李 芳，余思瑩，尹王梅，陳曉英，周李佑，王星蝶，王歡（臺州學院 醫(yī)藥化工學院， 浙江 椒江 318000）

硫化鋅摻錳量子點磷光探針法快速檢測牛奶中的三聚氰胺

李 芳，余思瑩，尹王梅，陳曉英，周李佑，王星蝶，王歡
（臺州學院 醫(yī)藥化工學院， 浙江 椒江 318000）

基于三聚氰胺(MA)對谷胱甘肽(還原型)包覆的硫化鋅摻錳量子點磷光的猝滅作用，建立了快速測定牛奶中MA的磷光探針法。實驗結(jié)果表明，在中性溶液中，MA濃度在8.0～70.0 nmol/L范圍內(nèi)，磷光量子點強度的猝滅值(ΔPL)與MA的濃度呈線性關(guān)系，線性方程為ΔPL=1.59cMA+15.17，相關(guān)系數(shù)(r)為0.996 5，方法檢出限4.0 nmol/L。將本方法用于牛奶加標樣品中MA的分析，RSD為3.26%，MA的平均回收率為90.05%～98.08%。

磷光探針；三聚氰胺；硫化鋅摻錳量子點；磷光猝滅

三聚氰胺(Melamine，MA)是一種用途廣泛的有機化工原料和中間體，主要用于生產(chǎn)樹脂、塑料、黏合劑和阻燃劑等物質(zhì)[1,2]，若長期或反復(fù)大量攝入導(dǎo)致腎與膀胱結(jié)石的產(chǎn)生[3]。目前，MA的測定方法除了通用的高效液相色譜法[4]、液-質(zhì)聯(lián)用法[5]和氣-質(zhì)聯(lián)用法[6]外，還有比色法[7]、電化學發(fā)光法[8]和拉曼光譜法[9]等。但由于樣品前處理繁瑣、費時，所用試劑毒性大，因此不適合MA的快速測定。所以，建立乳品中MA的快速、準確的測定方法意義重大。

量子點(quantum dots, QDs)是粒徑小于或接近激子波爾半徑的半導(dǎo)體納米晶，由于它具有量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)等，因此，QDs表現(xiàn)獨特的光學、光化學和催化等性質(zhì)[10]。相對于熒光量子點而言，Mn:ZnS QDs的磷光壽命要比熒光長，在進行磷光檢測時可以避免樣品基體熒光和散射光的干擾，選擇性會得到進一步的增強[11]。

本文利用MA對谷胱甘肽(GSH,還原型)包覆的Mn:ZnS QDs磷光(PL)的猝滅作用，建立了一種相對簡便快速的檢測奶制品中三聚氰胺的新方法。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

Cary Eclipse 熒光分光光譜儀(Varian)；

Elix-5+Milli-QG 超純水系統(tǒng)(Millipore)；

FA10004A 電子天平(上海精天電子儀器有限公司)。

MA及其它試劑均為分析純(Aladdin)；伊利牛奶(市場購買)；0.1 mol/L的 K+、Ca2+、Na+、Mg2+、抗壞血酸(Vc)等標準溶液，使用時稀釋成所需的濃度；水為超純水。

1.2 實驗方法

準確移取Mn:ZnS QDs 0.05 mL于10 mL的比色管中，用純水稀釋定容至刻度線后，再準確移取3.0 mL至比色皿中，測定磷光強度(PL)，向其中加入不同濃度的MA并反應(yīng)5 min后，在λex/λem為320/595 nm(激發(fā)/發(fā)射狹縫為10/20 nm)條件下，再次測定PL，計算溶液的磷光猝滅值(ΔPL)，對數(shù)據(jù)做標準曲線得到線性回歸方程。同樣條件下，測定牛奶樣品對 QDs的 ΔPL，根據(jù)線性方程，計算出MA含量及加標回收率。

2 結(jié)果與討論

2.1 Mn:ZnS QDs的合成

參照文獻[12]，稱取1.0 mmol ZnSO4?7H2O和GSH于100 mL四口燒瓶中，加水溶解，再加入0.03 mol MnCl2，用NaOH溶液調(diào)pH至9，通氬氣保護30 min，快速注入1.0 mmol的Na2S，緩慢加熱到50 ℃，關(guān)氬氣，敞口反應(yīng)2 h。

2.2 反應(yīng)時間對Mn:ZnS QDs磷光強度的影響

按實驗方法操作，考察了MA加入1～30 min后，Mn:ZnS QDs磷光強度的變化。結(jié)果顯示，在5～15 min內(nèi)，Mn:ZnS QDs磷光強度基本平穩(wěn)，所以，磷光強度測定在MA加入5 min后進行。

2.3 MA對Mn:ZnS QDs的磷光猝滅規(guī)律

在實驗操作條件下，向Mn:ZnS QDs溶液中加入不同濃度的MA，分別掃描溶液的磷光發(fā)射光譜，結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，在10～70 nmol/L的濃度范圍內(nèi)，隨著MA的加入，Mn:ZnS QDs的磷光強度呈規(guī)律性的下降，ΔPL隨MA的濃度增加呈線性增加(圖1中的插圖為MA的標準曲線)。

2.4 標準曲線與檢出限

按實驗方法配制Mn:ZnS QDs溶液，依次以3.0 μL的增量加入1.0×10-5mol/L的MA溶液，并測定加入MA后溶液的ΔPL，對數(shù)據(jù)做線性回歸，回歸方程為ΔPL=1.59cMA+15.17，相關(guān)系數(shù)(r)為0.9965。測定11個空白溶液的磷光強度，并以3σn-1計算，本方法的檢出限 4.0 nmol/L，線性范圍為 8.0～70 nmol/L。

2.5 磷光探針的選擇性與共存物質(zhì)的干擾

2.5.1 Mn:ZnS QDs的選擇性

為評價磷光探針測定MA時的選擇性，實驗考察了探針對純牛奶中可能存在的一些常見物質(zhì)的響應(yīng)，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，在濃度均為10.0 nmol/L時，Mn:ZnS QDs對MA的磷光響應(yīng)明顯地優(yōu)于其它組分。

2.5.2 共存物質(zhì)的干擾

實驗進一步考察了牛奶中各共存物質(zhì)對MA測定的干擾。結(jié)果表明，MA濃度為10.0 nmol/L，測量誤差±5%時，各組份在濃度(μmol/L)為K(120.0)、Ca(0.1)、Na(30.0)、Mg(2.0)及 Vc(15.0)存在時，對MA的測定基本沒有影響。

2.6 樣品測定

移取1.0×10-4mol/L的MA，用稀釋后的伊力牛奶定容，配成含1.0×10-5mol/L MA的加標牛奶樣品。按照實驗方法測定樣品加入后Mn:ZnS QDs的ΔPL，并根據(jù)線性方程計算溶液中的MA含量，結(jié)果列于表2，樣品加標回收率90.05%～98.08%，說明本方法具有較高的準確度。

3 結(jié)束語

本文根據(jù) MA對谷胱甘肽包覆的 Mn:ZnS QDs磷光的猝滅現(xiàn)象，通過研究MA與Mn:ZnS QDs作用時間、MA對 Mn:ZnS QDs磷光的猝滅規(guī)律、Mn:ZnS QDs對共存物質(zhì)響應(yīng)的選擇性，建立了以Mn:ZnS QDs為磷光探針測定牛奶樣品中MA的新方法。實驗結(jié)果表明，本方法操作簡便，檢出限低，具有較高的準確度和較好的選擇性。

［1］ Friedel B, Greulich W S. Preparation of monodisperse, submicrometer carbon spheres by pyrolysis of melamineformaldehyde resin[J]. Small, 2006, 2(7):859-863．

［2］ Lund K.H., Petersen J. H. Migration of formaldehyde and melamine monomers form kitchen and tableware made of melamine plastic[J]. Food Additives and Contaminants, 2006, 23:948-955．

［3］ 林祥梅，王建峰，賈廣樂，等．三聚氰胺的毒性研究[J]．毒理學雜志,2008, 22(3):216-218．

［4］ 中國計量科學研究所. GB/T22400-2008, 原料乳中三聚氰胺快速檢測液相色譜法[S]．北京：中國標準出版社，2008．

［5］ 中國計量科學研究所．GB/T22388-2008, 原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法[S]．北京：中國標準出版社，2008,．19(1)：66-72．

［6］ 孫春燕，張民偉，李宏坤，等. 金納米粒子比色探針檢測牛奶及雞蛋中的三聚氰胺[J]，分析化學，2012,40(3)：386-390.

［7］ 費瑤，郭涵，奚煥祥，等. 2-硫代巴比妥酸修飾金納米探針高靈敏比色檢測三聚氰胺[J]. 應(yīng)用化學，2014,31(4):496-501.

［8］ 井偉，李小晶，呂水源，等. CdS修飾玻碳電極電化學發(fā)光法檢測三聚氰胺[J].分析科學學報，2011,27(5):607-610.

［9］ 曲干，張冠男，蘇艷，等. 表面增強拉曼散射效應(yīng)無標記、無分離檢測三聚氰胺[J]. 分析化學，2014,42(7):1022-1027.

［10］Resch-Genger U., Grabolle M., Cavaliere-Jaricot S., et al. Quantum dots versus organic dyes as fluorescent labels[J]. Nature Methods, 2008, 5(9):763-775.

［11］ Traviesa-Alvarez M., Sánchez-Barragán I., Costa-Fernández M., et al. Room temperature phosphorescence optosensing of benzo[a] pyrene in water using halogenated molecularly imprinted polymers[J]. Analyst,2007,132(3): 218-223．

［12］Yu He，He-Fang Wang，Xiu-Ping Yan. Exploring Mn-doped ZnS quantum dots for the room–temperature phosphorescence detection of enoxacinin biological fluids[J]. Analytical Chemistry，2008，80(10):3832-3837.

Rapid Detection of Melamine in Milk With the Glutathione-coated Mn-doped ZnS Quantum Dots As a Phosphorescent Probe

LI Fang,YU Si-ying,YIN Wang-mei,CHEN Xiao-ying,ZHOU Li-you,WANGXing-die,WANG Huan
(School of Pharmaceutical and Chemical Engineering, Taizhou University, Zhejiang Jiaojiang 318000, China)

A new phosphorescent sensor method for determination of melamine in milk was developed based on phosphorescent quenching of glutathione-coated Mn-doped ZnS quantum dots (Mn:ZnS QDs) by MA. Experimental results show that a good linear relationship between the phosphorescent intensity quenched(ΔPL) and the concentration of MA can be obtained at the range of 8.0～70.0 nmol/L in the aqueous media with a detection limit 4.0 nmol/L. The calibration equation is ΔPL= 1.59cMA+ 15.17 with a correlation coefficient(r) 0.9965. The method has been used to determine MA in spiked samples of milk with 3.26% RSD, and the spiked recovery is in the range of 90.05%～98.08%.

Phosphorescent probe; MA; Mn:ZnS QDs; Phosphorescence quenching

O 657.39

： A

： 1671-0460（2015）05-1185-03

浙江省科技計劃項目，項目號：2013C37052；國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，項目號：201410350017；臺州市科技計劃項目，項目號：131KY08；浙江省大學生創(chuàng)新項目(新苗計劃)，項目號：2013R428020。

2015-02-01

李芳(1963-)，女，山西大同人，副教授，主要從事無機化學科研與教學工作。Email:tzclifang@tzc.edu.cn。