[发明专利]一种表面增强拉曼光谱测定果蔬气态氛围中乙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控压气体采样装置与表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman scattering，SERS)技术联用快速检测复杂果蔬样品气态氛围中乙烯的方法，属于新方法研究领域。

背景技术

采用合理的气体采样装置，可提高装置便捷度及痕量分析方法的重现性、准确度、精密度。气体采样装置按照采样的方式可分为两种采样装置模式：流动式采样、静态采样。

流动式采样装置是采用连续的流动的惰性气体(本案中指不与乙烯及萃取液反应的气体，如高纯氮气、氦气)不断经过待测样品，将样品基质中的挥发性组分“吹扫”至顶空相中，随后待测挥发性组分由惰性气体推动至捕集器，并被捕集器内的吸附剂捕集或采用低温冷阱捕集，例如吹扫-捕集装置、动态顶空装置。待测组分经捕集后，可通过合适的方法解吸后进行分析检测。流动式采样装置不仅可适用于挥发性高的待测组分，对于半挥发性组分也同样适用，此外，通过“吹扫”的方式可提高采样容量，继而提高分析方法的灵敏度。然而，由于待测组分是被动地由气流带出样品，所测得的组分含量高于样品实际静态挥发时的含量，分析结果难以反映样品的实际状态。

静态采样装置通常是将样品放置于定体积的采样瓶内，待样品中的挥发性物质在瓶内气相与样品固相间达到分配平衡时，采集瓶内气相中的待测组分。采集瓶内待测组分的方法有多种模式，如采用气密性气体取样针直接进样等。当复杂样品中待测组分含量较低时，以上的采样模式需要配置大体积的气体进样针，通过大体积的气体进样达到痕量分析的灵敏度的要求，然而，进样体积过大容易引起分析检测器的稳定性变差、检测分辨率降低，使得检测准确度受影响。

表面增强拉曼(SERS)是一种快速、易于实现现场检测的分析技术。然而，由于实际样品中气体分子含量低、结构简单、背景干扰因素多等，SERS难以直接应用于实际样品中的痕量气体分析。乙烯分子结构简单、分子量小，仅含两个碳原子和四个氢原子，官能团少(仅含一个不饱和碳碳双键)。然而在整个植物生长过程中，包括萌芽、果实成熟、植物衰老、枝叶的脱落过程，乙烯均具有重要的调控作用。由于乙烯对绝大多数果蔬均具有催熟作用，因此，在果蔬储存的过程中控制乙烯的含量对果蔬新鲜度的调控具有重要作用。目前，乙烯的常用检测手段为色谱法、电化学传感器法、光谱法。色谱法分离度高，但设备复杂，不适宜现场分析；电化学传感器法稳定性差，且易受湿度、温度等因素干扰，分析准确度较低；传统光谱法稳定性较差、灵敏度较低。研制新型的采样装置，实现与表面增强拉曼检测技术联用，通过衍生化反应将气体分子转化为液态分析物，可集合合理高效的气体采样与快速检测的优势，实现果蔬气态氛围中乙烯的选择性快速定量分析。

发明内容

本发明旨在针对痕量气体的采样合理性及气体分子的扩散性强、含量低等因素造成表面增强拉曼快检技术难以应用于实际样品的气体检测的问题，设计一种控压气体采样装置-表面增强拉曼联用快速检测系统，采用控压气体采样装置，解决采样过程中气压、气流对采样合理性、采样代表性的影响；通过衍生化反应减少了检测过程中的干扰因素并提高了检测过程的操作简便度，实现了表面增强拉曼快速检测技术在复杂基质中的痕量气体分析物分析中的应用。该方法简便快捷，选择性好，灵敏度和准确度高，适用于果蔬样品气态氛围中乙烯含量的测定。

本发明的目的，是通过以下技术方案实现的：

一种表面增强拉曼光谱测定果蔬气态氛围中乙烯的方法，利用稀释气对采样袋中的样品进行采样，并使采集到的乙烯与萃取液反应，将获得的萃取反应液与衍生化试剂进行衍生化反应后，再由表面增强拉曼检测装置进行检测。

进一步地，所述萃取液为溴的四氯化碳溶液中加入少量乙醇及水。

进一步地，所述衍生化试剂为硫脲的乙醇溶液。