一种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法
【专利摘要】本发明提出的一种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，通过化学处理不同天然高分子及其衍生物和碳纳米管制备碳纳米管/天然高分子复合材料，并将碳纳米管复合材料涂覆到玻碳电极上，通过碳纳米管复合材料与三聚氰胺之间的静电吸引和氢键作用，利用三电极系统（碳纳米管涂覆电极为工作电极、饱和甘汞电级为参比电极、铂丝为辅助电极），由电化学测试技术得到的电流信号与三聚氰胺浓度之间的线性关系，从而有效检测乳制品或者食品中的三聚氰胺的含量。该方法具有操作简单快速、测试准确、灵敏度高、环保无污染、重复性好、成本低的特点。
【专利说明】—种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，在实际中简单快速检测三聚氰胺的方法。
【背景技术】
[0002]三聚氰胺，化学式=C3H6N6,俗称密胺、蛋白精，IUPAC命名为“ 1，3，5_三嗪-2，4，6-三氨基”，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，具有很高的氮含量(66%)。它是白色单斜晶体，几乎无味，微溶于水(3.lg/L常温)，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等，不溶于丙酮、醚类等。三聚氰胺是一种重要的化工原料，广泛用于厨具、汽车涂料、木材和家具胶合剂等领域。三聚氰胺在强酸或强碱条件下能发生水解反应，生成三聚氰酸。人的胃液属于强酸性，三聚氰胺被食入，就会水解为三聚氰酸，进而三聚氰胺和三聚氰酸发生化学反应，生成一种难溶的结晶化合物，三聚氰胺-三聚氰酸。三聚氰胺被非法加入奶粉中可以片面提高奶粉的蛋白质含量，人们食入大量的三聚氰胺就会患有肾结石、胆结石等。自从2008以来，很多婴幼儿因为吞食大量的含有三聚氰胺的奶粉而患肾结石，甚至导致死亡。
[0003]目前检测三聚氰胺的方法主要有:色谱-质谱法[G.Venkatasami, AnalyticaChimica Acta,2010, 665:227 ?230;H.Yu, Analytica Chimica Acta, 2010, 682:48 ?58;J.Li, Journal of Chromatography A, 2009, 1216:5467 ?5471],突光测定法[Y.Zhou, Journal of Luminescence, 2010, 130:817 ?820],分光光度测定法[J.Rima, Journal of Food Composition and Analysis, 2009, 22:689 ?693],电位测定法[R.Liang, Sensor and Actuators: Chemical, 2009, 141:544 ?550],毛细管电泳法[X.Wang, Journal of Chromatography A, 2009，1216:7324 ?7328],电动色谱分析法[1.Tsai, Journal of Chromatography A, 2009, 1216:8296 ?8300]，和比色度法[Q.Cao, Biosensors and Bioelectronics, 2010，25:2680 ?2685;F.Wei, Applied PhysicsLetters, 2010, 96(13)，1337:1?3]。这些方法尽管在一定条件下可以检测三聚氰胺，但是也存在着很多的缺点，如较低的灵敏度和重现性、昂贵的检测仪器、复杂的预处理过程以及耗时的检测程序。因此，寻找一种有效、简单、快速、低成本的检测三聚氰胺的方法是非常必要的。
[0004]与上述传统的检测方法相比，电化学方法以其简单、成本低、准确度和灵敏度高、长期稳定性好的特点，逐渐受到人们的重视。然而，至今电化学方法检测三聚氰胺的报道很少。Cao等[Q.Cao, Talanta, 2009，80:484?488]用寡核苷酸来修饰金电极,利用寡核苷酸与三聚氰胺之间的静电吸引作用和氢键作用，第一次报道了用电化学法检测奶粉中三聚氰胺的方法。然后，Cao 等[Q.Cao, Analytica Chimica Acta, 2010，675 (I): 24 ?28]利用 3，4- 二羟基苯乙酸与三聚氰胺通过氢键作用生成化合物的原理，制备了一种检测三聚氰胺的电化学传感器。Zhu 等[H.Zhu, Chemical Communications, 2010, 46(13):2259 ?2261]利用三聚氰胺与铜盐作用生成非活性物质的原理，利用电化学方法检测了奶粉中三聚氰胺的含量，检测极限为0.25ppb。然而，这些电化学方法也存在制作成本较高、预处理过程复杂、环境污染等缺点。
[0005]碳纳米管(CNTs)具有独特的电学、力学等性能和较大的比表面积，但是由于碳纳米管之间存在很强的范德华力，极易缠绕团聚，在许多溶剂中的溶解性和分散性较低，限制了它在电化学等领域的应用。羧甲基纤维素钠(CMC)、壳聚糖类和葡聚糖是天然的、可再生的天然高分子材料，具有良好的生物相容性和降解性，其分子链上丰富的羟基、羧基等基团使其易于进行化学修饰而具有多种功能，因而可以利用它们制备各种碳纳米管/天然高分子复合材料。作为新型的生物复合材料，碳纳米管/天然高分子复合材料具有优异的力学、电学、生物学等特性。碳纳米管/天然高分子复合材料修饰的电极具有制备简单、成本低、重复性好、灵敏度高等特点，在电化学和生物传感领域具有广泛的应用前景。
[0006]本发明在前期研究的基础上[TKZhao, Journal of The ElectrochemicalSociety，2012，159(5):K141?K145]，利用多壁碳纳米管(MWCNT)和羧甲基纤维素钠(CMC)、壳聚糖(CS)、壳聚糖盐酸盐(CH)、葡聚糖(GL)等天然高分子作为原料制备多壁碳纳米管/羧甲基纤维素钠、多壁碳纳米管/壳聚糖、多壁碳纳米管/壳聚糖盐酸盐、多壁碳纳米管/葡聚糖复合材料，不仅提高了碳纳米管的溶剂溶解性和分散性，改善了碳纳米管的生物学性能，而且拓宽了它在生物医学、电化学等领域的应用。
[0007]用上述各种碳纳米管复合材料来涂覆修饰玻碳电极(GCE)，通过碳纳米管复合材料与三聚氰胺之间的静电吸引和氢键作用，从而简单快速有效检测三聚氰胺。此外，该方法可以直接用于真实乳制品或者食品中三聚氰胺的检测，既不需要离心、洗涤等复杂的预处理过程，也不使用三氯乙酸、甲醇等有毒化学试剂，是一种相对简单和环保的方法。该方法在牛奶中三聚氰胺的实际检测中，有着非常广阔的应用前景。
【发明内容】
[0008]要解决的技术问题
[0009]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，
[0010]技术方案
[0011]一种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于步骤如下:
[0012]步骤1:分别用0.3 μ m和0.05 μ m的氧化铝粉末来抛光玻碳电极GCE，再将玻碳电极分别放在丙酮、乙醇、去离子水中超声4min，得到干净、导电性良好的玻碳电极；
[0013]步骤2:将多壁碳纳米管MWCNTs与羧甲基纤维素钠CMC的碳纳米管复合材料配制在水溶液中、超声分散30min,形成浓度为10mg/mL的稳定粘性的碳纳米管复合材料溶液；
[0014]步骤3:将步骤2的碳纳米管复合材料溶液涂覆到干净的玻碳电极上，经红外干燥后得到玻碳工作电极；
[0015]步骤2:将乳制品加入磷酸盐缓冲溶液PBS中，把玻碳工作电极、钼辅助电极、甘汞参比电极插入溶液之中，连接好三电极测试系统进行测试。
[0016]步骤2的碳纳米管复合材料溶液以多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖CS的碳纳米管复合材料替代。
[0017]步骤2的碳纳米管复合材料溶液以多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖盐酸盐CH的碳纳米管复合材料替代。
[0018]步骤2的碳纳米管复合材料溶液以多壁碳纳米管MWCNTs与葡聚糖GL的碳纳米管复合材料替代。
[0019]所述步骤2的多壁碳纳米管MWCNTs与羧甲基纤维素钠CMC的碳纳米管复合材料溶液的制备如下:
[0020]步骤1、制备溴化N-丁基吡啶:将10-60.0g吡啶加入到250mL单颈圆底烧瓶中，用翻口橡皮塞密封，然后反复抽充三次氮气。在室温磁搅拌条件下，用注射器向烧瓶中缓慢加入50-IOOg溴代正丁烷，然后水浴加热至30-60°C继续磁搅拌I-20h。将产物加入到200mL乙酸乙酯中，进行振荡以及分液操作，然后重复此操作四次。再将产物放入200mL乙腈中静置、重结晶，最后放入电热恒温鼓风干燥箱进行真空干燥I-20h，从而得到淡黄色的溴化N- 丁基吡啶离子液体；
[0021]步骤2、酸化的碳纳米管:将原始的多壁碳纳米管置于锥形瓶中，加入100-500mL浓度为2.6mol/L的自制硝酸溶液中，在20-80°C超声浴中反应I-6h成均匀黑色溶液，用去离子水多次洗涤使悬浮液至中性，产物在100°C真空烘箱中干燥2-20h，得到羧基化碳纳米管；
[0022]步骤3:将MWCNTs和离子液体加入到单颈圆底烧瓶中，在50-100°C下超声，同时将含I-10wt%CMC的离子液体溶液在50-100°C下超声I-5h，然后将上述两种溶液混合，并继续超声I-5h后加入去离子水；再将反应液用0.22 μ m混纤滤膜进行抽滤，得到的黑色黏性产物，将其分散到去离子水中后进行抽滤，反复此操作五次。最后将制得的物质于80°C的真空干燥箱中干燥I-15h，从而得到MWCNTs/CMC复合材料。
[0023]所述多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖CS的碳纳米管复合材料的制备如下:
[0024]步骤1、CS纳米粒子的制备:首先称取适量不同分子量的CS(MW≥5万，MW≥10万，MW≥20万)，室温下溶于0.lmol/L的冰乙酸溶液，包含1%的吐温80，使得CS的浓度为I-5g/L,再通过磁力搅拌使CS完全溶于乙酸,并以5mL/min的速度逐滴加入20wt%的硫酸钠溶液，并且超声处理I-5h，最后经离心分离、去离子水洗涤后，并在40°C温度下干燥I-25h，获得CS纳米粒子；
[0025]步骤2、酸化MWCNTs的制备:在60°C下先将100-600mg的MWCNTs置于200mL的硫酸和硝酸的混和酸下超声振荡I-5h，再用去离子水来不断稀释，然后过滤上述溶液，并用去离子水反复稀释，直至溶液呈中性，最后将得到的MWCNTs于80°C温度下真空干燥I-25h，从而得到羧基化的MWCNTs ；
[0026]步骤3、MWCNTs/CS复合材料的制备:首先将CS纳米粒子分别溶解到50mL的冰乙酸溶液，超声10-60min，再将羧基化碳纳米管溶解于50mL水溶液，并将其分别加入CS溶液，磁力搅拌I-10h，然后用1%的冰乙酸溶液来充分过滤上述混合液，以去除未反应的CS，并在40°C真空条件下干燥I-15h，得到干燥的MWCNTs/CS复合材料。
[0027]所述多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖盐酸盐CH的碳纳米管复合材料制备如下:
[0028]步骤1、CH纳米粒子的制备:首先称取适量不同分子量的CH粉末，室温下溶于
0.lmol/L的冰乙酸溶液，包含1%的吐温80，使得CH的浓度为I-5g/L，再通过磁力搅拌使CH完全溶于乙酸，并以5mL/min的速度逐滴加入20wt%的硫酸钠溶液，并且超声处理I-5h，最后经离心分离、去离子水洗涤后，并在40°C温度下干燥I-25h，获得CH纳米粒子；[0029]步骤2、酸化MWCNTs的制备:在60°C下先将100?600mg的MWCNTs置于200mL的硫酸和硝酸的混和酸下超声振荡I?5h，再用去离子水来不断稀释，然后过滤上述溶液，并用去离子水反复稀释，直至溶液呈中性，最后将得到的MWCNTs于80°C温度下真空干燥I?25h，从而得到羧基化的MWCNTs ；
[0030]步骤3、MWCNTs/CH复合材料的制备:首先将CH纳米粒子分别溶解到50mL的冰乙酸溶液，超声10-60min，再将羧基化碳纳米管溶解于50mL水溶液，并将其分别加入CH溶液，磁力搅拌I?10h，然后用1%的冰乙酸溶液来充分过滤上述混合液，以去除未反应的CH，并在40°C真空条件下干燥I?15h，得到干燥的MWCNTs/CH复合材料。
[0031]有益效果
[0032]本发明提出的一种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，通过化学处理不同天然高分子及其衍生物和碳纳米管制备碳纳米管/天然高分子复合材料，并将碳纳米管复合材料涂覆到玻碳电极上，通过碳纳米管复合材料与三聚氰胺之间的静电吸引和氢键作用，利用三电极系统(碳纳米管涂覆电极为工作电极、饱和甘汞电级为参比电极、钼丝为辅助电极)，由电化学测试技术得到的电流信号与三聚氰胺浓度之间的线性关系，从而有效检测乳制品或者食品中的三聚氰胺的含量。
[0033]该方法具有以下特点:
[0034](I)用O?20wt%多壁碳纳米管(MWCNTs)与羧甲基纤维素钠(CMC)、壳聚糖(CS,丽≤5万，丽≤10万及丽≤20万)、壳聚糖盐酸盐(CH)、葡聚糖(GL)制备碳纳米管复合材料，并作为玻碳电极的涂覆修饰材料，制备材料具有来源广泛、成本低廉的特点。
[0035](2)用微量注射器吸取O?50 μ L的碳纳米管复合材料溶液，涂覆到干净的玻碳电极上，经红外干燥后即可用来作为工作电极，从而检测三聚氰胺，修饰电具有操作简单的特点。
[0036](3)在电化学检测时，直接将乳制品如牛奶配制倒入磷酸盐缓冲溶液(PBS)中，不需要离心、过滤等复杂且耗时的预处理过程，也不用到三聚氰酸、甲醇等有毒的化学试剂，是一种比较简单和环保的电化学方法。而且，该方法具有测试快速、灵敏度高、重复性好的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1 为 MWCNTs/CMC 复合材料(3mg, 2.0h)的 SEM 照片。
[0038]图2为MWCNTs/CS复合材料的SEM照片。
[0039]图3为MWCNTs/CH复合材料的SEM照片。
[0040]图4为MWCNTs/CMC复合材料的TEM照片。
[0041 ] 图5为MWCNTs/CS复合材料的TEM照片。
[0042]图6为玻碳电极(a)和MWCNTs/CMC复合材料修饰玻碳电极(b)在10mmol/L的H2O2磷酸缓冲液(pH6.9)中的循环伏安曲线图(扫描速率:0.04V/s)。
[0043]图7为玻碳电极(a)以及涂有羧基化碳纳米管(b)和MWCNT/CS复合材料(C)的玻碳电极的循环伏安图像(扫描速率:0.05V/s)，测定溶液为lmm0l/L[Fe(CN)6]3_/4_的磷酸盐缓冲液(PBS, ρΗ6.9)，含有 0.lmol/L KCl。
[0044]图8为MWCNTs/CS复合材料修饰的玻碳电极用差分脉冲伏安法(DPV)所测定的峰电流随富集时间变化的图像。测定溶液为9.91 X 10_8mol/L的三聚氰胺的磷酸盐缓冲溶液(pH6.9)，其中含有 ImmoI/L [Fe (CN)6]3≤0.lmol/L KCl。
[0045]附图9为MWCNTs/CS复合材料修饰的玻碳电极的差分脉冲伏安曲线(A)和还原峰电流和三聚氰胺浓度之间的线性关系图(B)。三聚氰胺的浓度在9.91 X Kr9-1.98Xl(r7mol/L，线性相关系数(R)为0.9982，并且满足数学方程式:Ipk(UA) =16.5582+4.7504X 107C(mol/L)，其中Ipk为还原峰电流，C为测定溶液中三聚氰胺的浓度。
[0046]图10为MWCNTs/CS复合材料修饰的玻碳电极的差分脉冲伏安曲线㈧和还原峰电流和三聚氰胺浓度之间的线性关系图(B)。三聚氰胺的浓度在1.98X10_7-
7.93Xl(T6mol/L时，还原峰电流与三聚氰胺的浓度成线性关系，线性相关系数为0.9929，并且满足数学方程式:Ιρ1?(μΑ)=25.9701+1.1046 X IO6C (mol/L)，其中Ipk为还原峰电流，C为测定溶液中三聚氰胺的浓度。
【具体实施方式】
[0047]现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0048]下面详述本发明。
[0049]1.碳纳米管复合材料的制备
[0050](I)MWCNTs/CMC复合材料的制备:
[0051]离子液体(溴化N- 丁基吡啶)的制备:首先将10-60.0g吡啶加入到250mL单颈圆底烧瓶中，用翻口橡皮塞密封，然后反复抽充三次氮气。在室温磁搅拌条件下，用注射器向烧瓶中缓慢加入50-IOOg溴代正丁烷，然后水浴加热至30-60°C继续磁搅拌I-20h。将产物加入到200mL乙酸乙酯中，进行振荡以及分液操作，然后重复此操作四次。再将产物放入200mL乙腈中静置、重结晶，最后放入电热恒温鼓风干燥箱进行真空干燥I-20h，从而得到淡黄色的离子液体，并将其密封保存。
[0052]酸化的碳纳米管:将原始的多壁碳纳米管置于锥形瓶中，加入100-500mL浓度为
2.6mol/L的自制硝酸溶液中，在20-80°C超声浴中反应I-6h成均匀黑色溶液，用去离子水多次洗涤使悬浮液至中性，产物在100°C真空烘箱中干燥2-20h，得到羧基化碳纳米管。
[0053]MWCNTs/CMC复合材料的制备:将MWCNTs和离子液体加入到IOOmL单颈圆底烧瓶中，在50-100°C下超声。同时将含I-10wt%CMC的离子液体溶液在50-100°C下超声I-5h。然后将上述两种溶液混合，并继续超声I-5h后加入去离子水。再将反应液用
0.22 μ m混纤滤膜进行抽滤，得到的黑色黏性产物，将其分散到去离子水中后进行抽滤，反复此操作五次。最后将制得的物质于80°C的真空干燥箱中干燥I-15h，从而得到MWCNTs/CMC复合材料。
[0054](2) MWCNTs/CS 及 MWCNTs/CH 复合材料的制备:
[0055]CS和CH纳米粒子的制备:首先称取适量不同分子量的CS (MW≤5万，丽≤10万，丽≤20万)和CH粉末，室温下溶于0.lmol/L的冰乙酸溶液(包含1%的吐温80)，使得CS (或CH)的浓度为I-5g/L，再通过磁力搅拌使CS (或CH)完全溶于乙酸，并以5mL/min的速度逐滴加入20wt%的硫酸钠溶液，并且超声处理I-5h，最后经离心分离、去离子水洗涤后，并在40°C温度下干燥I?25h，获得CS和CH纳米粒子。
[0056]酸化MWCNTs的制备:在60°C下先将100?600mg的MWCNTs置于200mL的硫酸和硝酸的混和酸下(硫酸:硝酸)，超声振荡I?5h，再用去离子水来不断稀释，然后过滤上述溶液，并用去离子水反复稀释，直至溶液呈中性，最后将得到的MWCNTs于80°C温度下真空干燥I?25h，从而得到羧基化的MWCNTs。
[0057]MWCNTs/CS和MWCNTs/CH复合材料的制备:首先将CS和CH纳米粒子分别溶解到50mL的冰乙酸溶液，超声10-60min，再将羧基化碳纳米管溶解于50mL水溶液，并将其分别加入CS和CH溶液，磁力搅拌I?10h，然后用1%的冰乙酸溶液来充分过滤上述混合液，以去除未反应的CS (或CH)，并在40°C真空条件下干燥I?15h，得到干燥的MWCNTs/CS和MWCNTs/CH复合材料。
[0058](3)多壁碳纳米管/葡聚糖复合材料的制备:
[0059]见⑵MWCNTs/CS及MWCNTs/CH复合材料的制备。
[0060]2.碳纳米管复合材料修饰电极的制作
[0061 ] 分别用0.3 μ m和0.05 μ m的氧化铝粉末来抛光玻碳电极(GCE)，再将玻碳电极分别放在丙酮、乙醇、去离子水中超声4min，以得到干净、导电性良好的玻碳电极。
[0062](l)MWCNTs/CMC/GCE的制备:将MWCNTs/CMC复合材料配制在水溶液中，超声分散30min,形成浓度为10mg/mL的稳定粘性溶液。用微量注射器抽取4 μ LMWCNTs/CMC复合材料的混合液置于经抛光处理后的玻碳电极表面上，经过红外灯烘干后，即得到MWCNTs/CMC/GCE。
[0063](2) MWCNTs/CS和MWCNTs/CH复合材料修饰玻碳电极(GCE)的制备:将适量的MWCNTs/CS和MWCNTs/CH复合材料分别加入到乙醇中，并超声30min，以制得lmg/mL的MWCNTs/CS和MWCNTs/CH复合材料乙醇溶液。然后用微量注射器将6 μ L上述溶液涂覆到干净的玻碳电极上，并经红外干燥后，得到MWCNTs/CS和MWCNTs/CH复合材料修饰玻碳电极(MWCNTs/CS/GCE 和 MWCNTs/CH/GCE)。
[0064](3)多壁碳纳米管/葡聚糖复合材料修饰玻碳电极(GCE)的制备:
[0065]见(2) MWCNTs/CS和MWCNTs/CH复合材料修饰玻碳电极(GCE)的制备。
[0066]3.电化学方法检测牛奶中的三聚氰胺
[0067](I)测试技术:
[0068]采用上海辰华仪器有限公司生产的CHI型电化学工作站来分析分析检测三聚氰胺的含量。采用三电极系统，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为钼丝电极，工作电极为玻碳电极和碳纳米管复合材料的修饰玻碳电极。常用的电化学测试技术有循环伏安技术、差分脉冲技术、交流阻抗技术等，而且测试条件与电极和测试溶液的种类的不同而变化。
[0069](2)检测原理:
[0070]三聚氰胺的解离常数(pKa)为8.0 [J.Haginaka, Journal of Pharmaceutical andBiomedical Analysis.2008，46 (5): 877?881]，三聚氰胺分子上的氨基(-NH2)基团可以在pH=6.9的磷酸缓冲液中发生质子化反应而生成(-NH3+)，使得部分三聚氰胺分子带上正电荷。碳纳米管复合材料上面的羧基、羟基等基团在溶液中可以电离而使复合材料局部带上负电荷，带正电荷的三聚氰胺和带负电荷的复合材料产生静电吸引作用，从而改变电极附近的电荷分布状态，有利于电极附近[Fe(CN)6]"4-的电化学反应。[0071]此外，三聚氰胺具有很强的氢键合能力，能自发地捆绑在羧基上，形成一种非电活性的络合物[A.Saha, Langmuir, 2009, 25:8457?846]。而且，三聚氰胺上的三嗪三氨单元可以通过氢键作用捆绑在胸腺卩密唳单元上[M.Surin, AdvancedMaterials, 2009，21:1126?1130]。因此，可以假定三聚氰胺上的氨基基团可以与复合材
料上的氨基、羧基等基团产生氢键作用。
[0072]三聚氰胺分子与碳纳米管复合材料之间的静电吸引作用和氢键作用，可以改变溶液中修饰电极附近的电荷分布情况，因此可以用[Fe(CN)6]3_/4_的电化学响应来分析复合材料与三聚氰胺的相互作用。
[0073](3)修饰电极的重现性和稳定性:
[0074]通过循环伏安法来测定2.50X 10_4mg/L的三聚氰胺PBS溶液(pH6.9)，其中含有1禮[?6化的6]3_/4_和0.lmol/L KCl。同一个电极重复测定该浓度的三聚氰胺溶液12次，其相对标准偏差(RSD)为3.0%，该修饰电极具有良好的重现性。
[0075]MWCNTs/CS复合材料修饰的玻碳电极在0.0125M的PBS溶液中放置3周后仍具有良好的电化学响应性，该修饰电极具有很好的长期稳定性。
[0076](4)检测步骤:
[0077]首先配制500mL浓度为20mg/L的三聚氰胺PBS溶液，然后将6.25mL上述溶液与50mL纯牛奶混合搅拌，得到250mL浓度为0.25mg/L(3.96 X 10_6mOl/L)的三聚氰胺溶液(ρΗ6.7)，而且含有 lmmol/L K3[Fe (CN) 6]和 0 .lmol/L KCl0 用 MWCNTs/CS 复合材料修饰的玻碳电极来测定该溶液，差分脉冲伏安法(电压设置在0-0.5V范围)得到的还原峰电流值为 3.0Χ1(5Α。利用数学方程式:Ιρ1?(μΑ) =25.9701+1.1046 X IO6C (mol/L)，可计算得到三聚氰胺的浓度约为4.15X 10_6mol/L，回收率为104.8%，具有良好的准确度。
[0078]与传统的检测方法相比，该方法不需要离心、过滤等复杂且耗时的预处理过程，也没有用到三聚氰酸、甲醇等有毒的化学试剂，因而该方法是一种比较简单和环保的电化学方法。
【权利要求】
1.一种检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于步骤如下: 步骤1:分别用0.3 μ m和0.05 μ m的氧化铝粉末来抛光玻碳电极GCE，再将玻碳电极分别放在丙酮、乙醇、去离子水中超声4min，得到干净、导电性良好的玻碳电极； 步骤2:将多壁碳纳米管MWCNTs与羧甲基纤维素钠CMC的碳纳米管复合材料配制在水溶液中、超声分散30min,形成浓度为10mg/mL的稳定粘性的碳纳米管复合材料溶液； 步骤3:将步骤2的碳纳米管复合材料溶液涂覆到干净的玻碳电极上，经红外干燥后得到玻碳工作电极； 步骤2:将乳制品加入磷酸盐缓冲溶液PBS中，把玻碳工作电极、钼辅助电极、甘汞参比电极插入溶液之中，连接好三电极测试系统进行测试。
2.根据权利要求1所述检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于:步骤2的碳纳米管复合材料溶液以多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖CS的碳纳米管复合材料替代。
3.根据权利要求1所述检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于:步骤2的碳纳米管复合材料溶液以多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖盐酸盐CH的碳纳米管复合材料替代。
4.根据权利要求1所述检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于:步骤2的碳纳米管复合材料溶液以多壁碳纳米管MWCNTs与葡聚糖GL的碳纳米管复合材料替代。
5.根据权利要求1所述检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于:步骤2的多壁碳纳米管MWCNTs与羧甲基纤维素钠CMC的碳纳米管复合材料溶液的制备如下: 步骤1、制备溴化N-丁基吡啶:将10-60.0g吡啶加入到250mL单颈圆底烧瓶中，用翻口橡皮塞密封，然后反复抽充三次氮气。在室温磁搅拌条件下，用注射器向烧瓶中缓慢加入50-IOOg溴代正丁烷，然后水浴加热至30-60°C继续磁搅拌I-20h。将产物加入到200mL乙酸乙酯中，进行振荡以及分液操作，然后重复此操作四次。再将产物放入200mL乙腈中静置、重结晶，最后放入电热恒温鼓风干燥箱进行真空干燥I-20h，从而得到淡黄色的溴化N- 丁基吡啶离子液体； 步骤2、酸化的碳纳米管:将原始的多壁碳纳米管置于锥形瓶中，加入100-500mL浓度为2.6mol/L的自制硝酸溶液中，在20-80°C超声浴中反应I-6h成均匀黑色溶液，用去离子水多次洗涤使悬浮液至中性，产物在100°C真空烘箱中干燥2-20h，得到羧基化碳纳米管； 步骤3:将MWCNTs和离子液体加入到单颈圆底烧瓶中，在50-100°C下超声，同时将含I-10wt%CMC的离子液体溶液在50-100°C下超声I-5h，然后将上述两种溶液混合，并继续超声I-5h后加入去离子水；再将反应液用0.22 μ m混纤滤膜进行抽滤，得到的黑色黏性产物，将其分散到去离子水中后进行抽滤，反复此操作五次。最后将制得的物质于80°C的真空干燥箱中干燥I-15h，从而得到MWCNTs/CMC复合材料。
6.根据权利要求2所述检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于所述多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖CS的碳纳米管复合材料的制备如下: 步骤1、CS纳米粒子的制备:首先称取适量不同分子量的CS(MW≤5万，丽≤10万，MW≥20万)，室温下溶于0.lmol/L的冰乙酸溶液，包含1%的吐温80，使得CS的浓度为I?5g/L,再通过磁力搅拌使CS完全溶于乙酸,并以5mL/min的速度逐滴加入20wt%的硫酸钠溶液，并且超声处理I?5h，最后经离心分离、去离子水洗涤后，并在40°C温度下干燥I?25h，获得CS纳米粒子； 步骤2、酸化MWCNTs的制备:在60°C下先将100?600mg的MWCNTs置于200mL的硫酸和硝酸的混和酸下超声振荡I?5h，再用去离子水来不断稀释，然后过滤上述溶液，并用去离子水反复稀释，直至溶液呈中性，最后将得到的MWCNTs于80°C温度下真空干燥I?25h，从而得到羧基化的MWCNTs ； 步骤3、MWCNTs/CS复合材料的制备:首先将CS纳米粒子分别溶解到50mL的冰乙酸溶液，超声10-60min，再将羧基化碳纳米管溶解于50mL水溶液，并将其分别加入CS溶液，磁力搅拌I?10h，然后用1%的冰乙酸溶液来充分过滤上述混合液，以去除未反应的CS，并在40°C真空条件下干燥I?15h，得到干燥的MWCNTs/CS复合材料。
7.根据权利要求3所述检测乳制品或者食品中三聚氰胺的电化学方法，其特征在于所述多壁碳纳米管MWCNTs与壳聚糖盐酸盐CH的碳纳米管复合材料制备如下: 步骤1、CH纳米粒子的制备:首先称取适量不同分子量的CH粉末，室温下溶于0.1mol/L的冰乙酸溶液，包含1%的吐温80，使得CH的浓度为I?5g/L，再通过磁力搅拌使CH完全溶于乙酸，并以5mL/min的速度逐滴加入20wt%的硫酸钠溶液,并且超声处理I?5h,最后经离心分离、去离子水洗涤后，并在40°C温度下干燥I?25h，获得CH纳米粒子； 步骤2、酸化MWCNTs的制备:在60°C下先将100?600mg的MWCNTs置于200mL的硫酸和硝酸的混和酸下超声振荡I?5h，再用去离子水来不断稀释，然后过滤上述溶液，并用去离子水反复稀释，直至溶液呈中性，最后将得到的MWCNTs于80°C温度下真空干燥I?25h，从而得到羧基化的MWCNTs ； 步骤3、MWCNTs/CH复合材料的制备:首先将CH纳米粒子分别溶解到50mL的冰乙酸溶液，超声10-60min，再将羧 基化碳纳米管溶解于50mL水溶液，并将其分别加入CH溶液，磁力搅拌I?10h，然后用1%的冰乙酸溶液来充分过滤上述混合液，以去除未反应的CH，并在40°C真空条件下干燥I?15h，得到干燥的MWCNTs/CH复合材料。
【文档编号】G01N27/48GK103439390SQ201310379585
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】赵廷凯, 李铁虎, 刘乐浩 申请人:西北工业大学