質子化殼聚糖功能性金納米攪拌棒吸附萃取怖胱由譜法測定乳制品中的亞硝酸鹽及硝酸鹽

劉海霞 狄婧 饒紅紅 鄭艷萍 郭金鑫 趙國虎

摘 要 ：以刻蝕不銹鋼絲為基體，采用化學沉積法在其表面制備金納米粒子（AuNPs），再利用自組裝技術將殼聚糖（CTS）修飾于AuNPs上，并對其進行質子化改性，制備了一種以質子化殼聚糖功能化AuNPs為涂層的固相萃取攪拌棒（PCTS/AuNPsSBSE），結合離子色譜法（IC），建立了乳制品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定方法。優化了萃取溫度、溶液pH值、萃取時間以及解析溶劑和時間。PCTS/AuNPsSBSEIC法測定亞硝酸鹽和硝酸鹽的線性范圍分別為0.005～0.5 mg/L和0.02～5.0 mg/L，相關系數為0.9985和0.9988，檢出限為1.2 μg/L和6.7 μg/L（S/N=3），富集倍數為22～25倍，RSD為2.6%～7.2%（n=5）。在實際樣品分析中，加標回收率為84.7%～100.4%，RSDs 在2.8%～8.5%（n=3）之間。結果表明，本方法簡單、靈敏、選擇性好，可用于乳制品中硝酸鹽和亞硝酸鹽的富集檢測。

關鍵詞 ：金納米粒子; 質子化殼聚糖; 攪拌棒吸附萃取; 亞硝酸鹽和硝酸鹽; 乳制品

1 引 言

亞硝酸鹽（Nitrite，NI）和硝酸鹽（Nitrate，NA）作為保鮮劑和防腐劑，常被添加到食品中[1]。在適宜條件下，NI易與食物或胃中的仲胺、酰胺類物質反應生成強致癌的亞硝銨，引起組織的癌變[2]。NI作為強氧化劑，攝入過量時可使血液中血紅蛋白失去攜氧能力，引起食物中毒。更為嚴重的是，NI能夠透過胎盤屏障進入胎兒體內，對胎兒有致畸作用。NA本身沒有毒性，但在硝化細菌的作用與影響下，能還原成NI。因此，我國國家標準對嬰兒配方乳制品中這類物質的含量做了嚴格的限量要求，規定NI的含量不超過2 mg/kg，硝酸鹽的含量應小于100 mg/kg[3]。 由于食品基質具有多樣性和復雜性，存在前處理步驟多、耗時、成本高及殘余有機溶劑不易分離等問題[4]， 因此， 發展高效、簡易的樣品前處理技術快速檢測食品中痕量NI和NA顯得非常重要。

近年來，越來越多的新方法和新技術被用于食品中NI和NA的檢測。目前報道的前處理方法主要有微固相萃取[5]、液相微萃取[6]、固相微萃取[7]、固相萃取[8]和注射器內液體微萃取[9]等。微萃取技術分析用量少， 無需大量有機溶劑，被廣泛用于樣品的前處理中。攪拌棒吸附萃取（Stir bar sorptive extraction， SBSE）在SPME基礎上建立的一種綠色、環保的樣品前處理技術，具有萃取容量大、富集倍數高、重現性好、操作簡單、環境友好等優點[0]，已成為環境樣品分析中備受青眛的一種樣品前處理技術，其核心部分是攪拌棒涂層材料[1]。但是，目前SBSE的商品化涂層非常有限，在一定程度上限制了其廣泛使用。金屬納米材料具有優良的表面性能，而且體積小、比表面積大，成為近年來的研究熱點[2，13]。本研究組曾利用層層組裝技術制備了巰基功能化金納米涂層攪拌棒，用于環境水體中重金屬離子的富集檢測，富集效果良好[4]。殼聚糖（CTS）表面有大量活性NH2和OH， 在酸性條件下， CTS分子鏈上的NH2基團被質子化，形成了陽離子聚電解質NH+3， 對水體中的帶有負電荷的污染物具有較好的去除作用[5，16]。目前，將CTS功能化金納米粒子（AuNPs）作為攪拌棒吸附涂層材料測定無機陰離子未見報道。

本研究以刻蝕不銹鋼絲為攪拌棒基體，借助氧化還原反應將AuNPs沉積到刻蝕不銹鋼絲上，然后通過自組裝技術，用CTS對其進行表面改性并進行質子化（Protonated），制備了質子化殼聚糖功能化金納米固相萃取攪拌棒（PCTS/AuNPSBSE），并與離子色譜儀（IC）聯用，建立了測定NI和NA的SBSEIC分析方法，其制備流程如圖1所示。

4 結 論

采用氧化還原法和自組裝技術成功制備PCTS/AuNPs固相萃取攪拌棒，制備方法簡單、比表面積大、穩定性好。將PCTS/AuNPsSBSE與IC聯用，建立了乳制品中NI和NA的檢測方法。本方法的檢出限低（1.2～6.7 μg/L），重復性好（RSD≤7.2），回收率高（84.7%～100.4%），可滿足復雜基體中NI和NA的檢測要求。對萃取的可能機理進行了探討。本方法為開發新型SBSE涂層材料，以及復雜基體中痕量極性組分的選擇性萃取富集和定量分析提供了參考數據。

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