专利名称：牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法
技术领域：
本发明涉及ー种三聚氰胺含量的检测方法，具体为牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法，属于食品安全领域。
背景技术：
2008年的“三鹿婴幼儿奶粉事件”，引发了人们对奶制品安全的极大关注。虽然国家采取了很多有力的控制措施，但是，牛奶中三聚氰胺事件仍然屡禁不止。对此消费者非常担忧，经常听到家长说“我家孩子喝的牛奶不知有没有三聚氰胺？喝什么牛奶好？ ”由于奶粉安全影响到孩子的健康，这对家长是头等大事。因此，面对我国面广量大的牛奶市场，我想能否研究一种能让普通市民掌握的快速识别三聚氰胺的方法，让消费者自己能辨别三聚 氰胺，真正喝到放心奶。从资料上发现，目前检测牛奶中三聚氰胺的方法大多是仪器检測，经常是代价高又耗时长，许多厂家不能检测、一般家庭更是无法掌握。

发明内容
本发明的目的是为了提供了一种牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法；改变了传统检测技术中利用生物酶存在的不足，基于纳米技术研究一种简便易行的牛奶中三聚氰胺快速检测新方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。一种牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法，其具体步骤为I)分别取 5. 2g FeCl3 *6H20 和 2. 7969g FeSO4 7H20 以及 12. IM 的浓盐酸 0. 85mL溶解于200mL H2O中，超声脱氧，然后将以上溶液滴加到250mL，0. 75M NaOH溶液中；所述反应温度为80°C，磁力搅拌进行；2)取25mL上述磁性纳米颗粒溶液，加入ImL水，再用こ醇稀释到150mL，超声振荡30分钟，滴加0. 4mL APTES(或PEG、Dextran)，室温下搅拌7小时。反应完毕，用磁分离器将纳米颗粒从反应介质中分离，并用こ醇溶液清洗3次，配成不同类型的Fe3O4纳米磁珠溶液。3)在ImL底物缓冲液，IOuL H2O2, IOuL磁性纳米颗粒，温度为20°C，pH值为6的条件下，分别添加10、20、50、100、150、200、250和300 u L TMB于反应体系中，测定不同TMB
用量对磁性纳米颗粒类酶活性的影响；在ImL底物缓冲液，200 u LTMB, IOuL磁性纳米颗粒，温度为20°C，pH值为6的条件下，分别添加5、10、15、20、25、和30 ii LH2O2于反应体系中，测定不同H2O2用量对磁性纳米颗粒类酶活性的影响；4)根据上述結果，按ImL缓冲液，200 u L TMB, 20 u L双氧水和10 u L磁性纳米颗粒设置反应体系，用HCl或者NaOH来调节反应pH值在3 9，温度4 60°C，反应时间I 8min,研究反应条件对磁性纳米颗粒类酶活性的影响5)将不同浓度的三聚氰胺储备液(甲醛溶解)分别加入本身不含三聚氰胺的2mL牛奶或Ig奶粉中，使其中三聚氰胺的浓度分别为l、5、50、100、500、1000mg/kg，然后在ImL缓冲液中，依次加入200 u L三聚氰胺、20 u L双氧水混匀lmin，再加入200 u L TMB和10 y LFe3O4纳米磁珠，6min后中止反应，用紫外分光光度计测定其吸光度。所述的结果表明，在最优化反应条件下，牛奶样品中三聚氰胺的浓度对数与吸光度值呈显著的线性相关关系，直线回归方程为Y = -0. 3087X+1. 401，其中，反应物TMB和H2O2的最佳用量分别为200和20ii L，最佳反应pH值为4，温度和反应时间分别为20°C和6分钟。制作纳米磁珠检测牛奶三聚氰胺标准色卡。上述条件下建立的牛奶中三聚氰胺Fe3O4纳米磁珠检测方法，具有检测时间短、成本低、稳定性好、检测试剂易回收和反复使用等优点，在实时、灵敏地检测三聚氰胺中具有重要的应用前景。


图I为四种纳米磁珠催化显色与活性的比较；图2为TMB与H2O2对Fe3O4纳米磁珠催化反应的影响；图3为反应条件对Fe3O4磁性纳米材料催化酶学反应的影响；图4为基于纳米磁珠的三聚氰胺检测标准曲线。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施例进ー步阐述本发明的技术特点。(一 )材料I.试剂=FeCl3 6H20、FeSO4 7H20、HC1、Na0H、3_ 氨丙基三こ氧基硅烷(APTES)、聚こニ醇(PEG)、葡聚糖(Dextran)。2.仪器紫外分光光度计( ニ )方法I.不同纳米磁珠的制备分别取5. 2g FeCl3 6H20 和 2. 7969g FeSO4 7H20 以及 12. IM 的浓盐酸 0. 85mL 溶解于200mL H2O中，超声脱氧，然后将以上溶液滴加到250mL，0. 75M NaOH溶液中。所有反应温度为80°C，磁力搅拌进行。取25mL上述磁性纳米颗粒溶液，加入ImL水，再用こ醇稀释到150mL，超声振荡30分钟，滴加0. 4mL APTES (或PEG、Dextran)，室温下搅拌7小时。反应完毕，用磁分离器将纳米颗粒从反应介质中分离，并用こ醇溶液清洗3次，配成不同类型的Fe3O4纳米磁珠溶液。2.反应物对纳米磁珠类酶活性的影响在ImL底物缓冲液，IOuL H2O2, IOuL磁性纳米颗粒，温度为20°C，pH值为6的条件下，分别添加10、20、50、100、150、200、250和300 ii L TMB于反应体系中，测定不同TMB用
量对磁性纳米颗粒类酶活性的影响。在ImL底物缓冲液，200 u LTMB, IOuL磁性纳米颗粒，温度为20°C，pH值为6的条 件下，分别添加5、10、15、20、25、和30 ii LH2O2于反应体系中，测定不同H202用量对磁性纳米颗粒类酶活性的影响
3.反应条件对磁性纳米颗粒类酶活性的影响根据上述結果，按ImL缓冲液，200 u L TMB, 20 u L双氧水和10 y L磁性纳米颗粒设置反应体系，用HCl或者NaOH来调节反应pH值在3 9，温度4 60°C，反应时间I 8min,研究反应条件对磁性纳米颗粒类酶活性的影响其中,pH值从I开始,姆I个pH数值做一次实验 ，温度每10°C左右测ー个值；反应时间控制，用计时器来计算时间，每2分钟测
算ー个值。4.三聚氰胺纳米磁珠检测方法标准曲线制作将不同浓度的三聚氰胺储备液(甲醛溶解)分别加入本身不含三聚氰胺的2mL牛奶或Ig奶粉中，使其中三聚氰胺的浓度分别为l、5、50、100、500、1000mg/kg，然后在ImL缓冲液中，依次加入200 u L三聚氰胺、20 u L双氧水混匀lmin，再加入200 u L TMB和10 y LFe3O4纳米磁珠，6min后中止反应，用紫外分光光度计测定其吸光度。 由图I所示,在IOmin反应时间内，不同纳米磁珠催化活性大小依次为=Fe3O4 >Dextran > PEG > APTES,可见Fe3O4纳米磁珠的催化活性显著优于其修饰磁珠Fe3O4纳米磁珠催化显色反应研究表明，采用共沉淀法制备的Fe3O4纳米磁珠溶液呈黑色状。利用磁分离器可将纳米磁珠从反应介质中沉淀分离出来。催化显色反应表明，加入纳米磁珠可使溶液呈蓝色，未加纳米磁珠的溶液呈淡蓝色，说明所制备的Fe3O4纳米磁珠具有明显的催化作用。由图2所示，在其他条件固定的情况下，TMB和H2O2对Fe3O4磁性纳米颗粒的相对催化活性均呈现先上升，后下降的现象。表现为Iml底物缓冲液中，TMB和H2O2的用量分别为200 ii L和20 ii L吋，Fe3O4纳米磁珠类酶催化活性最大。由图3所示，温度、pH和反应时间是酶催化反应中的主要影响因素。由图3a可见，温度超过20°C之后，纳米磁珠的酶催化活性大大下降，而常规生物酶的最佳温度在35°C左右。从实验中我们发现，当温度超过60°C之后再降温回到20°C，反应还是可以进行，说明温度不会破坏纳米磁珠的类酶催化活性，而高温却可以破坏生物酶的活性的，所以纳米磁珠的类酶催化活性具有很大的优势，实验得到最适反应温度为20°C。图3b表明Fe3O4纳米磁珠在酸性条件下具有较高的类酶催化活性，随着pH值的增カロ，反应活性大大下降，PH值大于7时，纳米磁珠失去催化活性。实验中我们发现，当pH值达到9后，再加酸将pH值降下来，反应恢复进行，说明碱性会抑制纳米磁珠类酶催化活性，但不会破坏磁性纳米颗粒的结构，而过酸过碱却是可以破坏生物酶的活性的，得到最适反应pH为4。图3c为时间对Fe3O4纳米磁珠催化活性的影响，图中可见，随着反应时间的延长，反应产物不断増加，反应6min吋，产物达到最大值，6min以后，反应产物将不再增加，选择6min反应时间为本实验条件下Fe3O4纳米磁珠的最佳催化反应时间。由图4可见，采用纳米磁珠检测技木，牛奶样品中的三聚氰胺浓度对数与吸光度值呈显著的线性相关关系，直线回归方程为Y = -0. 3087X+1. 401，决定系数R2为0. 9476。由此制得的牛奶中三聚氰胺的速测卡。
权利要求
1.一种牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法，其特征在于其具体步骤为1)分别取5. 2g FeCl3 6H20 和 2. 7969g FeSO4 7H20 以及 12. IM 的浓盐酸 0. 85mL 溶解于200mL H2O中，超声脱氧，然后将以上溶液滴加到250mL，0. 75M NaOH溶液中；所述反应温度为80°C，磁力搅拌进行； 2)取25mL上述磁性纳米颗粒溶液，加入ImL水，再用こ醇稀释到150mL，超声振荡30分钟，滴加0. 4mL APTES(或PEG、Dextran)，室温下搅拌7小时。反应完毕，用磁分离器将纳米颗粒从反应介质中分离，并用こ醇溶液清洗3次，配成不同类型的Fe3O4纳米磁珠溶液； 3)在ImL底物缓冲液，IOuLH2O2, IOuL磁性纳米颗粒，温度为20°C，pH值为6的条件下，分别添加10、20、50、100、150、200、250和300 ii L TMB于反应体系中，测定不同TMB用量对磁性纳米颗粒类酶活性的影响；在ImL底物缓冲液，200 u LTMB, IOuL磁性纳米颗粒，温度为20。。，pH值为6的条件下，分别添加5、10、15、20、25、和30 u L H2O2于反应体系中，测定不同H2O2用量对磁性纳米颗粒类酶活性的影响； 4)根据上述結果，按ImL缓冲液，200u L TMB, 20 u L双氧水和10 y L磁性纳米颗粒设置反应体系，用HCl或者NaOH来调节反应pH值在3_9，温度4_60°C，反应时间l_8min，研究反应条件对磁性纳米颗粒类酶活性的影响； 5)将不同浓度的三聚氰胺储备液(甲醛溶解)分别加入本身不含三聚氰胺的2mL牛奶或Ig奶粉中，使其中三聚氰胺的浓度分别为l、5、50、100、500、1000mg/kg，然后在ImL缓冲液中，依次加入200 u L三聚氰胺、20 u L双氧水混匀lmin，再加入200 u L TMB和10 y LFe3O4纳米磁珠，6min后中止反应，用紫外分光光度计测定其吸光度。
2.根据权利要求I所述的ー种牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法，其特征在于所述的反应物TMB和H2O2的用量分别为200和20 u L，反应pH值为4，温度和反应时间分别为20°C和6分钟。
3.根据权利要求2所述的ー种牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法，其特征在干在所述反应条件下，牛奶样品中三聚氰胺的浓度对数与吸光度值呈显著的线性相关关系，直线回归方程为Y = -0. 3087X+1. 401，决定系数R2为0. 9476。
4.根据权利要求3所述的ー种牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法，其特征在干根据所述的直线回归方程制作纳米磁珠检测牛奶三聚氰胺标准色卡。
全文摘要
本发明公开了一种牛奶中三聚氰胺含量的纳米磁珠检测方法，利用纳米磁珠对过氧化氢和酶底物反应的催化作用，在研究比较四种自制纳米磁珠模拟酶催化特性的基础上，建立了基于Fe3O4-H2O2-TMB反应体系的牛奶中微量三聚氰胺定性与半定量快速检测新方法，牛奶样品中三聚氰胺的浓度对数与吸光度值呈显著的线性相关关系，直线回归方程为Y＝-0.3087X+1.401，下建立的牛奶中三聚氰胺Fe3O4纳米磁珠检测方法，具有检测时间短、成本低、稳定性好、检测试剂易回收和反复使用等优点，在实时、灵敏地检测三聚氰胺中具有重要的应用前景。
文档编号G01N21/33GK102654453SQ201110051660
公开日2012年9月5日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者沈安彪 申请人:上海市南洋模范中学