表面增强拉曼光谱快速鉴别无乳链球菌的研究

研究了表面增强拉曼光谱(SERS)快速鉴别以无乳链球菌为代表的链球菌属食源性致病菌的方法。通过柠檬酸三钠还原法制备金溶胶,与链球菌属混合,收集其SERS信号。首先确定了无乳链球菌的活化、预培养的组合方式和菌落预处理方式;然后比对了链球菌属和其他常见革兰氏阳性菌的SERS图谱,并应用聚类分析(HCA)和主成分分析(PCA)有效地将链球菌属区分出来,同时也可区分不同的链球菌;并且人工接种无乳链球菌到市售的全脂灭菌乳中,可在接种6h后检测到其SERS特征峰,有效提高了检测速度,为快速鉴别食品中链球菌提供了基础数据。      

表面增强拉曼光谱技术快速检测鸭肉中的土霉素

目的采用纳米金胶和OTR103作为表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)的活性基底,实现鸭肉中土霉素残留量的快速检测。方法首先使用自适应迭代惩罚最小二乘法(adaptive iterative re-weighted penalized least squares,air-PLS)扣除SERS测定过程中的荧光等背景信号,确定鸭肉中土霉素检测的特征峰。然后应用单变量分析法对纳米金胶、待测样品、OTR103的加入量和吸附时间进行优化,确定最佳实验条件。结果拉曼位移为1271 cm~(-1)处的特征峰可以作为鸭肉中土霉素残留检测的拉曼特征峰,纳米金胶、待测样品和OTR103的最适加入量分别为0.7 m L、70μL和100μL,最佳吸附时间为5 min。鸭肉中的土霉素浓度范围为0.2~22.0 mg/L时,土霉素浓度(X)与其在1271 cm~(-1)处的SERS特征峰强度(Y)之间有良好的线性关系,线性回归方程为Y=245.24X+647.29,决定系数(RC2)为0.9891,检测限为0.2 mg/L。预测集样本中土霉素含量的真实值与预测值之间的决定系数(RP2)为0.9941,均方根误差(RMSEP)为1.1341 mg/L,回收率为74%~102%。结论该方法可用于鸭肉中土霉素残留的快速检测。     

表面增强拉曼光谱快速检测四环素水溶液

目的为实现水中四环素残留的快速检测,探索建立四环素水溶液的表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)检测方法。方法以OTR202和OTR103作为表面增强基底,分析四环素水溶液的SERS光谱,应用自适应迭代惩罚最小二乘法(air-PLS)扣除SERS的荧光背景,探讨样品加入量对SERS信号强度的影响,以1274 cm-1作为特征峰建立四环素水溶液的标准曲线。结果确定了四环素水溶液的加入量为20μL,建立的线性回归方程Y=257.47X+85.165,相关系数r为0.9897。结论本研究方法无需前处理,简便快捷,为后续水中四环素残留快速现场检测奠定了良好基础。     

表面增强拉曼光谱测定保健品中非法添加物西地那非

基于表面增强拉曼光谱技术(SERS),采用自制表面增强试剂(纳米金)与厂家提供的表面增强试剂,对比研究了对21种查缴的保健品样品中的非法添加物西地那非的快速拉曼检测效果,同时考察了不同配比纳米金和不同浓度的盐酸、硝酸和硫酸作为助剂的增强效果。结果表明,自制纳米金表面增强试剂(氯金酸和柠檬酸钠的体积比1:1)及2.67 mol·L^-1的硝酸表面增强效果为佳,可对浓度为0.01 μg·mL^-1西地那非阳性检出;与飞行时间-液质联用仪(QTOF-LC-MS)分析结果对比,自制纳米金检测吻合度为100%,厂家提供的增强试剂检测吻合度为86.4%。综上,自制表面增强试剂(纳米金)表面增强效果不差于厂家提供的表面增强试剂。     

表面增强拉曼光谱快速检测赤藓红

赤藓红是一种广泛应用在食品行业的着色剂,由于过量食用对人体健康具有潜在的危害性,赤藓红的每日允许摄入量被严格限制。文中针对赤藓红的理论计算拉曼、普通拉曼以及表面增强拉曼光谱进行了研究。理论计算拉曼采用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-31G（d）水平上对赤藓红分子进行了构型优化,赤藓红的实验拉曼光谱与理论计算拉曼对比具有很好的对应性。采用金纳米颗粒作为表面增强拉曼基底,从赤藓红与金胶混合体积比、溶液pH和混合时间对检测条件进行优化,混合体积比为1:1、pH为5、混合时间为10min时赤藓红溶液的检测限可达到1μg/mL。研究结果证明以金胶为增强基底的表面增强拉曼光谱法可以快速准确地鉴定赤藓红,为日后检测常规食品样品中的赤藓红提供了基础。      

表面增强拉曼光谱快速检测食品添加剂的研究进展

近年来,食品添加剂安全问题引起了社会各界的广泛关注。而现有的常用检测方法往往具有操作复杂、分析速度慢、成本高、损伤样品等缺点,这就要求我们发展更先进的食品添加剂快速检测方法。表面增强拉曼光谱技术是一种新兴的先进检测技术,它具有样品量少、操作简便、快速、可进行无损检测等优点,克服了常规拉曼光谱灵敏度低的缺点,提高了物质检测能力,在快速分析食品添加剂中有良好的应用前景。本文按照不同食品添加剂的类别:着色剂、防腐剂、抗氧化剂、甜味剂和其他,综述了表面增强拉曼光谱快速分析限用/违禁食品添加剂的研究进展,并对目前表面增强拉曼光谱技术在该领域存在的问题进行了分析,对其未来的发展趋势与发展前景进行了展望。     

表面增强拉曼光谱法快速测定液态乳中三聚氰胺方法的研究和评价

目的 建立便携式拉曼光谱法定性检测液态乳中三聚氰胺的快速检验方法.方法 选择市场上有代表性的拉曼光谱仪,确定检测方法.探究增强试剂、常见的添加剂及原料对检测结果的影响以及三聚氰胺类似物对检测结果的影响,确定方法的适用范围并被验证.对指定的3家验证机构进行方法验证.结果 5家企业的快速检测产品中有3家在验证中完全满足方法...     

表面增强拉曼光谱快速检测食品中双酚A的研究进展

准确、快速地检测双酚A(BPA)是减少食品中BPA污染的重要环节。表面增强拉曼光谱（SERS）技术作为一种新型的快速检测技术,具有无损、准确、快速、图谱指纹特征强等优点,在食品中BPA快速检测方面具有巨大潜力。本文介绍了SERS的机制及SERS技术在食品中BPA快速检测方面的应用,主要综述了不同SERS基底快速检测BPA的研究进展,以期为BPA的快速检测提供理论支撑。     

表面增强拉曼光谱技术在食品安全检测中的应用研究

表面增强拉曼光谱技术因其便捷性和敏感性在食品安全检测领域得到了广泛应用,无须在检测前进行比较复杂的前处理即可进行食品检测,可以满足食品现场检测分析的基本要求.     

拉曼光谱鉴别棉涤纤维成分的预处理方法研究

本文通过便携式拉曼光谱仪采集棉涤纺织品光谱图,利用airPLS对光谱的荧光背景进行扣除,小波变换对光谱进行压缩,最后用主成分分析方法对棉涤纤维成分纺织品进行定性分析,结果表明运用这两种预处理方法处理拉曼光谱数据,可以有效地鉴别棉涤床上用品纤维成分的真伪.     

Rapid and simple quantitative identification of Listeria monocytogenes in cheese by isothermal sequence exchange amplification based on surface-enhanced Raman spectroscopy

Foodborne pathogens detection is important to ensure food safety and human health. In this study, we designed a comet structure to rapidly and sensitively detect foodborne Listeria monocytogenes. This method combined isothermal sequence exchange amplification (SEA) and surface-enhanced Raman spectroscopy. Listeria monocytogenes DNA could be rapidly amplified at a constant temperature via SEA with a pair of modified primers, which rendered the precise thermal control instrumentation unnecessary. Efficient SEA amplification generated a large number of DNA duplexes that could be easily captured by streptavidin-modified magnetic bead and Au^MB@Ag-isothiocyanate fluorescein antibody (anti-FITC). Au^MB@Ag-anti-FITC was used as a signal probe, which generated a significant excitation signal at 1,616 cm^?1 for quantitative detection and analysis. The results displayed sensitive detection of L. monocytogenes in cheese from 2.0 × 10¹ cfu/mL to 2.0 × 10⁶ cfu/mL within 1.0 h with a detection limit of 7.8 cfu/mL. Furthermore, this comet structure displayed the desirable specificity as its specific primers and amplified DNA ends were attached to streptavidin-modified magnetic beads and Au^MB@Ag-anti-FITC, respectively. We expected that the method devised would provide a promising new approach to screening for L. monocytogenes and guarantee the microbiological safety of dairy products.     

表面增强拉曼光谱法快速测定凉茶中的甲硝唑

目的 建立一种表面增强拉曼光谱法(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)快速检测凉茶中甲硝唑的方法。方法 以乙腈为提取剂,以十八烷基键合硅胶固定相和N-丙基乙二胺为净化剂对凉茶样品进行提取净化,获得凉茶样品待测液。利用光还原原理,在太阳光照下通过甲醇还原四氯金酸合成了金纳米颗粒。将合成的金纳米颗粒作为基底材料,对凉茶样品待测液进行表面增强拉曼光谱分析。结果 在0.05～3.00g/L范围内,甲硝唑的特征峰强度和浓度具有良好的线性关系,相关系数为0.9991,方法检出限为0.05g/L,方法成功应用于凉茶样品中甲硝唑的检测,回收率为92.1%～102.0%,相对标准偏差为3.8%～8.5%。结论 本方法准确度高、操作简单快速,满足凉茶中甲硝唑的快速检测要求,在凉茶中非法添加物现场快速检测方面具有良好的应用潜力。     

Recent progress in mycotoxins detection based on surface-enhanced Raman spectroscopy

Mycotoxins are toxic compounds naturally produced by certain types of fungi. The contamination of mycotoxins can occur on numerous foodstuffs, including cereals, nuts, fruits, and spices, and pose a major threat to humans and animals by causing acute and chronic toxic effects. In this regard, reliable techniques for accurate and sensitive detection of mycotoxins in agricultural products and food samples are urgently needed. As an advanced analytical tool, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), presents several major advantages, such as ultrahigh sensitivity, rapid detection, fingerprint-type information, and miniaturized equipment. Benefiting from these merits, rapid growth has been observed under the topic of SERS-based mycotoxin detection. This review provides a comprehensive overview of the recent achievements in this area. The progress of SERS-based label-free detection, aptasensor, and immunosensor, as well as SERS combined with other techniques, has been summarized, and in-depth discussion of the remaining challenges has been provided, in order to inspire future development of translating the techniques invented in scientific laboratories into easy-to-operate analytic platforms for rapid detection of mycotoxins.     

表面增强拉曼光谱快速检测香蕉中的苯醚甲环唑和毒死蜱残留

目的 基于双重基底的表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)对香蕉中苯醚甲环唑与毒死蜱进行定性和定量检测。方法 采用银溶胶作为柔性衬底,增强芯片作为固体基底,实现双信号放大策略。选用香蕉这种常见的热带水果作为基质,向香蕉基质中加入不同浓度苯醚甲环唑和毒死蜱标准溶液,利用QuEChERS法对香蕉中农药残留进行提取,通过SERS技术对两种农药进行定量分析。结果 在0.10～5.00μg/mL范围内,苯醚甲环唑和毒死蜱的特征峰强度和浓度之间均满足线性关系,相关系数分别为0.9794、0.9773,方法检出限分别为0.16 mg/kg、0.032 mg/kg。结论 本研究建立了一种基于双重基底的SERS,为香蕉中苯醚甲环唑和毒死蜱农药残留快速检测提供了依据,也为热带水果中农药残留的快速检测提供了方法支持。     

表面增强拉曼光谱法快速检测茶叶中百草枯与敌百虫农药残留

目的 对茶叶中的百草枯与敌百虫进行定性与定量检测,满足茶叶生产中对这两种农药残留的快速、便携、准确的检测需求。方法 采用表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman spectroscopy SERS)技术对不同浓度的百草枯和敌百虫农药标准溶液进行光谱采集和峰位归属,再对不同茶类茶汤中的梯度农药残留进行检测,建立峰强与农药残留浓度的线性关系。结果 发现在不同茶类中,以茶叶中百草枯在843 cm_^-1处的拉曼特征峰作为识别峰所建立回归模型预测的百草枯在绿茶、红茶、黑茶茶汤中的最低可检测浓度为1×10_^-7 moL/L,在乌龙茶茶汤中的最低可检测浓度为1×10_^-6 moL/L,灵敏度均满足国家规定的茶叶中百草枯最大农药残留限量(0.2 mg/kg);敌百虫的检测中,茶汤中咖啡碱的SERS峰强受敌百虫浓度影响,随敌百虫浓度的增加而减小且呈现显著负线性相关,因此可用茶叶中咖啡碱的拉曼特征峰作为敌百虫浓度的间接识别的依据,所建立的回归模型显示敌百虫在绿茶、红茶、乌龙茶茶汤中的最低可检测浓度为1×10_^-7 moL/L;在黑茶茶汤中的最低可检测浓度为1×10_^-6 moL/L,均可达到国家茶叶最大残留限量(2 mg/kg)。结论 使用SERS技术可实现不同茶类茶汤中的百草枯与敌百虫农药残留的简单、快速、准确分析。     

Rapid extraction and detection of trace Chlorpyrifos-methyl in orange juice by surface-enhanced Raman spectroscopy

It is estimated that 20–50% of crops are saved from infestation through the use of pesticides. However, US inspectors find that more than 4% of fruits and vegetables imported exceed concentration levels considered safe for human consumption. This represents millions of tons of food brought to market annually that cannot be inspected using current hour-long laboratory methods. In an effort to provide inspectors with a simple, fast, field-usable analyzer and method, we have been developing a sampling device that includes surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) to detect, identify, and quantify pesticides below part-per-million (μg/mL) concentrations in approximately 10 min using a portable Raman analyzer. The entire method, including solvent extraction, solid-phase extraction, and SERS-detection, was used to detect 50 parts-per-billion (ppb) Chlorpyrifos-methyl (CPM) artificially added to orange juice in 12 min. The same method and analyzer can be readily adapted to other pesticides and foods.