表面增强拉曼探针在不良食品添加剂检测中的应用

摘要

随着经济社会不断进步，食品生产规模的扩张，食品安全问题也成为了全社会关注的焦点问题。不法商贩因利益诱惑在食品中添加不良甚至违法的食品添加剂，使得消费者的利益和健康受到严重威胁。研究表明，三聚氰胺的中毒机制为肾衰竭，诱发膀胱癌和泌尿道增生性疾病等，严重的则导致死亡，辣酱中添加罗丹明B有致畸致癌致突变的危险，牛奶中抗生素如青霉素等的残留引起过敏反应。完善的样品处理及检测技术可以帮助我们及时发现食品安全存在的问题。目前，针对不同样品的检验方法有高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱—质谱联用法(LC—MS)、气相色谱—质谱联用法(GC—MS)、酶联免疫吸附法等，这些检验方法往往存在前处理繁琐、所需有机溶剂复杂、检测周期长、仪器设备价格昂贵等缺点，使得对所检样品缺乏可靠的检测和控制。拉曼光谱是一种振动光谱技术，表面增强拉曼光谱（SERS）克服了普通拉曼低灵敏度的缺点，能提供结构特征性强的分子水平信息，广泛应用于痕量样品的分析检测。表面增强拉曼光谱应用的一个重要环节就是制备能增强拉曼信号的SERS基底。其中金属纳米溶胶制备简单，增强效果好，并且当加入特定的稳定剂之后纳米粒子的稳定性会相应的增强，可防止其发生团聚。植酸是一种绿色的环境友好型试剂，分子结构中含有六个不共面的能和大多数金属离子络合的磷酸酯键。因此，植酸及其盐类化合物均可用作金属纳米溶胶合成过程中的稳定剂和控型剂。本文进行尝试性研究，将拉曼光谱技术应用于食品安全检测中，对牛奶中三聚氰胺、辣椒酱中的罗丹明B和牛奶中青霉素G进行测定，试图建立起简便、快速的不良食品添加剂的检测新方法，进一步扩大拉曼光谱的使用范围，为拉曼光谱在食品安全检测发展中打下良好基础。
　　本研究主要内容包括：⑴由植酸钠保护的，柠檬酸三钠功能化的金纳米粒子组装成的试纸条，通过优化实验得到最佳的金溶胶在滤纸上的孵化时间，将优化后的试纸条用于检测牛奶中三聚氰胺，是一种新型，低廉，环保的方法，并且其有很高的灵敏度。三聚氰胺检测的线性范围在10μM到100μM间，线性相关性为0.9892，检出限是5μM。⑵通过调节Au/Ag摩尔比，合成植酸钠保护的具有核壳结构的金属纳米粒子，并进行一系列表征。具有金核银壳结构的金属纳米粒子用于检测辣酱中的罗丹明B，是一种低廉，环保的方法，并且其有很高的灵敏度。罗丹明B检测的线性范围在0.1μM到1μM间，线性相关性为0.9832，检出限是5 nM。在辣酱中的回收率是89.7％—103.5%之间。⑶使用工作一中的金纳米粒子作为金种子，使用工作二中的Au/Ag摩尔比，合成植酸钠保护的具有核壳结构的金属纳米粒子，并进行一系列表征。此金属纳米粒子用于检测牛奶中的青霉素G，是一种低廉，环保的方法，并且具有很高的灵敏度和很好的稳定性。青霉素G检测的线性范围在1μM到100μM间，线性相关性为0.9894，检出限是0.1μM。

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第一章 绪论

1.1. 三聚氰胺简介

1.2. 罗丹明B简介

1.3. 青霉素G的简介

1.4. 拉曼散射

1.5. 表面增强拉曼光谱

1.6. 表面増强活性基底

1.7. 纳米粒子SERS基底的制备

1.8. 植酸类化合物简介

1.9. 本论文的主要工作

第二章 检测牛奶中三聚氰胺的新型试纸条的研究及应用

2.1 引言

2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第三章 金核银壳纳米粒子的制备及其在检测辣酱中罗丹明B的应用

3.1 引言

3.2 实验方法

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第四章 金核银壳纳米粒子在检测牛奶中青霉素G的应用

4.1引言

4.2 实验方法

4.3 结果与讨论

4.4 结论

参考文献

攻读学位期间的科研成果

致谢

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