摘要:三聚氰胺事件是近年來關(guān)乎食品安全的主要事件之一,本論文研究了納米金粒子比色法檢測三聚氰胺的新方法,采用檸檬酸鈉法制備20nm納米金粒子,將納米金粒子加入牛奶中,通過紫外特征吸收峰的偏移,使用分光光度計(jì)定量檢測牛奶中的三聚氰胺含量,在0.5-10ppm內(nèi)有良好的線性(吸光值范圍為0.8-2.5),該方法操作簡單、反應(yīng)快速,且檢測靈敏度高,是鮮乳三聚氰胺檢測的一種新方法。
關(guān)鍵詞:牛奶 三聚氰胺 納米金粒子
中圖分類號:TS252.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5336(2014)22-0036-03
食品安全問題一直是關(guān)系國計(jì)民生的重要社會問題,國家質(zhì)檢總局于2008年10月批準(zhǔn)了三聚氰胺的檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)[1,2],三聚氰胺是三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物,白色晶體,其含氮量達(dá)到66.7%,是一種產(chǎn)用的化工原料被廣泛的應(yīng)用于滅火器、建材、皮革紡織和造紙等行業(yè)[3,4],長期服用會產(chǎn)生蓄積毒性,主要表現(xiàn)為以腎結(jié)石、尿道結(jié)石和膀胱結(jié)石為主的腎損傷。因此本實(shí)驗(yàn)通過納米金粒子使三聚氰胺溶液由酒紅色變?yōu)樽仙蛩{(lán)色的這一現(xiàn)象來對三聚氰胺進(jìn)行定性定量分析,本實(shí)驗(yàn)擬制備納米金粒子,利用分光光度法分析不同含量的三聚氰胺的牛奶顏色的變化,從而達(dá)到大批量快速檢測的目的。
1 材料與方法
1.1 材料、試劑及主要儀器
1.1.1 原料
新鮮牛奶購自當(dāng)?shù)匾患页壥袌觥?/p>
1.1.2 試劑
三聚氰胺,分析純,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;四氯金酸,分析純,上海化工有限公司;DNA Oligomers(聚胸腺嘧啶,T5,T10,T20),優(yōu)級純,寶生物工程有限公司;其他試劑均為分析純。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 納米金粒子的制備
采用Frens的檸檬酸鈉還原法[1]制備,首先配制100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的四氯金酸溶液,加入圓底燒瓶中,攪拌,密封條件下進(jìn)行冷凝回流,直至四氯金酸溶液沸騰,接著加入1.95ml 1%的檸檬酸鈉溶液,密閉加熱并攪拌,四氯金酸溶液的顏色由淡黃色變?yōu)闇\灰,深灰和黑色,最終變成酒紅色。即制備得到納米金粒子。
1.2.2 樣品制備
配制三聚氰胺含量范圍為0.5023-10.2635mg/kg的牛奶樣品共10個(gè)樣品,樣品混勻后,在40℃水浴鍋中加熱10min,備用。
1.2.3 新鮮牛奶的預(yù)處理
將12.8ml的新鮮牛奶與20ml的高純水溶于100ml燒杯中,然后加入5.6ml三氯乙酸和8ml的三氯甲烷,超聲10min,將混合液在10000rpm條件下離心10min,取上清液中和pH值至7.0,過1000Da的微孔濾膜,濾過后的清液備用。
1.2.4 三聚氰胺的檢測方法
將0.9ml的納米金粒子溶液與16.5μL的PBS緩沖溶液混合,之后加入6μL的Tn,混勻,然后加入含有三聚氰胺的牛奶處理樣品,充分混勻后使用紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行檢測。
2 結(jié)果與分析
2.1 Zeta電位和粒度分析
本論文制備的納米金粒子的Zeta電位為-32mv,粒徑分布在22nm左右,單分散性較好。三聚氰胺帶正電荷,納米金粒子與三聚氰胺之間通過靜電相互作用而相互吸引,使納米金粒子發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,因此,納米金粒子-三聚氰胺的Zeta電位為-11.25mv,粒度分布達(dá)到1000nm左右。
2.2 最佳pH值的確定
通過圖1可以看出,pH值越高,納米金粒子表面的檸檬酸上的羧基的電離度越高,與三聚氰胺的氨基之間的靜電作用增強(qiáng),因此Aλ700/λ520不斷增大。但是,當(dāng)pH值偏堿性時(shí),三聚氰胺的氨基的電離增強(qiáng),與納米金粒子表面的靜電作用減弱,Aλ700/λ520降低,因此,本實(shí)驗(yàn)的最佳pH值為7.0。
2.3 最佳濃度的確定
Aλ700/λ520隨著納米金粒子濃度的升高先增加后降低,當(dāng)濃度較大時(shí),即降低了與納米金結(jié)合的三聚氰胺數(shù)量,因此檢測效果降低。由圖2可以看出,當(dāng)納米金粒子的濃度為0.06g/L時(shí),吸光度值達(dá)到最大值,檢測效果最好,因此,本實(shí)驗(yàn)選擇最佳納米金粒子濃度為0.06g/L。
2.4 最佳DNA鏈長的確定
DNA的鏈長會直接影響納米金粒子與三聚氰胺的結(jié)合程度,因此,選擇最佳DNA鏈長在本實(shí)驗(yàn)中至關(guān)重要。本論文選擇了T5,T10,T20即分別含有5,10和20個(gè)堿基的DNA進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在相同的條件下,發(fā)現(xiàn)DNA鏈長對檢測吸光度有一定的影響,見圖3,當(dāng)三聚氰胺濃度在40μmol/L以下時(shí),三種鏈長的DNA檢測效果相近,但是,隨著三聚氰胺濃度的升高,T10的檢測效果明顯優(yōu)于其他,因此選擇最佳DNA為T10。
3 結(jié)語
通過檸檬酸鈉法制備的納米金粒子的平均粒徑為20nm左右,當(dāng)納米金粒子與含有三聚氰胺的新鮮牛奶溶液混合后,三聚氰胺改變了納米金粒子表面的等離子共振體,其特征吸收光譜發(fā)生了偏移,故可以通過添加納米金的方法對三聚氰胺進(jìn)行定量檢測,并且三聚氰胺含量在0.5-10ppm內(nèi)有良好的線性,該方法操作簡單、反應(yīng)快速,且檢測靈敏度高,是鮮乳中三聚氰胺檢測的一種新方法。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T22388—2008《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》,2008.10.
[2] (中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T22400—2008《原料乳中三聚氰胺快速檢測2液相色譜法》,2008.10.
[3]Liu J D, Liu J J, Yuan J H, et al. Proteome of melamine urinary bladder stones and implication for stone formation [J].Toxicology Letters, 2012,212: 307-314.
[4]Frens G. Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions[J].Nature Physical Science,1973,241:20-22.