一种快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法与流程

本发明属于时间分辨免疫层析快速检测领域，具体涉及一种快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法。

背景技术：

1、粮食中的重金属铅镉的污染主要存在于玉米、小麦及水稻中，长期使用被铅镉污染的粮食，造成人体内重金属铅镉的富集，对神经系统、骨骼造血机能、消化系统、生殖系统等均有危害特别是大脑处于神经系统发育敏感期的儿童，很容易造成儿童迟缓等不良后果。因此，对重金属铅镉含量进行测定显得尤为重要。

2、目前，重金属铅镉的检测方法主要有原子荧光光谱法(afs)、原子吸收光谱法(aas)、电感耦合等离子体质谱法(icp-ms)、高效液相色谱法(hplc)等。这些技术灵敏度高，重复性好，但是操作复杂，检测费用高，不适用于大批量的样本的快速筛选。因此，建立一个快速、方便、准确和低成本的检测方法尤为重要。随着免疫层析检测技术的快速发展，酶联免疫(enzyme-linked immunosorbent assay，elisa)和胶体金技术已广泛应用于食品中铅、镉、汞等多种重金属检测。但是该方法对试样有一定的要求，只能在液态坏境中进行。不仅需要前处理使食品中的重金属离子释放，同时还需去除干扰离子的影响，因此，常用的前处理方法主要有微波消解法、稀酸浸提法、湿法消化法等。

3、目前，粮食谷物中重金属的检测方法有：icp-oes、icp-ms、原子吸收光谱法、原子荧光分光光度计等。同时，快检技术发展迅速，其中有酶分析法、生物传感器分析，x-射线荧光法，免疫分析法。现在快速检测的方法已经十分成熟，且能在短时间内测定样品中重金属含量。而传统样品前处理方法：湿法消解、微波消解法、高压消解法、干法灰化法等。上述传统方法虽然能准确提取样品中的重金属，但费时费力，步骤繁琐，要求高。同时这些方法需要大量强腐蚀性酸和氧化试剂和高温环境。在增加待测样品损失和被污染的风险的同时也增加了操作人员的安全隐患，难以适应快速检测绿色环保的需求。免疫分析方法作为一种快速的检测方法，近年在食品安全领域得到广泛的应用。

技术实现思路

1、发明目的：基于时间分辨免疫层析技术，本发明提供了一种粮食谷物中铅镉同测的前处理方法和应用，该方法灵敏度高、统一的重金属铅镉前处理，所需检测时间短、操作简便，既能运用于重金属铅、镉单联试纸条，又能运用于重金属铅镉二合一试纸条对粮食中的重金属快速检测方法的研究具有十分重要的借鉴意义及参考价值。

2、技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，包括以下步骤：

3、1)称取粮食样品，粉碎机粉碎，细度为70％-90％颗粒物可通过30-40目筛，对粉碎后的样品再次混匀并进行二次取样；

4、2)称取粉碎后的样品于离心管中，分别加入样品提取液和试剂a重金属离子萃取剂，涡旋提取；所述样品提取液包括盐酸、表面活性剂、盐离子；

5、3)涡旋提取结束后离心，取上清液加入到试剂b硝酸中；

6、4)涡旋振荡，振荡结束后离心得到悬浮液；

7、5)取步骤4)中的下清液加入到试剂c中混匀即得待测液；所述试剂c包括螯合液和样品稀释液。

8、其中，所述粮食样品包括大米、稻谷、糙米、小麦或玉米中的一种或几种。

9、其中，步骤2)中的盐酸浓度为0.2m-0.5m，最优为0.2m；表面活性剂包括tritonx-450，其含量为1％-5％，最优为2％；盐离子来源于nacl，其含量为2％-10％，最优为5％。

10、其中，步骤2)中的重金属离子萃取剂包括甲基三辛基氯化铵，质量浓度为0.5％-2％，最优为1％。

11、其中，步骤2)中的粉碎后的样品、样品提取液与重金属离子萃取剂的体积比为1:(3-5):(3-5)，最优为1:5:3。

12、其中，步骤2)和步骤4)中的涡旋提取的时间为1-5min，最优为1min。

13、其中，步骤3)中硝酸浓度为0.1m-0.5m，最优为0.2m。

14、其中，步骤3)和步骤4)中的离心转速为4000r/min-6000r/min，离心时间为3-8min，最优为5min。

15、其中，步骤5)中的螯合液为0.5m-2m edta，最优为1m；所述样品稀释液为0.2mtris-hcl(ph＝8.0)+1％蔗糖+1％nacl+1％bsa+1％tween-20+0.1％proclin-300。

16、其中，步骤5)中的螯合液、样品稀释液的体积比为(1-3):(3-5)，最优为1：3；所述下清液和试剂c的体积比为1:(5-10)，最优为1:5。

17、有益效果：与现有技术相比，本发明具备以下优点：

18、1、本发明采用时间分辨荧光免疫层析技术定量检测粮食谷物中的重金属铅镉，既能发挥时间分辨荧光材料荧光寿命长，极宽的stoke位移，又具备免疫学特异性强、灵敏度高、重复性好的特点。针对其样品前处理，也优化出了简单、快速、与传统前处理技术相比安全系数较高的检测技术。可用于不同粮食基质领域中的重金属铅镉统一前处理的快速定量检测。

19、2、本发明在免疫层析技术上提供了一种快速提取粮食样本中铅镉的前处理方法，该方法采用酸提且加入表面活性剂和盐离子进行前处理，添加萃取反萃取步骤，使得提取效率更高，另外对其试剂c中的样品稀释液进行优化，使得检测样品的抗干扰能力更强。同时检测出国粮局样本中铅镉的回收率均在95-115％之间，远远的超过了国粮局样本的检测要求，从而说明该前处理方法对样本具有较高的检测准确度，间接得出经本发明所述样本前处理统一方法处理的粮食样本可以直接用于铅镉二合一定量快速试纸条的运用中，能够快速简便的同时检测出样品中铅和镉的浓度。因此，本发明所述粮食样本中铅镉的统一前处理方法操作简单方便、价格低廉、提取准确度高，具有良好的应用价值。

技术特征：

1.一种快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤1）中的粮食样品包括大米、稻谷、糙米、小麦或玉米中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤2）中的盐酸浓度为0.2m-0.5m，所述表面活性剂包括tritonx-450，其质量浓度为1%-5%，所述盐离子来源于nacl，其质量浓度为2%-10%。

4.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤2）中的重金属离子萃取剂包括甲基三辛基氯化铵，质量浓度为0.5%-2%。

5.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤2）中的粉碎后的样品、样品提取液与重金属离子萃取剂的体积比为1:（3-5）:（3-5）。

6.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤2）和步骤4）中的涡旋提取的时间为1-5min。

7.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤3）中硝酸浓度为0.1m-0.5m。

8.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤3）和步骤4）中的离心转速为4000r/min-6000r/min，离心时间为3-8min。

9.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于，步骤5）中所述螯合液为0.5m-2medta，所述样品稀释液为0.2mtris-hcl+1%蔗糖+1%nacl+1%bsa+1%tween-20+0.1%proclin-300。

10.根据权利要求1所述的快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，其特征在于， 步骤5）中所述螯合液、样品稀释液的体积比为（1-3）:（3-5），所述下清液和试剂a的体积比为1:（5-10）。

技术总结
本发明公开了一种快速检测粮食样本中重金属铅镉的前处理方法，包括以下步骤：称取粮食样品，粉碎机粉碎，对粉碎后的样品再次混匀并进行二次取样；称取粉碎后的样品于离心管中，分别加入样品提取液和试剂A，涡旋提取；所述样品提取液包括盐酸、表面活性剂、盐离子；涡旋提取结束后离心，取上清液加入到试剂B中；涡旋振荡，振荡结束后离心得到悬浮液；取下清液加入到试剂C中混匀即得待测液；所述试剂C包括螯合液和样品稀释液。本发明采用时间分辨荧光免疫层析技术定量检测粮食谷物中的重金属铅镉，既能发挥时间分辨荧光材料荧光寿命长，极宽的stoke位移，又具备免疫学特异性强、灵敏度高、重复性好的特点。

技术研发人员：丁丽,肖理文,赵皖,王海宇,常贵聪
受保护的技术使用者：南京微测生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8