基于不同活性基底的表面增強拉曼光譜法對農(nóng)獸藥物殘留的分析檢測研究.pdf

1、環(huán)丙沙星、土霉素以及雙甲脒是三種常用的農(nóng)獸藥物，具有廣譜抗菌性，常用于禽畜和水產(chǎn)養(yǎng)殖中動物的疾病防御和治療，但過度使用易導(dǎo)致殘留，會對動物及人體產(chǎn)生嚴(yán)重的毒副作用。因此建立方便、快速、靈敏度高的農(nóng)獸藥物殘留分析檢測法，保障中國食品質(zhì)量安全和人類身體健康具有重要意義。表面增強拉曼光譜(SERS)是一種以拉曼光譜為基礎(chǔ)，借助納米材料表面特殊光學(xué)性能，而獲得物質(zhì)分子指紋信息的新型光譜分析技術(shù)，具有靈敏度高、檢測時間短、操作方便等優(yōu)點，正越來越

2、多的應(yīng)用于抗生素等農(nóng)獸藥物的檢測上。本研究的主要目的是以SERS技術(shù)為檢測手段，結(jié)合納米活性基底的合成技術(shù)，實現(xiàn)對環(huán)丙沙星、土霉素以及雙甲脒的快速高效檢測。具體如下:
　　采用化學(xué)還原和自組裝法分別制備了具有SERS活性的Au納米粒子、Ag納米粒子、Ag溶膠膜以及Au@Ag核殼雙金屬納米粒子，并通過紫外可見吸收光譜、能譜、透射電鏡及掃描電鏡對其結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征。對三種農(nóng)獸藥分子分別進行密度泛函理論(DFT)計算和立體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，

3、獲得理論拉曼光譜，并與其固體粉末常規(guī)拉曼光譜(NRS)進行比對，確定了三種農(nóng)獸藥分子主要拉曼峰振動的歸屬。
　　以Ag納米粒子為活性基底對環(huán)丙沙星進行SERS分析與檢測，實驗表明，當(dāng)環(huán)丙沙星與Ag溶膠體積比為20∶10，加入的團聚劑濃度為80mmol/L以及兩者混合30min，處于半風(fēng)干狀態(tài)時，環(huán)丙沙星的SERS信號最強。在最佳實驗條件下，環(huán)丙沙星SERS特征峰強度與其濃度在0.1～4μg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢出限為0

4、.083μg/mL。對河水樣進行了測定，回收率為82.0～100.4％，RSD≤6.12％。
　　因Ag納米粒子對土霉素的SERS增強效應(yīng)并不好，故選擇SERS活性更強的Ag溶膠膜為增強基底對土霉素進行測定，并對Ag溶膠膜的制備條件進行優(yōu)化和選擇，確定了Ag溶膠pH為6，自組裝時間為6h所形成的Ag溶膠膜具有最好的SERS增強效應(yīng)。在最佳實驗條件下，土霉素SERS特征峰強與其濃度在0.08～2μg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢

5、出限為0.068μg/mL。對河水樣進行了測定，回收率為79.5～94.9％，RSD在3.60～5.75％之間，結(jié)果比較理想。
　　最后以Au@Ag核殼雙金屬納米粒子為SERS增強基底對雙甲脒進行檢測。通過改變制備液中Ag/Au的摩爾比合成了Ag殼厚度不同的Au@Ag納米粒子，結(jié)果表明，Ag/Au摩爾比為6∶5即Ag殼厚度為6nm時Au@Ag納米粒子對雙甲脒的SERS增強效應(yīng)最佳，要明顯強于單純的Ag、Au溶膠納米粒子。進一步對影

6、響雙甲脒SERS強度的因素進行了考察，確定了以乙醇為溶劑，Au@Ag納米粒子與雙甲脒體積比為20∶10，加入的團聚劑濃度為25mmol/L時，雙甲脒的SERS信號最強。在最佳實驗條件下，雙甲脒SERS特征峰強度與其濃度在0.977～29.3μg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢出限為0.66μg/mL。對牛奶樣品中的雙甲脒進行了測定，回收率為81.7～100.5％，RSD在2.61～5.51％之間，結(jié)果滿意，為雙甲脒的分析檢測提供了新方