目的;(8)将步骤(6)所测得的待测柑桔试样的SERS谱图与步骤(2)所归属的农药拉曼谱峰进行对比,选择拉曼峰强度较高的农药特征峰用于柑桔中农药残留的定量分析;以农药浓度为横坐标,特征峰的峰强度为纵坐标绘制标准曲线,用于柑桔样品中农药残留的定量分析。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈金印刘木华吴瑞梅王晓彬李俊杰蔺磊范苑
申请(专利权)人:江西农业大学
类型:发明
国别省市:江西;36

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