快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法。該方法在用強(qiáng)溶劑將目標(biāo)物完全提取出來(lái)的同時(shí)，用弱溶劑將聚合物沉淀去除；然后將表面增強(qiáng)試劑與待測(cè)液混合，離心，去除部分上清液，剩余部分振蕩或超聲混勻使納米顆粒重新分散均勻后再進(jìn)行表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試；當(dāng)633，1013，1172，1327，1537，1592cm

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法
本專利技術(shù)涉及一種檢測(cè)方法，屬于食品接觸塑料材料或制品中熒光增白劑FWA199的檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法。
技術(shù)介紹
隨著塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)塑料制品包括外觀性能在內(nèi)的各項(xiàng)性能要求不斷提高，因此用熒光增白劑來(lái)改善著色塑料制品的外觀性能已越來(lái)越受到關(guān)注。熒光增白劑(Fluorescentwhiteningagents，F(xiàn)WAs)是一種無(wú)色的熒光染料，在紫外光的照射下，可激發(fā)出藍(lán)、紫光，與基礎(chǔ)物質(zhì)的黃光互補(bǔ)而具有增白的效果。迄今為止，F(xiàn)WAs在塑料包裝材料中使用可以提高產(chǎn)品的白度和艷度，從而提高塑料包裝材料的外觀性能。盡管有限的研究表明，通過(guò)對(duì)人體健康和環(huán)境影響進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估顯示FWAs在目前的使用情況下風(fēng)險(xiǎn)較小，但是由于FWAs普遍含有芳香胺基結(jié)構(gòu)和苯乙烯基結(jié)構(gòu)的化合物，在毒理上具有潛在的致癌性，因此，中國(guó)(GB9685-2016)、歐盟(2002/72/EC)和美國(guó)(CodeofFederalRegulations2006)等國(guó)家都制定了允許用于生產(chǎn)塑料食品接觸材料和制品的添加劑清單(肯定列表)，同時(shí)也規(guī)定了相關(guān)的限用量和/或特定遷移量。4，4'-雙[2-(鄰氰苯基)乙烯基]苯(FWA199)作為重要的熒光增白劑之一在食品接觸塑料制品中廣泛應(yīng)用，然而其過(guò)量添加和遷移溶出對(duì)人體健康存在著巨大的威脅(焦艷娜等，色譜，2013，31(1):83-87)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)FWA199的檢測(cè)主要采用液相色譜法(湯娟等，色譜，2014，32(11):1230-1235；吳鐘玲等，現(xiàn)代食品科技，2013，29(11):2757-2761)，上述檢測(cè)方法操作較為復(fù)雜、耗時(shí)，儀器成本昂貴，且所用溶劑、流動(dòng)相具有較大的毒性和腐蝕性。同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量安全和風(fēng)險(xiǎn)分析表明，目前的食品接觸塑料材料或制品中FWA199迫切需要建立一種快速、原位的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法。本專利技術(shù)以強(qiáng)溶劑溶解食品接觸塑料材料或制品，弱溶劑沉淀高聚物離心，微孔濾膜過(guò)濾后建立了基質(zhì)復(fù)雜的食品接觸塑料制品中FWA199含量的SERS快速分析方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法。該方法在用強(qiáng)溶劑將目標(biāo)物完全提取出來(lái)的同時(shí)，用弱溶劑將聚合物沉淀去除以避免高分子基質(zhì)在SERS測(cè)試過(guò)程中的干擾，可快速地利用表面增強(qiáng)拉曼光譜定量分析食品接觸塑料制品中FWA199含量。該方法操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確率高。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：一種快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法，其特征是，包括以下步驟：(1)前處理：稱取剪碎或切碎的食品接觸塑料材料或制品的樣品，加入強(qiáng)溶劑完全溶解后，加入弱溶劑沉淀高分子基體，微孔濾膜過(guò)濾，待測(cè)；(2)表面增強(qiáng)試劑的制備：采用氯金酸(或其鹽)溶液與檸檬酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，制備粒徑為11nm～49nm的金溶膠；(3)測(cè)試：將表面增強(qiáng)試劑與待測(cè)液按體積比2～6：1混合，離心，去除部分上清液，然后剩余部分振蕩或超聲混勻使納米顆粒重新分散均勻，吸取混勻液于載體上進(jìn)行表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試，每個(gè)樣品隨機(jī)采集多次；(5)定性：經(jīng)表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試，當(dāng)633，1013，1172，1327，1537，1592cm-1處存在明顯特征拉曼峰時(shí)，則樣品中存在熒光增白劑FWA199；(6)定量：以1172cm-1處的特征拉曼峰作為定量峰，根據(jù)熒光增白劑FWA199的拉曼光譜信號(hào)的響應(yīng)強(qiáng)度與含量的線性比例關(guān)系得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，從而對(duì)樣品中的熒光增白劑FWA199進(jìn)行快速定量檢測(cè)。本專利技術(shù)的食品接觸塑料材料或制品的材質(zhì)為：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯(包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等)、聚丙烯或者聚碳酸酯。本專利技術(shù)步驟(1)的強(qiáng)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氫呋喃(THF)、乙酸乙酯或二氯甲烷，其中，針對(duì)聚苯乙烯的優(yōu)選強(qiáng)溶劑為乙酸乙酯，針對(duì)聚氯乙烯的優(yōu)選強(qiáng)溶劑為四氫呋喃(THF)。本專利技術(shù)步驟(1)的弱溶劑為甲醇、乙腈或正己烷，其中針對(duì)聚苯乙烯或聚氯乙烯的優(yōu)選溶劑為甲醇。優(yōu)選的，步驟(1)前處理：稱取0.1-0.5g(精確至0.001g)剪碎或切碎的樣品于100mL具塞錐形瓶中，加入3-10mL強(qiáng)溶劑完全溶解后，加入15-40mL弱溶劑沉淀高分子基體，經(jīng)0.22μm微孔濾膜過(guò)濾，得到待測(cè)液。優(yōu)選的，步驟(2)表面增強(qiáng)試劑的制備：精確稱取1.0000-1.5000g氯金酸或其鹽，用45-50mL水配置成氯金酸或其鹽溶液；精確稱取0.1157-0.2314g檸檬酸鈉，用5mL水配置成檸檬酸鈉溶液；量取1.0-3.0mL氯金酸或其鹽溶液加入精確控溫110-130℃、800-1200r.p.m.恒速攪拌的100g水中，待數(shù)分鐘溫度穩(wěn)定后，一次性快速加入1.8-4.0mL檸檬酸鈉水溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)40-60min，自然冷卻至室溫，陰涼避光處存放。所述的精確控溫方式為油浴或其他加熱方式。優(yōu)選的，步驟(3)測(cè)試：將表面增強(qiáng)試劑與待測(cè)液按體積比2～6：1混合使總體積為1mL，以8000-12000r.p.m.離心8-12分鐘，去除400-800μL上清液，然后剩余部分超聲或震蕩使納米顆粒重新分散均勻，吸取200-400μL混勻液于載體上進(jìn)行表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試，每個(gè)樣品隨機(jī)采集多次。所述的載體為玻璃片、鈦片或塑料培養(yǎng)基。所述的儀器參數(shù)條件如下：拉曼光譜儀發(fā)射激光波長(zhǎng)為785nm，固定激光功率為100-200mW，掃描范圍3500～200cm-1，積分時(shí)間為2-10s，每個(gè)點(diǎn)掃描5次取平均值。本專利技術(shù)的有益效果：(1)本專利技術(shù)對(duì)食品接觸塑料制品中FWA199含量的表面增強(qiáng)拉曼光譜快速檢測(cè)方法進(jìn)行了研究，塑料樣品經(jīng)強(qiáng)溶劑溶解、弱溶劑沉淀高分子基體，在將目標(biāo)物快速、完全提取出來(lái)的同時(shí)，將有機(jī)高分子聚合物沉淀去除以避免對(duì)拉曼測(cè)試的干擾；(2)表面增強(qiáng)試劑與待測(cè)液混合、離心，在使疏水的目標(biāo)物靠近、吸附在納米增強(qiáng)顆粒表面的同時(shí)，將混合物進(jìn)行濃縮以取得優(yōu)化、穩(wěn)定的表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)；(3)理論計(jì)算輔助標(biāo)準(zhǔn)樣品拉曼測(cè)試多手段獲取FWA199的標(biāo)準(zhǔn)拉曼光譜數(shù)據(jù)，以對(duì)實(shí)際樣品中目標(biāo)物進(jìn)行準(zhǔn)確的定性、定量檢測(cè)。本專利技術(shù)方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確，表面增強(qiáng)試劑成本低，便于攜帶、存放，可用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。附圖說(shuō)明圖1為不同摩爾比(檸檬酸鈉/Au3+)所得金溶膠的UV-vis光譜；圖2為不同摩爾比(檸檬酸鈉/Au3+)所得金溶膠的HR-TEM和粒徑分布圖；A圖為HR-TEM圖，粒徑依次為11、15、27和49nm；B圖為粒徑分布圖；圖3為FWA199的分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化圖；圖4為FWA199的理論計(jì)算拉曼光譜和固體標(biāo)準(zhǔn)品實(shí)驗(yàn)拉曼光譜的比較；圖5為不同濃度(自上往下濃度分別為：1.0μM、0.5μM、0.1μM、0.07μM、0.05μM、0.03μM、0.01μM、0.007μM、0.005μM、0.003μM，溶劑DMF/甲醇)FWA199標(biāo)準(zhǔn)溶液的SERS圖譜；圖6為SERS1172cm-1特征峰處監(jiān)測(cè)FWA199的吸附曲線(3.0-1000nM)；圖7為SERS1172cm-1特征峰的校準(zhǔn)曲線(3.0-70nM)；圖8為本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法，其特征是，包括以下步驟：(1)前處理：稱取剪碎或切碎的食品接觸塑料材料或制品的樣品，加入強(qiáng)溶劑完全溶解后，加入弱溶劑沉淀高分子基體，微孔濾膜過(guò)濾，得到待測(cè)液；(2)表面增強(qiáng)試劑的制備：采用氯金酸或其鹽的溶液與檸檬酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，制備粒徑為11nm～49nm的金溶膠，作為表面增強(qiáng)試劑；(3)測(cè)試：將表面增強(qiáng)試劑與待測(cè)液按體積比2～6：1混合，離心，去除部分上清液，然后剩余部分振蕩或超聲混勻使納米顆粒重新分散均勻，吸取混勻液于載體上進(jìn)行表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試；(5)定性：經(jīng)表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試，當(dāng)633cm

【技術(shù)特征摘要】
1.一種快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法，其特征是，包括以下步驟：(1)前處理：稱取剪碎或切碎的食品接觸塑料材料或制品的樣品，加入強(qiáng)溶劑完全溶解后，加入弱溶劑沉淀高分子基體，微孔濾膜過(guò)濾，得到待測(cè)液；(2)表面增強(qiáng)試劑的制備：采用氯金酸或其鹽的溶液與檸檬酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，制備粒徑為11nm～49nm的金溶膠，作為表面增強(qiáng)試劑；(3)測(cè)試：將表面增強(qiáng)試劑與待測(cè)液按體積比2～6：1混合，離心，去除部分上清液，然后剩余部分振蕩或超聲混勻使納米顆粒重新分散均勻，吸取混勻液于載體上進(jìn)行表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試；(5)定性：經(jīng)表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)試，當(dāng)633cm-1，1013cm-1，1172cm-1，1327cm-1，1537cm-1和1592cm-1處存在明顯特征拉曼峰時(shí)，則樣品中存在熒光增白劑FWA199；(6)定量：以1172cm-1處的特征拉曼峰作為定量峰，根據(jù)熒光增白劑FWA199的拉曼光譜信號(hào)的響應(yīng)強(qiáng)度與含量的線性比例關(guān)系得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，對(duì)樣品中的熒光增白劑FWA199進(jìn)行快速定量檢測(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法，其特征是，所述食品接觸塑料材料或制品的材質(zhì)為：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或者聚碳酸酯。3.如權(quán)利要求2所述的快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法，其特征是，所述步驟(1)的強(qiáng)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙酸乙酯或二氯甲烷；所述弱溶劑為甲醇、乙腈或正己烷。4.如權(quán)利要求3所述的快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法，其特征是，所述食品接觸塑料材料或制品的材質(zhì)為聚苯乙烯時(shí)，強(qiáng)溶劑為乙酸乙酯，弱溶劑為甲醇。5.如權(quán)利要求3所述的快速檢測(cè)熒光增白劑FWA199的表面增...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：項(xiàng)海波，劉慧彥，王樂(lè)，蘇志明，張建文，王麗虹，趙淑娟，周龍龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東,37