2、前處理?xiàng)l件優(yōu)化

為得到圖1所示信噪比良好的SERS譜圖，以30mg/kg亞硝酸鈉加標(biāo)的香腸樣品為例，我們對(duì)固體樣品的提取液（硼砂溶液）濃度進(jìn)行了優(yōu)化。圖2為用不同濃度硼砂溶液作為提取液時(shí)得到的SERS譜圖。我們注意到：使用純水提取固體食品中的亞硝酸鹽時(shí)，能夠獲得比較好的SERS檢測(cè)效果；提取液中加入0.1%硼砂后，SERS信號(hào)提高了2～3倍，表明硼砂的加入可以顯著提升提取液對(duì)固體樣品中亞硝酸鹽的提取效率。在逐步提高硼砂的濃度至飽和的過(guò)程中，由SERS信號(hào)反映出的提取效率先是升高，于提取液為1%硼砂溶液時(shí)有最強(qiáng)SERS信號(hào)，比之純水有4～5倍的提升。對(duì)于該范圍內(nèi)，提高硼砂溶液濃度對(duì)提取亞硝酸鹽效率產(chǎn)生正相關(guān)影響的原因可能是：①在純水環(huán)境中，無(wú)堿保護(hù)下的亞硝酸根離子在遇到超聲及加熱時(shí)，極易發(fā)生分解，生成NO和NO₂，造成提取物損失；當(dāng)加入一定劑量的硼砂時(shí)，由于硼砂能在水中水解成堿性緩沖溶液（pH=9.18），給亞硝酸根離子提供穩(wěn)定的堿性保護(hù)環(huán)境，減少亞硝酸根離子的分解，同時(shí)還可吸收少量分解出的NO₂。②硼砂可為下一步的乙酸鋅沉淀蛋白步驟提供堿性環(huán)境，有利于除雜，并皂化脂肪，減少樣品被脂肪顆粒包裹，使亞硝酸根離子更易提取到水相中。

在隨后增大硼砂濃度的過(guò)程中，SERS信號(hào)是下降的，3.4%硼砂溶液作提取劑時(shí)，其SERS信號(hào)比0.1%硼砂溶液還要低些，而6.8%飽和硼砂溶液提取則基本無(wú)信號(hào)。我們認(rèn)為該結(jié)果與之前硼砂溶液對(duì)亞硝酸鹽提取效率的提高是不矛盾的。因?yàn)檫^(guò)量的硼砂緩沖溶液可能破壞對(duì)氨基苯磺酸提供的酸性反應(yīng)環(huán)境，降低亞硝酸根離子與對(duì)氨基苯磺酸和鹽酸奈乙二胺的衍生化效率。而本實(shí)驗(yàn)最終檢測(cè)的探針即為衍生化的偶氮產(chǎn)物，當(dāng)衍生化的生成產(chǎn)率降低，可提供給納米粒子結(jié)合的探針數(shù)量減少，相應(yīng)的SERS信號(hào)即降低。當(dāng)探針數(shù)量減少至檢出限以下時(shí)，便出現(xiàn)如6.8%飽和硼砂提取亞硝酸鹽時(shí)所出現(xiàn)的SERS信號(hào)。所以在該濃度范圍內(nèi)，增大硼砂濃度并非不利于對(duì)亞硝酸鹽的提取，而是不利于衍生化反應(yīng)的緣故。

綜上，考慮硼砂溶液對(duì)亞硝酸鹽提取效率和衍生化反應(yīng)生成產(chǎn)率的影響，我們選擇以1%質(zhì)量濃度的硼砂作為提取劑。

3、方法的普適性

上述前處理?xiàng)l件的優(yōu)化是基于加標(biāo)30mg/kg亞硝酸鈉的香腸樣品，為驗(yàn)證該條件的普適性，我們分別對(duì)數(shù)十種固體和液體加標(biāo)樣本進(jìn)行檢測(cè)。
圖3給出在香腸、腌菜、海鮮干貨、臘肉和隔夜菜等食品樣本中加標(biāo)30mg/kg亞硝酸鈉所得到的典型SERS譜圖。位于1118、1143、1161、1194、1306、1329、1384、1419和1588cm-1等位置處的亞硝酸鹽衍生化產(chǎn)物的特征拉曼譜峰清晰表明：SERS方法能對(duì)這些基質(zhì)復(fù)雜且多樣的食品樣本中所含有的痕量亞硝酸鹽進(jìn)行高靈敏的快速檢測(cè)，盡管這些食品的基質(zhì)差異顯著：如香腸含有動(dòng)物脂肪和淀粉等，腌菜中含有高濃度的鹽分和草酸等，臘肉中含有大量的動(dòng)物脂肪和蛋白質(zhì)等?；诶庾V的指紋圖譜及SERS的特異性識(shí)別的特點(diǎn)，進(jìn)行優(yōu)化的前處理方案在很大程度上消除了這些基質(zhì)的干擾，體現(xiàn)出來(lái)的差異僅僅是SERS譜峰的拉曼強(qiáng)度高低：最高值約為最低值的2～3倍。該結(jié)果說(shuō)明，盡管所采用的前處理方案尚無(wú)法完全排除不同介質(zhì)中的基質(zhì)干擾，但是并不影響目標(biāo)物的高靈敏檢出。

三、結(jié)論

綜上可知，本研究建立了一種基于表面增強(qiáng)拉曼光譜的亞硝酸鹽快速篩查方法，該方法檢出限為30mg/kg，檢測(cè)時(shí)間短，檢測(cè)儀器攜帶方便，可以作為一種靈敏、非定向的快速篩查手段，用于濫用添加亞硝酸鹽的食品檢測(cè)當(dāng)中，能夠滿足職能部門的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法和實(shí)驗(yàn)室預(yù)檢需求。

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