胆红素氧化反应的激光表面增强拉曼光谱研究

本文报道了胆红素和胆绿素 ,以及氧化胆红素的 SERS谱图。通过对其谱图的分析发现 ,氧化胆红素SERS谱与胆绿素 SEES谱极其相近。表明胆红素在碱性环境中可被氧化成胆绿素。另外 ,通过对比胆红素和胆绿素的 SERSS谱 。

胆绿素的激光表面增强拉曼光谱研究(英文)

本文中 ,SERS被用来测定胆绿素 ,并对溶液中的 p H和 Na Cl浓度对谱图的影响进行了研究。测定下限可达 1 .2 8× 1 0 -7M,且摄谱时间只需 1 5分钟。另外 ,讨论了胆绿素在银胶表面的吸附状态及质子化状态。研究表明胆绿素在银胶表面是呈近乎平面的环状结构吸附 ,其内酰胺环 A上氧原子和吡咯环上的氮原子可能发生了质子化。

基于表面增强拉曼光谱的牛肝菌主成分分析及快速鉴定

2021年《中国疾病预防控制中心周报》指出蘑菇中毒是我国最严重的食品安全问题之一,2021年发生蘑菇中毒事件327次,涉及923例患者,其中20例死亡,总死亡率为2.17%,事件中共鉴定出毒蘑菇74种。牛肝菌由于味道鲜美,是人们最喜爱的菌类之一。由于烹调不当或是混入有毒牛肝菌,就会发生牛肝菌中毒事件。如何快速得出牛肝菌的主成分并进行鉴定,成为了一个迫切需要解决的问题。该研究从楚雄市鸿福农贸市场上购买的10个新鲜牛肝菌样品,使用菌盖进行徒手切片,用微波法制备的纳米银溶胶制成银胶装片,置于DXR显微拉曼光谱仪的10倍物镜下,获得10个样品的表面增强拉曼光谱(SERS)。通过对SERS的分析发现10个样品中,样品7、8、10主成分相同,样品6、9主成分相同,其余样品主成分各不相同。以样品1为例,主成分有L-苯基丙氨酸(1583 cm^(-1)环内C—C伸缩振动、1199 cm^(-1)NH 2摇摆振动)、L-组氨酸(1572 cm^(-1)C C伸缩振动、COO-不对称伸缩、1229 cm^(-1)面内环变形振动)、异亮氨酸(1342 cm^(-1)C—H、N—H变形振动、486 cm^(-1)COOH摇摆振动、353 cm^(-1)骨架振动)、L-天冬氨酸(1136 cm^(-1)C—N伸缩振动)、甘氨酸(1386 cm^(-1)COO-变形振动、889 cm^(-1)C—C伸缩振动)、蛋氨酸(681 cm^(-1)C—S反对称伸缩振动)、吡喃糖化幌物(973 cm^(-1)对称环振动)。采用光谱软件OMNIC Specta的建库功能随机挑选10个样品的一条谱线进库,建库后可快速进行光谱匹配度的检索,通过匹配度的高低鉴定待测样品。在10个样品中,除2、10号样品的匹配度小于60%外,其余样品的匹配度都大于60%。样品7、8的匹配度接近且有交叉,说明样品7、8是同一品种,而样品6、9的匹配度接近而交叉项少,说明这两个样品是同一品种或相近品种。DNA检测结果表明样品7、8、10同为白牛肝菌,而样品6、9同为薄瓤假美柄牛肝菌。该实验为牛肝菌的主要成分检测和快速鉴定提供了一种简单可靠的方法。同时,该方法对野生蘑菇的物种鉴定具有很大的应用潜力,在野生菌中毒病例中,迅速确定毒蘑菇种类,从而为抢救病人赢得时间具有重要的意义。为此首次对野生蘑菇子实体进行SERS研究。

薄层色谱与表面增强拉曼光谱法鉴别一次性纸杯中荧光增白剂

建立一次性食品包装用纸杯中非法添加荧光增白剂的薄层色谱-表面增强拉曼光谱(TLC-SERS)鉴别法。采用微波法与传统法分别制备了银、金、金包银和银包金4种金属溶胶,并通过紫外光谱法、电镜扫描法、电势与粒径测定法等手段进行表征,检测各种金属溶胶对吡啶的拉曼光谱增强效应以判定金属溶胶质量,并以4种双三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂(DSD-FWAs)中的二磺酸型荧光增白剂71(C.I.71)、荧光增白剂85(C.I.85)、荧光增白剂90(C.I.90)、荧光增白剂113(C.I.113)为目标检测成分,建立一次性纸杯中4种荧光增白剂的TLC-SERS鉴别方法。结果显示微波法制备的银溶胶作为本项研究食品包材中增白剂鉴别方法的表面增强剂效果更佳,对市售100批样品进行TLC-SERS鉴别,6批样品中检出C.I.113,建立的方法可为食品包装材料中荧光增白剂的检测提供新的备选方法。

基于表面增强拉曼光谱的肾结石患者体液代谢谱特点及应用价值

目的分析基于表面增强拉曼光谱(SERS)的肾结石患者体液代谢谱特点,探讨其应用价值,为肾结石患者的筛查工作提供参考。方法纳入福建省立医院泌尿外科确诊的25例肾结石患者(结石组)和25例健康体检者(对照组),采集其血液、尿液样本,利用SERS测量样本光谱,再进行平均谱和差异谱绘制。采用主成分分析结合线性判别分析(PCA-LDA)对归一化数据进行处理。最后采用受试者工作特征(ROC)曲线评估PCA-LDA方法的效能。结果结石组患者的体液(血液、尿液)拉曼光谱与对照组之间存在差异。根据既往报道的拉曼峰暂定分配,推测血浆和尿液中各有11种代谢物与肾结石有关,其中结石组尿液中的磷脂酰肌醇、苯丙氨酸、棕榈酸/脂肪酸等含量高于对照组,而尿嘧啶、糖原等成分的含量低于对照组。结石组患者血浆中的甲基带含量高于对照组,而糖原、磷脂酰肌醇、蛋白质-酪氨酸、苯丙氨酸、棕榈酸/脂肪酸、羟脯氨酸/酪氨酸和脂类的含量低于对照组。结论采用SERS检测可发现肾结石患者的尿液和血液代谢成分与健康体检者存在差异,结合PCA-LDA与ROC分析法可能有助于肾结石患者的筛查。

表面增强拉曼光谱技术在新精神活性物质检测中的应用

表面增强拉曼光谱技术具有高灵敏的吸附增强效应,提供更强的拉曼信号,通过观察到的特有分子指纹信息可以对分析物做出鉴别.各类新精神活性物质均有相应的特征拉曼信号,因此将表面增强拉曼光谱技术应用于合成大麻素类、合成卡西酮类、哌嗪类、色胺类、氯胺酮及苯环利定类和芬太尼类等新精神活性物质检测中.方法具有灵敏度高、样品处理简单和检测快速的优点,可为鉴定新精神活性物质的结构类别提供科学依据.本文介绍近年来表面增强拉曼光谱技术在各类新精神活性物质检测中的应用进展,旨在为新精神活性物质的筛查提供参考.

表面增强拉曼光谱在动物源性食品兽药残留检测的研究进展

动物性食品安全问题日益突出,愈演愈烈,有关问题食品的报道也受到了公众的广泛关注。一旦兽药在畜牧养殖过程中被过度使用或滥用,药物残留将给人类健康带来严重危害。常见的残留检测方法存在成本高、速度慢和效率低等缺点,通常需要专业人员操作,传统的理化方法已不能满足食品质量检测的需要,因此研发快速高效的兽药残留检测方法起着关键作用。近年来,表面增强拉曼光谱(SERS)技术在真伪鉴别、非法添加物检测和农兽药残留等诸多领域得到了广泛应用,并以其快速检测、无损等优势在食品检测领域有着更为广阔的发展前景。与其他检测方法不同的是,SERS通过信号放大和高灵敏度的指纹光谱,可以快速识别目标分析物,进行定性或半定量分析。本文主要介绍了拉曼光谱和SERS在动物源性食品中兽药残留检测中的研究和应用,重点介绍了SERS的优势、食品样品的前处理以及SERS结合其他技术检测多种兽药的相关研究,并提出了SERS在实际监测中面临的挑战。

表面增强拉曼光谱技术在农药残留检测中的应用研究进展

食品的农药残留问题是威胁人类健康的全球性问题,表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman spectroscopy, SERS)技术作为一种操作简便、快速灵敏的指纹光谱技术,在农药残留检测方面已展现出较大潜力。本文首先描述了SERS增强原理,然后简单概括了SERS基底制备的方法,以基底功能性出发,介绍了食品中农药残留检测中常见的两种类型的SERS基底:通用型基底、特异性基底,通过综述近年来在食品农药残留检测中的应用,总结了二者在检测食品中农药残留的特点和常用的制备工艺,旨在为更多农药残留检测需求提供关于SERS技术方面的启发。最后展望了SERS技术在农药残留检测的挑战并提出可行的建议。

微球透镜阵列并行制造表面增强拉曼衬底及其光谱增强研究

SERS作为一种高灵敏物质指纹谱分析技术,在生物传感、化学分析等领域具有广泛的应用。具有规整纳米结构的SERS衬底是保证拉曼光谱痕量检测可靠性和稳定性的前提,实现高精度、大尺度和高效率的微纳结构制造是SERS衬底目前亟需突破的技术瓶颈。本工作提出了介质微球透镜—金纳米孔(ML/AuNHs)阵列复合SERS衬底新结构与制造新方法。首先,利用介质微球透镜光子纳米射流,在沉积于微球底部的金膜上制备纳米孔结构,形成ML/AuNHs复合结构。系统研究了532 nm纳秒脉冲激光能量、微球透镜直径、金膜厚度等工艺参数对金纳米孔的成形规律,通过优化加工工艺,实现了微球透镜阵列底部直径215 nm金纳米孔的超分辨并行加工。之后,理论分析了微球透镜的SERS“热点”自对准聚焦、光学回音壁共振模式以及定向天线等光场调控过程,揭示了ML/AuNHs复合衬底的拉曼增强机制。最后,展示了ML/AuNHs复合衬底检出灵敏度10-10 M(硝基苯硫酚,4-NBT)的SERS检测能力,较单独使用金属纳米孔降低2个数量级。本工作提供了一种简易高效且具有高灵敏度的SERS衬底结构及其制备方法,拓宽了SERS的实际应用潜力。

表面增强拉曼光谱技术在食品安全检测领域中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)分析技术是基于拉曼散射现象,通过将被测物质吸附在SERS衬底表面增强其“指纹”信息,以实现痕量检测,具有前处理简单、灵敏度高、操作简单、可实现现场实时无损检测等优点,在食品安全快速检测领域备受关注。文章介绍了各类SERS衬底的特点和局限性,总结了近年来SERS分析技术在食品安全检测领域的研究进展,讨论了其商业应用所面临的挑战,并对其未来发展进行了展望。

纤维素复合材料在表面增强拉曼光谱中的应用研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种重要的光谱分析方法,具有灵敏度高、操作简单、检测速度快、选择性好等优点,其性能高度依赖活性等离子体基底的性质。纤维素是地球上最丰富的生物聚合物,具有廉价易得、可再生及绿色环保等性质。因此,越来越多的纤维素材料被用于制备SERS的基底。从电磁场增强和化学增强两方面阐述了SERS增强机理,并介绍了纤维素材料的种类以及制备SERS基底的方法;综述了纤维素SERS基底在生物分析、水质评估、食品安全、环境污染及染料识别等方面的应用,并展望了未来的研究方向。

表面增强激光拉曼光谱测定豆制品中的碱性嫩黄Ⅱ、碱性橙Ⅱ、皂黄

以表面增强激光拉曼光谱技术快速检测了豆制品中碱性嫩黄Ⅱ、碱性橙Ⅱ和皂黄的含量,并以高效液相色谱-串联质谱法进行了确证。优化出最佳提取溶剂为甲醇-水(7+3)溶液,样品前处理采用快速溶剂萃取仪(ASE)提取和凝胶渗透色谱(GPC)净化,对ASE和GPC条件进行了优化,提高了提取效率、检测灵敏度、减少提取溶剂用量并且有效去除了基质中大分子的干扰物。对三种色素的表面增强拉曼谱中的特征峰进行了归属认证。碱性嫩黄Ⅱ、碱性橙Ⅱ和皂黄的定量特征峰分别为652,995和983cm^(-1);方法检出限为3.0,1.0和4.0 mg·kg^(-1)。三种色素定量特征峰与色素浓度呈良好的线性关系,实验的回收率在83.48%~92.59%范围内,相对标准偏差小于7.2%。该方法新颖、前处理、设备操作简单、分析速度快、重现性好、灵敏度高,成功的对食品中色素进行了定性和定量测定,为食品中色素的检测提供了可靠的参考。

表面增强拉曼光谱法在食品安全检测中的应用研究进展

近年来国内外频发的食品安全事件使得公众对食品安全问题的关注度不断提高,快速、灵敏、可靠地评估食品质量与安全的能力在食品行业中十分重要,因此开发满足食品安全需求的高性能检测技术势在必行。表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)具有高特异性、高灵敏度、无损检测、可实现多重检测等优异性能,在食品安全检测领域得到广泛应用,并取得了令人瞩目的进展。本文介绍了SERS技术的理论基础,总结了增强SERS信号强度的活性基底,综述了基于SERS方法的食品安全检测应用研究进展,讨论了其未来发展趋势与前景,旨在为研究人员根据具体食品安全检测应用需求选择合适的SERS方法提供建议。

基于水凝胶表面增强拉曼光谱(SERS)基底检测研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)具有超高灵敏度、指纹信息、少量样本和无损检测等独特优势,设计和制备具有优异重现性和稳定性的SERS基底是实现SERS检测技术进一步发展的关键因素。水凝胶是一种新型的封装材料,其交联聚合物网络具有能够保留大量水分的三维分层结构,并且对杂质具有良好的阻隔作用和强大的抗干扰能力。水凝胶SERS基底具有低成本、高灵敏度、快速检测、高通量等诸多优点,在这篇综述中,主要从SERS基底研究进程,水凝胶SERS基底优点,水凝胶SERS基底在食品、生物、环境检测领域的应用三个方面进行综述,以期为水凝胶SERS基底制备提供新的参考。首先,针对SERS基底研究进程,早期的固定金属纳米粒子(MNPs)刚性固态基底中,MNPs倾向于氧化和聚集,SERS基底重现性差,无法对表面粗糙样品进行分析;柔性支撑材料上修饰MNPs的SERS基底中,MNP s检测过程中容易分离,SERS基底灵敏度和稳定性差。为获得具有良好均匀性和稳定性的S ERS基底,将水凝胶与等离子体纳米结构结合,水凝胶作为MNPs的保护层为SERS分析提供了可靠的尺寸和电荷选择性,同时保持了高渗透性。其次,水凝胶SERS基底可以无需样品预处理对待测物实现原位检测,生物相容性复合水凝胶可以直接体内检测,DNA水凝胶可以精确识别,修饰多重抗体的水凝胶可以同时检测多种分析物,可调网孔尺寸的微凝胶对目标物具有选择筛分作用,三维纳米结构的水凝胶提供更多吸附热点。目前,制备的水凝胶SERS微粒、芯片、贴片等在食品安全、生物医药,环境监测的现场痕量分析方面显示出巨大的潜力。综上,水凝胶SERS基底的制备具有很好的发展前景,能够为今后的分析检测领域提供新的借鉴。

表面增强拉曼光谱法同时检测果汁中的啶虫脒和福美双

目的:基于优化的金银合金纳米颗粒基底的表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)同时检测果汁中啶虫脒和福美双。方法:对不同质量浓度的啶虫脒和福美双标准溶液及其混合物采集拉曼光谱并进行峰位归属分析,选择苹果汁作为代表果汁样本,对不同质量浓度梯度的混合农药残留进行检测分析,利用两种农药的拉曼特征峰强度与农药残留质量浓度分别建立校正曲线。最后通过回收率实验评估此方法的准确性和精密度。结果:631 cm^(-1)处的拉曼特征峰作为啶虫脒的识别峰,1380 cm^(-1)处的拉曼峰作为福美双的识别峰,同时检测苹果汁中混合农药残留,得到啶虫脒和福美双的检测限分别为0.42231 mg/L和0.03556 mg/L,均低于国家规定的苹果中啶虫脒(0.8 mg/L)和福美双(5 mg/L)的农药残留限量。回收率实验显示苹果汁中福美双和啶虫脒的平均回收率分别为81.67%~101.25%和98.70%~119.36%,相对标准偏差范围分别为2.72%~7.68%和5.44%~15.15%。结论:利用SERS技术的峰尖锐、峰宽窄的特点,结合金银合金纳米颗粒基底可实现果汁中啶虫脒和福美双的同时定量检测。此方法可以进一步应用于其他多种污染物的现场同时快速检测。

表面增强拉曼光谱快速测定尿液中的葡萄糖

通过多元醇还原法制备了大长径比的银(Ag)纳米线微纳结构,并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)的基底,以罗丹明6G(R6G)为探针分子研究了Ag纳米线的SERS效应,实验结果表明,Ag纳米线SERS基底对R6G的最低检测浓度为10^(-10)mol/L,增强因子约为1.0×10^(4);以610和772 cm^(-1)散射峰强度计算得出的相对标准偏差(RSD)分别为14.66%和13.75%,表明R6G在Ag纳米线基底上的SERS信号强度分布较均一,具有较好的信号重现性.另外,将Ag纳米线作为SERS基底用于检测尿液中低含量的D-(+)-葡萄糖,发现Ag纳米线对D-(+)-葡萄糖的浓度检出限低至10^(-6)mg/mL,RSD值低于8%,说明Ag纳米线对于D-(+)-葡萄糖的痕量检测具有良好的灵敏度和信号重现性.该研究可为糖尿病的血糖监测和早期预防提供一定的技术支持.

一种基于表面增强拉曼光谱技术的环境水中啶虫脒现场快速检测试剂盒

啶虫脒(acetamiprid,AC)在环境中的蓄积可对生态系统和人体健康产生不利影响。本研究利用表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)技术,构建了一种快速定性及定量检测环境水中啶虫脒的检测试剂盒。采用化学合成法制备了粒径为40~60 nm的纳米金溶胶作为SERS活性基底,以包覆铝箔的24孔板为反应平台,将一定量的聚沉盐负载到反应孔中诱导信号热点,并与便携式拉曼光谱仪集成为适用于现场检测的试剂盒。通过对聚沉盐负载量、聚沉时间等条件进行优化,在浓度为25~750 ng·mL^(-1)范围内,啶虫脒浓度与SERS信号强度呈现良好的线性关系,R2=0.988。试剂盒检出限低至15.56 ng·mL^(-1),平均加标回收率为90.04%~106.10%,在5 min内实现了环境水中啶虫脒的现场检测。与传统方法相比,该试剂盒便携、操作简单、快速、成本低廉、可同时进行多样本检测,为环境水体中啶虫脒的现场检测分析提供了新选择。

基于Klarite^(TM)芯片表面增强拉曼光谱法快速检测血清中他克莫司的药物浓度

目的 采用Klarite^(TM)芯片表面增强拉曼光谱技术建立一种快速测定血清中他克莫司浓度的方法。方法 采用Klarite^(TM)芯片表面增强拉曼光谱技测定他克莫司胶囊粉末的拉曼光谱和特征峰,并对各峰进行振动模式归属分析。通过滴涂沉积拉曼光谱(Drop coating deposition Raman, DCDR)技术测定芯片表面他克莫司水溶液及PBS缓冲液溶液中他克莫司的检出限,明确第五代Klarite^(TM)芯片对测定他克莫司浓度的效能。结果 拉曼光谱显示他克莫司在354~396、474、851~917和1 088 cm^(-1)处产生尖峰,在1 265~1 475 cm^(-1)处出现明显的宽峰。他克莫司在蒸馏水和PBS溶液中的检测限分别为0.14μg/mL和2.5μg/mL,定量限分别为0.47μg/mL和8.3μg/mL。他克莫司在蒸馏水中定量检测的回归方程为:Y=52.86X+596.5,他克莫司的浓度在0.1~50.0μg/mL范围内线性关系良好,相关系数为0.890 5;他克莫司在PBS溶液定量检测的回归方程为Y=19.54X+537.8,他克莫司的浓度在5.0~50.0μg/mL范围内线性关系良好,相关系数为0.217 6。在按比例稀释(1∶4, v/v)的人血清溶液中,可检测到他克莫司的拉曼光谱特征峰主要分布在352、488、855、1 135、1 213和1 456 cm^(-1)处,峰值强度均明显减弱,且发生不同程度的频率偏移。结论 本检测方法灵敏度高,操作简单、快速便捷,适用于他克莫司血药浓度的临床监测。

基于密度泛函理论的灭蝇胺分子的表面增强拉曼光谱特性

灭蝇胺是一种白色结晶粉末状的应用于各种瓜果类、茄果类、豆类及多种叶菜类农业生产中的昆虫杀虫剂,广泛应用农业生产等领域。灭蝇胺的大量使用对生态环境有极强的破坏性,危害人类身体健康。因此,对蔬菜农业生产过程中的灭蝇胺农药残留的快速检测技术的需求十分迫切。表面增强拉曼光谱技术(SERS)具有高灵敏度、高准确度以及样品准备简单等优点,已经成为农药残留检测领域的热点研究技术;密度泛函理论(DFT)可用于分子结构与性质的理论模拟及拉曼光谱的计算。基于密度泛函理论对引入金纳米团簇基底灭蝇胺分子的表面增强拉曼光谱进行计算,采用Multiwfn软件结合VMD软件探究了灭蝇胺分子表面静电势分布,基于B3LYP/6-31++G(d,p)基组对结合4个Au原子团簇形成的灭蝇胺—金纳米团簇复合物采用B3LYP方法,对灭蝇胺分子中与Au纳米团簇可能配位的原子使用6-31++G(d,p)基组,Au原子团簇使用LANL2DZ赝式基组,进行灭蝇胺—金纳米团簇复合物的结构优化与表面增强拉曼光谱计算,获得灭蝇胺分子的拉曼散射光谱和灭蝇胺分子与Au 4聚体吸附的表面增强拉曼光谱,并进行特征峰指认和比较。由分子静电势分布可知,Au纳米团簇可能与灭蝇胺分子中的N_(1)、N_(3)和N 5原子位置处形成配位,与C_(6)H_(10)N_(6)分子形成C_(6)H_(10)N_(6)-4Au纳米团簇化合物。计算对比分析了N_(1)、N_(3)和N_(5)原子配位形成的C_(6)H_(10)N_(6)-4Au的拉曼光谱,由于Au原子团簇的侵入,Au原子团簇与N 1、N 3和N 5配位形成的C_(6)H_(10)N_(6)-4Au分子Raman光谱特征峰最大增强分别达到4.0倍、1.4倍和3.2倍,且Raman谱峰出现了选择增强,并且谱峰位置发生一定程度的红移或者蓝移。研究结果为SERS技术用于蔬菜表面农药残留的快速检测奠定了理论基础。

表面增强拉曼散射光谱在miRNAs检测中的研究进展

表面增强拉曼散射(SERS)因其灵敏度高、非侵入性、多路检测等特点,已广泛应用于生物医学检测。研究发现微小核糖核酸(miRNAs)的异常表达与多种疾病有关,miRNAs已成为一种新型的生物标志物。开发简单、灵敏、可靠的miRNAs检测方法,对miRNAs的生物学功能研究、医学诊断、疾病治疗和靶向药物研究具有重要意义。目前,与核酸信号放大策略相结合的纳米SERS探针,用于miRNAs检测表现出较高的灵敏度。然而实际样本中成分复杂,易产生背景信号,干扰检测结果;分离纯化过程繁琐,增加了检测时间。近年来,研究者们通过结合其他技术来优化检测,提高样本检测通量、简化操作、减少分析时间、提高分辨率。该论文主要介绍了基于SERS技术的miRNAs检测方法的最新进展,讨论了技术融合的优势与必要性,并总结了基于SERS技术的miRNAs检测用于临床检测还存在的问题,旨在为设计新型快速灵敏可靠的miRNAs SERS检测平台提供参考。