[发明专利]一种基于表面增强拉曼光谱痕量检测赤藓红浓度的方法

说明书

本发明公开了一种基于表面增强拉曼光谱痕量检测赤藓红浓度的方法，属于色素检测技术领域。本发明方法包括如下步骤：(1)制作表面增强拉曼所需的纳米银基底；(2)制备混合溶液；(3)测量多种浓度的混合溶液的拉曼谱图，提取特征峰强度比值；建立峰强比值与赤藓红浓度之间的线性关系图。本发明方法能够实现赤藓红浓度的测量，定量检测可行性更高、更为准确。本发明方法操作简单、成本低、检测灵敏，赤藓红的检测范围可达0.4mg/L～20mg/L。

技术领域

本发明涉及一种通过表面增强拉曼散射痕量检测赤藓红浓度的方法，属于色素检测技术领域。

背景技术

赤藓红作为一种合成色素，因其色泽鲜艳，性能稳定，外观美观等优势，在食品和化妆品行业中被广泛应用。然而，近期的研究表明使用含有赤藓红的食品和化妆品增加了消费者患癌症的风险，这些产品包括红酒、鸡尾酒、糖果和口红等产品。部分国家对赤藓红的使用有严格的限制，然而，这些国家禁止的染料仍然可以出口到其他没有严格要求的国家。此外，由于法律没有严格的规定，制造商通常不会标记化妆品中使用的赤藓红。在这种情况下，所有含有赤藓红的商品均有可能出口到原国家和其他国家。

同时某些产品含有低浓度的赤藓红，常规方法很难检测，因而为了降低全球癌症风险，限制赤藓红的使用，需要一种敏感的定量检测方法。现有的对赤藓红的痕量检测方法包括：一阶导数可见光分光光度法、高效液相色谱、液相色谱法、质谱法、酶联免疫吸附测定法、化学滴定法等。然而，上面提及的大多数方法需要复杂的预处理，操作费时，同时检测成本相对较高，需要有机或水溶剂提取，并且包含多个洗涤和固相萃取的过程。

表面增强拉曼光谱技术作为一种集成无损检测，独特的光谱指纹和高灵敏度等特征的光谱技术，已被应用于化学和生物传感的识别和检测中；但是常规的表面增强拉曼技术很难实现定量检测，一方面，样品的光学吸收可以通过衰减激发和拉曼强度来影响拉曼谱带强度，这种效应称为自吸收，发生在紫外-可见-近红外吸收带与激发波长和拉曼散射一致的样品中，导致样品浓度和谱带强度之间存在非线性关系；另一方面是仪器和基板是，在定量测试中，诸如光源和背景噪声等因素可能对拉曼响应产生不可预测的影响。因此，通过直接测量不同浓度下的峰强度，定量分析存在很大误差。目前仅仅是利用该技术实现了赤藓红的定性鉴别，还无法定量痕量检测出赤藓红具体含量，从而制约了表面增强拉曼光谱技术的在化学和生物传感识别和检测方面的应用发展。

发明内容

为了解决上述问题，实现表面增强拉曼散射(SERS)对赤藓红的痕量检测，本发明引入了内标法，减少了利用拉曼光谱技术进行定量检测时出现的光源的不稳定性、背景噪声和“自吸收”效应对检测正确性的影响，使得定量检测可行性更高，更为准确。

本发明的第一个目的是提供一种表面增强拉曼散射测量赤藓红浓度的方法，所述方法是结合内部标准法，包括如下步骤：

(1)制备表面增强拉曼所需的纳米银基底；

(2)制备多浓度梯度的赤藓红与固定浓度内标化合物的混合溶液；

(3)将混合溶液与银纳米基底结合，测量其拉曼谱图；

(4)根据步骤(3)测得的拉曼谱图，计算得到赤藓红特征峰与内标化合物特征峰的绝对峰强度的比值，建立峰强比值与赤藓红浓度之间的线性关系模型。

本方面的一个实施方式中，所述步骤(1)中，纳米银基底制备具体包括：以硫酸亚铁还原硝酸银，合成了银纳米粒子，同时在反应溶液中加入柠檬酸钠，其吸附在银纳米粒子表面，起到稳定和分散的作用。先将30-40mL柠檬酸钠溶液(350-450g/L)和20-30ml硫酸亚铁溶液(350-450g/L)均匀混合以制备还原液，再制备20-30mL硝酸银溶液(80-120g/L)，然后将还原液以的速率搅拌滴加到20-30mL硝酸银溶液(80-120g/L)中，将所得的混合溶液进行提纯并将纳米银泥涂抹在玻璃片上，最后进行干燥得到基底。