用于果蔬中敌草快拉曼增强光谱法及其试剂配方的制作方法

本发明是关于一种农药类残留物的快速检测技术，尤其涉及水果和蔬菜中敌草快现场快速检测的拉曼光谱法、试剂配方及使用方法。
背景技术：
：食品安全是一项关于国计民生的“民心工程”，直接关系到广大人民群众的身体健康和生命安全。而且，食品安全事件波及面广，尤其在农业生产中施用农药后，一部分农药直接或间接残留于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品以及土壤和水体中，对人类健康安全乃至生活环境构成越来越严重的威胁。因此，能够安全、快速、有效的检测出瓜果蔬菜等农产品的农药残留技术成为科研工作者共同关注的问题。敌草快，纯品为无色至淡黄色结晶，又名利农，一般用于传导性触杀灭生性除草剂，可迅速被绿色植物组织吸收，与土壤接触后很快失去活性，用于大田、果园、非耕地、收割前等除草，也可以用作马铃薯和地瓜的茎叶催枯。毒理学资料表明敌草快属中等毒类除草剂，其二溴化物对人的致死量约为6～12g，敌草快在胃肠道受细菌作用而降解，故其经胃肠道吸收少，吸收后随血流分布至全身器官、组织，其中以肝、肾浓度较高。其代谢产物的毒性较其原形低，肠道微生物对代谢起主要作用。主要通过肾脏排泄，亦有相当量通过胆汁排泄。因此，使用过敌草快的瓜果蔬菜中含有的农药残留会对人身体造成严重损害。目前常用检测敌草快的方法有气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法、方波伏安法及这些方法与质谱的联用技术等。气相色谱/质谱法和液相色谱/质谱法是我们国家推荐的标准方法，而常规色谱法都需要繁琐耗时的样品前处理过程，且分析时间长。表面增强拉曼散射(sers)通常发生在粗糙的金、银等贵金属表面。sers的电磁场增强机理认为，当入射激光照射到贵金属表面时，表面等离子体会被激发而导致局域电场的增强，最终引起拉曼散射的极大增强。因此，当分子吸附或非常接近具有sers活性的基底表面时，分子的拉曼信号会被极大地增强。sers检测技术由于具有灵敏度高、检测速度快、检测限极低及能够实现无损分析等优点已发展成为一种被广泛应用于表面科学、分析科学以及生命科学等领域的有力工具。本文提出了一种利用sers技术检测敌草快含量的方法，该方法操作过程简单，检测速度快，最低检测限可以达到10－8mol/l，有望发展成为一种应用于敌草快及其它类似农药残留检测的常用方法。技术实现要素：本发明的目的是提供一种水果和蔬菜中残留敌草快的快速检测方法，采用提取技术和表面增强拉曼散射对水果和蔬菜中残留敌草快进行快速检测，成本低廉，可现场应用。为适应上述需求，本发明提供简单的水果和蔬菜(如草莓、白菜等)前处理方法，提供检测试剂配方及其制备方法，提供敌草快现场快速检测的定性和定量分析方法。其步骤如下：1.提取：用去离子水作为试样提取试剂，将蔬菜或水果打碎成浆汁状，准确称取试样3.0g，加入3ml去离子水旋窝混匀，于离心机中在8000～10000rpm下离心5～10min，吸取离心后的上层清液，用0.22μm滤膜过滤，取滤液待测。2.检测：将滤液加入至预先加好一定量试剂a和b的检测池中，涡旋或摇振均匀，置于便携式拉曼快检仪检测室中进行拉曼光谱扫描，采集拉曼光谱图，拉曼谱图中如在1593cm-1(波数误差<10cm-1)处有特征峰，则判断样品添加了敌草快，反之则判定样品没有添加敌草快。本发明的拉曼增强光谱法，所述水均为二次蒸馏水或去离子水。3.试剂：a为银胶体水溶液，按照公知的方法制备即可；试剂b为可使a凝聚的含cl-的电介质，cl-浓度范围为0.1m～1m；ph为3-14。所述试剂的用量如下：(1)试剂a：100-300μl；(2)试剂b：100-300μl；(3)试样滤液：100-500μl。4.仪器：本发明所述便携式拉曼快检仪的激光光源发射波长为785nm。目前，中国检验检疫科学研究院、中检国研(北京)科技有限公司、必达泰克公司可提供满足测试要求的便携式拉曼光谱仪。利用本发明时，后期的数据采集及结果分析步骤如下：(1)用便携式拉曼光谱仪进行检测，激光能量参数选择300mw，积分时间10s，调节最佳拉曼峰强度。用具有背景扣除功能的数据处理软件进行数据处理，获得基线平坦的拉曼图谱，由于波数在200-300cm-1与2000-2200cm-1之间谱图无明显特征峰且谱图之间差别很小，所以选择300-2100cm-1之间作为本实验的考察范围。(2)根据所得敌草快水溶液增强拉曼图谱可知，敌草快在1081cm-1、1202cm-1、1248cm-1、1335cm-1、1395cm-1、1541cm-1、1593cm-1(波数误差均＜10cm-1)等处有拉曼增强峰，如在这些地方出现了拉曼峰，则可以确定敌草快的存在。在这些增强峰中，1593cm-1(波数误差<10cm-1)处的增强峰强度较大，当敌草快浓度较低时，此峰仍较为明显且该处峰与敌草快浓度有较为明确的线性关系，故该峰为敌草快的特征峰。对比阴性水果和蔬菜样品、阳性水果和蔬菜样品拉平基线后的拉曼光谱图，如1593cm-1(波数误差<10cm-1)处出现了明显的拉曼峰，且信噪比≥3，则初步判断为添加了敌草快的阳性样品，如1593cm-1(波数误差<10cm-1)处没有明显的峰，则初步判断为没有添加敌草快的阴性样品。因此，1593cm-1(波数误差<10cm-1)处的特征峰是检测食品中是否添加了敌草快的重要依据，通过该特征峰可以对水果和蔬菜样品敌草快进行初筛分析。(4)定量分析：根据1593cm-1(波数误差<10cm-1)特征频率处敌草快所对应的相对信号强度与其浓度的线性关系做标准曲线，用该标准曲线可对水果和蔬菜中敌草快进行定量分析。本发明的表面增强拉曼光谱法，样品前处理简单，无需过柱净化过程，直接用去离子水振荡提取，实验耗材成本低廉。通过拉曼谱图1593cm-1(波数误差<10cm-1)是否有敌草快特征峰，判断水果和蔬菜中是否添加敌草快。其水果检出限、线性范围以及回收率见表1，蔬菜检出限、线性范围以及回收率见表2。该方法操作简便快速，线性关系良好，分析结果直观可视，如使用便携式拉曼检测仪则可实现现场快速检测，可对果蔬中是否添加了敌草快进行现场快速的定量和定性检测。表1.水果中敌草快测定结果样品敌草快检出限(μg/kg)线性范围(μg/kg)回收率西瓜1010-150104.7％(50μg/l)草莓100100-50093.9％(350μg/l)表2.蔬菜中敌草快测定结果样品敌草快检出限(μg/kg)线性范围(μg/kg)回收率白菜33-80103.0％(50μg/kg)黄瓜1010-10093.5％(60μg/kg)土豆200200-100095.0％(500μg/kg)附图说明图1是敌草快标准品水溶液的表面增强拉曼光谱图；图2代表性水果(西瓜)阳性样品和阴性样品的表面增强拉曼光谱图(a.西瓜阳性样品；b.西瓜阴性样品)；图3代表性水果(西瓜)添加敌草快的标准曲线图图4代表性水果(草莓)阳性样品和阴性样品的表面增强拉曼光谱图(a.草莓阳性样品；b.草莓阴性样品)；图5代表性水果(草莓)添加敌草快的标准曲线图图6代表性蔬菜(白菜)阳性样品和阴性样品的表面增强拉曼光谱图(a.白菜阳性样品；b.白菜阴性样品)；图7代表性蔬菜(白菜)添加敌草快的标准曲线图图8代表性蔬菜(黄瓜)阳性样品和阴性样品的表面增强拉曼光谱图(a.黄瓜阳性样品；b.黄瓜阴性样品)；图9代表蔬菜(黄瓜)添加敌草快的标准曲线图图10代表性蔬菜(土豆)阳性样品和阴性样品的表面增强拉曼光谱图(a.土豆阳性样品；b.土豆阴性样品)；图11代表蔬菜(土豆)添加敌草快的标准曲线图具体实施方式实施例1一种用于果蔬中敌草快拉曼增强光谱法及其试剂配方，包括以下具体的步骤：1.样品制备：将水果打成浆汁状并称取3.0g，加入3ml去离子水混匀，在室温下8000rpm下离心10min，过0.22μm滤膜待测。2.取样：取100μl试剂a加入到检测池中；取nacl水溶液100μl加入到预先加好试剂a的检测池中；取滤液300μl加入到预先加好试剂a和nacl的检测池中，待测。3.检测：采用由中国检验检疫科学研究院研制的便携式拉曼光谱仪进行检测，激光光源发射波长为785nm，激光能量参数选择300mw，积分时间10s，调节最佳拉曼峰强度。用具有背景扣除功能的数据处理软件进行数据处理，获得基线平坦的拉曼图谱，选择300-2000cm-1之间作为本实验的考察范围。初筛分析，由拉曼谱图可看出1593cm-1(波数误差<10cm-1)处没有明显的峰，则初步判断该样品为没有添加敌草快的水果。实施例2一种用于果蔬中敌草快拉曼增强光谱法及其试剂配方，包括以下具体的步骤：1.样品制备：将蔬菜打成浆汁状并称取3.0g，加入3ml去离子水混匀，在室温下10000rpm下离心15min，过0.22μm滤膜待测。2.取样：取100μl试剂a加入到检测池中；取的nacl水溶液100μl加入到预先加好试剂a的检测池中；取滤液300μl加入到预先加好试剂a和nacl的检测池中，待测。4.检测：采用由中国检验检疫科学研究院研制的便携式拉曼光谱仪进行检测，激光能量参数选择300mw，调节最佳拉曼峰强度。用具有背景扣除功能的数据处理软件进行数据处理，获得基线平坦的拉曼图谱，选择300-2000cm-1之间作为本实验的考察范围。初筛分析，由拉曼谱图可看出1593cm-1(波数误差<10cm-1)处没有明显的峰，则初步判断该样品为没有添加敌草快。当前第1页12