[发明专利]一种基于SERS快速准确检测粮食中玉米赤霉烯酮毒素的方法

说明书

本发明公开了一种基于SERS快速准确检测粮食中玉米赤霉烯酮毒素的方法，包括以下步骤：(1)ZEN毒素偶氮反应、(2)收集标准SERS谱图、(3)拟合标准曲线、(4)提取ZEN毒素、(5)SERS定量检测。本发明通过将粮食样品进行简单的萃取之后，萃取出来的ZEN与偶氮反应试剂及辅助试剂发生偶氮反应，偶氮产物具有很强的SERS信号，用便携式拉曼光谱仪对偶氮产物进行检测，实现了对粮食产品中ZEN毒素的超灵敏检测；本发明提供的方法操作简单、成本低廉、速度快，无需大型精密仪器，可实现粮食产品的户外现场便携式检测；不需要专业技术人员操作，对检测人员无需专业知识的需求，普通人都能迅速掌握并进行检测，极大的节约了时间和成本。

技术领域

本发明属于食品快速检测技术领域，具体涉及一种基于SERS快速准确检测粮食中玉米赤霉烯酮毒素的方法。

背景技术

玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEN)主要由禾谷镰刀菌产生，从有赤霉病的玉米中分离得到，是玉米赤霉菌的代谢产物。具有雌激素作用，对动物有许多不良反应，不仅影响动物的生殖机能，还会产生免疫毒性、细胞毒性和遗传毒性，对神经系统、心脏、肾脏、肝和肺都会有一定的毒害作用，甚至引起动物繁殖机能异常导致死亡。ZEN污染范围广、程度深、危害大，在世界各地的食品原料和饲料中均广泛存在。在我国主要污染玉米、小麦、大米、大麦、小米和燕麦等谷物，不但对我国的粮食安全造成严重威胁，对我国的畜牧养殖也造成巨大的损失。因此，分析检测粮食产品中ZEN的含量水平对保障我国食品质量安全以及畜牧养殖具有极其重要的意义。

目前ZEN的检测方法主要有色谱检测法，包括薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)和质谱法(MS)等；免疫分析法，包括酶联免疫分析法(ELISA)、胶体金免疫分析分析法等；还有就是生物传感器法，包括电化学生物传感器、光学生物为传感器等。TLC法操作复杂，专一性差、灵敏度低、重复性差，且需要接触大量有毒有害试剂，因此，现在基本不再使用这种方法。色谱法虽然提高了检测的精确度，操作繁琐，需要大型仪器设备，成本偏高，不适合快速检测。免疫分析法中使用的抗原、抗体成本较高，检测结果存在重复性差，假阳性高等不足。生物传感法虽然在选择性、灵敏度、实验结果准确度等方面有了很大的改进，但在实际应用中还需要进一步的发展和探究。因此，为了满足日常监管的需要，建立一种检测速度快、检测成本低的方法就尤为重要。本专利发明了一种利用便携式拉曼光谱仪快速、准确、低成本检测粮食产品中ZEN毒素的方法。

表面增强拉曼光谱技术(SERS)是一种很重要的光谱技术，具有超高的灵敏度，可实现单分子水平的检测，尤其是在痕量物质的定性检测、非法添加物的现场快速检测方面受到越来越多的关注。因此，自发现以来，SERS技术在诸多领域得到了广泛的应用。此外，便携式拉曼具有便于携带、操作简单等特点，SERS技术与便携式拉曼相结合，可以实现对样品的现场快速检测。目前，有关SERS技术检测ZEN的方法也有报道，虽然这些方法也可以实现粮食中ZEN的检测，但有些方法是通过化学计量的分类法进行区分的，也有通过磁珠-适配体富集ZEN的方法进行检测的，还有通过制备特殊的纳米结构作为SERS检测的增强基底等。以上这些方法专业技术性较强，实验预处理过程复杂，检测成本偏高，虽然弥补了传统检测方法的一些不足，但要在食品安全中实际应用还需要开发一种快速、准确、低成本的检测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种基于SERS快速准确检测粮食中玉米赤霉烯酮毒素的方法，通过与对巯基苯胺发生偶氮反应生成偶氮产物，再将偶氮产物与SERS增强试剂按照一定比例混合，最后进行SERS检测。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：一种基于SERS快速准确检测粮食中玉米赤霉烯酮毒素的方法，具体包括如下步骤：

(1)ZEN毒素偶氮反应：将不同浓度ZEN标准样品与偶氮反应试剂及偶氮反应辅助试剂混合，经冰浴反应得到偶氮反应产物；

(2)收集标准SERS谱图：将偶氮反应产物与等体积的Ag溶胶混合均匀后用便携式拉曼光谱仪进行SERS检测，得到SERS谱图；