一种利用循环伏安法检测饮料中柠檬黄浓度的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种利用循环伏安法快速检测饮料中柠檬黄浓度的方法。
【背景技术】
[0002] 柠檬黄是一种水溶性偶氮类合成色素之一，又名酒石黄，主要用于饮料的表面上 彩及化妆品的着色等。可以用于改善物质的视觉效果，但其使用量必须严格按照国家《食品 添加剂使用卫生标准》规定。这是由于其毒性的存在，如果长期使用或一次性过量使用柠檬 黄含量超标的食品，可能会引起哮喘、过敏以及儿童多动症。因此为了保证人们日常的健康 饮食，建立灵敏的柠檬黄含量的检测方法，监控其在食品中的添加量就具有了十分重要的 意义。目前，常用的检测柠檬黄的方法有高效液相色谱法、分光光度法、电化学方法等。由 于柠檬黄中含有的偶氮基团易参加电极反应，为建立电化学方法检测柠檬黄提供基础。化 学修饰电极是通过人为的对电极表面进行分子设计，将具有优良化学性质的物质固定在电 极表面，使电极具有特定的电化学性质，其中将量子点的引入一方面是由于量子点本身尺 寸很小，尺寸一般介于1~IOnm之间，修饰到电极表面时能够很好的增加电极表面的接触 面积，进而达到增加修饰电极的峰电流的作用，另一方面，修饰量子点因其具有特定的官能 团，能够很好的引入目标化合物，使其能够更好的修饰到量子点表面。本专利基于巯基乙胺 修饰CdTe表面具有大量的氨基基团，更容易与含羧基的噻吩-2-甲醛缩L-半胱氨酸（L5) 镍配合物共价结合修饰到电极表面。通过自组装的方法依次将L-半胱氨酸、纳米金、L-半 胱氨酸、巯基乙胺修饰CdTe量子点、L5-Ni固定在裸金电极的表面，制备完成新电化学检测 探针。利用循环伏安方法和电化学交流阻抗方法对修饰电极进行了电化学表征，建立了一 种利用循环伏安法快速测定柠檬黄浓度的新方法，并应用于饮料中柠檬黄含量的检测。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种利用循环伏安法快速测定柠檬黄浓度的方法。
[0004] 本方法的实施，化学修饰电极的制备是关键。可利用电化学技术，对修饰电极的制 备过程进行表征。
[0005] 具体步骤为：
[0006] (1)制备噻吩-2-甲醛缩L半胱氨酸席夫碱共价结合CdTe量子点修饰金电极：
[0007] a.金盘电极的预处理：
[0008] 用0. 5ym的氧化错抛光粉将直径为2mm的金圆盘电极在抛光布上抛光成镜面，然 后在超声波辅助下依次在二次水、无水乙醇、二次水中各超声5分钟，最后将清洗好的裸金 电极置于〇. 5mol/L的硫酸溶液中，以100mV/S的扫描速率在-0. 4V~I. 2V电位间进行循 环伏安扫描，以清洗电极，至循环伏安曲线稳定，然后将裸金电极取出用二次水在超声波辅 助下清洗干净，干燥后置于阴凉处干燥待用。
[0009]b. 巯基乙胺稳定碲化镉量子点（CA-CdTe)的制备：
[0010] 在装有IOOmL超纯水的三口烧瓶中混合0? 2284gCdCl2 ?H2O和0? 2315gP-巯基 乙胺（CA)，用作量子点的前体溶液；通入氮气排除溶液中的空气并作为保护气，在磁力搅 拌下升温至200°C，此时迅速加入0. 0798g)TeOjP0. 027gKBH4，溶液由无色迅速变为橙 黄色最后变为酒红色后迅速取出，静置冷却至室温，密封置于4°C下冰箱中冷藏备用，记为 CA-CdTe。
[0011] c. L-半胱氨酸修饰金电极（Au-Lcys);
[0012] 将预处理好的裸金电极在室温和黑暗条件下置于IOmL配制好的0. 05mol/L的 L-半胱氨酸溶液中2小时，然后从溶液中取出，用二次水冲洗后在二次水中浸泡12小时，以 除去电极表面物理吸附的L-半胱氨酸，获得L-半胱氨酸修饰金电极，记为Au-Lcys。
[0013] d?纳米金修饰 Au-Lcys 电极（Au/L-cys/AuNPS):
[0014] 将L-半胱氨酸修饰后金电极Au-Lcys在室温和黑暗条件下浸泡在IOmL待用的纳 米金（AuNPS)溶液中24小时，使得金纳米颗粒可以修饰在电极表面，所得的电极用二次水 冲洗后，放置于阴凉处干燥待用，即获得纳米金修饰Au-Lcys电极，记为Au/L-cys/AuNPS。
[0015] e. L-半脫氨酸修饰 Au/L-cys/AuNPS/L-cys 电极：
[0016] 将0.1 mL的0. 05mol/L的L-半胱氨酸溶液滴加到Au/L-cys/AuNPS电极上，在室 温和黑暗条件下垂直放置4小时，获得L-半胱氨酸修饰Au/L-cys/AuNPS/L-cys电极，记为 Au/L-cys/AuNPS/L-cys ；
[0017] f. P _疏基乙胺稳定蹄化镉量子点修饰Au/L-cys/AuNPS/L-cys电极：
[0018] 将0.ImL配制好的lmg/mL的1_(3_二甲氛基丙烷）_3_乙基碳二亚胺（EDAC)与 羟基琥珀酰亚胺（NHS)混合溶液滴加到Au/L-cys/AuNPS/L-cys电极表面，在室温和黑暗条 件下，垂直放置4小时，将电极表面的L-半胱氨酸上的羧基活化，然后将0.ImL配制好的 0 -巯基乙胺稳定碲化镉量子点（CA-CdTe)滴加到电极表面，在室温和黑暗条件下垂直放 置6小时，获得P-巯基乙胺稳定碲化镉量子点修饰Au/L-cys/AuNPS/L-cys电极，记为Au/ L~cys/AuNPS/L-cys/CA-CdTe〇
[0019] g.噻吩2-甲醛缩L-半胱氨酸席夫碱镍配合物修饰Au/L-cys/AuNPS/L-cys/ CA-CdTe 电极：
[0020] 将Au/L-cys/AuNPS/L-cys/CA-CdTe修饰电极浸泡在配制好的50mL浓度为 0. 004mol/L噻吩2-甲醛缩L-半胱氨酸席夫碱镍配合物（记为L5-Ni)溶液，以0.lmol/L 氢氧化钠溶液为支持电解液，电极电位在〇~〇. 8V，扫描速率在50mV/s条件下，用循环伏安 法扫描50圈，将L5-Ni修饰到电极表面上，然后将该电极浸入二次水中浸泡30分钟，以除 去电极表面物理吸附的噻吩-2-甲醛缩L-半胱氨酸席夫碱镍配合物，然后放置于阴凉处干 燥待用，即获得噻吩2-甲醛缩L-半胱氨酸席夫碱镍配合物修饰Au/L-cys/AuNPS/L-cys/ CA-CdTe电极，记为Au/L-cys/AuNPS/L-cys/CA-CdTe/L5-Ni。
[0021] (2)将步骤（1)中获得的Au/L-cys/AuNPS/L-cys/CA-CdTe/L5-Ni修饰电极作为 工作电极、饱和甘汞电极为参比电极、铂金电极为辅助电极，将柠檬黄诸备液（5.Omg?L4 用0.lmol/L氢氧化钠溶液稀释成IOmL浓度为0. 5mg.L1~2. 5mg.L1的柠檬黄标准溶液， 测试修饰电极Au/L-CyS/AuNPS/L-CyS/CA-CdTe/Ni-L5在不同浓度柠檬黄溶液中的循环伏 安图，记录柠檬黄浓度分别为〇、〇. 5、1. 0、1. 2、1. 5、1. 8、2. 0、2. 3和2. 5mg/L的氧化峰电流 值，柠檬黄浓度在〇~2. 5mg.L1范围内，氧化峰电流值与柠檬黄浓度间具有良好的线性关 系，绘制出相应的工作曲线，其线性方程为I= (-1.88X10 4)C-4. 36X10 5,相关系数r为 0.995,检出限为 0.37mg/L。
[0022] (3)另取一定量的柠檬黄待测溶液，同步骤⑵中的方法测定氧化峰电流，再根据 步骤（2)所得的线性回归方程计算待测溶液中柠檬黄的浓度。
[0023] 本发明方法检测柠檬黄浓度具有操作简单、分析快速、灵敏度高、体系稳定和重现 性好的优点。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明实施例中以柠檬黄浓度为横纵标和以还原峰电流为纵坐标绘制的 工作曲线图。
[0025] 图2为本发明实施例不同修饰电极循环伏安图。
[0026] 图中：a为Au/Ni_L5;b为Au/L-cys/AuNPS/Ni_L5;c为Au/L-cys/AuNPS/L-cys/ Ni-L5;d为Au/L-cys/AuNPS/L-cys/CA-CdTe/Ni-L5。
【具体实施方式】
[0027] 实施例：
[0028] (1)制备噻吩-2-甲醛缩L半胱氨酸席夫碱共价结合CdTe量子点修饰金电极：
[0029] a.金盘电极的预处理：
[0030] 用0. 5ym的氧化错抛光粉将直径为2mm的金圆盘电极在抛光布上抛光成镜面，然 后在超声波辅助下依次在二次水、无水乙醇、二次水中各超声5分钟，最后将清洗好的裸金 电极置于〇. 5mol/L的硫酸溶液中，以100mV/S的扫描速率在-0. 4V~I. 2V电位间进行循 环伏安扫描，以清洗电极，至循环伏安曲线稳定，然后将裸金电极取出用二次水在超声波辅 助下清洗干净，干燥后置于阴凉处干燥待用。
[0031] b. 巯基乙胺稳定碲化镉量子点（CA-CdTe)的制备：
[0032] 在装有IOOmL超纯水的三口烧瓶中混合0? 2284gCdCl2 ?H2O和0? 2315gP-巯 基乙胺（CA)，用作量子点的前体溶液；通入氮气排除溶液中的空气并作为保护气，在磁力 搅拌下升温至200°C，此时迅速加入0. 0798gTe0jP0. 027gKBH4，溶液由无色迅速变为橙 黄色最后变为酒红色后迅速取出，静置冷却至室温，密封置于4°C下冰箱中冷藏备用，记为 CA-CdTe。
[0033] c.L-半胱氨酸修饰金电极（Au-Lcys);
[0034] 将预处理好的裸金电极在室温和黑暗条件下置于IOmL配制好的0. 05mol/L的 L-半胱氨酸溶液中2小时，然后从溶液中取出，用二次水冲洗后在二次水中浸泡12小时，以 除去电极表面物理吸附的L-半胱氨酸，获得L-半胱氨酸修饰金电极，记为Au-Lcys。
[0035] d?纳米金修饰Au-Lcys电极（Au/L-cys/AuNPS):
[0036] 将L-半胱氨酸修饰后金电极Au-Lcys在室温和黑暗条件下浸泡在IOmL待用的纳 米金（AuNPS)溶液中24小时，使得金纳米颗粒可以修饰在电极表面，所得的电极用二次水 冲洗后，放置于阴凉处干燥待用，即获得纳米金修饰Au-Lcys电极，记为Au/L-cys/AuNPS。
[0037] e. L-半脫氨酸修饰 Au/L-cys/AuNPS/L-cys 电极：
[0038] 将0.ImL的0. 05mol/L的L-半胱氨酸溶液滴加到Au/L-cys/AuNPS电极上，在室 温和黑暗条件下垂直放置4小时，获得L-半胱氨酸修饰Au/L-cys/AuNPS/L-cys电极，记为 Au/L-cys/AuNPS/L-cys ；
[0039] f. P _疏基乙胺稳定蹄化镉量子点修饰Au/L