鸭肉中性激素残留的表面增强拉曼光谱检测研究

发布时间：2019-11-07 09:57

【摘要】：近年来,随着百姓生活水平的逐渐提高,农牧产品业的不断发展,肉、蛋、奶及其制品极大地丰富了餐桌的同时,也不同程度地给人们的健康带来了危害。肉鸭作为生活不可或缺的高营养美味食物,在禽类规模化饲养中所占的比例越来越大。然而近些年来动物源食品中激素超标的新闻屡屡出现,因此,针对激素在鸭肉中残留的快速检测方法的建立变得十分重要。表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS)法以其灵敏度高、受水和荧光干扰小、方便快捷等优点,已成为近年来生物医学研究、化学检测等领域最常用的检测方法之一。本文以自制不同粒径的金胶作为SERS增强基底,应用SERS技术对麻鸭中三种性激素的残留进行定性定量分析,主要研究内容及结果如下:(1)研究以自制不同粒径的金胶和硫酸镁活化剂作为SERS增强基底,应用SERS技术对丙酸睾酮在鸭肉中的残留量建立了一种快速准确的检测方法。先对比硫酸镁活化剂和商用OTR103活化剂对含有丙酸睾酮的鸭肉提取液的SERS信号产生的效果,然后探讨不同粒径的纳米金胶对含有丙酸睾酮的鸭肉提取液的SERS信号的影响,最后确定柠檬酸三钠加入量为0.8mL制备的纳米金胶和硫酸镁溶液是最佳的SERS增强基底,并用紫外-可见光吸收光谱对其进行表征。以含有丙酸睾酮的鸭肉提取液的SERS在1092cm-1拉曼位移处特征峰强度为依据进行定性分析,得到最优检测条件。结合自适应迭代重加权惩罚最小二乘法(adaptive iteratively reweighted Penalized Least Squares,air-PLS),对含有不同浓度丙酸睾酮的鸭肉提取液样本的SERS进行分析,最终得到鸭肉提取液中丙酸睾酮的残留浓度与1092cm-1拉曼位移处特征峰强度的关系。试验结果表明,这种方法检测丙酸睾酮在鸭肉提取液中的残留浓度梯度范围在1~20 mg/L时与1092cm-1拉曼位移处特征峰强度呈现良好的一次线性函数关系,最低检出限可达1mg/L,样本平均回收率介于91~100%之间。(2)研究以自制不同粒径的金胶和硫酸镁活化剂作为SERS增强基底,应用SERS技术对己烯雌酚在鸭肉中的残留量建立了一种快速准确的检测方法。比较不同粒径的纳米金胶对含有己烯雌酚的鸭肉提取液的SERS信号的影响。以含有己烯雌酚的鸭肉提取液的SERS在819cm-1拉曼位移处特征峰强度为依据进行定性分析,确定了最佳粒径的纳米金胶是柠檬酸三钠加入量为0.9mL制成的,并用紫外-可见光吸收光谱对其进行表征。检测条件也得到优化,即纳米金胶、含己烯雌酚的鸭肉提取液、硫酸镁溶液的最佳加入量分别为500μL、5μL、70μL,最佳反应时间为1min。在此研究基础上,以鸭肉提取液中己烯雌酚浓度与各浓度在819cm-1处特征峰峰强建立标准曲线方程,其线性方程为:y=185.81x+1260,决定系数(R2)为0.9424,最低检测浓度可达到0.5mg/L。进一步做预测分析,得到其预测集样本中己烯雌酚含量的真实值与预测值之间的R2为0.9690,预测均方根误差(Root-Mean-Square Error of Prediction,RMSEP)为0.7281mg/L,平均回收率在83~133%之间。(3)研究以自制不同粒径的金胶和硫酸镁活化剂作为SERS增强基底,应用SERS技术对诺龙在鸭肉中的残留量建立了一种快速准确的检测方法。按照实际情况,先以812cm-1拉曼位移处特征峰强度为参考对比不同粒径的纳米金胶对含有诺龙的鸭肉提取液的SERS信号,确定了最佳的SERS增强基底为柠檬酸三钠还原剂加入量是0.8mL制得的纳米金胶和硫酸镁溶液,并用紫外-可见光吸收光谱对其进行表征。后又以含有诺龙的鸭肉提取液的SERS在812cm-1拉曼位移处的特征峰强度为依据进行定性分析,得到最优检测条件。采用300μL纳米金胶、15μL含诺龙的鸭肉提取液和100μL硫酸镁溶液的最佳量混合条件,后经最佳反应时间1min,再结合air-PLS法对含不同浓度诺龙的鸭肉提取液前加标样本的SERS进行分析处理,最终得出诺龙在鸭肉提取液中的残留浓度与812cm-1拉曼位移处特征峰强度的关系。试验结果表明,这种方法检测诺龙在鸭肉提取液中的残留浓度梯度范围在2~20mg/L时与812cm-1拉曼位移处特征峰强度呈现良好的一次线性函数关系,最低检测浓度可达到2mg/L,预测集样本中诺龙含量的真实值与预测值之间的R2为0.9718,RMSEP为0.7984mg/L,样本平均回收率在81~118%之间。研究结果表明,采用自制增强基底的SERS技术建立的关于鸭肉中丙酸睾酮、己烯雌酚和诺龙残留量的检测方法是可行的。
【图文】：

分子结构图,丙酸睾酮,外源性激素

也统称为激素。激素的来源甚广，种类多样，按类：含氮激素和类固醇激素[5]。性激素作为类固醇激素发育，促进性别差异，调节生殖代谢过程的作用，主要包。如果根据性激素的来源分类，它又可分为外源性激素(Endogenous hormone)是由生物自身内特定组织分泌或到了从一个（或一组）细胞到另外一个（或一组）细胞表雄酮、雌二醇和孕酮等[8]；外源性激素(Exogenous hoiotic hormone)，外源性激素或异型激素是异型生物质，、丙酸睾酮、乙烯雌酚和苯甲酸雌二醇等[9]。献资料，，再结合本人各项试验，确定以下三种性激素为性质如下：, Testosterone propionate)又名丙酸睾丸酮、丙酸睾丸素产物。纯度较高的丙酸睾酮标准品呈白色结晶状粉末，熔点为 118-122℃，较高[4]。在乙腈、乙酸乙酯、氯仿、机溶剂中有较高的溶解度，难溶于水[10]。丙酸睾图 1-1 所示。

分子结构图,己烯雌酚,无气味,白色

图 1-2 己烯雌酚分子结构图Fig 1-2 The molecular structure of diethylstilbestrolNT, 19-nortestosterone)，中文别名：诺龙。它是一结构修饰后得到的雄性作用降低，同化作用增强龙标准品呈白色或类白色结晶状粉末，无气味。度，但不溶于水。化学式为 C18H26O2，其结构如图图 1-3 诺龙分子结构图Fig 1-3 The molecular structure of 19-nortestosterone
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S859.84

【参考文献】