王晓辉 1,*徐涛涛 1,2黄轶群 3欧已铭 1,4[ ... ]樊玉霞 1,2
作者单位
摘要
1 上海海洋大学食品学院, 上海 201306
2 上海海洋大学食品热加工工程技术研究中心, 上海 201306
3 长沙理工大学化学与生物工程学院, 湖南 长沙 410076
4 上海中侨职业技术学院食品学院, 上海 201514
酸性橙Ⅱ作为一种偶氮类化工染料, 具有致癌致畸性, 因此, 禁止添加于食品中。 但由于酸性橙Ⅱ色泽鲜艳、 着色力强、 价格低廉, 不法商家出于利益考虑非法添加于食品中用于着色, 严重威胁到食品安全和消费者健康。 酸性橙Ⅱ传统检测方法主要是利用仪器分析技术进行分析, 但存在前处理复杂、 耗时费力等缺点, 不能满足快速检测识别的目的。 表面增强拉曼光谱(SERS)技术作为一种快速、 灵敏的新兴指纹光谱分析技术, 在食品安全检测领域的应用受到广泛关注, 因此, 本文采用SERS光谱结合不同纳米材料增强基底, 探索酸性橙Ⅱ的快速检测方法。 首先实验室自制了金纳米颗粒溶胶, 金纳米棒溶胶基底, 并对其结构性能进行了表征, 纳米溶胶基底尺度均匀、 分散性良好。 基于金纳米颗粒溶胶对两种拉曼激发光源(波长为633和780 nm)对酸性橙Ⅱ分析的影响进行了研究, 结果表明基于633 nm激发光源酸性橙Ⅱ的SERS响应信号更强。 在此基础上, 对比了KlariteTM商业化固体基底、 实验室自制金纳米颗粒溶胶和金纳米棒溶胶基底的增强性能, 不同粒径金纳米颗粒溶胶对酸性橙Ⅱ的SERS分析有明显差异, 粒径为(18.0±2.0) nm金纳米溶胶展现出较好的增强性能。 利用增强性能差异不大的三种纳米材料基底(KlariteTM固体基底, 粒径为(18.0±2.0) nm的金纳米颗粒基底, 横纵比为1.8的金纳米棒基底)对系列浓度的酸性橙Ⅱ进行了SERS检测, 结果表明SERS结合三种基底对酸性橙Ⅱ的最低检出浓度分别为0.2, 0.1和0.1 mg·L-1。 SERS强度随着酸性橙Ⅱ浓度的增加而增强, 因此探索建立了酸性橙Ⅱ的定量分析模型。 研究选取1 184, 1 385和1 597 cm-1三个特征主峰, 确定其不同浓度酸性橙Ⅱ所对应的特征峰强度, 建立酸性橙Ⅱ标准溶液浓度与单个SERS特征峰强度之间的线性回归模型, 决定系数R2的范围为0.861~0.938, RMSE为0.88~1.15 mg·L-1, RPD为2.5~4.0, 其中, 1 597 cm-1特征峰强度与浓度之间的线性回归模型最佳(R2=0.933, RMSE=0.88 mg·L-1, RPD=4.0), 具有良好的线性相关性。 研究表明采用SERS光谱技术可对酸性橙Ⅱ进行定性定量分析, 可作为一种简单、 快速、 高灵敏的检测方法用于色素类污染物检测。
表面增强拉曼光谱 酸性橙Ⅱ 纳米材料 快速检测 食品安全 Surface-enhanced Raman spectroscopy Acid orange Ⅱ Nanomaterial Rapid detection Food safety 
光谱学与光谱分析
2020, 40(1): 136
作者单位
摘要
1 上海海洋大学食品科学学院, 上海 201306
2 长沙理工大学化学与生物工程学院, 湖南 长沙 410076
3 上海海洋大学食品热加工工程技术研究中心, 上海 201306
食源性致病微生物导致的食源性疾病已成为全球化的公共卫生问题。 快速、 有效地检测食源性致病微生物是实现食源性疾病预防与控制的关键环节, 也是保障食品安全的技术关键。 表面增强拉曼光谱(SERS)具有简单、 快速、 灵敏度高等优点, 在食品安全、 生物医学、 环境监控等领域展现出良好的应用前景。 介绍了近年来SERS在食源性致病微生物检测中的应用研究进展。 对SERS技术概况、 SERS增强理论及SERS增强基底进行了简要介绍, 重点回顾了SERS在食源性致病微生物检测中的应用和发展现状。 在食品安全分析方面, 利用SERS与模式识别方法相结合对食品中常见食源性致病微生物能实现快速、 有效鉴别, 部分研究已应用于不同食品样品的分析, 体现了SERS作为“指纹图谱”的分析优势; 在医学诊断方面, SERS可对病理样品(如血液、 尿液等)中食源性致病微生物进行快速检测, 缩短了样本分析时间, 使食源性疾病的快速诊断成为可能; 随着微流控技术的发展, 微流控平台结合SERS技术被称为“芯片实验室”应用于食源性致病微生物的检测, 可提高分析的可控性, 稳定性, 特异性和灵敏度。 通过对比分析, 发现不同研究可采用不同分离方法、 不同基底、 不同目标捕获方式等实现了食源性致病微生物的检测, 展示了不同方法间的差异性。 已有研究表明了SERS在食源性致病微生物检测中应用可克服传统方法耗时等缺点, 实现灵敏快速分析, 为食品安全实时监控, 食源性疾病即时诊断提供了有效的分析工具。 同时, 指出了SERS技术应用于食源性致病微生物分析依然面临很大挑战, (1)大多数研究并没有聚焦于实际样品, 而标准培养液和实际样品的SERS检测存在较大差异, 实际样品组分会对SERS响应产生干扰; (2)不同方法结果有较大差异, 主要是由于纳米增强基底差异, 吸附方式原理的差异, 稳定性的差异等, 因此需要更多深入研究进一步优化条件; (3)期望建立标准化的SERS方法替代传统技术, 充分展示SERS作为新兴分析工具快速、 灵敏、 简捷的优势应用于食品安全, 医学诊断等领域。 将来, 随着研究的深入及相关学科的发展, SERS作为极具潜力的快速分析工具, 将在食品安全, 生物医学等领域具有更广阔的应用前景。
表面增强拉曼光谱 致病微生物 食品安全 医学诊断 微流控 Surface-enhanced Raman spectroscopy Food-borne pathogen Food safety Medical diagnosis Microfluidics 
光谱学与光谱分析
2019, 39(1): 123

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!