□ 張潔 談銘 江蘇中朗宏泰科學儀器有限公司

摘　要：本研究應用QuEChERS前處理方法結合表麵增強拉曼光譜技術(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)，建立了調味品中百草枯的快速檢測方法。樣品用去離子水提取，提取液用N-丙基乙二胺(PSA)、C18、石墨化碳(GCB)及無水硫酸鎂淨化，淨化液經表麵增強劑和匹配劑增強後再用拉曼光譜儀檢測。實驗結果表明，加入表麵增強劑和匹配劑後，百草枯拉曼譜圖在841cm-1、1192cm-1、1298cm-1、1646cm-1(±3 cm-1)處有明顯的拉曼特征峰;QuEChERS前處理能有效去除基質幹擾，對醬油、醋、辣醬、調和油及混合物中百草枯的檢出限為6mg/kg。該方法操作簡便、高效、環保，不僅能夠滿足現場檢測百草枯的需求，還可用於重大活動世界杯賽程預測保障工作中百草枯的快速篩查。

關鍵詞：QuEChERS 表麵增強拉曼光譜 百草枯 快速

百草枯(Paraqua，PQ)，化學名稱為1-1-二甲基-4-4-吡啶陽離子鹽，是一種快速滅生性除草劑。百草枯對人體具有很強的毒性，且無特效解毒藥，口服中毒死亡率達90%以上——口服3g即可導致肝、腎等多器官衰竭，以及肺部不可逆纖維化和呼吸衰竭[1]。我國雖已禁止生產和銷售水劑百草枯，但百草枯中毒事件仍屢有發生，故百草枯是重大活動世界杯賽程預測保障工作中的重要檢測項目之一。

目前，百草枯的檢測方法主要有儀器分析法和免疫分析法[2]。儀器分析法包括高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細管電泳法等[3-5]，雖然其具有較高的靈敏度，但是由於儀器昂貴、檢測成本高、測定時間長，並不利於現場實時快速檢測;免疫分析法則容易產生假陽性和假陰性結果。因此，建立現場快速檢測各類食品及調味品中百草枯的方法十分必要。QuEChERS基於分散固相萃取法的原理，可有效減少樣本基質的幹擾，是以在農藥殘留檢測中有著較廣的應用[6-8]。表麵增強拉曼散射(SERS)具有靈敏度高、受水幹擾小及準確性高等特點，故QuEChERS-表麵增強拉曼散射技術可應用於現場快速篩查。

當前，由於QuEChERS-表麵增強拉曼光譜技術在調味品中毒物檢測的應用領域研究甚少。因此，本研究以醬油、醋、辣醬、調和油為研究對象，通過優化QuEChERS前處理技術對樣品進行提取及淨化，利用表麵增強拉曼光譜技術對淨化液進行快速測定，建立了表麵增強拉曼技術快速檢測調味品中百草枯的方法。該方法操作簡便、高效，能夠滿足重大活動保障現場對百草枯快速篩查的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百草枯標準物質，Sigma-Aldrich公司;N-丙基乙二胺(PSA)、C18、石墨化碳(GCB)，深圳逗點生物技術有限公司;無水硫酸鎂(分析純)、表麵增強劑(SERS)、匹配劑，江蘇中朗宏泰科學儀器有限公司;所有化學試劑溶液均用Milli-Q超純水(Millipore Inc.，Bedford，USA)配製。醋，恒順;醬油，海天;辣醬，老幹媽;調和油，多力;以上均為市售品。

1.2 儀器設備

ZPR-1201便攜式拉曼光譜儀，江蘇中朗宏泰科學儀器有限公司;TG16-WS高速離心機，湘儀離心機儀器有限公司;IKA漩渦振蕩器，德國IKA集團。

1.3 實驗條件

1.3.1 標準液的配製

準確稱取百草枯標準品各10mg，用超純水溶解並定容至10mL，搖勻，配製成濃度為1.0mg/mL的標準儲備液，置於4℃冰箱備用。

1.3.2 陽性樣本的製備

稱取不含百草枯的醬油、醋、辣醬、調和油及上述調味品的混合樣各20g，各樣本分別添加40、80、120、160μL的百草枯1.0mg/mL標準液，渦旋混勻，得到添加水平為2、4、6、8mg/kg的陽性樣本，置於4℃冰箱備用。

1.3.3 樣本前處理

取1mL(g)樣品置於50mL刻度離心管中，加入去離子水至50mL刻度線處，蓋上管蓋，充分混勻。取2mL提取液於裝有PSA、C18、GCB和無水硫酸鎂的淨化管中，劇烈振搖，於10000r/min離心2min，淨化液為待測液。

1.3.4 儀器條件

激發波長：785nm;功率：500mw;掃描時間：1000ms。

1.3.5 樣本測定

在比色皿中依次加入表麵增強劑1mL、待測液100μL、匹配劑100μL，搖勻後放入樣本槽中，按照“1.3.4”的儀器條件進行測定。

2 結果分析

2.1 百草枯特征峰的確定

圖 1 百草枯特征峰表麵增強拉曼譜圖

使用便攜式拉曼光譜儀分別對增強劑和匹配劑、未加增強劑和匹配劑的1mg/kg百草枯溶液及添加了SERS的1mg/kg的百草枯水溶液進行測定。對比譜圖1可見，加入增強劑和匹配劑後，百草枯出現了明顯的拉曼特征峰，百草枯的特征拉曼峰為841cm-1、1192cm-1、1298cm-1和1646cm-1。其中，841cm-1和1646cm-1歸屬為C-N3伸縮振動和C=N伸縮振動，1192cm-1和1298cm-1歸屬為苯環骨架振動和聯苯類CC橋鍵伸縮振動。

圖 2 使用不同淨化劑表麵增強拉曼譜圖

2.2 QuEChERS條件優化

因為百草枯易溶於水，所以選用去離子水為提取劑。考慮到調味品含有碳水化合物、脂肪酸、有機酸和色素等物質，是以QuEChERS前處理方法采用分散固相萃取技術對樣品進行淨化。就常用的吸附劑而言，C18可去除提取液中的脂肪、酚類化合物，PSA可去除脂肪酸、有機酸、碳水化合物、酚類和少量色素，GCB主要去除色素。本研究分別考察了上述3種淨化劑單獨使用與混合使用對2mL陽性樣本提取液的淨化效果。由圖2可以看出，淨化劑按一定比例混合時百草枯的特征峰均出現，且水分含量越低，PSA淨化效果越好，所以在淨化劑中加入了無水MgSO4。因此，本研究選擇C18、PSA、GCB和無水MgSO4作為吸附劑。

2.3 樣品檢出限測試

在“1.3.4”的儀器條件下分別對添加有0、2、4、6、8mg/kg百草枯的5組不同樣本(醬油、醋、辣醬、調和油及上述食品混合物)進行測定。實驗結果表明，添加濃度達到6、8mg/kg百草枯的5個樣本在841cm-1、1192cm-1、1298cm-1、1646cm-1(±3cm-1)位置均出現了拉曼特征峰信號，4mg/kg陽性樣本中醬油、醋、辣醬及混合物有部分特征峰未出現，陰性樣本提取液中未出現特征峰，證明通過表麵增強拉曼檢測係統對百草枯的檢測限可達到6mg/kg。

圖 5 辣醬中百草枯表麵增強拉曼譜圖

圖 6 調和油中百草枯表麵增強拉曼譜圖

圖 7 混合樣品中百草枯表麵增強拉曼譜圖

3 結論

本文建立了表麵增強拉曼光譜技術結合QuEChERS前處理檢測調味品中百草枯的快速檢測方法——有效去除基質的幹擾，提高了檢測靈敏度，且操作簡單、耗時少，故適用於重大活動餐飲保障工作中對調味品中百草枯的快速篩查。

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作者簡介：張潔(1986-)，碩士，研究方向：食品快速檢測。