本發明專利技術涉及表面增強拉曼光譜快速檢測亞硝酸根的方法及應用。亞硝酸根自身的拉曼信號很弱，SERS信號也很弱，在酸性或弱堿性條件下亞硝酸根離子與重氮-偶合試劑生成偶合染料，偶合染料的SERS信號強，通過SERS測定偶合染料的量間接對亞硝酸根進行定性和定量檢測。本發明專利技術采用Au/SiO2作為SERS基底材料，二氧化硅殼層提高了增強粒子的穩定性，使結果重復性更好。本方法適用于食品、環境、生物樣品等復雜樣品中亞硝酸根的快速測定，具有簡單、快速（約5min）、選擇性高，適用于現場檢測，有利于推廣使用等優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及表面增強拉曼光譜快速檢測亞硝酸根方法，尤其涉及表面增強拉曼光譜快速檢測亞硝酸根方法及其應用，適用于食品、環境、生物樣品等復雜樣品中亞硝酸根的測定。
技術介紹
亞硝酸鹽是自然界氮循環的中間體，不穩定，廣泛存在于水體、土壤和各類食品中。據研究亞硝酸鹽本身是一種劇毒物質，同時還是一種致癌物質，其機理是在胃酸等環境下亞硝酸鹽與食物中的仲胺、叔胺和酰胺等反應生成強致癌物N-亞硝胺。亞硝胺還能夠透過胎盤進入胎兒體內，對胎兒有致崎作用。亞硝酸鹽是肉品加工常用的添加劑，具有抑制肉毒梭狀芽孢桿菌、使肉品發色以 及增強風味的作用，目前尚沒有理想的替代物。亞硝酸根與芳胺或苯甲胺反應生成致癌物亞硝胺已經引起國內外的普遍關注。亞硝酸根的傳統檢測方法有多種，近年來國內外報道的檢測方法主要有紫外可見分光光度法(比色法)、氣相色譜法和高效液相色譜法、示波極譜法、熒光法和催化法等。但是這些方法存在過程繁瑣、耗時、不便于現場檢測等不足。因此建立簡單、快速、選擇性好的NO2^檢測方法有重要的意義。
技術實現思路
為了解決傳統亞硝酸根檢測方法過程繁瑣、耗時和不便于現場檢測等不足。本專利技術提供了一種表面增強拉曼光譜(SERS)快速檢測亞硝酸根的方法，及其在食品、環境、生物等復雜樣品中亞硝酸根測定中的應用。本專利技術的原理N02_自身的拉曼信號很弱，SERS信號也很弱，故不能通過SERS直接測定no2-。NO2-在酸性或弱堿性條件下與重氮-偶合試劑生成重氮-偶合產物，該產物自身拉曼信號較強，且該產物的SERS得到增強，以該偶合產物作為亞硝酸根的探針，通過測定偶合產物對NO2-進行間接的定性和定量測定。為了實現上述專利技術目的，本專利技術采用了以下表面增強拉曼光譜快速檢測亞硝酸根方法，其特征在于表面增強拉曼光譜快速檢測亞硝酸根方法，其特征在于在酸性或弱堿性條件下使待測樣品中的亞硝酸根離子與重氮化試劑和偶氮化試劑生成重氮-偶合染料，以該重氮-偶合染料作為探針分子，通過測定重氮-偶合染料間接的對亞硝酸根進行定性和定量測定。作為優選方案，上述方法是在酸性條件下使待測樣品中的亞硝酸根離子與對硝基苯胺和二苯胺生成紅色的重氮-偶合染料。具體來說，上述定性方法包括以下步驟a、取不同濃度的亞硝酸根溶液于離心管中，加入重氮化試劑，混和均勻使其發生重氮化反應，后加入與重氮化試劑同等摩爾比的偶氮化試劑，混和均勻使其發生偶合反應，反應液放置5min,得到重氮-偶合染料；b、取一定體積的a步驟所得反應液于樣品管內，然后加入同等體積的增強粒子混合均勻，直接用DeltaNu便攜式拉曼儀檢測；C、測量并繪制出不同含量亞硝酸根溶液所對應的表面增強拉曼光譜圖；d、量取待測樣品，加入重氮化試劑，混和均勻使其發生重氮化反應，后加入與重氮化試劑同等摩爾比的偶氮化試劑，混和均勻使其發生偶合反應，反應液放置5min，得到重氮-偶合染料；加入同等體積的增強粒子混合均勻，直接用拉曼儀檢測該樣品的表面增強拉曼光譜，根據步驟c所得拉曼光譜圖中的拉曼位移對樣品進行定性。作為進一步的定性方法，所述重氮化試劑是對硝基苯胺鹽酸溶液；所述偶氮化試劑是二苯胺乙醇溶液；所述步驟c還包括繪制出1395CHT1拉曼位移處的峰面積-亞硝酸根離子含量標準曲線；所述步驟d還包括根據1395CHT1拉曼位移處的峰面積-亞硝酸根離子 含量標準曲線計算出樣品中亞硝酸根的含量。具體來說，所述的鹽酸溶液濃度為0. 5-2. Omol L—1 ;所述的對硝基苯胺的鹽酸溶液濃度為0.1-1. 0% ;所述的二苯胺的乙醇溶液濃度為0. 1-1. 0%。所述的離心管體積為2mL。所述的樣品管為ImL玻璃管。所述亞硝酸根溶液加入體積與對硝基苯胺的鹽酸溶液的加入體積之比為100 (0. 5^2.5);所述待測樣品加入體積與對硝基苯胺的鹽酸溶液加入體積之比為100:(0. 5 2. 5)。所述的亞硝酸根溶液可選用亞硝酸鈉溶液。作為可選方案，重氮化試劑可以為對硝基苯胺、磺胺和對氨基苯磺酸等，偶氮化試劑可以為二苯胺和鹽酸萘乙二胺等。所述增強粒子為Au/Si02納米溶膠,其中Au/Si02為Au納米粒子表面包被了二氧化硅殼的核殼式結構，所述增強粒子也可以是Ag納米溶膠或Au納米溶膠等。所述的拉曼儀激發波長為785nm ;激光功率60mv ;掃描時間1s。用于定性的拉曼位移分別為1106，1137，1395和1432cm—1 ;用于定量的拉曼位移為1395CHT1，其中1106苯環內C-C伸縮振動，1137cm-1為C-N伸縮振動，1395cm-1苯環內C-C伸縮振動，1432cm-1為N=N伸縮振動。通過上述步驟可以發現，本專利技術的表面增強拉曼快速檢測亞硝酸根的方法及其應用，具有簡單、快速、選擇性高等優點，適用于現場檢測，有利于推廣使用等。而且偶合產顏色的深度與亞硝酸根離子的濃度成正相關，即亞硝酸根離子濃度越大，顏色越深，可以通過肉眼觀察反應體系的顏色變化來對樣品中亞硝酸根含量進行估計。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本實驗進行詳細說明圖1為N02_和重氮-偶合產物的拉曼和SERS圖其中，a為Img L^NO^偶合產物SERS ；b為IOOOmg L1NCV偶合產物拉曼圖為IOOOmg L-1NO2^SERS ;d 為 IOOOmg L-1NCV 拉曼圖。圖2為不同濃度N02_偶合產物的SERS圖，其中，1106CHT1為苯環內C-C的伸縮振動；1137CHT1為C-N的伸縮振動；1395CHT1為苯環內C-C的伸縮振動；1432CHT1為N=N的伸縮振動。圖3為1395CHT1 拉曼位移處的峰面積-亞硝酸根含量標準曲線。圖4為實際樣品中亞硝酸根的SERS圖。具體實施例方式本專利技術SERS快速檢測亞硝酸根的方法及其應用基于以下化學反應 F2 j /=V =N^^NH-0 NONO2NO2最終生成偶氮染料的顏色為紅色，而且其顏色的深度與亞硝酸根離子的濃度成正相關，即亞硝酸根離子濃度越大，顏色越深。該偶氮染料極易吸附在增強粒子表面，得到表面增強拉曼光譜，通過測定偶氮染料的量間接測定亞硝酸根的含量。本專利技術的SERS快速檢測亞硝酸根方法及其應用的實施例如下，但本專利技術的內容完全不局限于此。實施例1SERS快速檢測火腿腸中的亞硝酸根1.1主要儀器與試劑DeltaNu Inspector便攜式拉曼儀，電子天平；N02_標準溶液精密稱取0. 0150g在烘箱中干燥24h的NaNO2，用超純水溶解移入IOOmL容量瓶中，并稀釋至刻度，配制成濃度為IOOmg I^1NCV儲備液，加入I滴三氯甲烷，4°C保存，使用前稀釋至所需濃度；對硝基苯胺(0. 3%, m/v):稱取0. 3g對硝基苯胺，溶于IOOmL鹽酸溶液(lmol )中，混勻后，置棕色瓶中，4°C保存；二苯胺(0.4%，m/v):稱取0. 4g 二苯胺，溶于IOOmL乙醇溶液中，置棕色瓶中混勻，4°C保存；Au/Si02 Au NPs半徑55nm，SiO2殼層厚度l_2nm。亞鐵氰化鉀溶液(106g L—1):稱取10. 6g亞鐵氰化鉀，用水溶解，并稀釋至IOOmL ；乙酸鋅溶液(220g L—1):稱取22. Og乙酸鋅，先加3mL冰醋酸溶解，用水稀釋至IOOmL ;實驗用水為超純水。1. 2樣品處本文檔來自技高網...
【技術保護點】
表面增強拉曼光譜快速檢測亞硝酸根方法，其特征在于：在酸性或弱堿性條件下使待測樣品中的亞硝酸根離子與重氮化試劑和偶氮化試劑生成重氮?偶合染料，以該重氮?偶合染料作為探針分子，通過測定重氮?偶合染料間接的對亞硝酸根進行定性和定量測定。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李攻科，張凱歌，胡玉玲，
申請(專利權)人：中山大學，
類型：發明
國別省市：
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