一种植物多酚的快速检测方法与流程

文档序号:12357933阅读:1291来源:国知局
本发明涉及一种植物多酚的快速检测方法。具体地说是以纳米银为基底,通过拉曼光谱方法进行的一种植物多酚的快速检测方法。
背景技术
:植物多酚(Plantpolyphenol)又名植物单宁(Vegetabletannin),为植物体内的复杂酚类次生代谢物,具有多元酚结构,主要存在于植物的皮、根、叶、果中,在植物中的含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素。尽管多酚广泛存在于植物性食物中,但是它在不同食物中的含量和结构有很大差异。而且,植物中多酚的含量受诸多因素影响,如成熟程度,品种、加工过程及储存条件等。目前国际上采用较多的检测植物多酚类的方法是色谱法,尤其是高分辨气相色谱结合高分辨质谱联用技术。该方法需要复杂的样品前处理过程,测试周期较长,并且要求有精密的仪器、良好的实验环境、经过专业训练的操作人员及定性、定量用的标准样品等,用该法检测植物多酚类的费用高。表面增强拉曼光谱技术(SERS)对检测样品的需要量少,对样品无破坏性,而且灵敏度高的优点。同时基于激光技术、计算机技术的快速良好的发展,特别是纳米技术的不断拓宽与日益成熟,为SERS技术不断提供多样化、增强效应好的活性基底,使SERS技术的应用领域也不断扩展。由于对样品的非破坏性以及峰位对激发光的不依赖性和指纹式的分辨能力,因而可以实现物质的痕量探测。利用表明增强拉曼光谱技术定量检测植物多酚,国内外尚未见相关报道,该领域目前尚是空白。技术实现要素:为了克服现有植物多酚检测存在的费用高、预处理复杂、耗时长等问题,本发明的目的是提供一种植物多酚的快速检测方法,具有易于操作,灵敏度高,能节省大量经济与时间成本的优点。为了实现上述目的,本发明采用了下列的技术方案:1)在单宁酸溶液中加入柠檬酸钠,搅拌均匀后,加热且在搅拌的条件下加入与单宁酸溶液相同体积的银氨溶液,反应得到单宁酸改性的银胶;2)用蒸馏水配置不同梯度浓度的植物多酚标准溶液,分别把不同梯度浓度的植物多酚标准溶液按1:1的体积比与步骤1)获得的单宁酸改性的银胶均匀混合,离心分离,收集沉淀部分,并利用激光拉曼光谱仪采用不用的吸收光谱峰进行测试,得到植物多酚的SERS光谱图,获取植物多酚拉曼光谱吸收强度(y)与植物多酚浓度(x)之间的关系,建立拉曼光谱吸收强度与植物多酚浓度之间的线性方程,即y=kx+b;3)采用步骤2)所述的方法,利用激光拉曼光谱仪采用步骤2)相对应的吸收光谱峰对未知浓度的植物多酚溶液进行测试,得到相应波数下植物多酚拉曼光谱吸收强度,依据步骤2)获得的植物多酚拉曼光谱吸收强度与植物多酚浓度之间的线性方程推算出植物多酚的浓度;选取5个数据中最接近的3个取平均值,即为未知浓度的植物多酚的浓度。上述步骤1)中:所述的单宁酸溶液的质量分数为0.05%-0.5%;所述的柠檬酸钠的用量为单宁酸质量的30-50%;所述的加热温度优选为60-80℃;所述银氨溶液的浓度为5mmol/L-20mmol/L;所述的反应,其时间为2-3小时。上述步骤2)中:所述不同梯度浓度的植物多酚标准溶液为采用蒸馏水配置的浓度范围在5ng/L-50ng/L之间等间隔浓度梯度的6个梯度浓度的植物多酚标准溶液。所述的吸收光谱峰为波数1420cm-1、1409cm-1、1254cm-1、1110cm-1和1102cm-1。上述步骤3)中:所述的未知浓度的植物多酚溶液进行测试之前,用蒸馏水对未知浓度的植物多酚溶液进行定容。本发明的优点为:1)本发明的方法具有预处理简单、所需样品量少(只要0.5ml)、测试分析时间短(小于30分钟)、灵敏度高等优点,检测限达到10ng/L。2)采用单宁酸制备的溶胶具有制备简单、所用材料绿色环保、溶胶保质期长(常温下保存可达8个月)等优点。3)利用单宁酸的分子结构的多样性,可以制备出不同形貌与粒径大小的SERS用纳米银基底;利用单宁酸的羟基还原性,可以起到制备SERS纳米银种子的作用,减少还原剂的用量,达到较好控制SERS基底形貌与粒径的作用;利用单宁酸的高分子特性,可以防止纳米银的团聚,实现了SERS用纳米银基底的长时间保存(保存期达8个月以上)等优点。解决了现有技术制备SERS用纳米银存在的形貌不易控制、重现性差、产品单一、保存期短(约3个月)等缺点,由此可见本发明的SERS用纳米银基底保存期是现有技术的两倍半以上。4)本发明制备的纳米银基底具有更高的灵敏度,本发明的灵敏度至少为10ng/L,是现有技术的100倍,检测成本只要液相-质谱联用仪器测定方法的五十分之一。附图说明图1为实施例1中单宁酸改性的银胶的透射电镜图。图2为实施例1中测得的6个梯度浓度植物多酚的表面增强拉曼光谱图。图3为实施例1中测得6个梯度浓度植物多酚表面增强拉曼光谱在1420cm-1波数处吸收峰强度与浓度之间关系的标准工作曲线图。图4为实施例1中测得6个梯度浓度植物多酚表面增强拉曼光谱在1409cm-1波数处吸收峰强度与浓度之间关系的标准工作曲线图。图5为实施例1中测得6个梯度浓度植物多酚表面增强拉曼光谱在1254cm-1波数处吸收峰强度与浓度之间关系的标准工作曲线图。图6为实施例1中测得6个梯度浓度植物多酚表面增强拉曼光谱在1110cm-1波数处吸收峰强度与浓度之间关系的标准工作曲线图。图7为实施例1中测得6个梯度浓度植物多酚表面增强拉曼光谱在1102cm-1波数处吸收峰强度与浓度之间关系的标准工作曲线图。具体实施方式以下将结合实施例与附图对本发明做进一步说明。实施例1(1)配置质量分数0.2%的单宁酸,加入质量为单宁酸37.5%的柠檬酸钠,搅拌均匀后,升高到75℃温度,在搅拌的条件下加入与单宁酸溶液相同体积浓度为10mmol/L银氨溶液,75℃温度下反应3小时,得到单宁酸改性的银胶。(2)用蒸馏水配置6个梯度浓度(10ng/L、15ng/L、20ng/L、25ng/L、30ng/L、35ng/L)的植物多酚标准溶液,把1ml不同浓度的植物多酚标准溶液与1ml的银胶均匀混合,离心分离,收集沉淀部分,并利用激光拉曼光谱仪进行测试,得到植物多酚的SERS光谱图,见图1。获取吸收光谱峰波数为1420cm-1、1409cm-1、1254cm-1、1110cm-1和1102cm-1的植物多酚拉曼光谱吸收强度(y)与植物多酚浓度(x)之间的关系,建立拉曼光谱吸收强度(y)与植物多酚浓度(x)之间的线性方程如下:1420cm-1线性方程为y=699.71x-1304线性相关系数R2=0.9918(见图3)1409cm-1线性方程为y=8122.5x-32380线性相关系数R2=0.9888(见图4)1254cm-1线性方程为y=533.65x–904.19线性相关系数R2=0.9919(见图5)1110cm-1线性方程为y=470.39x–781.64线性相关系数R2=0.9904(见图6)1102cm-1线性方程为y=551x–1248.3线性相关系数R2=0.9927(见图7)(3)用蒸馏水对未知浓度的植物多酚溶液进行定容,把未知浓度的植物多酚溶液与等体积的步骤1)获得的单宁酸改性的银胶均匀混合,离心分离,收集沉淀部分,利用激光拉曼光谱仪对未知浓度的植物多酚溶液进行测试,获取波数为1420cm-1、1409cm-1、1254cm-1、1110cm-1和1102cm-1的植物多酚拉曼光谱吸收强度分别为12270.4、126821、9501.9、9237.7、9964.55。依据步骤(2)中的公式,计算得到植物多酚的浓度为19.4ng/L、19.6ng/L、19.5ng/L、21.3ng/L、20.35ng/L,取平均值,得到待测植物多酚的浓度为20.0ng/L。实施例2(1)配置质量分数0.5%的单宁酸,加入质量为单宁酸45%的柠檬酸钠,搅拌均匀后,升高到70℃温度,在搅拌的条件下加入与单宁酸溶液相同体积浓度为17.5mmol/L银氨溶液,75℃温度下反应2.5小时,得到单宁酸改性的银胶。(2)用蒸馏水配置6个梯度浓度(10ng/L、15ng/L、20ng/L、25ng/L、30ng/L、35ng/L)的植物多酚标准溶液,把1ml不同浓度的植物多酚标准溶液与1ml的银胶均匀混合,离心分离,收集沉淀部分,并利用激光拉曼光谱仪进行测试,得到植物多酚的SERS光谱图。获取吸收光谱峰波数为1420cm-1、1409cm-1、1254cm-1、1110cm-1和1102cm-1的植物多酚拉曼光谱吸收强度(y)与植物多酚浓度(x)之间的关系,建立拉曼光谱吸收强度(y)与植物多酚浓度(x)之间的线性方程如下:1420cm-1线性方程为y=722.28x-1587线性相关系数R2=0.99681409cm-1线性方程为y=8358.7x-38957线性相关系数R2=0.99871254cm-1线性方程为y=587.39x–874.32线性相关系数R2=0.99341110cm-1线性方程为y=467.2x–989.31线性相关系数R2=0.99451102cm-1线性方程为y=565x–1148.3线性相关系数R2=0.9972(3)用蒸馏水对未知浓度的植物多酚溶液进行定容,把未知浓度的植物多酚溶液与等体积的步骤1)获得的单宁酸改性的银胶均匀混合,离心分离,收集沉淀部分,利用激光拉曼光谱仪对未知浓度的植物多酚溶液进行测试,获取波数为1420cm-1、1409cm-1、1254cm-1、1110cm-1和1102cm-1的植物多酚拉曼光谱吸收强度分别为16903.4、183384.4、13754.2、11765.3、13372.2。依据步骤(2)中的线性方程公式,计算得到植物多酚的浓度为:25.6ng/L、26.6ng/L、25.1ng/L、27.3ng/L、25.7ng/L,取平均值,得到待测植物多酚的浓度为26.1ng/L。实施例3(1)配置质量分数0.1%的单宁酸,加入质量为单宁酸40%的柠檬酸钠,搅拌均匀后,升高到78℃温度,在搅拌的条件下加入与单宁酸溶液相同体积浓度为7.5mmol/L银氨溶液,72℃温度下反应2.5小时,得到单宁酸改性的银胶。(2)用蒸馏水配置6个梯度浓度(10ng/L、15ng/L、20ng/L、25ng/L、30ng/L、35ng/L)的植物多酚标准溶液,把1ml不同浓度的植物多酚标准溶液与1ml的银胶均匀混合,离心分离,收集沉淀部分,并利用激光拉曼光谱仪进行测试,得到植物多酚的SERS光谱图。获取波数为1420cm-1、1409cm-1、1254cm-1、1110cm-1和1102cm-1的植物多酚拉曼光谱吸收强度与植物多酚浓度之间的关系,建立拉曼光谱吸收强度(y)与植物多酚浓度(x)之间的线性方程如下:1420cm-1线性方程为y=783.25x-1289线性相关系数R2=0.99381409cm-1线性方程为y=8324.6x-34785线性相关系数R2=0.98781254cm-1线性方程为y=533.65x–904.19线性相关系数2=0.99321110cm-1线性方程为y=470.39x–781.64线性相关系数R2=0.99481102cm-1线性方程为y=539x–1357.8线性相关系数R2=0.9967(3)用蒸馏水对未知浓度的植物多酚溶液进行定容,把未知浓度的植物多酚溶液与等体积的步骤1)获得的单宁酸改性的银胶均匀混合,离心分离,收集沉淀部分,利用激光拉曼光谱仪对未知浓度的植物多酚溶液进行测试,获取波数为1420cm-1、1409cm-1、1254cm-1、1110cm-1和1102cm-1的植物多酚拉曼光谱吸收强度分别为24009.9、237429.4、16439.4、14317.9、16321.4。依据步骤(2)中的线性方程公式,计算得到植物多酚的浓度为:32.3ng/L、32.7ng/L、32.5ng/L、32.1ng/L、32.8ng/L,取平均值,得到待测植物多酚的浓度为32.5ng/L。以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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