基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法，属于食品添加剂的检测技术领域。所述检测方法是先利用表面配体交换反应制备柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子，再通过超声作用制备二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子，最后，绘制“荧光强度变化比率

【技术实现步骤摘要】
基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法


[0001]本专利技术属于食品添加剂的检测
，具体涉及一种基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法。

技术介绍

[0002]随着食品工业的快速发展，食品添加剂违规添加现象屡禁不止。食品添加剂叔丁基对苯二酚具有抗氧化能力强，耐高温、抗菌、遇铁离子不着色等优点，被广泛应用于油脂食品的抗氧化剂。根据卫生部发布的《食品添加剂使用标准》（GB 2760—2011）规定，叔丁基对苯二酚被允许在脂肪、油和乳化脂肪制品，基本不含水的脂肪和油，熟制坚果与籽类，坚果与籽类罐头，油炸面制品，方便米面制品，饼干，腌腊肉制品，风干、烘干、压干等水产品和膨化食品中使用，各类食品中的最大使用量为0.2 g/kg。然而，长期动物饲养研究中发现，当大剂量服用叔丁基对苯二酚时，会使实验动物产生一些副作用如胃肿瘤和DNA损伤。在考察叔丁基对苯二酚对A549肺癌细胞和人脐静脉内皮细胞的潜在细胞毒性和遗传毒性的研究中发现，相对高剂量叔丁基对苯二酚作为食品添加剂会刺激细胞凋亡且具有致癌性。因此，检测食品中叔丁基对苯二酚的含量对监督食品安全和保障人体健康具有重要的意义。传统叔丁基对苯二酚的检测方法存在实际样品预处理复杂、使用试剂价格昂贵且毒性大、仪器操作复杂、易受背景颜色的干扰等缺点。因此，探索一种简便、经济、快速、灵敏、准确地检测叔丁基对苯二酚的新方法日益迫切。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对目前检测叔丁基对苯二酚方法存在的不足，提供了一种基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法。所述检测方法是先利用表面配体交换反应制备柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子，再通过超声作用制备二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子，最后，绘制“荧光强度变化比率
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叔丁基对苯二酚浓度”标准工作曲线，建立线性工作方程。本专利技术检测方法能够实现对水溶液中食品添加剂叔丁基对苯二酚的检测，且具有线性检测范围宽、检测限低、灵敏度高等优势，在食品和环境领域具有广泛的应用前景。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法是以柠檬酸钠修饰的上转换纳米粒子为能量供体，以二氧化锰纳米片为能量受体，具体包括以下步骤：S1：柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子的制备：先以稀土氯化物、油酸、1
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十八烯、氟化铵、氢氧化钾和氢氧化钠为原料，通过溶剂热法制备油酸修饰核壳结构上转换纳米粒子，再利用表面配体交换反应制备柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子；S2：二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子的制备：将高锰酸钾溶液加入到柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子的分散液中，利用
超声作用制备二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子；S3：“荧光强度变化比率
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叔丁基对苯二酚浓度”标准工作曲线的绘制，线性工作方程的建立：将不同浓度的叔丁基对苯二酚水溶液加入到步骤S2制备的二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子中，制备检测溶液；在980 nm激光作用下，检测不同浓度叔丁基对苯二酚检测溶液的荧光强度，绘制“荧光强度变化比率
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叔丁基对苯二酚浓度”标准工作曲线，建立线性工作方程。
[0005]上述一种基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法中，所述步骤S1具体如下：
①ꢀ
将1 mmol稀土氯化物加入到3~9 mL油酸和10~20 mL 1
‑
十八烯的混合液中，在氩气保护下，于90~130 ℃，磁力搅拌10~30 min，随后升温至140~180 ℃，继续磁力搅拌20~40 min，制备稀土氯化物、油酸和1
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十八烯的混合液；在磁力搅拌下，将上述混合液自然冷却至室温，向其中滴加5~15 mL溶有0.1~0.2 g氟化铵、0.06~0.12 g氢氧化钠和5~20 mg氢氧化钾的甲醇溶液，于室温下继续磁力搅拌20~40 min，再升温至60~80 ℃，磁力搅拌20~40 min，最后升温至280~320 ℃，磁力搅拌40~80 min；反应结束后，在磁力搅拌下，将反应混合液自然冷却至室温，经过离心、体积比为1:1~3:1的乙醇和环己烷混合液洗涤，制备油酸修饰上转换纳米粒子；
②ꢀ
将0.25 mmol稀土氯化物加入到3~9 mL油酸和10~20 mL 1
‑
十八烯的混合液中，在氩气保护下，于90~130 ℃，磁力搅拌10~30 min，随后升温至140~180 ℃，继续磁力搅拌20~40 min，制备稀土氯化物、油酸和1
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十八烯的混合液；在磁力搅拌下，将上述混合液自然冷却至室温，先滴加1~3 mL分散有40~60 mg油酸修饰上转换纳米粒子的环己烷溶液，于室温下磁力搅拌10~20 min，再滴加2~8 mL溶有0.01~0.07 g氟化铵和0.01~0.05 g氢氧化钠的甲醇溶液，于室温下磁力搅拌20~40 min，再升温至60~80 ℃，磁力搅拌20~40 min，最后升温至280~320 ℃，磁力搅拌60~120 min；反应结束后，在磁力搅拌下，将反应混合液自然冷却至室温，经过离心、体积比为1:1~3:1的乙醇和环己烷混合液洗涤，制备油酸修饰核壳结构上转换纳米粒子；
③ꢀ
将0.4~0.8 mg柠檬酸钠加入到20~40 mL一缩二乙二醇和1~4 mL去离子水的混合液中，在氩气保护下，于100~120 ℃，磁力搅拌20~40 min；将上述混合液自然冷却至30~50 ℃，滴加1~3 mL分散有20~40 mg油酸修饰核壳结构上转换纳米粒子的氯仿和甲苯混合液，先升温至120~140 ℃，磁力搅拌20~40 min，再升温至170~190 ℃，磁力搅拌60~120 min；反应结束后，在磁力搅拌下，将反应混合液自然冷却至室温，经过离心、体积比为1:1~3:1的乙醇和去离子水混合液洗涤，制备柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子。
[0006]所述步骤
ꢀ①ꢀ
中的稀土氯化物为六水合氯化铒和六水合氯化铥的混合物，其中，铒和铥元素的摩尔比为98~99:1~2所述步骤
ꢀ②ꢀ
中稀土氯化物为六水合氯化钆和六水合氯化镱的混合物，其中钆和镱元素的摩尔比为70~90:10~30。
[0007]所述步骤
ꢀ③ꢀ
油酸修饰核壳结构上转换纳米粒子的氯仿和甲苯混合液中，氯仿和甲苯的体积比为1:1。
[0008]上述一种基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法中，所述步骤
S2具体如下：将0.2 mL 5~20 mmol/L高锰酸钾水溶液和0.1 mL MES缓冲溶液依次加入到0.1 mL 5 mg/mL柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子的去离子水分散液中，于室温下超声作用20~40 min，将混合液离心，经去离子水洗涤，制备二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子。
[0009]所述MES缓冲溶液是将0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于核壳结构上转换纳米粒子检测叔丁基对苯二酚的方法，其特征在于：所述检测方法是先利用表面配体交换反应制备柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子，再通过超声作用制备二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子，最后，绘制“荧光强度变化比率
‑
叔丁基对苯二酚浓度”标准工作曲线，建立线性工作方程，具体包括以下步骤：S1：柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子的制备：先以稀土氯化物、油酸、1
‑
十八烯、氟化铵、氢氧化钾和氢氧化钠为原料，通过溶剂热法制备油酸修饰核壳结构上转换纳米粒子，再利用表面配体交换反应制备柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子；S2：二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子的制备：将高锰酸钾溶液加入到柠檬酸钠修饰核壳结构上转换纳米粒子的分散液中，利用超声作用制备二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子；S3：“荧光强度变化比率
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叔丁基对苯二酚浓度”标准工作曲线的绘制，线性工作方程的建立：将不同浓度的叔丁基对苯二酚水溶液加入到步骤S2制备的二氧化锰纳米片修饰核壳结构上转换纳米粒子中，制备检测溶液；在980 nm激光作用下，检测不同浓度叔丁基对苯二酚检测溶液的荧光强度，绘制“荧光强度变化比率
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叔丁基对苯二酚浓度”标准工作曲线，建立线性工作方程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1具体如下：
①ꢀ
将1 mmol稀土氯化物加入到3~9 mL油酸和10~20 mL 1
‑
十八烯的混合液中，在氩气保护下，于90~130 ℃，磁力搅拌10~30 min，随后升温至140~180 ℃，继续磁力搅拌20~40 min，制备稀土氯化物、油酸和1
‑
十八烯的混合液；在磁力搅拌下，将上述混合液自然冷却至室温，向其中滴加5~15 mL溶有0.1~0.2 g氟化铵、0.06~0.12 g氢氧化钠和5~20 mg氢氧化钾的甲醇溶液，于室温下继续磁力搅拌20~40 min，再升温至60~80 ℃，磁力搅拌20~40 min，最后升温至280~320 ℃，磁力搅拌40~80 min；反应结束后，在磁力搅拌下，将反应混合液自然冷却至室温，经过离心、体积比为1:1~3:1的乙醇和环己烷混合液洗涤，制备油酸修饰上转换纳米粒子；
②ꢀ
将0.25 mmol稀土氯化物加入到3~9 mL油酸和10~20 mL 1
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十八烯的混合液中，在氩气保护下，于90~130 ℃，磁力搅拌10~30 min，随后升温至140~180 ℃，继续磁力搅拌20~40 min，制备稀土氯化物、油酸和1
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十八烯的混合液；在磁力搅拌下，将上述混合液自然冷却至室温，先滴加1~3 mL分散有40~60 mg油酸修饰上转换纳米粒子的环己烷溶液，于室温下磁力搅拌10~20 min，再滴加2~8 mL溶有0.01~0.07 g氟化铵和0.01~0.05 g氢氧化钠的甲醇溶液，于室温下磁力搅拌20~40 min，再升温至60~80 ℃，磁力搅拌20~40 min，最后升温至280~320 ℃，磁力搅拌60~120 min...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝铭，林莹莹，邢益锋，吕海霞，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：