一种基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法技术

本发明专利技术涉及食品安全检测技术领域，具体涉及一种基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法。步骤如下：首先制备上转换纳米材料；接着在上转换纳米材料表面修饰介孔二氧化硅和氨基基团；将表面改性的上转换纳米材料和对甲苯胺、巴比妥酸、醋酸溶于反应溶剂，得到特异性检测体系；加入不同浓度糠醛溶液后测定其荧光强度信号，以比率值作为纵坐标，以糠醛浓度对数值为横坐标建立糠醛含量检测标准曲线；本发明专利技术通过构建糠醛的荧光检测体系，实现食品中糠醛的高特异性、灵敏性检测，具有较宽的浓度检测范围和较低的检测限，具有良好应用前景。具有良好应用前景。具有良好应用前景。

A detection method of furfural content based on up conversion fluorescence nano system

【技术实现步骤摘要】
一种基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法


[0001]本专利技术涉及食品安全检测
，具体涉及一种基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法。

技术介绍

[0002]糠醛是一种典型的杂环醛，通过焦糖化反应和美拉德反应直接生成。通常，糠醛被认为是各种食品在贮藏过程中质量的一个指标，特别是碳水化合物或由于过度加热变质。此外，当它达到一定剂量时，会对眼睛和皮肤造成损害，并可能致癌或者致突变。糠醛能刺激皮肤和粘膜，空气中最高允许浓度为5ppm；世界卫生组织国际癌症研究机构在2017年公布的致癌物清单初步整理中，将糠醛列为3类致癌物。
[0003]糠醛的存在和积累已经威胁到食品的安全性和风味，因此对其进行监测十分重要。传统的检测方法包括高效液相色谱、气相色谱等。这些方法在准确性和可靠性方面具有较大的优势。但由于分析时间长、设备昂贵、人力要求高等原因，不适合在现场试验中广泛应用。因此，需要开发更加简单、灵敏度高、成本低检测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术检测成本高、检测时间长、人力要求高的缺陷，提供了一种基于上转换和对甲苯胺的特异性体系用于食品中糠醛定量的比率荧光纳米传感器，从而实现食品中糠醛的高特异性、灵敏性检测。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一，上转换纳米材料的制备：将六水氯化钇、六水氯化镱、六水氯化铒加入到甲醇A中超声溶解，转移到油酸和1
‑
十八烯的混合溶液中；在氩气保护条件下，第一次加热搅拌反应，冷却至室温，得到冷却液；将氟化铵、氢氧化钠和甲醇B混合后，加入冷却液中，水进行第一次水浴反应，反应后升温进行第二次水浴反应；水浴反应后在氩气保护条件下，第二次加热搅拌反应，冷却至室温，得到反应产物；对反应产物清洗，真空干燥得到上转换纳米材料；
[0008]步骤二，上转换纳米材料的功能化修饰：将步骤一得到的上转换纳米材料分散于环己烷中，加入十六烷基三甲基溴化铵溶液超声混合；超声后再依次加入去离子水，乙酸乙酯和氨水搅拌；接着加入正硅酸四乙酯再次反应，对粗产品离心清洗；最后加入盐酸回流，回流完成后再加入氨丙基三乙氧基硅烷反应后，清洗得到介孔二氧化硅修饰的上转换纳米粒子；
[0009]步骤三，特异性检测体系的建立：将步骤二得到的介孔二氧化硅修饰的上转换纳米粒子和对甲苯胺、巴比妥酸以及醋酸混合，再溶于反应溶剂中，得到特异性检测体系；所述反应溶剂为甲醇和去离子水混合物；
[0010]步骤四，糠醛检测标准曲线的建立：在步骤三中制备得特异性检测体系中分别加入不同浓度的糠醛标准溶液，得到不同浓度的检测液，一种浓度的糠醛溶液对应一份特异性检测体系，两者为一一对应关系；然后测定加入不同浓度的糠醛溶液的特异性检测体系的荧光强度信号比率值，记为Y；建立糠醛浓度(c)与荧光强度信号比率值的关系，即得到糠醛检测标准曲线；
[0011]步骤五：食品样本中糠醛含量的检测：将食品样本加入去离子水和甲醇的混合液震荡并超声处理；然后取上清液加入到特异性检测体系中，测定特异性检测体系的荧光强度信号特征值，通过步骤四所构建的糠醛检测标准曲线，计算出食品样本中糠醛的含量。
[0012]优选的，步骤一中，所述六水氯化钇、六水氯化镱、六水氯化铒、甲醇A的用量比为0.2366g：0.0775g：0.0076g：10mL；所述超声溶解的时间为10min；所述第一次加热搅拌反应，温度为150
‑
170℃，时间为30min；所述第二次加热搅拌反应，温度为290
‑
310℃，时间为1h；所述甲醇A、油酸和1
‑
十八烯的体积比为10：7：15；所述甲醇A、氟化铵、氢氧化钠、甲醇B的用量比为10mL：0.6g：0.4g：10mL。
[0013]优选的，步骤一中，所述第一次水浴反应的温度为40
‑
60℃，反应时间为30min；所述第二次水浴反应的温度为70
‑
80℃，反应时间为40min。
[0014]优选的，步骤二中，所述上转换纳米材料、环己烷以及十六烷基三甲基溴化铵溶液的用量比为50mg：10mL：20mL；所述十六烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为2.5mg/mL；所述超声混合时间为0.5
‑
2h；
[0015]所述上转换纳米材料、去离子水、乙酸乙酯、氨水和正硅酸四乙酯的用量比为50mg：60mL：4mL：0.6mL：0.1
‑
0.5mL；所述环己烷挥发温度为50
‑
70℃，挥发时间为10
‑
30min；所述搅拌时间为1
‑
2h；所述反应时间为8
‑
12h；所述盐酸用量为大于0.1mL，回流时间为1
‑
3天；所述上转换纳米材料、氨丙基三乙氧基硅烷的用量为50mg：0.1mL
‑
0.5mL，所述反应时间为4
‑
8h。
[0016]优选的，步骤三中，所述介孔二氧化硅修饰的上转换纳米粒子、对甲苯胺、巴比妥酸、醋酸和反应溶剂的用量比为5mg：0.5g：7mg：0.4mL：1mL。
[0017]优选的，步骤三中，所述反应溶剂中甲醇和去离子的体积比为6：4。
[0018]优选的，步骤四中，所述糠醛标准溶液的浓度范围为0.01
‑
100μg/mL；所述糠醛标准溶液和特异性检测体系的体积比为1:3。
[0019]优选的，步骤四中，所述测定检测溶液的荧光强度信号比率值Y，具体是测定980nm激发光激发下539nm处的荧光强度值与653nm处的荧光强度值，分别标记为I
539
和I
653
，荧光强度比值I
539
/I
653
即为检测溶液的荧光强度信号比率值Y。
[0020]优选的，步骤五中，所述食品样本与混合液的用量比为1g：10ml；食品样本如果是固体需进行粉碎处理。
[0021]优选的，步骤五中，所述甲醇和去离子的体积比为6：4；所述上清液和特异性检测体系的体积比为1:3。
[0022]本专利技术所使用的甲醇A、甲醇B均为甲醇，字母A、B仅为名称上的区别。
[0023]与现有检测技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0024]1.本专利技术公开了一种食品中糠醛的荧光检测方法，是基于上转换和对甲苯胺的纳米传感器对糠醛进行检测，具体是通过上转换纳米粒子作为荧光供体、对甲苯胺作为荧光
受体，两者在同一体系中构成基于荧光内滤效应的特异性糠醛检测体系。
[0025]2.本专利技术构建的特异性检测体系，具体优化设计的上转换纳米材料
‑
对甲苯胺的荧光内滤效应的检测体系，对糠醛具有强的荧光响应性，可有效消除背景荧光及其他分子的干扰，对糠醛的检测具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将六水氯化钇、六水氯化镱、六水氯化铒加入到甲醇A中超声溶解，转移到油酸和1
‑
十八烯的混合溶液中；在氩气保护条件下，第一次加热搅拌反应，冷却至室温，得到冷却液；将氟化铵、氢氧化钠和甲醇B混合后，加入冷却液中，水进行第一次水浴反应，反应后升温进行第二次水浴反应；水浴反应后在氩气保护条件下，第二次加热搅拌反应，冷却至室温，得到反应产物；对反应产物清洗，真空干燥得到上转换纳米材料；步骤二，将步骤一得到的上转换纳米材料分散于环己烷中，加入十六烷基三甲基溴化铵溶液超声混合；超声后再依次加入去离子水，乙酸乙酯和氨水搅拌；接着加入正硅酸四乙酯再次反应，对粗产品离心清洗；最后加入盐酸回流，回流完成后再加入氨丙基三乙氧基硅烷反应后，清洗得到介孔二氧化硅修饰的上转换纳米粒子；步骤三，将步骤二得到的介孔二氧化硅修饰的上转换纳米粒子和对甲苯胺、巴比妥酸以及醋酸混合，再溶于反应溶剂中，得到特异性检测体系；所述反应溶剂为甲醇和去离子水混合物；步骤四，在步骤三中制备得特异性检测体系中分别加入不同浓度的糠醛标准溶液，得到不同浓度的检测液，一种浓度的糠醛溶液对应一份特异性检测体系，两者为一一对应关系；然后测定加入不同浓度的糠醛溶液的特异性检测体系的荧光强度信号比率值，记为Y；建立糠醛浓度与荧光强度信号比率值的关系，即得到糠醛检测标准曲线；步骤五，将食品样本加入去离子水和甲醇的混合液震荡并超声处理；然后取上清液加入到特异性检测体系中，测定特异性检测体系的荧光强度信号特征值，通过步骤四所构建的糠醛检测标准曲线，计算出食品样本中糠醛的含量。2.根据权利要求1所述的基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法，其特征在于，步骤一中，所述六水氯化钇、六水氯化镱、六水氯化铒、甲醇A的用量比为0.2366g：0.0775g：0.0076g：10mL；所述超声溶解的时间为10min；所述第一次加热搅拌反应，温度为150
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170℃，时间为30min；所述第二次加热搅拌反应，温度为290
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310℃，时间为1h；所述甲醇A、油酸和1
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十八烯的体积比为10：7：15；所述甲醇A、氟化铵、氢氧化钠、甲醇B的用量比为10mL：0.6g：0.4g：10mL。3.根据权利要求1所述的基于上转换荧光纳米体系对糠醛含量的检测方法，其特征在于，步骤一中，所述第一次水浴反应的温度为40
‑
60℃，反应时间为30min；所述第二次水浴反应的温度为70
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80℃，反应时间为40mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全胜，荣雅文，欧阳琴，张运莲，丁小丹，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：