1、表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)法是一種特征性強(qiáng)、靈敏度高的分析方法,其可提供大量物質(zhì)的特征光譜信息。然而,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),目標(biāo)待測(cè)物多處在復(fù)雜體系中,SERS技術(shù)獲取繁雜光譜信息后無(wú)法進(jìn)一步提取目標(biāo)化合物的SERS光譜信息。此外,在部分復(fù)雜體系中,一些SERS響應(yīng)弱的組分的信號(hào)往往被SERS響應(yīng)強(qiáng)的組分所掩蓋。因此,在SERS檢測(cè)前,對(duì)復(fù)雜體系中待測(cè)組分進(jìn)行簡(jiǎn)單分離是十
2、分有必要的。
常用的分離方法有高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、毛細(xì)管電色譜法(CE)、薄層色譜法(TLC)等。其中,TLC-SERS聯(lián)用法因具有簡(jiǎn)單、快速及無(wú)需昂貴設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。TLC-SERS法分析步驟如下:將混合樣品在TLC板上分離后,對(duì)分離后斑點(diǎn)進(jìn)行定位,然后在定位斑點(diǎn)表面滴加SERS活性基底(金屬溶膠),再將定位斑點(diǎn)置于拉曼光譜儀下進(jìn)行檢測(cè)。但是這種方法存在一些缺點(diǎn):1.金屬溶膠會(huì)對(duì)色譜分離后斑
3、點(diǎn)重疊化合物的SERS檢測(cè)產(chǎn)生干擾;2.一些化合物在紫外燈(UV254/365)和可見(jiàn)光下均不可見(jiàn),分離后斑點(diǎn)無(wú)法定位,也就無(wú)法進(jìn)行SERS檢測(cè);3.斑點(diǎn)會(huì)發(fā)生橫向擴(kuò)散以及二次擴(kuò)散,導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度較低。
為了改善常規(guī)TLC-SERS技術(shù)的不足,本研究建立了兩種新型TLC-SERS方法。一種是:采用金屬納米粒子修飾的MIL-101骨架材料(AuNPs/MIL-101)對(duì)常規(guī)TLC板進(jìn)行功能化,使其成為一種可分離的SERS基底,本
4、文稱(chēng)這種新型TLC板為增強(qiáng)薄層色譜(enhanced Thin Layer Chromatography,簡(jiǎn)稱(chēng)eTLC)板。將eTLC板與SERS技術(shù)結(jié)合,待測(cè)樣品在eTLC板上分離后,沿著展開(kāi)方向采用激光逐點(diǎn)掃描的方式進(jìn)行檢測(cè),板上所有化合物的信息都將被收集,包括斑點(diǎn)重疊和斑點(diǎn)不可見(jiàn)化合物。另一種是:采用色譜層析硅膠GF254制備寬度為2 mm的窄帶TLC板,待樣品在窄帶TLC板上分離后,在分離斑點(diǎn)表面噴灑銀溶膠,然后進(jìn)行SERS檢測(cè)
5、。結(jié)果表明,窄帶TLC-SERS法具有簡(jiǎn)便、快速、靈敏的優(yōu)點(diǎn),可改善常規(guī)TLC-SERS法斑點(diǎn)橫向擴(kuò)散和二次擴(kuò)散的不足,而且降低了固定相用量,節(jié)約了成本。
本研究分為兩個(gè)部分:1)第一部分,根據(jù)文獻(xiàn)中方法制備AuNPs/MIL-101復(fù)合材料,然后將復(fù)合材料和色譜硅膠按一定比例混合制備eTLC板;采用羅丹明6G作為探針?lè)肿?,?duì)混合比例、潤(rùn)濕劑種類(lèi)及濃度、拉曼檢測(cè)參數(shù)、eTLC板信號(hào)的重現(xiàn)性及穩(wěn)定性等進(jìn)行摸索和確定,成功建立了e
6、TLC-SERS分析技術(shù),并采用建立的eTLC-SERS分析技術(shù)對(duì)TLC分離后斑點(diǎn)重疊和斑點(diǎn)不可見(jiàn)的化合物進(jìn)行檢測(cè)。2)第二部分,制備了窄帶TLC板,然后將其和SERS技術(shù)結(jié)合,建立了窄帶TLC-SERS分析方法,并考察了固定相用量、靈敏度、檢測(cè)限等因素。
本研究的結(jié)果如下:1)制備出SERS增強(qiáng)性能最佳、均一性及穩(wěn)定性好的eTLC板;2)建立eTLC-SERS法,確定最佳SERS檢測(cè)條件,其中潤(rùn)濕劑種類(lèi)為鹽酸,濃度為0.01
7、 mol/L,體積為5μL,拉曼激光功率為90 mW,積分時(shí)間為5s;3)利用eTLC-SERS法檢測(cè)TLC分離后斑點(diǎn)重疊和斑點(diǎn)不可見(jiàn)的化合物,成功鑒別出重疊斑點(diǎn)的組分及準(zhǔn)確找出了不可見(jiàn)斑點(diǎn)的確切位置,實(shí)現(xiàn)了斑點(diǎn)重疊化合物和斑點(diǎn)不可見(jiàn)化合物的簡(jiǎn)單、快速以及靈敏的檢測(cè);4)制備出窄帶TLC板,建立了窄帶TLC-SERS法。與常規(guī)TLC-SERS法相比,該方法的靈敏度更高、檢測(cè)限更低,且固定相用量?jī)H為常規(guī)TLC板的8%。
本研究首