表面增强拉曼光谱在痕量残留检测方面的应用

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS)是基于拉曼散射效应,通过把被分析有机物吸附在经特殊处理的粗糙金属表面,使有机物的拉曼散射信号增强的一种具有高灵敏度的分析技术。SERS技术能快速检测出痕量残留物质,在表面痕量残留检测领域有很大的应用价值。本文对SERS技术在痕量残留检测方面的发展及应用进行了综述,并对未来SERS技术在表面痕量残留快速检测方面的应用进行了展望。     

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食品安全检测中的应用

表面增强拉曼光谱是一种强有力的食品检验技术,当待测样品吸附于具有纳米量级粗糙度的金属结构表面时,样品分子的拉曼信号将得到极大的增强。该检测技术具有灵敏度高、响应迅速以及"指纹"识别等特点,在快速检测食品污染物等方面具有巨大的应用前景。该文介绍了表面增强拉曼光谱技术的发展历史、基本原理、基底分类以及联用技术,综述了该技术在重金属离子、兽药残留、农药残留、非法添加物、食源性致病微生物等方面的最新应用,最后提出了亟需解决的问题与未来的发展趋势(引用文献74篇)。     

表面增强拉曼光谱在偶氮染料检测中的研究进展

简述了偶氮染料的检测现状,对偶氮染料研究中表面增强拉曼光谱检测方法进行了综述。介绍了表面增强拉曼光谱用金属溶胶、金属电极、金属薄膜3种增强基底在偶氮染料检测中的方向,并对其在偶氮染料检测中的研究前景进行了展望。表面增强拉曼光谱法是一种新型光谱分析技术,具有操作简单、快速、灵敏度高等优势,为偶氮染料的检测开辟了新道路。     

表面增强拉曼光谱技术在食品安全检测中的应用研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种新型的快速检测技术,具有信息含量丰富、灵敏度高、操作简便、可无损检测等优点,在食品安全领域有很大的实际应用价值。该文介绍了表面增强拉曼光谱技术的发展历程、增强机理、基底的分类与应用以及检测模式,综述了表面增强拉曼光谱技术在食品有害小分子物质、食源性致病菌、重金属污染和真菌毒素等方面快速检测的最新研究进展,并提出了亟待解决的问题和发展趋势。     

鸭肉中环丙沙星残留的表面增强拉曼光谱测定

为实现鸭肉中环丙沙星(CIP)残留的快速检测,建立了一种鸭肉中CIP残留的表面增强拉曼光谱(SERS)快速检测方法。进行了增强基底的紫外-可见吸收光谱分析和鸭肉中CIP残留检测的SERS可行性分析。通过单因素实验,确定了金胶加入量、含CIP的鸭肉提取液加入量、氯化钠溶液加入量和吸附时间。在最佳实验条件下,建立了鸭肉中CIP残留的SERS检测的标准工作曲线,决定系数(R2)为0.987 9,预测样本中CIP的平均回收率为97.0%~111.7%。实验结果表明,鸭肉中CIP残留的SERS快速检测方法是可行的。     

基于聚合物／金属纳米结构镶嵌型柔性基底的表面增强拉曼光谱技术

表面增强拉曼光谱（SERS）技术可极大增强传统拉曼光谱的信号强度,从而拓展拉曼光谱的应用范围．针对SERS技术在分析对象、分析环境的普适性和分析效率方面的限制,本文设计并发展了一种透明、柔性、自支撑SERS基底的制备、保存和使用方法．该基底由聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和在其表面镶嵌的金属纳米结构组成,可以通过背入射法用于任意形貌样品表面的直接和在线检测．柔性SERS（Ag）基底在R6G水溶液表面的检测限小于1pmol／L．     

基于双面透明胶带/AuNPs基底的表面增强拉曼光谱检测烟草中仲丁灵

通过粘贴和剥离手段,将金纳米（AuNPs）溶胶固定在透明双面胶带表面,用于柔性表面增强拉曼光谱（SERS）基底的制备。结合便携式拉曼光谱仪,利用仲丁灵在AuNPs溶胶表面的吸附放大其拉曼信号,实现了仲丁灵的高灵敏检测。结合分散液液微萃取技术处理烟草样品,在消除干扰的同时,提升仲丁灵的检测灵敏度。结果表明,SERS技术对烟草中仲丁灵的检出限为20μg/kg。方法可实现烟草中仲丁灵农药残留的快速测定。     

表面增强拉曼光谱法快速检测中成药中吡罗昔康

建立中成药中吡罗昔康的表面增强拉曼光谱快速筛查方法。选取乙酸乙酯为提取剂,以20 mg石墨碳化黑+10 mg N-丙基乙二胺为净化剂,利用拉曼表面增强试剂对吡罗昔康拉曼光谱信号进行增强,进而对中成药中的吡罗昔康进行检测。该方法适用于胶囊、片剂、口服液、固体冲泡颗粒以及凉茶等多种中成药基质中吡罗昔康的检测,检出限为0.5~1.0 mg/kg。该方法检出限低,分析范围广,操作简便、快速,可用于中成药中违禁添加抗风湿解热镇痛类药物吡罗昔康的快速检测。     

基于表面增强拉曼光谱快速检测纺织品禁用染料

基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术, 发展了一种纺织品中染料定性检测的快速方法. 以国家明确禁止使用的致癌染料碱性红9(Basic red 9)和分散黄23(Disperse yellow 23)为模型分子, 利用一步法快速制备的银纳米粒子为SERS基底并进行优化. 通过在纺织品表面直接滴加银纳米粒子的方法实现了纺织品中染料的快速SERS鉴别. 研究结果表明, 该方法不需要复杂的样品前处理过程, 能够直接实现纺织品中染料的快速定性, 且灵敏度高, 对纺织品上两种禁用染料碱性红9和分散黄23的检测限分别为0.16和0.24 mg/kg, 超出了国家标准的要求, 有望成为一种实用的纺织品安全性评估技术.     

保健食品中非法添加物检测的前处理及分析方法研究进展

保健食品作为一种特定的食品种类,能调节人体的机能,适用于特定人群食用.但是在保健食品中添加化学药物和非法添加物的现象也层出不穷,因此迫切需要建立多指标的有效检测方法,为保健食品的质量安全提供技术保障.高效的前处理方法和高灵敏的分析方法为检测非法添加物提供了有效的技术手段.综述了近三年来溶剂萃取和固相萃取样品前处理方法,以及高效液相色谱、实时直接分析质谱、表面增强拉曼光谱及色谱-质谱串联技术等分析方法在微量及痕量非法添加物检测中的应用,为进一步研究建立高效简便的前处理方法和检测新方法、新技术提供理论参考.     

表面增强拉曼光谱技术在食品检测中的应用研究进展

食品污染是危害公众健康和安全的重要问题,探究灵敏、快速、简单的技术,以便在痕量水平上检测污染物,对保障食品质量安全和风险评价具有十分重要的意义.表面增强拉曼光谱(SERS)是利用光与金、银等纳米结构材料相互作用产生很强的表面等离子激元共振效应,可显著增强吸附在纳米结构表面上分子的拉曼信号,以超灵敏获取样品自身或拉曼探针...     

农产品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的表面增强拉曼检测

利用便携式拉曼光谱仪建立了一个快速筛查与检测谷物中真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的表面增强拉曼散射(SERS)方法。首先利用实验室前期开发的方法制备了具有高活性的水凝胶SERS芯片。该SERS芯片是将预先制备的高SERS活性的单层碳基点(CDs)包裹的银纳米颗粒团聚体(a-AgNPs/CDs)与聚乙烯醇(PVA)水溶液混合均匀后,再利用循环冷冻-解冻的物理交联法制备而成的。实验优化了影响水凝胶SERS芯片对DON的SERS响应的实验条件,包括溶剂、浸泡温度和浸泡时间。在最佳的SERS检测条件下(溶剂为水-乙醇(1:1, v/v),浸泡温度为40 ℃,浸泡时间为5 min), DON的线性响应范围为1~10000 μg/kg(相关系数(R²)=0.9967),检出限(LOD)为0.14 μg/kg,表明该SERS基底具有较高的灵敏度。得益于水凝胶特殊的孔径结构,实际样品基质中常见的糖、蛋白质、油脂、色素等干扰物质都被阻隔在水凝胶外。因此,在复杂样品检测中仅需要简单的提取,而不需要复杂的分离处理。将该方法用于小麦粉中DON的检测,所得回收率为97.3%~103%,相对标准偏差为4.2%~5.0%。实验结果表明所建立的检测DON的SERS方法具有响应范围宽、灵敏度高、重复性好、响应迅速、操作简单、抗干扰能力强等优点,这说明本实验室所构建的水凝胶SERS芯片在粮食中生物毒素的快速筛查与检测方面具有良好的应用潜力。     

A review of developments and applications of thin‐film microextraction coupled to surface‐enhanced Raman scattering

Surface‐enhanced Raman scattering (SERS) greatly expands the applications of Raman spectroscopy and is a promising technique for food safety, environmental analysis, and public safety. Thin‐film microextraction (TFME) provides an efficient sample preparation method for SERS to improve its selectivity and detection efficiency. This review comprehensively describes the development and applications of SERS and TFME, including the history, mechanisim, and active substrate of SERS and the theory, device, forms, and practical applications of TFME. The applications of TFME‐SERS in food safety and environment monitoring are discussed, which could improve their advantages. TFME extracts and enriches the target analytes to eliminate the interfering substance, providing a facial way for SERS to analyze the target analytes in complex matrices. The development of TFME‐SERS technology not only expands the application range of TFME, but greatly improves the anti‐interference ability and detection sensitivity of SERS. Thus, the established methods are fast, convenient, and highly sensitive. This technology is potential to be applied in the on‐site and real‐time detection.     

Separation and detection of multiple pathogens in a food matrix by magnetic SERS nanoprobes

A rapid and sensitive method was developed here for separation and detection of multiple pathogens in food matrix by magnetic surface-enhanced Raman scattering (SERS) nanoprobes. Silica-coated magnetic probes (MNPs@SiO₂) of ∼100 nm in diameter were first prepared via the reverse microemulsion method using cetyltrimethylammonium bromide as a surfactant and tetraethyl orthosilicate as the silica precursor. The as-prepared MNPs@SiO₂ were functionalized with specific pathogen antibodies to first capture threat agents directly from a food matrix followed by detection using an optical approach enabled by SERS. In this scheme, pathogens were first immuno-magnetically captured with MNPs@SiO₂, and pathogen-specific SERS probes (gold nanoparticles integrated with a Raman reporter) were functionalized with corresponding antibodies to allow the formation of a sandwich assay to complete the sensor module for the detection of multiple pathogens in selected food matrices, just changing the kinds of Raman reporters on SERS probes. Here, up to two key pathogens, Salmonella enterica serovar Typhimurium and Staphylococcus aureus, were selected as a model to illustrate the probability of this scheme for multiple pathogens detection. The lowest cell concentration detected in spinach solution was 10³ CFU/mL. A blind test conducted in peanut butter validated the limit of detection as 10³ CFU/mL with high specificity, demonstrating the potential of this approach in complex matrices.     

食源性致病菌的表面增强拉曼光谱检测技术研究进展

食源性致病菌引起的疾病的快速管控与预防是当前各国面临的食品安全监管难题之一,受到社会各界的广泛关注。目前常用的食源性致病菌检测方法存在步骤复杂、耗时、灵敏度低或选择性差等局限,发展快速、可靠的食源性致病菌检测方法仍是食品安全和公众健康的热点研究领域。表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种新型的光谱快检技术,具有灵敏度高、选择性好、快速、无损检测等优点,在食源性致病菌检测方面表现出广阔的应用前景。该文简要介绍了SERS技术的背景、增强机制并总结了用于致病菌检测的活性纳米结构,全面综述了近5年来利用直接或间接SERS法以及SERS与其他技术结合检测食源性致病菌的研究进展,同时讨论了这些方法的优缺点。最后,提出当前SERS技术在实际应用中面临的挑战,并展望了SERS在食源性致病菌检测领域未来可能的发展趋势。     

表面增强拉曼光谱在毒品检测中的应用进展

表面增强拉曼光谱(surfaced-enhanced Raman spectroscopy,SERS)作为一种借助贵金属纳米材料可以增强目标分子信号的拉曼光谱技术,由于其具有指纹识别、高灵敏、高准确度、快速无损、不受水分子干扰等特点,在法庭科学领域中的痕量毒品检测方面逐渐受到人们的关注.SERS不仅用于毒品纯品的检测,对于复杂体系的缴获毒品和人体检材毒品的检测也逐渐成为研究热点.本文重点总结了SERS检测毒品的种类和方法,介绍了用于毒品检测的增强基底的发展,以及基于SERS的检测技术的进展,并对SERS毒品检测数据的分析方法做了概括.最后讨论了SERS在毒品检测面临的主要挑战,并展望了基于SERS毒品痕量检测的未来发展趋势.     

Evaluation of Colloids and Activation Agents for Determination of Melamine Using UV-SERS

UV-SERS measurements offer a great potential for environmental or food (detection of food contaminats) analytics. Here, the UV-SERS enhancement potential of various kinds of metal colloids, such as Pd, Pt, Au, Ag, Au-Ag core-shell, and Ag-Au core-shell with different shapes and sizes, were studied using melamine as a test molecule. The influence of different activation (KF, KCl, KBr, K(2)SO(4)) agents onto the SERS activity of the nanomaterials was investigated, showing that the combination of a particular nanoparticle with a special activation agent is extremely crucial for the observed SERS enhancement. In particular, the size dependence of spherical nanoparticles of one particular metal on the activator has been exploited. By doing so, it could be shown that the SERS enhancement increases or decreases for increasing or decreasing size of a nanoparticle, respectively. Overall, the presented results demonstrate the necessity to adjust the nanoparticle size and the activation agent for different experiments in order to achieve the best possible UV-SERS results.     

A simple filter-based approach to surface enhanced Raman spectroscopy for trace chemical detection

We demonstrate an extremely simple and practical surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) technique for trace chemical detection. Filter membranes first trap silver nanoparticles to form a SERS-active substrate and then concentrate analytes from a mL-scale sample into a μL-scale detection volume. We demonstrate a significant improvement in detection limit as compared to colloidal SERS for the pesticide malathion and the food contaminant melamine. The measured SERS intensity exhibits low variation relative to traditional SERS techniques, and the data can be closely fit with a Langmuir isotherm. Thus, due to the simple procedure, the low-cost of the substrates, the quantitative results, and the performance improvement due to analyte concentration, our technique enables SERS to be practical for a broad range of analytical applications, including field-based detection of toxins in large-volume samples.