一种测定实际样品中硫氰酸根离子含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种测定实际样品中硫氰酸根含量的方法。以拉曼散射峰位于2208cm

A new method for determination of thiocyanate content in real samples

The invention discloses a method for determining the content of thiocyanate in actual samples. The Raman scattering peak is located in 2208cm

【技术实现步骤摘要】
一种新型的测定实际样品中硫氰酸根离子含量的方法
本专利技术是关于一种带巯基且拉曼信号位于生物静默区的表面增强拉曼散射(Surface-enhancedRamanscattering,SERS)活性纳米标记探针的制备，及一种使用SERS法测定实际样品中硫氰酸根含量的方法。
技术介绍
人体体液(唾液、血液、尿液)中都含有硫氰酸根离子(SCN-)，主要通过摄取芸薹属类蔬菜及奶酪和牛奶中获得。人体内SCN-浓度的增加会影响碘在甲状腺的分泌途径，增加患癌症的风险，产生不良心血管危险，影响人体的蛋白质透析；作为一种典型的类卤素离子，SCN-具有很强的配位能力和卤素性质，将SCN-和过氧化物加入奶粉中，可阻断细菌代谢，起到良好的抑菌和保鲜效果；另外，自2008年12月12日起，我国政府命令禁止将SCN-作为牛奶及其它食品的添加剂，从2010年开始，SCN-作为我国食品安全抽检的新增项目。目前，国内外文献报道的关于SCN-检测的方法主要有下面几种：离子色谱法；高效液相色谱法；质谱；气相质谱联用法；毛细管电泳；电化学方法；原子吸收光谱法；紫外-可见光谱法；荧光光谱法；表面增强拉曼光谱法。对于SCN-的检测，目前多使用离子色谱法，然而离子色谱法需要较复杂的样品前处理过程及建立的标准工作曲线量程较窄，限制了实际样品中SCN-的检测；高效液相色谱法、质谱、气相质谱联用法一般需要有毒试剂进行较繁琐的样品前处理过程，不可避免会产生很多废物，分析过程较为耗时且需要专业的操作人员；毛细管电泳及电化学方法，需要化学修饰电极或离子选择性电极，但是电极制备较为困难且容易受到卤素离子的干扰；原子吸收光谱法和紫外-可见吸收光谱法建立的对SCN-的检测，灵敏度较差，而荧光光谱法则由于荧光的易猝灭及不稳定性。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺点和不足，提出一种简便、快速、可靠地测定实际样品中硫氰酸根离子含量的方法。本专利技术提供的技术方案具体如下：一种新型的测定实际样品中硫氰酸根离子含量的方法，采用带巯基且拉曼信号位于生物静默区的表面增强拉曼散射活性纳米粒子为标记探针，在生物静默区以1-2nm窄带单峰的拉曼散射为光学探测信号，对硫氰酸根离子含量进行测定。优选地，包括如下步骤：(1)校准拉曼光谱仪，配制不同浓度的硫氰酸根离子标准溶液，与标记探针混合，待分散平衡后，加入CTAB(十六烷基三甲基溴化铵),静置5分钟后进行拉曼检测，将硫氰酸根离子的峰强度与纳米探针的峰强度作比，得到峰强比，建立硫氰酸根离子浓度x与峰强比y的标准工作曲线；(2)测定实际样品，实际样经过简单的样品前处理过程，与定量的标记探针混合，加入CTAB，静置5分钟后进行拉曼检测，得到峰强比，将所得峰强比与步骤(1)中建立的标准工作曲线进行对比，确定实际样品中硫氰酸盐的含量。优选地，所述标记探针的制备方法如下：采用20-30nm的金纳米粒子作为拉曼信号的增强基底，将带巯基且位于生物静默区的信号分子自组装于增强基底表面，在组装有信号分子的纳米材料表面包裹一层壳层，即可制得无光学干扰的标记探针。优选地，所述带巯基且位于生物静默区的信号分子包括：巯基苯甲腈，4-三甲基硅乙炔基硫代苯酚，4,4’-二巯基-1,2-苯乙炔，4.4'-[1.4-亚苯基双(乙炔-2.1-二基)]二硫代苯酚。优选地，所述增强基底包括具有增强效应的20nm以上不同粒径的金纳米球，金纳米星，金纳米花及银纳米材料。优选地，包裹在金增强基底表面的壳层为银或金具有拉曼增强效应的材料。优选地，所述样品包括：血清，唾液，尿液，奶粉和蔬菜，所述的样品前处理过程为通用的检测工作样品前处理过程。一种用于检测硫氰酸根离子含量的纳米标记探针，采用上述的方法制备得到。相对于现有SERS方法对SCN-的检测，本专利技术具有以下优点和技术效果：(1)该探针在生物静默区发射窄带(1-2nm)单峰的拉曼散射信号，该信号位于生物静默区，能够有效避免其他物质的本征拉曼信号和荧光信号的干扰；(2)该探针具有较好的光学稳定性，放置三个月，内标拉曼信号及性能无任何改变；(3)本专利技术由于位于生物静默区巯基内标信号的引入，大幅度提升了SCN-检测的准确度。三个月前后分别建立的工作曲线作对比，工作曲线重合度较好，证明了建立的分析方法具有高度的可靠性；(4)本专利技术检测的实际样品，仅需要进行简单的样品前处理，操作简单快速；(5)本专利技术可以实现对SCN-理想的无干扰检测。附图说明图1为本专利技术实施例1所得表明活性纳米探针稳定性的拉曼谱图；图2为本专利技术实施例2建立的检测SCN-的标准工作曲线；图3为本专利技术实施例2建立的三个月后再次检测SCN-的标准工作曲线；图4为本专利技术实施例2三个月前后两次建立的检测SCN-的标准工作曲线的对比。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，并以实施例证明本方法的优势，但本方法的实施方式不限于此。SERS活性纳米探针Au@Ag的制备：本实验以实验室设计合成的带巯基内标信号分子(详见中国专利201610351941.9)，通过S-Au自组装在20-30nm左右的金纳米溶胶表面，选用SERS效应较好的银作为包裹材料封装在上述修饰信号分子的增强基底表面，制得具有SERS活性的Au@Ag纳米探针。以下实施例中所采用的拉曼测量条件包括：激光器为532nmHe-Ne激光器；拉曼激光功率为17.2mw，用毛细管作为样品池，拉曼采集时间为5s/次，每个样品测量6次，所得平均谱图。实施例1上述制备的SERS纳米活性探针Au@Ag放置不同时间，分别进行拉曼检测，2208cm-1处信号强度无任何明显改变，纳米探针具备较好的稳定性，如图1所示。实施例2分别配制11种不同浓度的SCN-标准溶液，取240μL的SERS纳米探针Au@Ag，与250μL的上述不同浓度的SCN-标准溶液混合放置5分钟，待SCN-标准溶液与SERS纳米探针Au@Ag分散平衡后，14μM的CTAB10μL加入到上述混合液中，5分钟后进行拉曼检测。SCN-在2110cm-1处的特征峰强度与内标信号在2208cm-1处特征峰强度作比，得到峰强比，建立SCN-的浓度与峰强比的标准工作曲线；三个月后，根据上述实验操作，重新建立工作曲线，并将建立的两个标准工作曲线进行比较；如附图2所示，图中左图为对应的SERS光谱图，右图为建立的标准工作曲线，y＝2.38+1.56x,R2＝0.9923及y＝7.72–0.27x,R2＝0.9904；图3为三个月后，建立的标准工作曲线,y＝2.51+1.55x,R2＝0.9857及y＝7.95–0.30x,R2＝0.9943；图4为两次建立的标准工作曲线的对比。通过比较表明探针拥有很好的稳定性及建立的分析方法具有高度的可靠性。实施例3唾液中SCN-的检测：吸烟者和不抽烟者分别10人，饭后一小时后，收集唾液，用超纯水稀释10倍后，用9000转/分，离心30分钟，上清液过0.22μm的滤膜，并4℃冰箱保存，用来做SERS实验。取240μL的SERS纳米探针，与250μL经过简单处理后的唾液样品混合放置5分钟，待唾液样品与SERS纳米探针Au@Ag分散平衡后，14μM的CTAB10μL加入到上述混合液中，5分钟后进行拉曼检测。唾液样品在2110cm-1处的特征峰强度与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的测定实际样品中硫氰酸根离子含量的方法，其特征在于，采用带巯基且拉曼信号位于生物静默区的表面增强拉曼散射活性纳米粒子为标记探针，在生物静默区以1‑2nm窄带单峰的拉曼散射为光学探测信号，对硫氰酸根离子含量进行测定。

【技术特征摘要】
1.一种新型的测定实际样品中硫氰酸根离子含量的方法，其特征在于，采用带巯基且拉曼信号位于生物静默区的表面增强拉曼散射活性纳米粒子为标记探针，在生物静默区以1-2nm窄带单峰的拉曼散射为光学探测信号，对硫氰酸根离子含量进行测定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)校准拉曼光谱仪，配制不同浓度的硫氰酸根离子标准溶液，与标记探针混合，待分散平衡后，加入CTAB，静置5分钟后进行拉曼检测，将硫氰酸根离子的峰强度与纳米探针的峰强度作比，得到峰强比，建立硫氰酸根离子浓度x与峰强比y的标准工作曲线；(2)测定实际样品，实际样经过简单的样品前处理过程，与定量的标记探针混合，加入CTAB，静置5分钟后进行拉曼检测，得到峰强比，将所得峰强比与步骤(1)中建立的标准工作曲线进行对比，确定实际样品中硫氰酸盐的含量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈爱国，白向茹，任家强，胡继明，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42