一种基于金纳米可视化检测硫氰酸根离子的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于金纳米可视化检测硫氰酸根离子的方法，属于分析技术领 域。
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【背景技术】
[0003] 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(第一批)》中，明确规定乳及乳制品中硫氰酸钠属于违法添加物质。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。过量摄入可引起急、慢性中毒，轻 度中毒表现为眼及上呼吸道刺激症状，重度中毒表现为意识丧失，常伴发脑水肿和呼吸衰 竭。慢性毒性主要是抑制碘的转运和甲状腺激素合成。尤其对胎儿和婴儿的智力和神经系 统发育存在较大的风险。
[0004] 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（IonChromatography)、毛细管电泳法（CapillaryElectrophoresis)、 表面共振能量转移（SurfaceResonanceEnergyTransfer)和焚光法（Fluorometry)等。卫 生部推荐的硫氰酸盐测定方法是离子色谱法，该方法检测灵敏度为〇. 1mg/kg。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。
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【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种基于金纳米的比色法以快速、简单、灵敏的检测牛奶中 的硫氰酸根。
[0007] 本发明的技术方案：一种基于金纳米比色法实现硫氰酸根离子可视化检测的方 法。将表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB)加入到金纳米溶胶中会使得纳米颗粒发 生聚集，此时溶液为蓝色，当金纳米溶胶中存在硫氰酸根离子时，硫氰酸根离子吸附在金纳 米表面，会抑制纳米粒子的聚集，溶液由蓝色变为紫红色，随着硫氰酸根离子浓度的提高， 由CTAB导致的金纳米的聚集程度减弱，溶液颜色由蓝色变为红色。利用溶液紫外吸收光谱 的吸光度比值A65(lnm/A52(lnm以及溶液颜色的变化判断硫氰酸盐的浓度。
[0008] 本发明主要包括以下几个步骤：金纳米粒子（AuNPs)的制备；硫氰酸根离子的检 测；样品的预处理；实际样品的检测。
[0009] 一种基于金纳米比色法实现硫氰酸根离子可视化检测的方法，主要包括以下几个 步骤： (1)金纳米粒子（AuNPs)的制备 本实验中所使用的玻璃器皿均经过王水浸泡，二次超纯水清洗，100 °C下烘干备用； 向250mL三口烧瓶中加入1mM氯金酸水溶液100mL，充分搅拌下加热至沸腾，匀速搅拌下 快速加入5mL38.8mM柠檬酸三钠水溶液，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15min，冷却后，4°C下保存，即制得金纳米溶液，浓度为15nM，纳米金粒 径为13nm; (2)硫氰酸根离子的检测 取9份400yl浓度为15nM的金纳米溶液，分别向金纳米溶液中加入不同浓度的硫氰 酸根离子，加缓冲溶液PBS(0. 01M，Na2HP04_NaH2P04,pH=7. 0)稀释，使9份混合溶液中硫氰 酸根离子的最终浓度分别为 〇uM、0. 1yM、0. 3yM、0. 5yM、0. 7yM、0. 9yM、l. 1yM、 1. 3yM、1. 5yM，9份混合溶液的最终体积均为2mL，室温下放置5分钟后，分别向上述9 份混合溶液中加入10UL浓度为10_4M的表面活性剂CTAB，此时各混合溶液中CTAB的浓 度为0. 5yM，观察溶液颜色变化并测定吸光度比值A65(lnm/A52(lmi，目视观察到溶液颜色随着 硫氰酸盐浓度的提高，溶液的颜色逐渐由蓝色变为-紫红色-红色，金纳米逐渐呈现分散状 态。目视观察的检测限为〇. 1UM，当测定吸光度比值A65(lmi/A52(lnm时，随着硫氰酸盐浓度的 增大而吸光度比值A65(lnm/A52(lnm逐渐减小，吸光度比值A65(lnm/A52(lnm与硫氰酸根浓度在0-1. 5 yM范围内呈线性关系，检测限为6.5nM。
[0010] (3)样品的预处理 液态奶的预处理：将2g液态奶加入到1. 5mL质量分数为10%的三氯乙酸溶液和5. 0mL乙腈的混合溶液中以除去牛奶样品中的蛋白质和脂肪，然后将样品超声震荡15分钟后 转移到离心管中，12000rpmmirT1转速下离心15min，取上清液，并将上清液通过0. 22ym 膜过滤器移去脂肪，取滤液，将滤液的pH调至6. 8,12000rpmmirT1转速下离心后，取上清 液再次通过0.22ym膜过滤器过滤，然后将滤液用二次超纯水定容至10mL，即得样品溶 液； 婴儿配方奶粉的预处理：首先取2.0mL水溶解0.6g样品，再加入到1.5mL质量分数 为10%的三氯乙酸溶液和5.OmL乙腈的混合溶液中，超声震荡15min后将混合溶液移至离 心管中，12000rpmmirT1转速下离心15min，取上清液通过0. 22ym膜过滤器移去脂肪， 取滤液，将滤液的pH调制6. 8,12000rpmmirT1转速下离心后，取上清液再次通过0. 22ym 膜过滤器过滤，然后将滤液用二次超纯水定容至10mL，即得样品溶液； (4)样品的检测 取100yL样品溶液加入到400yL浓度为15nM的金纳米溶液中，用PBS缓冲溶液稀 释至2mL，向混合体系中加入10yL浓度为10_4M的表面活性剂CTAB，观察溶液颜色变化 并测定吸光度比值A65(lnm/A52(lnm，计算样品回收率。
[0011] 本发明的有益效果：本发明设计了一种基于金纳米比色法检测硫氰酸根离子方 法，可简单、快速、灵敏的检测牛奶中的硫氰酸根离子，检测总时间低于30min，为今后的生 产、监管提供了方便，可满足国内对其生产、监管的需要。
【附图说明】
[0012]图1为硫氰酸根离子存在和不存在时CTAB与金纳米溶液作用后的紫外吸收光谱 图； 图2为0. 5yM表面活性剂CTAB存在下，紫外吸收光谱比值A65(lmi/A52(lnm与硫氰酸根 离子的浓度的线性关系图。
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【具体实施方式】
[0014] 实施例1 : 本实验中所使用的玻璃器皿均经过王水浸泡，二次超纯水清洗，100 °C下烘干备用； 向250mL三口烧瓶中加入1mM氯金酸水溶液100mL，充分搅拌下加热至沸腾，匀速搅拌下 快速加入5mL38.8mM柠檬酸三钠水溶液，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15min，冷却后，4°C下保存，即制得金纳米溶液，浓度为15nM，纳米金粒 径为13nm; 实施例2 : 取9份400yl浓度为15nM的金纳米溶液，分别向金纳米溶液中加入不同浓度的硫氰 酸根离子，加缓冲溶液PBS(0. 01M，Na2HP04_NaH2P04,pH=7. 0)稀释，使9份混合溶液中硫氰 酸根离子的最终浓度分别为 〇uM、0. 1y