一種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的檢測方法及其試劑盒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的檢測方法及其試劑盒。金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)為甲醛、胺類和炔烴在金屬催化劑的作用下偶聯(lián)反應(yīng)形成炔基丙胺，胺類為環(huán)狀或非環(huán)狀，能連接熒光基團(tuán)和/或惰性的固體載體。該方法可以采用連接固體載體的方式。本發(fā)明還提供了一種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的檢測試劑盒，包含胺類、炔烴、金屬催化劑和反應(yīng)介質(zhì)。還提供了一種包含與胺類連接的固體載體的試劑盒。本發(fā)明的檢測方法和試劑盒用于食品中甲醛的檢測，采用熒光檢測，整個反應(yīng)系統(tǒng)被固定在固體載體上，便于對多余的反應(yīng)物進(jìn)行洗脫，具有較高的收率，且檢測快捷，1小時之內(nèi)可完成。
【專利說明】一種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的檢測方法及其 試劑盒

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于甲醛檢測領(lǐng)域，具體涉及一種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的 檢測方法及其試劑盒。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，有關(guān)"食物中毒"和"不安全食品"的報道時常見諸新聞標(biāo)題。伴隨著高 昂的醫(yī)療費(fèi)用支出和生產(chǎn)力的損失，食品事故可以造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)世界衛(wèi)生組 織的國際貿(mào)易統(tǒng)計，食品事故對中國的食品出口造成了非常大的負(fù)面影響，由此造成的損 失占據(jù)了全球農(nóng)業(yè)貿(mào)易總額的4. 1%。由于生活水平的提高，食品貿(mào)易的全球化，食品技術(shù) 的發(fā)展，以及信息的高速傳播，食品安全是現(xiàn)今人類從地方，國家到國際層面上都必須解決 的重大問題之一。
[0003] 甲醛存在于很多活體體內(nèi)，是正常新陳代謝過程中產(chǎn)物，因此可在蘑菇，肉類，多 種果蔬等新鮮和加工食物中正常存在。由于甲醛會很快被代謝為無毒的甲酸，因此活體中 游離甲醛的濃度通常都是很低的。但是，最近人們發(fā)現(xiàn)，在大陸地區(qū)甲醛被人為的應(yīng)用于食 品加工過程中漂白，蛋白質(zhì)絮凝和防腐工序，從而對公眾健康造成嚴(yán)重傷害。受到影響的食 品包括蝦仁，腐竹，綠豆粉絲和牛肚、雞爪等食品。
[0004] 大量接觸甲醛可以導(dǎo)致急性中毒、皮膚過敏、過敏性氣喘和受激問題，而甲醛的慢 性毒性包括神經(jīng)毒性、生殖系統(tǒng)毒性、血液毒性、基因毒性和對肺功能的損害。國際癌癥研 究機(jī)構(gòu)（IARC)研究表明甲醛是一種導(dǎo)致人類罹患鼻咽癌的物質(zhì)。正因?yàn)榧兹θ梭w健康 有著負(fù)面影響，世界衛(wèi)生組織（WT0)規(guī)定，甲醛每日耐受攝入量為0. 15mg/kg/天。而美國 環(huán)保局確定了甲醛的口服參考劑量為〇. 2mg/kg/天。
[0005] 在香港，甲醛是不允許用于食品用途的。為了應(yīng)對公眾對于食品中甲醛的擔(dān)憂，食 品安全中心（CFS)自2007年起定期開展針對白飯魚中甲醛的食品調(diào)查行動。CFS報道稱， 迄今為止，從當(dāng)?shù)厥袌龀槿“罪堲~樣品一共56份，當(dāng)中發(fā)現(xiàn)有19份曾非法使用甲醛。甲醛 主要是在白飯魚捕撈后，運(yùn)輸或者儲存中用作保鮮劑。
[0006] 檢測是確保食物的安全和質(zhì)量必不可少的手段。人們開發(fā)了多種檢測手段以測定 食物中甲醛的含量，其中包括氣相色譜、液相色譜、熒光檢測和分光光度法。配有UV檢測器 的高壓液相色譜是迄今應(yīng)用最為廣泛的檢測食物中甲醛的技術(shù)。但是，除了儀器設(shè)備投入 高昂和操作技能需求高之外，此方法靈敏度和選擇性都相對較低（例如，多種羰基化合物 都會產(chǎn)生干擾），對多組分混雜的食物樣品需要冗長的預(yù)處理。
[0007] 除開最常用的HPLC-UV方法，最近開發(fā)了利用微流控芯片快速檢測食物中甲醛的 方法。但是，同樣的，此方法儀器的設(shè)備投入高昂和操作技能需求高，靈敏度和選擇性也相 對較低（例如，多種羰基化合物都會產(chǎn)生干擾），對多組分混雜的食物樣品需要冗長的預(yù) 處理過程。現(xiàn)今市面上主流的快速檢測盒主要是針對空氣和生物醫(yī)學(xué)樣品中甲醛的測定。 Global Complex公司最近開發(fā)了一款使用比色法的測試盒，允許對食品中的甲醛進(jìn)行快速 測定。但是比色法（如讀取紅/粉紅顏色時）容易受到食物中的天然色素的干擾。更重要 的是Global Complex并沒有清晰的提到此方法的靈敏度和動態(tài)范圍。因此，人們迫切需要 開發(fā)一種簡單廉價，且具有高度靈敏度和選擇性的方法以快速測定食物中的甲醛。
[0008] 近年來，金屬催化甲醛、胺類和炔烴的三組分偶聯(lián)反應(yīng)成為合成炔基丙胺的一種 便捷方法。炔基丙胺是一種有機(jī)合成中具有多種應(yīng)用的人造中間體，也是天然產(chǎn)物以及治 療性藥物分子中的重要結(jié)構(gòu)片段。甲醛是自然界中最小的醛類，可以期望通過增大二級胺 中氨基附近的空間位阻來提高甲醛檢測的選擇性。
[0009] 但，該方法檢測時間較長，一般檢測時間都多于1小時，而且應(yīng)用在生產(chǎn)一線的質(zhì) 量控制和現(xiàn)場食品安全檢查甲醛不夠方便快捷。因此需要進(jìn)一步發(fā)展成簡單廉價的快速檢 測盒，不但可以用于生產(chǎn)一線的質(zhì)量控制，還可以輔助政府相關(guān)部門進(jìn)行高通量的食物安 全現(xiàn)場檢測工作。長遠(yuǎn)而言，針對于生產(chǎn)一線的質(zhì)量控制和現(xiàn)場食品安全檢查這兩方面工 作，需要建立一個全新的化學(xué)技術(shù)平臺，通過使用特制的熒光探針實(shí)現(xiàn)對食品中有害物質(zhì) 簡單廉價、高通量和快速的檢測，以保證食品安全，增強(qiáng)社區(qū)公共健康。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的 檢測方法及其試劑盒。通過使用特制的熒光探針實(shí)現(xiàn)對食品中有害物質(zhì)簡單廉價、高通量 和快速的檢測。
[0011] 所述金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)為甲醛、胺類和炔烴在金屬催化劑的作用下偶聯(lián)反應(yīng)形成 炔基丙胺，所述偶聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)式如下：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的檢測方法，其特征在于，所述金屬催化 偶聯(lián)反應(yīng)為甲醛、胺類和炔烴在金屬催化劑的作用下偶聯(lián)反應(yīng)形成炔基丙胺，所述偶聯(lián)反 應(yīng)的反應(yīng)式如下：
其中， R1至R4為氧、齒素、雜原子、輕基、燒氧基、竣基、撰基、氛基、氣基、取代氣基、硝基、燒 基、取代烷基、芳基、取代芳基、雜原子芳基和取代雜原子芳基中的一種或多種； R5為氧、齒素、雜原子、輕基、燒氧基、竣基、撰基、氛基、氣基、取代氣基、硝基、燒基、取 代烷基、芳基、取代芳基、雜原子芳基和取代雜原子芳基中的一種或多種； η為0至10之間的整數(shù)； R6為氧、齒素、雜原子、輕基、燒氧基、竣基、撰基、氛基、氣基、取代氣基、硝基、燒基、取 代烷基、芳基、取代芳基、雜原子芳基和取代雜原子芳基中的一種或多種； 胺類II是環(huán)狀或非環(huán)狀；能連接熒光基團(tuán)和/或惰性的固體載體； 炔烴III能連接熒光基團(tuán)和/或惰性的固體載體； 反應(yīng)物比例為甲醛：胺類：炔烴：金屬催化劑=1 :〇. 03-10 :0. 05-20 :0. 007-5 ; 反應(yīng)條件為反應(yīng)介質(zhì)中20-KKTC反應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述胺類為

所述熒光基團(tuán)為香豆素。 Ψ
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述炔烴為
中的任意一種，所述熒光基團(tuán)為香 豆素。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述金屬催化劑為
3b和3c中的任意一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述反應(yīng)介質(zhì)為乙氰、水、緩沖溶液、 二氯甲烷、己烷、乙醚、氯仿、甲醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、二惡烷、四氫呋喃、 1，2-二氯乙烷和乙酸乙酯中的一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的檢測方法，其特征在于，還包括固體載體，所述固體載 體與所述胺類連接，所述固體載體為環(huán)糊精、樹脂、玻璃、紙張、二氧化硅、塑料或布料中的 一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述樹脂為2-氯三苯甲基氯樹脂。
8. -種基于金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的食品中甲醛的檢測試劑盒，其特征在于，所述試劑盒 包含胺類、炔烴、金屬催化劑和反應(yīng)介質(zhì)； 所述胺類為
所述熒光基團(tuán)為香豆素； 所述炔烴為
中的任意一種，所 述熒光基團(tuán)為香豆素； 所述金屬催化劑為中的任意一 種；
所述反應(yīng)介質(zhì)為乙氰、水、緩沖溶液、二氯甲烷、己烷、乙醚、氯仿、甲醇、正丁醇、甲苯、 二甲苯、二甲基甲酰胺、二惡烷、四氫呋喃、1，2-二氯乙烷和乙酸乙酯中的一種或多種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測試劑盒，其特征在于，還包括固體載體，所述固體載體與 所述胺類連接，所述固體載體為環(huán)糊精、樹脂、玻璃、紙張、二氧化硅、塑料或布料中的一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測試劑盒，其特征在于，所述樹脂為2-氯三苯甲基氯樹 脂。
【文檔編號】C07D211/58GK104193672SQ201410409453
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】相大鵬, 黃文健, 劉青, 韋曉群, 黃家興, 黃茳釩, 邵仕萍 申請人:廣東出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心, 香港理工大學(xué)