[发明专利]一种检测水相中苏丹红I号的方法、荧光试纸及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测苏丹红I号的光学材料羧甲基壳聚糖接枝对二氧环己酮/荧光染料复合纳米胶束及其功能化试纸的制备方法和应用，属光学和高分子化学领域，有望应用于检测食品添加剂的安全问题。

背景技术

近年来，对致癌色素添加剂苏丹红I号的快速、高效、灵敏检测成为全球食品安全领域关注的重点。目前，对苏丹红I号的检测还主要依赖于较昂贵的检测仪器，而且检测费时，如质谱色谱联用仪等。但很多情况下，尤其是危急情况下往往需要在现场对苏丹红I号的含量迅速做出判断，而在众多可用于检测苏丹红I号的方法中能现场快速检测的却很少，因而对其含量的现场快速检测目前还缺乏有效的检测手段。

具有特殊荧光信号放大功能的共轭聚合物是优良的传感活性材料，对缺电子的苏丹红I号具有灵敏的识别能力，然而这些共轭聚合物自身的疏水性却限制了其在水相体系中检测苏丹红I号的应用。因此对这些共轭聚合物进行改性使其具有亲水性，可扩大其应用范围，然而制备水溶性的共轭聚合物却涉及到非常复杂的合成过程，大大增加了检测的成本。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足，本发明的首要目的在于提供一种基于荧光传感快速检测水相中苏丹红I号的方法。该方法是用自组装纳米胶束对疏水性荧光共轭聚合物进行包埋，利用微相萃取作用，将水相中的痕量苏丹红I号富集于胶束内核，与储存在内核里的共轭聚合物发生作用，使共轭聚合物的荧光信号出现明显的变化，从而借助荧光传感快速、超灵敏检测水相中的微量苏丹红I号。

进一步，本发明通过这种荧光聚合物纳米胶束对原纸进行表面涂布，制备出一种具有荧光识别苏丹红I号的功能特种试纸。

本发明的另一个目的在于提供基于所述的荧光纳米胶束及其功能化试纸快速检测水相中苏丹红I号的方法的应用。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一种检测水相中苏丹红I号的方法，包括以下步骤：

（1）制备荧光探针溶液，所述荧光探针溶液为两亲性壳聚糖衍生物CMCs-g-PPDO/PFO纳米复合物荧光探针溶液，其中胶束浓度为0.5～2mg/mL；

（2）将荧光探针溶液加入比色皿中，置于荧光光谱仪中扫描荧光光谱；

（3）将待测样品溶液加入步骤（2）中含荧光探针溶液的比色皿中，置于荧光光谱仪中扫描荧光光谱，然后根据荧光猝灭程度识别苏丹红I号色素，若荧光光谱猝灭明显，则样品中含有苏丹红I号色素，若荧光光谱无明显变化，则不含有苏丹红I号色素。

所述荧光探针溶液是通过如下步骤制备的：

①聚合物纳米胶束水溶液的制备：将两亲性壳聚糖衍生物CMCs-g-PPDO溶于超纯水中，磁力搅拌，配置成浓度为0.5～2mg/mL的聚合物纳米胶束水溶液；

②荧光共轭聚合物溶液的制备：将荧光共轭聚合物9,9-二辛基聚芴（PFO）溶解在四氢呋喃（THF）中，配置成浓度为0.1～1mg/mL的荧光共轭聚合物溶液；

③聚合物胶束/共轭聚合物的纳米复合物荧光探针溶液的制备：将步骤②中配置的荧光共轭聚合物溶液搅拌条件下缓慢滴加至步骤①中制备的聚合物纳米胶束水溶液中，超声混合均匀，旋转蒸发除去THF，补水定容至蒸发前的体积，将定容后的溶液过滤即得到所述的荧光探针溶液。

所述两亲性壳聚糖衍生物CMCs-g-PPDO的制备：

（a）羧甲基壳聚糖（CMCs）的制备：将纯化后的壳聚糖加入到NaOH溶液中，壳聚糖在其中的浓度为0.04～0.1g/mL，搅拌均匀后置于冰箱中冷冻过夜；将溶胀后的样品转移到烧杯中，加入异丙醇搅拌分散样品；将与壳聚糖等质量的氯乙酸分批次加入烧杯中，机械搅拌反应3～12h；滤出异丙醇，加水使样品溶解；调溶液pH至中性，去离子水中透析3～5d；收集透析袋内溶液，冷冻干燥即得到CMCs；所述NaOH溶液为质量分数50%的饱和NaOH溶液，透析袋截留分子量MWCO=3500；

（b）羧甲基壳聚糖接枝对二氧环己酮CMCs-g-PPDO的制备：离子液体[Bmim]Cl加热至完全融化后加入干燥的CMCs，N₂保护下磁力搅拌使CMCs完全溶解；N₂保护下向溶液中加入对二氧环己酮（PDO）及4-二甲氨基吡啶（DMAP），N₂保护下100℃反应12h，冷却至室温，无水乙醇中沉淀，并用无水乙醇重复洗涤，沉淀经抽提后减压干燥即得到CMCs-g-PPDO；所述CMCs中糖单元与PDO摩尔比为1:4～1:15，DMAP与CMCs中OH摩尔比为0.1～1。