食品中常见真菌毒素的表面增强拉曼光谱检测研究进展

表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)技术是一种新兴的快速检测技术,具有样本前处理简单、光谱信息丰富、灵敏度高、检测速度快、易操作、不受水分子干扰等优点,是食品安全快速检测的有力工具与研究热点。本文介绍了SERS技术的发展历程、增强机理以及检测模式,重点综述了近年来SERS技术在食品中常见真菌毒素检测方面的最新研究进展,并提出了SERS技术亟待解决的问题和发展趋势,旨在为今后SERS技术在真菌毒素快速检测领域的研究和开发提供借鉴和参考。

猪肉中三种β-受体激动剂残留物表面增强拉曼光谱检测技术研究

在畜牧生产过程中,β-受体激动剂作为一种生长促进剂,会被添加到家禽的饲料中,这些残留物含量极小,但会对人体健康造成危害。本研究基于胶体金表面等离子共振吸收性质,建立一种生鲜猪肉中β-受体激动剂的表面增强拉曼光谱检测方法。以浓度为1%的胶体金作为SERS增强基底,pH值为4的NaCl溶液作为活性剂,通过实验优化确定样品与胶体金的体积比为1∶3,使用便携式拉曼光谱仪检测猪肉中克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇的表面增强拉曼光谱,并对不同目标物的特征峰进行振动模式归属。采用液-液萃取前处理方法,建立了猪肉中β-受体激动剂的定性定量检测方法。结果显示,3种β-受体激动剂在一定浓度范围内各自特征峰有着良好的线性关系,加标样品回收率均在80%~110%,相对标准偏差(RSD)为2.6%~8.3%,检出限低至0.001μg/g。该方法对肉类中β-受体激动剂现场检测有着广阔的应用前景,操作简便、耗时短,满足现场快速检测的需求,有着多样化的发展方向。

表面增强拉曼光谱检测联苯胺

采用柠檬酸钠还原法制备了具有表面增强拉曼散射(SERS)活性的银纳米溶胶,利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和紫外-可见光谱仪对银纳米溶胶进行了表征.对水相的联苯胺进行了SERS研究,并对联苯胺的拉曼谱带进行了归属.考察了团聚剂氯化镁的浓度对检测的影响,发现随着氯化镁浓度的变大,SERS信号呈现出先增大后减弱的趋势,即氯化镁的浓度存在一个最佳值,此时联苯胺的检测限可达到10-8 mol/L.

表面增强拉曼光谱检测水中微量的芬太尼

通过化学法合成了具有表面增强拉曼散射(SERS)活性的银胶体,利用透射电子显微镜和紫外可见光谱仪分别对银胶体的形貌和光学性质进行了表征;采用这种衬底对水相中微量的芬太尼进行了SERS检测研究,并对芬太尼的SERS信号进行了归属,考察了各种实验条件对SERS检测的影响。实验结果表明,增大银胶体浓度有利于芬太尼SERS信号的检测;随着团聚剂氯化钠浓度增大芬太尼的SERS信号强度会先增大后减小,即团聚剂浓度存在一个最佳值;在优化的实验条件下芬太尼的检测限可以达到0.1ppm量级。

表面增强拉曼光谱检测保健品中的盐酸吡咯列酮,盐酸罗格列酮与盐酸苯乙双胍

目的:建立一种用于检测盐酸吡咯列酮,盐酸罗格列酮与盐酸苯乙双胍的快速分析方法。方法:采用表面增强拉曼光谱(SERS)分析方法检测盐酸吡咯列酮,盐酸罗格列酮与盐酸苯乙双胍。结果:该方法检测盐酸吡咯列酮,盐酸罗格列酮与盐酸苯乙双胍,检测浓度分别为4、4、1μg/m L。该方法的检测结果受p H的影响,p H2.0时,上述三种降糖药的表面增强拉曼效应较显著。该方法可以用于检测保健品中添加的盐酸吡咯列酮,盐酸罗格列酮与盐酸苯乙双胍,检测浓度分别为200、200、100μg/m L。结论:该方法操作简便,所用时间短,前处理与检测时间一共只需15 min,适合现场快速筛查。

表面增强拉曼光谱检测脐橙果皮混合农药残留

为了研究果皮农药残留快速检测方法。该文以脐橙为例,混合农药(亚胺硫磷和乐果)为研究对象,选用银纳米线作为增强基底,利用共焦显微拉曼光谱仪对农药残留进行检测。通过表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman scattering,SERS)技术,采集脐橙表皮混合农药残留的SERS光谱。对混合农药定性分析,银纳米线对2种农药都有较好的增强效果。对采集的光谱进行预处理后,建立模型,进行定量分析,研究结果表明,经过二阶微分预处理后光谱数据结合偏最小二乘法(partial least squares,PLS)得到的模型预测效果最好,预测相关系数(R_p)为0.954,其预测均方根误差(root-mean-square prediction error,RMSEP)为4.822 mg/L。挑选两种农药特征峰的特征波段,混合农药中亚胺硫磷的特征波段经多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)处理后,建模效果较好,其中R_p为0.898,RMSEP为6.621 mg/L;混合农药中乐果的特征波段经基线校正处理后,建模效果较好,其中R_p为0.911,RMSEP为7.369 mg/L。研究结果表明SERS技术是一种快速、可靠的检测混合农药残留的方法。

表面增强拉曼光谱检测鸡蛋蛋清内三聚氰胺的定量方法研究

三聚氰胺对人体有害,鸡蛋内三聚氰胺定量检测非常有必要。以鸡蛋蛋清为研究对象,应用表面增强拉曼光谱技术结合化学计量学方法对蛋清内三聚氰胺进行了定量检测。首先采用人工饲养蛋鸡的方法获取含有三聚氰胺的样品鸡蛋。然后使用便携式拉曼光谱检测仪(Opto Trace RamTracer-200)和拉曼增强试剂测定蛋清的表面增强拉曼光谱,同时利用气相色谱质谱技术测定相应蛋清中三聚氰胺的含量。利用Raman Analyzer对拉曼光谱基线进行校正。应用相关系数法从表面增强拉曼光谱中选取320个光谱变量作为输入变量,建立偏最小二乘定量校正模型;并应用谱峰分解法建立谱峰分解定量校正模型。两种模型建立过程中均选定90个样本做为模型校正集,44个样本做为模型验证集,两种模型都有较好的预测效果。偏最小二乘定量校正模型预测值与气相色谱质谱联用法(GC-MS)测定值的决定系数R2为0.856,预测均方根误差RMSEP为1.547;谱峰分解定量校正模型R2为0.947,RMSEP为0.893。实验结果表明,该方法能有效定量检测鸡蛋内三聚氰胺,检测一个样本仅需15min,为蛋品的三聚氰胺检测提供了一种新途径。

纳米金表面增强拉曼光谱检测保健食品中非法添加的罗格列酮和吡格列酮

表面增强拉曼光谱技术结合简单的样品前处理程序检测保健食品中非法添加的吡格列酮及罗格列酮。采用自制纳米金作为表面增强试剂并考察了不同酸度、不同酸种、不同纳米金等因素对马来酸罗格列酮、盐酸吡咯列酮检测结果的影响。结果表明:相同酸度条件下,盐酸作为助剂时的增强效果比硝酸和硫酸好,硝酸和硫酸作为助剂时的增强效果相近;相同助剂条件下,酸性越强,表面增强效果越好;柠檬酸钠作为还原剂在合成纳米金时的用量越小,增强效果越好。所建立的表面增强拉曼光谱法可检出0.012 5mg·L^-1的罗格列酮和0.025mg·L^-1的吡格列酮。

表面增强拉曼光谱检测牛奶中三聚氰胺

建立一种用于检测三聚氰胺的快速分析方法。采用表面增强拉曼光谱(SERS)分析方法检测三聚氰胺。该方法的方法检测限为50 ng/m L。该方法的检测结果受pH的影响,在酸性条件下,三聚氰胺的表面增强拉曼效应较显著。该方法可以用于检测牛奶中的三聚氰胺,检测限为1μg/m L。该方法操作简便,所用时间短,牛奶前处理与检测时间一共只需5 min,适合现场快速筛查。

基于磁性Fe3O4/Ag的表面增强拉曼光谱检测农药丙线磷

以共沉淀法合成Fe3O4纳米颗粒,再通过柠檬酸三钠还原AgNO3制备Fe3O4/Ag磁性复合材料。Fe3O4/Ag能够与溶液中的丙线磷形成吸附,通过磁性收集达到萃取富集的效果。测定吸附于Fe3O4/Ag表面的痕量丙线磷所产生的表面增强拉曼光谱(SERS),其检测过程的拉曼增强因子为1.48×105,极大地提高了检测灵敏度,建立了磁性Fe3O4/Ag萃取富集与SERS分析农药丙线磷的方法。采用紫外可见吸收光谱、能谱及透射电子显微镜对制备的材料进行了分析及形貌与结构的表征。并对丙线磷模型分子进行结构优化的密度泛函理论计算,得到了理论拉曼光谱和谱峰归属,以用于丙线磷的判断。结果表明,SERS峰强在富集15min后基本趋于稳定,其丙线磷浓度低至2×10-8 mol·L-1仍有明显响应,可以满足丙线磷农残检测的要求。其方法可推广至含硫有机磷农药残留的分析。

牛奶中三聚氰胺的表面增强拉曼光谱检测法与国标检测法的比较

目的比较牛奶中三聚氰胺表面增强拉曼光谱法与国标法(GB/T 22388-2008/第二法液相色谱-质谱/质谱法)。方法分别用表面增强拉曼光谱检测法和国标法检测牛奶中的三聚氰胺。结果表面增强拉曼光谱快检法与国标法在阳性样品的判定上结论一致;表面增强拉曼光谱法的平均回收率和精密度分别为117.3%和13.2%,国标法的平均回收率和精密度分别为106.2%和8.9%。结论表面增强拉曼光谱法适用于牛奶中三聚氰胺的快速筛查,进一步的定量分析需要用国标法。

2-巯基苯并咪唑的表面增强拉曼光谱检测方法研究

以表面增强拉曼光谱(SERS)方法对2-巯基苯并咪唑(2-MBI)进行了研究,以自组装在玻璃基片上的银纳米膜作为SERS增强基底,采集了2-MBI的SERS光谱图,并对其拉曼特征峰进行了指认。研究了吸附时间和分子浓度对拉曼光谱的影响,以411cm^(-1)拉曼谱峰为定性和定量分析的特征峰。在10-6~10-3mol·L^(-1)浓度范围内拉曼光谱强度与2-MBI浓度的负对数呈现较好的线性关系,线性方程为I=1 237.8logc+8 326.3,线性相关系数为0.999 8,相对标准偏差在0.025~0.084之间,此方法检测2-MBI的检测限为10-7 mol·L^(-1)。这些研究为发展新的针对2-MBI的检测方法奠定了基础。

表面增强拉曼光谱检测食源性细菌的增强方式

因食源性微生物污染引起的疾病已经成为一个重要的卫生问题。传统的检测方法存在着检测时间长、成本高等不足,而拉曼光谱作为一种生物指纹识别技术,在细菌快速鉴定方面具有很大潜力。但是,拉曼光谱信号十分微弱,给实际应用带来了困难。表面增强拉曼光谱(SERS)是将待测物与粗糙金属表面接近,使拉曼信号大大得到增强,使之在临床诊断和快速鉴定方面的应用成为可能。本文以表面增强拉曼光谱检测致病菌为出发点,对增强底物与致病菌的结合方式和结合位点进行了总结。主要的增强方式分2类,一类是分别在细胞外和细胞内实现SERS,另一类是将纳米材料功能化,在分子水平实现SERS。这些增强方式将有利于新的增强底物的开发和增强机理的研究。

表面增强拉曼光谱检测白酒中氨基甲酸甲酯含量研究

表面增强拉曼光谱（SERS）作为一种高灵敏度的光谱技术，广泛应用于食品中微量物质检测。通过化学法合成具有SERS活性的金溶胶，紫外可见光谱、电子探针表征显示制备的溶胶分散性良好，粒径均匀，稳定性好。利用制备的溶胶结合便携式拉曼光谱对白酒中氨基甲酸甲酯进行分析，其方法回收率可达到90％～97％，检测限可达到0．5mg／L。研究表明，SERS技术可用于白酒中氨基甲酸甲酯的现场快速检测，并有望成为一种快捷的食品安全检测技术。

血清表面增强拉曼光谱检测在SD大鼠舌癌诊断中的应用

目的:评价血清表面增强拉曼光谱(SERS)检测技术在舌癌诊断中的应用价值。方法:建立SD大鼠舌癌模型(n=18),采集舌癌大鼠和无癌健康大鼠(n=15)血清样本,共焦显微拉曼光谱仪检测获取SERS。Origin8.0软件数据预处理,SPSS 23.0软件数据分析。结果:SERS对舌癌血清的判别灵敏度为94.4%,特异度93.3%。结论:SERS技术能准确区分舌癌大鼠血清和正常大鼠血清。

头孢氨苄免疫层析表面增强拉曼光谱检测方法研究

【目的】建立一种简便、快速、灵敏度高、特异性强的头孢氨苄免疫层析表面增强拉曼光谱(SERS)检测新方法。【方法】制备金银复合核壳结构的纳米贵金属,用来标记头孢氨苄抗体和拉曼信号分子5,5’-二硫代双2-硝基苯甲酸(DTNB),合成拉曼免疫探针,用透射电子显微镜和双光束紫外分光光度计对纳米金和修饰拉曼信号分子的金银复合核壳结构进行表征。将合成的拉曼免疫探针固定在微孔板上,待测样品中的头孢氨苄与包被在硝酸纤维素膜上的头孢氨苄抗原竞争结合拉曼免疫探针,通过免疫层析试纸条结合共聚焦拉曼光谱仪读取DTNB的信号值,建立头孢氨苄定量检测技术,并应用于实际牛奶样品的检测。【结果】透射电子显微镜和双光束紫外分光光度计表征结果显示,纳米银成功包裹在金颗粒表面。用共聚焦拉曼光谱仪检测免疫层析试纸条上拉曼信号分子的特征峰,拉曼信号分子特征峰为1062、1154、1334和1558 cm^(-1),其中1334 cm^(-1)处特征峰信号最强,选取此处峰高定量测定头孢氨苄的含量。头孢氨苄免疫层析表面增强拉曼光谱检测的线性范围为0~1 ng/mL,检测限为0.001 ng/mL,头孢氨苄的半数抑制质量浓度为0.05 ng/mL。与头孢克洛交叉反应率为111.1%,与头孢曲松钠、头孢夫辛酯、头孢噻吩钠交叉反应率均低于0.1%。实际样品加标浓度为1、4和8 ng/mL,回收率分别为94.4%、103.3%和97.5%。【结论】本研究建立的头孢氨苄免疫层析表面增强拉曼光谱检测方法操作简便、快速、灵敏,耗材成本低廉,可满足奶牛养殖农场和乳品加工企业进行大批量样品初筛检测需求。

表面增强拉曼光谱检测单根有色纤维中染料的探究

利用表面增强拉曼光谱对有色纤维中染料进行表征,研究该方法对单根有色纤维上染料的检测能力。方法:将制备好的纳米银溶胶直接滴加在有色纤维表面,采用InVia激光显微共聚焦拉曼光谱仪在785nm激发波长,50倍物镜条件下,对分散红17染色的单根棉纤维进行拉曼光谱表征。结果:通过对分散红17染色的单根棉纤维进行检测,可以发现,表面增强拉曼光谱可以检测出纤维中的分散红17染料。结论:表面增强拉曼光谱在检测单根有色纤维中染料方面具有潜在的应用前景。

表面增强拉曼光谱检测技术在农药残留检测中的应用

农药残留影响食品安全和人类健康,建立高效、快捷的农药残留检测方法对保障食品安全至关重要。表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种基于拉曼散射效应,通过把目标有机物吸附在金属表面,使有机物的拉曼散射信号增强的分析技术。其具有检测精度高、前处理简单、选择性好、快速、无损检测等优点,在实现微量污染物测定方面优势明显,目前已运用于食品安全、生命科学、环境及化工等多个领域,并在农药残留快速检测领域的应用潜力巨大。本文重点介绍了SERS检测技术在农药残留中的研究进展以及几种农药残留SERS检测分析技术,总结了近年来农药残留SERS检测技术的应用及其存在的若干问题,并对农药残留SERS分析技术的未来发展进行了展望。

Fe3O4@SiO2@Ag纳米复合材料的制备及其对苯唑西林的表面增强拉曼光谱检测

以水热法合成的Fe3O4磁性纳米粒子为核,以SiO2为包覆壳,采用晶种法在其表面沉积银纳米粒子(AgNP3),制备具有高活性及“核-壳”结构的Fe3O4@SiO2@Ag表面增强拉曼光谱(SERS)活性基底。通过扫描电镜、透射电镜、能谱、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱等技术手段对其形貌与结构进行表征。结果表明,该基底粒径均一、分散均匀。利用该SERS活性基底对苯唑西林进行SERS检测,结果表明对苯唑西林具有极高的灵敏度,检测限达1.0×10^-11 mol/L。同时,对苯唑西林的浓度和1028 cm^-1特征峰强度进行线性拟合,其线性关系良好,相关系数r为0.996。该SERS活性基底的稳定性好、灵敏度高,已成功应用于不同剂型药物中苯唑西林的快速检测。

薏苡仁中黄曲霉毒素G1的动态表面增强拉曼光谱检测

中药具有不良反应少,疗效独特等优点,越来越受到国内外的关注。但中药在生产、采集、加工、运输、贮藏等方面极易发生霉变而污染黄曲霉毒素。黄曲霉毒素具有很强的毒性,不仅影响中药质量和疗效还会对人体肝脏等器官造成极大损害。该文建立了中药材薏苡仁中黄曲霉毒素G1(Aflatoxin G1,AFG1)的动态表面增强拉曼光谱(Dynamic Surface-enhanced Raman Spectroscopy,D-SERS)的快速分析方法。采用简单擦拭法提取薏苡仁表面的黄曲霉毒素G1,因此SERS图谱中干扰峰较少。并且以金纳米颗粒为增强基底,优化了检测条件,进行了黄曲霉毒素G1的D-SERS的检测与分析。结果表明,方法的线性范围为8~320μg/kg,线性方程为y=0.0293x+1.7307,相关系数(r2)为0.9884。检出限(LOD)为5.5μg/kg,相对标准偏差(RSD)为11%。该方法的线性良好,灵敏度和重现性均能满足薏苡仁中黄曲霉毒素G1的快速检测要求,且操作简单、快速、节约成本,对中药材中黄曲霉毒素G1的现场实时快速分析具有良好的应用潜力。