[发明专利]纳米铜基半导体化合物在苏丹红特异性检测中的应用

说明书

本发明公开了一种纳米铜基半导体化合物在苏丹红特异性检测中的应用。本发明还提供了一种苏丹红特异性检测方法，其包括：以纳米铜基半导体化合物作为SERS活性基底材料；或者提供前述的SERS活性基底材料；使所述SERS活性基底材料与可能含有苏丹红的检测样品接触，之后以拉曼光谱仪进行检测，实现苏丹红的特异性检测。与现有商品化贵金属基底材料相比，本发明以纳米铜基半导体化合物作为SERS活性基底材料，具有成本低、选择性高等优势，且通过该技术可实现对食品中的苏丹红添加剂进行特异性以及半定量检测；本发明的SERS活性基底材料制备简单、成本低廉、适于大规模化量产，能够对目标分子进行直接快速半定量检测。

技术领域

本发明属于光谱学和分子识别技术领域，具体涉及一种纳米铜基半导体化合物在苏丹红特异性检测中的应用，尤其涉及一种基于SERS(表面增强拉曼散射光谱)技术，使用纳米铜基半导体化合物基底对食品中非法添加的苏丹红分子进行特异性以及半定量检测的方法。

背景技术

苏丹红是一类以苯基偶氮萘酚为主要基团的偶氮化合物，主要有苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。化学名分别为1-苯基偶氮-2-萘酚、1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚、1-[4-(苯基偶氮)苯基]偶氮-2-萘酚、1-2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基偶氮-2-萘酚。这类化合物不溶于水，微溶于乙醇，易溶于丙酮、苯、乙醚、正己烷、油脂等。苏丹红属于人工合成的红色染料，主要用于溶剂、油、蜡、地板、鞋等的增色和增光。早在1995年，欧盟等国家就已禁止苏丹红作为食品用色素，但自2005年以来，多家知名跨国公司和国内企业的大量产品，如辣椒酱、辣椒粉、新奥尔良烤翅、鸭蛋等食品中仍被检出存在苏丹红。食品中苏丹红的添加将对人体健康造成巨大危害，在多项体外试验中发现苏丹红进入人体内，可代谢生成苯胺类和萘胺类物质，这些胺类物质具有致突变性和致癌性。国际癌症研究机构(IARC)将列为苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类致癌物，即动物致癌物。2005年4月，卫生部发布《苏丹红危险性评估报告》中指出，如果经常摄入含较高剂量苏丹红的食品会增加其致癌的危险性，特别是由于苏丹红的代谢产物是人类可能致癌物，目前对这些物质尚没有耐受摄入量的数据，因此应尽可能避免摄入这些物质。

国家先后发布《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单》第一批和第五批，已将苏丹红列为严禁添加的非食用物质。针对苏丹红这一非食品中天然存在的物质屡在食品中检出的问题，苏丹红检测一直是职能部门监督抽查和风险监测工作的重点。2019年国家食品安全抽检实施细则规定，香辛料油、辣椒及其制品、花椒及其制品、含辣椒的酱腌菜及蔬菜干制品、蛋制品、原料中添加蛋的糕点等食品必须检测苏丹红。

检测苏丹红的方法主要有酶联免疫法、表面增强拉曼光谱法、红外光谱法、薄层色谱法、液相色谱法、液质联用法等。GB/T 19681-2005[10]前处理采用自行填充的中性氧化铝层析柱，使用前需根据苏丹红的回收率调整氧化铝活度，对检测人员经验要求较高，平行性和准确度欠佳，并且耗费大量有机溶剂。

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高选择性、超灵敏的快速表面分析技术，为实现食品中苏丹红的快速特异性以及半定量检测奠定了理论基础。然而现有的商品化SERS基底多基于金、银等贵金属材料的纳米结构，现已公开的基于SERS检测食品中苏丹红的方法通常使用金溶胶作为基底，由于贵金属基底电磁增强作用对于底物组分拉曼信号的无差别放大，检测多需要复杂的前处理过程，面临着耗时长、成本高、选择性差、稳定性差等问题，在实际应用上存在局限。因此发展一种快速高效，操作简单，成本低廉，又能够对食品中的苏丹红进行有效识别的检测的方法意义重大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种纳米铜基半导体化合物在苏丹红特异性检测中的应用，以克服现有技术的不足。

本发明的另一目的在于提供一种纳米铜基半导体化合物作为SERS活性基底材料，对苏丹红进行特异性检测的方法。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：