[发明专利]表面增强拉曼光谱快速检测亚硝酸根方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及表面增强拉曼光谱快速检测亚硝酸根方法，尤其涉及表面增强拉曼光谱快速检测亚硝酸根方法及其应用，适用于食品、环境、生物样品等复杂样品中亚硝酸根的测定。

背景技术

亚硝酸盐是自然界氮循环的中间体，不稳定，广泛存在于水体、土壤和各类食品中。据研究亚硝酸盐本身是一种剧毒物质，同时还是一种致癌物质，其机理是：在胃酸等环境下亚硝酸盐与食物中的仲胺、叔胺和酰胺等反应生成强致癌物N-亚硝胺。亚硝胺还能够透过胎盘进入胎儿体内，对胎儿有致崎作用。

亚硝酸盐是肉品加工常用的添加剂，具有抑制肉毒梭状芽孢杆菌、使肉品发色以及增强风味的作用，目前尚没有理想的替代物。亚硝酸根与芳胺或苯甲胺反应生成致癌物亚硝胺已经引起国内外的普遍关注。

亚硝酸根的传统检测方法有多种，近年来国内外报道的检测方法主要有紫外可见分光光度法（比色法）、气相色谱法和高效液相色谱法、示波极谱法、荧光法和催化法等。但是这些方法存在过程繁琐、耗时、不便于现场检测等不足。因此建立简单、快速、选择性好的NO₂^-检测方法有重要的意义。

发明内容

为了解决传统亚硝酸根检测方法过程繁琐、耗时和不便于现场检测等不足。本发明提供了一种表面增强拉曼光谱（SERS）快速检测亚硝酸根的方法，及其在食品、环境、生物等复杂样品中亚硝酸根测定中的应用。

本发明的原理：NO₂^-自身的拉曼信号很弱，SERS信号也很弱，故不能通过SERS直接测定NO₂^-。NO₂^-在酸性或弱碱性条件下与重氮-偶合试剂生成重氮-偶合产物，该产物自身拉曼信号较强，且该产物的SERS得到增强，以该偶合产物作为亚硝酸根的探针，通过测定偶合产物对NO₂^-进行间接的定性和定量测定。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下表面增强拉曼光谱快速检测亚硝酸根方法，其特征在于：表面增强拉曼光谱快速检测亚硝酸根方法，其特征在于：在酸性或弱碱性条件下使待测样品中的亚硝酸根离子与重氮化试剂和偶氮化试剂生成重氮-偶合染料，以该重氮-偶合染料作为探针分子，通过测定重氮-偶合染料间接的对亚硝酸根进行定性和定量测定。

作为优选方案，上述方法是在酸性条件下使待测样品中的亚硝酸根离子与对硝基苯胺和二苯胺生成红色的重氮-偶合染料。

具体来说，上述定性方法包括以下步骤：

a、取不同浓度的亚硝酸根溶液于离心管中，加入重氮化试剂，混和均匀使其发生重氮化反应，后加入与重氮化试剂同等摩尔比的偶氮化试剂，混和均匀使其发生偶合反应，反应液放置5min，得到重氮-偶合染料；

b、取一定体积的a步骤所得反应液于样品管内，然后加入同等体积的增强粒子混合均匀，直接用DeltaNu便携式拉曼仪检测；

c、测量并绘制出不同含量亚硝酸根溶液所对应的表面增强拉曼光谱图；

d、量取待测样品，加入重氮化试剂，混和均匀使其发生重氮化反应，后加入与重氮化试剂同等摩尔比的偶氮化试剂，混和均匀使其发生偶合反应，反应液放置5min，得到重氮-偶合染料；加入同等体积的增强粒子混合均匀，直接用拉曼仪检测该样品的表面增强拉曼光谱，根据步骤c所得拉曼光谱图中的拉曼位移对样品进行定性。

作为进一步的定性方法，所述重氮化试剂是对硝基苯胺盐酸溶液；所述偶氮化试剂是二苯胺乙醇溶液；所述步骤c还包括绘制出1395cm^-1拉曼位移处的峰面积-亚硝酸根离子含量标准曲线；所述步骤d还包括根据1395cm^-1拉曼位移处的峰面积-亚硝酸根离子含量标准曲线计算出样品中亚硝酸根的含量。

具体来说，所述的盐酸溶液浓度为0.5-2.0mol L^-1；所述的对硝基苯胺的盐酸溶液浓度为0.1-1.0%；所述的二苯胺的乙醇溶液浓度为0.1-1.0%。

所述的离心管体积为2mL。

所述的样品管为1mL玻璃管。

所述亚硝酸根溶液加入体积与对硝基苯胺的盐酸溶液的加入体积之比为100：（0.5~2.5）；所述待测样品加入体积与对硝基苯胺的盐酸溶液加入体积之比为100：（0.5~2.5）。

所述的亚硝酸根溶液可选用亚硝酸钠溶液。

作为可选方案，重氮化试剂可以为对硝基苯胺、磺胺和对氨基苯磺酸等，偶氮化试剂可以为二苯胺和盐酸萘乙二胺等。