基于荧光共振能量转移对硫氰酸根离子进行检测的方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于荧光共振能量转移对牛奶中硫氰酸根离子进行检测的方法，步骤为：金纳米溶液胶的制备、荧光素-金纳米复合物的合成、硫氰酸根离子的检测、实际样品的检测等步骤。本发明根据硫氰酸根与金纳米表面的荧光素竞争结合导致金纳米-荧光素体系荧光恢复定量检测硫氰酸根离子，提供的检测方法所用的检测总时间低于30min，可简单、快速、灵敏的检测牛奶中的硫氰酸根离子，并且有很高的灵敏度，检测限为0.09nM，为以后的研究、生产、监管等提供了方便。
【专利说明】基于荧光共振能量转移对硫氰酸根离子进行检测的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于荧光共振能量转移对硫氰酸根离子进行检测的方法，属于分 析【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 硫氰酸盐是一种用于医疗、印染等多种行业的化工原料，存在于污水、工业废水以 及农药残渣中时，对环境、人体都有较大的影响。硫氰酸盐是乳过氧化物酶抗体系重要成分 之一，常被用作生鲜乳保鲜剂使用，但硫氰酸盐具有毒性，过量摄入可引起急性中毒；少量 摄入可抑制体内碘的转移而造成甲状腺肿。2008年12月12日，卫生部发布的食品中可能 违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第1批)中明确规定乳及乳制品中 硫氰酸钠属于违法添加物质。
[0003] 目前，硫氰酸根的检测方法主要有分光光度法（Spectrophotometry)、气相色谱法 (GC)、离子色谱法（Ion Chromatography)、毛细管电泳法（Capillary Electrophoresis)、 表面共振能量转移（Surface Resonance Energy Transfer)和突光法（Fluorometry)等，其 中离子色谱法较为常用。尽管这些方法灵敏度高，但样品的前处理步骤较多，相对费时，检 测费用较高，而且需要专业人员操作，使得不能广泛应用。目前，我国尚未发布牛奶中硫氰 酸根的检验方法标准，因此，需要建立一种快速、简单、灵敏的方法检测牛奶样品中硫氰酸 根的检测方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种基于荧光共振能量转移以快速、简单、灵敏的检测牛奶 中的硫氰酸根。将荧光素加入到柠檬酸三钠还原法制备的金纳米（AuNPs)溶液中，荧光素 通过共价键作用吸附到金纳米表面，由于荧光素和金纳米之间的荧光共振能量转移而导致 荧光素的荧光发生猝灭。当加入硫氰酸根后，硫氰酸根与荧光素竞争结合到金纳米表面，荧 光素离开金纳米表面荧光恢复。通过检测金纳米-荧光素体系的荧光恢复率对硫氰酸根进 行定量检测。
[0005] -种基于荧光共振能量转移对硫氰酸根离子进行检测的方法，具体步骤如下： (1) 金纳米溶液胶的制备： 将所有玻璃器皿洗净，用新制王水浸泡，再用超纯水洗涤后烘干，通过柠檬酸三钠还原 法制备金纳米溶液胶：向250 mL三口烧瓶中加入I mmol/L氯金酸水溶液100 mL充分搅 拌下加热至沸腾，搅动下快速加入38. 8 mmol/L柠檬酸三钠水溶液，使得金黄色的氯金酸水 溶液在2分钟内变为酒红色，继续冷凝回流15 min，自然冷却至室温，即制得金纳米溶胶， 4° C下保存备用； (2) 荧光素-金纳米复合物的合成： 把30 μ L浓度为I. OX 10_5mol的荧光素加入到上述制备好的200 μ L金纳米溶胶中孵 化5-20min，荧光素与金纳米表面的柠檬酸根通过共价偶联作用吸附到金纳米表面，得到荧 光素-金纳米复合物，备用； (3)硫氰酸根离子的检测： 分别把770 yL、0. Ol mol/L、pH6. 0-8. O的PBS缓冲溶液配制的不同质量的硫氰酸 钠添加到上述制备的荧光素-金纳米复合物中，使得溶液中硫氰酸根的最终浓度依次分 别为：0、1· 0、3· 0、5· 0、10· 0、15· 0、20· 0、25· 0、30· 0、35· 0、40· 0、50· 0、100· 0、200· 0 nmol/ L，即为硫氰酸根标样，室温下孵化反应IOmin后对其进行荧光测定，硫氰酸根存在时荧光 素-金纳米溶液在531nm处的荧光强度为I f,硫氰酸根浓度为0时荧光素-金纳米的荧光 强度为1〇,根据荧光恢复率=(If-Ic 1VIc)与硫氰酸根的浓度建立标准曲线，硫氰酸根的检测 限为0. 09nM，线性范围为1-40 nmol/L。
[0006] (4)实际样品检测： 液态奶的检测：向2g待测液态奶中加入不同浓度的硫氰酸根标样，再加入到I. 5mL质 量浓度为10%的三氯乙酸水溶液和5. OmL乙腈的混合溶液中，超声震荡15min后转移到离 心管中，12000 rpm/min转速下离心15min，取上清液，并通过0. 22 μ m膜过滤器移去脂肪， 再将滤液的PH调制6. 8离心后再次通过0. 22 μ m膜过滤器过滤，将滤液用二次超纯水稀释 至10mL，取100 μ L样品溶液加入到2mL上述制备的荧光素金-纳米复合物中，对其进行荧 光测定，硫氰酸根存在时样品在531nm处的荧光强度为I f，硫氰酸根浓度为0时样品的荧光 强度为1〇,算出荧光恢复率=(if-i〇)/i。后代入标准曲线，对应的横坐标的值即为液态奶中 硫氰酸根的量，测定样品回收率=液态奶中硫氰酸根测定值/ SCNl示样加入量X 100% ; 奶粉的检测：将〇. 6g待测奶粉用超纯2. OmL水溶解后加入不同浓度的硫氰酸根标样， 再加入到质量浓度为10%的三氯乙酸水溶液和5. OmL乙腈的混合溶液中，超声震荡15min 后转移到离心管中，12000 rpm/min转速下离心15min，取上清液，并通过0. 22 μ m膜过滤 器移去脂肪，再将滤液的PH调制6. 8离心后再次通过0. 22 μ m膜过滤器过滤，将滤液用二 次超纯水稀释至10mL，取100 μ L样品溶液加入到2mL上述制备的荧光素金-纳米复合物 中，对其进行荧光测定，硫氰酸根存在时样品在531nm处的荧光强度为I f，硫氰酸根浓度为 〇时样品的荧光强度为1〇,算出荧光恢复率=(If-IciVIc)后代入标准曲线，对应的横坐标的 值即为液态奶中硫氰酸根的量，测定样品回收率=奶粉中硫氰酸根的测定值/ SCNl示样加 入量X 100%。
[0007] 0· 01mol/L、ρΗ6· 0-8. 0的PBS缓冲溶液配置方法如下： 0. 2mol/L、pH6. 0-8. 0的PBS缓冲溶液的配方如下表所示：
【权利要求】
1. 一种基于荧光共振能量转移对硫氰酸根离子进行检测的方法，其特征在于：利用被 分析物硫氰酸根的竞争性取代金纳米表面的荧光素，荧光素与金纳米微粒之间的距离发生 变化，从而实现荧光恢复，包括以下步骤：金纳米粒子（AuNPs)的制备、金纳米-荧光素探针 的合成、硫氰酸根离子的检测；实际样品的检测。
2. -种基于荧光共振能量转移对硫氰酸根离子进行检测的方法，其特征在于： 具体步骤如下： (1) 金纳米溶液胶的制备： 将所有玻璃器皿洗净，用新制王水浸泡，再用超纯水洗涤后烘干，通过柠檬酸三钠还原 法制备金纳米溶液胶：向250 mL三口烧瓶中加入I mmol/L氯金酸水溶液100 mL充分搅 拌下加热至沸腾，搅动下快速加入38. 8 mmol/L柠檬酸三钠水溶液，使得金黄色的氯金酸水 溶液在2分钟内变为酒红色，继续冷凝回流15 min，自然冷却至室温，即制得金纳米溶胶， 4° C下保存备用； (2) 荧光素-金纳米复合物的合成： 把30 ii L浓度为I. OX KT5moI的荧光素加入到上述制备好的200 ii L金纳米溶胶中孵 化5-20min，荧光素与金纳米表面的柠檬酸根通过共价偶联作用吸附到金纳米表面，得到荧 光素-金纳米复合物，备用； (3) 硫氰酸根离子的检测： 分别把770 iiL、0. 01 mol/L、pH6. 0-8. 0的PBS缓冲溶液配制的不同浓度的硫氰酸 钠添加到上述制备的荧光素-金纳米复合物中，使得溶液中硫氰酸根的最终浓度依次分 别为：0、1. 0、3. 0、5. 0、10. 0、15. 0、20. 0、25. 0、30. 0、35. 0、40. 0、50. 0、100. 0、200. 0 nmol/ L，即为硫氰酸根标样，室温下孵化反应IOmin后对其进行荧光测定，硫氰酸根存在时荧光 素-金纳米溶液在531nm处的荧光强度为If,硫氰酸根浓度为0时荧光素-金纳米的荧光 强度为1〇,根据荧光恢复率=(If-Ic1VIc)与硫氰酸根的浓度建立标准曲线，硫氰酸根的检测 限为0. 09nM，线性范围为1-40 nmol/L ; (4) 实际样品检测： 液态奶的检测：向2g待测液态奶中加入不同浓度的硫氰酸根标样，再加入到I. 5mL质 量浓度为10%的三氯乙酸水溶液和5. OmL乙腈的混合溶液中，超声震荡15min后转移到离 心管中，12000 rpm/min转速下离心15min，取上清液，并通过0. 22 ii m膜过滤器移去脂肪， 再将滤液的PH调制6. 8离心后再次通过0. 22 y m膜过滤器过滤，将滤液用二次超纯水稀释 至10mL，取100 ii L样品溶液加入到2mL上述制备的荧光素金-纳米复合物中，对其进行荧 光测定，硫氰酸根存在时样品在531nm处的荧光强度为If，硫氰酸根浓度为0时样品的荧光 强度为1〇,算出荧光恢复率=仏-1〇)/1〇后代入标准曲线，对应的横坐标的值即为液态奶中 硫氰酸根的量，测定样品回收率=液态奶中硫氰酸根的测定值/ SCNl示样加入量X 100% ; 奶粉的检测：将〇. 6g待测奶粉用超纯2. OmL水溶解后加入不同浓度的硫氰酸根标样， 再加入到质量浓度为10%的三氯乙酸水溶液和5. OmL乙腈的混合溶液中，超声震荡15min 后转移到离心管中，12000 rpm/min转速下离心15min，取上清液，并通过0. 22 ii m膜过滤 器移去脂肪，再将滤液的PH调制6. 8离心后再次通过0. 22 y m膜过滤器过滤，将滤液用二 次超纯水稀释至10mL，取100 ii L样品溶液加入到2mL上述制备的荧光素金-纳米复合物 中，对其进行荧光测定，硫氰酸根存在时样品在531nm处的荧光强度为I f，硫氰酸根浓度为
【文档编号】G01N21/64GK104316501SQ201410555876
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】吴芳英, 宋娟, 万益群 申请人:南昌大学