本發(fā)明屬于電化學(xué)檢測(cè)方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種檢測(cè)食品中辣椒素的電化學(xué)方法。

背景技術(shù)：

辣椒素是辣椒果實(shí)中辣味的主要成分，除了作為調(diào)味劑，它還具有抗菌消炎、鎮(zhèn)痛止癢、促進(jìn)脂肪代謝、防治風(fēng)濕與腫瘤等藥用功效，對(duì)它的含量檢測(cè)是辣椒品質(zhì)評(píng)價(jià)和藥效研究等所必須進(jìn)行的項(xiàng)目。為此，建立準(zhǔn)確、快速、靈敏的辣椒素檢測(cè)方法，對(duì)于辣椒品種的選育、辣椒制品品質(zhì)和藥品藥效評(píng)價(jià)具有重要的意義。由于辣椒素具有電化學(xué)活性的物質(zhì)，可采用電化學(xué)法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

石墨烯是一種新型的炭質(zhì)材料，其具有表面積大、導(dǎo)電性能優(yōu)異和易于功能化的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。但是純的石墨烯存在活性位點(diǎn)不夠、不具有選擇性和容易團(tuán)聚等問題。對(duì)石墨烯進(jìn)行摻雜是彌補(bǔ)石墨烯缺陷的一種有效方法，其中氮摻雜最常用，氮原子能誘導(dǎo)更多的正電荷至相鄰的碳原子上，有效提高陰離子交換性能和電催化活性，并且具有更優(yōu)異的穩(wěn)定性。氧化氮摻雜石墨烯有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電催化活性、大的比表面等特征，成為優(yōu)良的電極修飾劑，因其大的比表面積和對(duì)辣椒素強(qiáng)的富集能力，從而在辣椒素電化學(xué)檢測(cè)中提供高的靈敏度。

本發(fā)明基于氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極建立了一種辣椒素檢測(cè)新方法，與其他方法相比，本法具有制備簡(jiǎn)單、廉價(jià)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極電化學(xué)檢測(cè)辣椒素的方法，該方法將工作電極氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極、參比電極飽和甘汞電極和對(duì)電極鉑絲電極，在三電極的電解池中測(cè)定辣椒素的氧化峰電流值，該氧化峰電流值與辣椒素的濃度在10-1200μg/L范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。該方法采用碳糊電極做為基底，制作方便快捷，成本低；氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極對(duì)辣椒素具有良好的吸附性，靈敏度高；可為食品中辣椒素的含量測(cè)定提供一套簡(jiǎn)單、快速、廉價(jià)、靈敏度高的檢測(cè)方案。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種檢測(cè)食品中辣椒素的電化學(xué)方法，包括如下步驟：

(1)氧化氮摻雜石墨烯的合成：將1.0g石墨粉，0.50g硝酸鈉和50mL硫酸在冰浴條件下攪拌混勻；再將9.0g的高錳酸鉀緩慢加入上述混合物中，攪拌2h后，加入1.0g的三聚氰胺，在30℃的水浴中攪拌12h后；再將46mL蒸餾水逐滴滴入上述懸濁液中，后在90℃條件下反應(yīng)1h，待反應(yīng)完成后，緩慢的加入20mL過氧化氫，將所得懸濁液超聲30min；后將所得懸濁液在4000rmp的速度下離心20min，收集底部泥狀物；將所得泥狀物分別用水和乙醇清洗2次，收集產(chǎn)物，在溫度40℃下干燥2天，即得到氧化氮摻雜石墨烯；

(2)碳糊電極的制備：將碳粉與石蠟油按質(zhì)量比5:1研磨成均勻糊狀，得到糊狀物，然后將其壓入連有銅線的碳糊電極管殼內(nèi)，在潔凈的稱量紙上磨平拋光，即得到碳糊電極；

(3)氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極的制備：將15mg氧化氮摻雜石墨烯加入5mL無水乙醇中，超聲，直至得到穩(wěn)定的懸濁液，再將5μL的上述懸濁液滴在碳糊電極表面，干燥，得到氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極；

(4)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：準(zhǔn)確稱取辣椒素純品，然后用無水乙醇將其溶解、稀釋、定容，配制成濃度為1.0mg/mL辣椒素母液；分別量取不同體積的辣椒素母液加入0.1mol/L磷酸緩沖溶液中，定容得到一系列不同濃度的待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液；

(5)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：將三電極系統(tǒng)插入含有10mL辣椒素標(biāo)準(zhǔn)溶液的電解池中，在攪拌條件下富集420s后，在0.0-0.80V范圍內(nèi)進(jìn)行差分脈沖伏安掃描，記錄在0.40V的氧化峰電流值，即得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，將待測(cè)樣品所測(cè)得的氧化峰電流值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線，即得到檢測(cè)食品中辣椒素含量。

作為優(yōu)選，所述的檢測(cè)食品中辣椒素的電化學(xué)方法中使用的電化學(xué)工作站為CHI660E型，差分脈沖伏安法參數(shù)設(shè)定如下：電位增幅為4mV，振幅為50mV，脈沖寬度為0.2s。

作為優(yōu)選，步驟(4)中磷酸緩沖溶液的pH＝2.0。

作為優(yōu)選，步驟(5)中所述的三電極系統(tǒng)為氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極為工作電極；飽和甘汞電極為參比電極；鉑絲電極為對(duì)電極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明方法中采用的電極制備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、成本低廉、靈敏度高。

(2)本發(fā)明的方法氧化峰電流值與辣椒素的濃度在10-1200μg/L范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。

(3)本發(fā)明的方法采用碳糊電極做為基底，制作方便快捷，成本低；氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極對(duì)辣椒素具有良好的吸附性，靈敏度高；可為食品中辣椒素的含量測(cè)定提供一套簡(jiǎn)單、快速、廉價(jià)、靈敏度高的檢測(cè)方案。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的方法中的氮摻雜氧化石墨烯的X射線電子能譜圖；

圖2為本發(fā)明的氮摻雜石墨烯的透射電鏡圖；

圖3為不同濃度的辣椒素標(biāo)準(zhǔn)溶液在氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極上的差分脈沖伏安曲線；

圖4為不同濃度的辣椒素在氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極上氧化峰電流與其對(duì)應(yīng)濃度的校準(zhǔn)曲線。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。在不背離本發(fā)明精神和本質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

按照以下步驟測(cè)定樣品中的辣椒素的濃度

(1)工作電極的制備

將5μL濃度為3.0mg/mL氧化氮摻雜石墨烯懸濁液滴至拋光好的碳糊電極表面，干燥后得到氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極。

(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將三電極系統(tǒng)(氧化氮摻雜石墨烯修飾碳糊電極；飽和甘汞電極為參比電極；鉑絲電極為對(duì)電極)插入pH為2.0含有一系列不同濃度辣椒素標(biāo)準(zhǔn)溶液(10，20，40，80，100，200，400，700，1000，1200μg/L)的1/15mol/L磷酸緩沖液中,在攪拌條件下富集420s后，在0-0.80V范圍內(nèi)進(jìn)行方波伏安掃描，記錄0.40V左右的氧化峰電流值，并根據(jù)其所對(duì)應(yīng)的辣椒素濃度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)而得到相應(yīng)的線性回歸方程。

該氧化峰電流值與辣椒素濃度在10-1200μg/L范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，線性方程為：ip＝0.00358C-0.02703，相關(guān)系數(shù)R＝0.998；其中ip為氧化峰電流(μA)，C為辣椒素的濃度(μg/L)；該方法的檢出限為：5.0μg/L。

(3)待測(cè)樣品的測(cè)定

取1.0000g市辣椒粉末樣品,加入50mL無水乙醇超聲提取60min，后在4000rpm轉(zhuǎn)速下離心3min，取上層清夜，重復(fù)上述步驟1次，收集2次提取液，用無水乙醇定容至100mL。取50μL上述待測(cè)樣品加入10mL pH 2.0磷酸緩沖液中。

按照“標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制”的方法及步驟進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，根據(jù)所測(cè)得的電流值從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算出其所對(duì)應(yīng)的辣椒素濃度值。在上述待測(cè)樣品中，分別加入一定量的辣椒素，使得樣品中所添加的辣椒素濃度分別為：1000μg/g；2000μg/g；3000μg/g，在相同的條件下進(jìn)行測(cè)試，并計(jì)算其加標(biāo)回收率，其結(jié)果如表1所示。

表1辣椒粉樣品中辣椒素加標(biāo)回收測(cè)定結(jié)果

由表1可知，本發(fā)明的方法的加標(biāo)回收率分別為91.4％、94.8％和92.3％，均在91％以上，本發(fā)明的方法為食品中辣椒素的含量測(cè)定提供一套簡(jiǎn)單、快速、廉價(jià)、靈敏度高的檢測(cè)方案。

前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。