本發(fā)明涉及分析化學(xué)領(lǐng)域,具體是一種測定山梨酸的表面增強(qiáng)拉曼散射光譜方法。
背景技術(shù):
山梨酸,簡稱sa,學(xué)名為2,4-已二烯酸,其飽和水溶液ph值為3.6,微溶于水,而溶于有機(jī)溶劑,對(duì)光、熱具有較好的穩(wěn)定性,但在空氣中長期放置易被氧化著色;對(duì)于霉菌、酵母菌以及好氣性細(xì)菌具有較好的抑制作用,其防腐作用的ph值范圍為5~6,防腐效果隨ph值升高而降低。山梨酸及其鉀、鈉鹽類是我國允許使用并制定有相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的食品防腐劑,由于山梨酸類防腐劑安全性高、毒性小,常用作果醬、果汁、榨菜等食品的防霉劑。但是如果食品中添加的山梨酸超標(biāo)嚴(yán)重,消費(fèi)者長期服用,在一定程度上會(huì)抑制骨骼生長,危害腎、肝臟的健康。所以獲得能夠更低濃度檢測山梨酸的新方法研究十分必要。
食品中山梨酸(及其鉀、鈉鹽)的測定方法有分光光度法、毛細(xì)管電泳法、色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法等。在上述有關(guān)山梨酸及其鹽類的測定方法中,有的操作復(fù)雜,有點(diǎn)使用儀器昂貴,儀器操作者需要一定的技能,且檢測靈敏度不夠,干擾大,體系的穩(wěn)定性不高等。
高表面增強(qiáng)拉曼光譜(sers)活性納米溶膠的制備,作為sers活性基底的增強(qiáng)因子可以達(dá)到106倍,在使用拉曼光譜測定吸附在這些特殊表面的目標(biāo)物時(shí),目標(biāo)物的拉曼信號(hào)可以得到極大增強(qiáng),甚至可以實(shí)現(xiàn)單分子量級(jí)的檢測,從而使得利用sers測定低濃度的樣品成為可能,拉曼光譜的分析靈敏度自此產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍??梢栽诒砻婵茖W(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,目前有很多的貴金屬基底被報(bào)道,因?yàn)樘结樂肿游交蚪咏饘偌{米粒子所產(chǎn)生的熱點(diǎn)時(shí)會(huì)使此處的電磁場得到數(shù)量級(jí)倍數(shù)的增強(qiáng),從而增強(qiáng)了sers信號(hào)。sers法有極高的靈敏度,在化學(xué)、生物、環(huán)境、材料等領(lǐng)域得到極大的關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種測定山梨酸的表面增強(qiáng)拉曼散射光譜方法。這種方法穩(wěn)定性好、選擇性好、靈敏度高。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種測定山梨酸的表面增強(qiáng)拉曼散射光譜方法,包括如下步驟:
(1)制備已知濃度的山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體系:于刻度試管中,分別加入10μl-50μl47μmol/l山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,再依次分別加入100μl-200μl0.1%h2o2溶液,80μl-150μl0.15mo1/lh2so4溶液,搖勻,室溫反應(yīng)40分鐘,加入10μl-60μl500mg/l硫代巴比妥酸溶液,搖勻,置沸水浴中加熱20分鐘,冷卻至室溫,再加入400μl-800μl0.325mmol/l納米金溶膠,10μl-80μl80μmol/lalcl3溶液,混合均勻,用二次蒸餾水定容至2.0ml;
(2)制備空白對(duì)照溶液體系:用步驟(1)的方法不加山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液制備空白對(duì)照溶液體系;
(3)分別取按步驟(1)、(2)制備的山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體系及空白對(duì)照溶液體系適量置于石英比色皿中,在拉曼光譜儀上,設(shè)定儀器參數(shù),掃描獲得體系的表面增強(qiáng)拉曼光譜,測定1280cm-1處的表面增強(qiáng)拉曼峰強(qiáng)度值為i,同時(shí)測定空白對(duì)照溶液體系的表面增強(qiáng)拉曼峰強(qiáng)度值為i0,計(jì)算δi=i-i0;
(4)以δi對(duì)山梨酸的濃度關(guān)系做工作曲線;
(5)依照步驟(1)的方法制備樣品溶液,其中加入的山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液替換為樣品溶液,并按步驟(3)的方法測定樣品溶液的表面增強(qiáng)拉曼峰強(qiáng)度值為i樣品,計(jì)算δi樣品=i樣品-i0;
(6)依據(jù)步驟(4)的工作曲線,計(jì)算出樣品溶液山梨酸的含量。
所述的納米金溶膠的制備是:
在錐形瓶中加入5ml1.8mol/l乙二醇溶液,67μl97mmol/lhaucl4,400μl0.5mol/l三乙醇胺溶液,用二次蒸餾水定容到20ml,混勻,將錐形瓶置于光波爐中,調(diào)節(jié)溫度為150℃,反應(yīng)10分鐘,冷卻,得到納米金溶膠,以au計(jì)算濃度為0.325mmol/l。該光波法制備的納米金溶膠的方法為現(xiàn)有技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的原理是:
在酸性條件下,山梨酸被過氧化氫氧化生成丙二醛,與硫代巴比妥酸反生顯色反應(yīng)生成3,5,5-三甲基惡唑-2,4-二酮產(chǎn)物,以此產(chǎn)物作為分子探針與納米金溶膠結(jié)合而產(chǎn)生表面增強(qiáng)拉曼光譜效應(yīng),當(dāng)有alcl3溶液存在時(shí),能增加表面增強(qiáng)拉曼光譜的靈敏度,并且在一定范圍內(nèi),隨著山梨酸濃度的增大,其表面增強(qiáng)拉曼光譜效應(yīng)線性增強(qiáng),據(jù)此可建立檢測山梨酸的表面增強(qiáng)拉曼光譜定量分析方法。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:與現(xiàn)有的方法相比,這種測定方法選擇性好、體系穩(wěn)定性好、靈敏度高。
附圖說明
圖1為實(shí)施例中的部分表面增強(qiáng)拉曼光譜圖。
圖中,(a):0.0075%h2o2+9mmol/lh2so4+12.5mg/l硫代巴比妥酸+0.0975mmol/l納米金溶膠+2μmol/lalcl3;(b):a+0.235μmol/l山梨酸;(c):a+0.47μmol/l山梨酸;(d):a+0.705μmol/l山梨酸;(e):a+0.94μmol/l山梨酸;(f):a+1.175μmol/l山梨酸。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述,但不是對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例:
一種測定山梨酸的表面增強(qiáng)拉曼散射光譜方法,包括如下步驟:
(1)制備已知濃度的山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體系:于刻度試管中,分別加入10μl、20μl、30μl、40μl、50μl47μmol/l山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,再依次分別加入150μl0.1%h2o2溶液,120μl0.15mo1/lh2so4溶液,搖勻,室溫反應(yīng)40分鐘,加入50μl500mg/l硫代巴比妥酸溶液,搖勻,置沸水浴中加熱20分鐘,冷卻至室溫,再加入600μl0.325mmol/l納米金溶膠50μl80μmol/lalcl3,混合均勻,用二次蒸餾水定容至2.0ml;
(2)制備空白對(duì)照溶液體系:用步驟(1)的方法不加山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液制備空白對(duì)照溶液體系;
(3)分別取按步驟(1)、(2)制備的山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體系及空白對(duì)照溶液體系的溶液適量置于石英比色皿中,在dxrsmart拉曼光譜儀上,設(shè)定儀器參數(shù),光功率為2.5mw,采集時(shí)間為3s,掃描獲得體系的表面增強(qiáng)拉曼光譜,見圖1,測定1280cm-1處的表面增強(qiáng)拉曼峰強(qiáng)度值為i,同時(shí)測定空白對(duì)照溶液體系的表面增強(qiáng)拉曼峰強(qiáng)度值為i0,計(jì)算δi=i-i0;
(4)以δi對(duì)山梨酸的濃度關(guān)系做工作曲線,獲得線性回歸方程為δi=1385c-159,其中山梨酸濃度c的單位為μmol/l,測定線性范圍為0.235-1.175μmol/l,檢出限為0.03μmol/l山梨酸;
(5)樣品測定:稱取購自某大型超市的標(biāo)稱含有山梨酸防腐劑的話梅、山楂片、醬油三種產(chǎn)品,精確稱取3.9100g已磨細(xì)的樣品溶入50ml蒸餾水中,轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中用蒸餾水定容、搖勻。移取10ml此溶液于250ml分液漏斗中,滴加0.15mol/lh2so4溶液調(diào)整ph至2.0,加入100ml氯仿振蕩提取山梨酸10分鐘。靜置后將大部分氯仿有機(jī)相轉(zhuǎn)移至碘量瓶中,加入5.0g無水na2so4,振蕩后靜置。移取上述氯仿溶液50ml轉(zhuǎn)移至盛有25ml濃度為0.25mo1/lnahco3溶液的100ml分液漏斗中,振蕩提取山梨酸5分鐘后,靜置分層,分離棄去氯仿層,得到25ml樣品溶液,取此樣品溶液30μl,按步驟(1)-(3)的方法測定被測樣品溶液的表面增強(qiáng)拉曼峰強(qiáng)度值為i樣品,計(jì)算δi樣品=i0-i樣品;
(6)依據(jù)步驟(4)的工作曲線,計(jì)算出被測樣品山梨酸的含量,測定結(jié)果:話梅為0.382mg/g、山楂片為0.645mg/g、醬油為0.843mg/g,測定結(jié)果與實(shí)際樣品中所標(biāo)注的山梨酸含量一致。
取按步驟(5)制備的3種樣品溶液,各10μl平行三份,加入濃度為4.7μmol/l的山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液10μl,進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),求得回收率分別為95.1%、97.1%、104%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7%、3.6%、4.8%。