[发明专利]一种用于检测过氧化苯甲酰的金纳米探针及其制备方法和用途

说明书

本发明公开一种用于检测过氧化苯甲酰的金纳米探针及其制备方法和用途，所述纳米探针为“核‑卫星”结构的金纳米颗粒组装体，修饰带有硼酸基团化合物的金纳米颗粒作为“核”(C‑AuNPs)，修饰能与硼酸基团反应形成硼酸酯的化合物的金纳米颗粒上作为“卫星”(S‑AuNPs)，所述“核”的金纳米颗粒与所述卫星”的金纳米颗粒通过形成硼酸酯基连接。所述纳米探针可以在没有复杂仪器的情况下用于纳摩尔水平的BPO比色检测，检测速度快，准确度好，灵敏度高。在不需要知道BPO具体浓度的情况下，可以根据颜色变化定性/半定量地判断样品中是否含有BPO，以及大致的含量范围，判断样品中BPO含量是否超标。

技术领域

本发明属于食品安全检测领域，具体涉及一种用于检测过氧化苯甲酰的金纳米探针及其制备方法和用途。

背景技术

过氧化苯甲酰(BPO)是一种高活性氧化剂，由于其良好的氧化漂白性能，最先用于油类漂白，后被广泛用作小麦粉的添加剂，不仅具有漂白作用，还能大大缩短面粉的熟化周期。过氧化苯甲酰漂白面粉的作用机理是：过氧化苯甲酰在面粉中水和酶的作用下发生反应，释放出活性氧来氧化面粉中极少数带共轭双键的不饱和脂溶性色素，即β-胡萝卜素和其他有色成分，使面粉中色素含量减少，白度增加。

然而，后期人们发现小麦粉中添加过量的过氧化苯甲酰不仅会破坏营养，还会威胁人类健康。研究表明，小麦粉中的过氧化苯甲酰对人的皮肤、上呼吸道有刺激性和致敏性。过氧化苯甲酰的毒性主要为：①在添加量较高时，过氧化苯甲酰分解后产生苯甲酸，苯甲酸的解毒作用是在肝脏内进行的，过量苯甲酸会加重肝脏负担，严重时肝、肾会出现病理变化，引发多种疾病，短期过量食用会使人产生恶心、头晕、神经衰弱等中毒现象，长期过量食用会对肝脏造成严重损害；②面粉中残留的未分解的过氧化苯甲酰在面食加热制作过程中产生苯自由基，进而会形成苯、苯酚、联苯，这些产物都有毒性，对人体肝脏有损害，使肝功能转化机制减弱，解毒能力变差，甚至使血小板、白细胞数量下降，对人体健康产生不良影响；③超量的过氧化苯甲酰如果未能完全分解而进入人体，产生的活性自由基会因自由基氧化而加速人体衰老，导致动脉粥样硬化，甚至诱发多种疾病；④破坏面粉营养成分，长期食用易发生口角炎、角膜炎、神经炎等疾病，对人体中枢神经系统造成积累性损害，导致失聪、生物节律紊乱，引起四肢麻木或颤抖等。此外，根据国际癌症研究机构的报告，虽然过氧化苯甲酰未被归类为致癌物质，但现有研究表明它可能是一种潜在的肿瘤促进剂，可在体外对人外周血淋巴细胞产生遗传毒性作用。

由于存在诸多潜在风险，过氧化苯甲酰的使用受到越来越多的关注，尤其受到食品安全监管部门的重视。许多国家因此制定了严格的标准来控制食品中过氧化苯甲酰的最大使用量。2009年，食品法典委员会制定了一项使用标准，即小麦粉中过氧化苯甲酰的最大用量为75mg/kg。欧盟自2011年5月1日起禁止在小麦粉中使用过氧化苯甲酰。直到2011年，我国的七个部门宣布禁止在面粉中加入过氧化苯甲酰。即使目前在许多国家，过氧化苯甲酰明令被禁止，但由于其漂白效果好且价格低廉，仍然有许多不法商贩将其添加于食品中牟取非法利益。因此，监测食品中过氧化苯甲酰的水平对于粮食安全和公共卫生具有重要意义，而开发一种简单方便的过氧化苯甲酰检测方法是做到有效监测的唯一途径。

目前市场上，基于过氧化苯甲酰含量检测已经开发了许多仪器分析方法，包括化学发光、电流分析、电化学、分光光度法和高效液相色谱检测法，而大多数方法需要耗时的样品预处理和分离，不便于快速得到检测结果，并且这些传统方法要么显示低灵敏度要么需要昂贵的仪器和复杂的预处理过程，限制了其实际应用。

荧光探针由于其易于操作，高灵敏度，快速响应，高时间和空间分辨率而成为检测各种分析物的有用工具。然而，目前为止测定过氧化苯甲酰的荧光探针仅有不多几种，如香豆素荧光探针、基于试卤灵的光谱探针、近红外荧光开关探针，虽然这些方法可以提供准确和明确的检测结果，但对复杂仪器的强烈依赖限制了所述方法在资源有限的区域中使用。