目的: 研究不同检测条件对单链脱氧核糖核酸(Single-Stranded Deoxyribonucleic Acid, ssDNA)表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS)检测结果的影响, 以确定最佳的检测条件。方法: 以单链DNA GO18(序列为AACCTTTGGTCGGGCAAGGTAGGTT (5′~3′))为例, 探讨不同检测条件(银胶溶液浓缩倍数、激发功率及积分时间、装样方式、凝聚剂MgSO4用量等)对 SERS 检测结果的影响规律。在最佳检测条件下, 对稳定性、重复性和检测限进行考察并对光谱图进行峰位归属。结果: 确定适于单链DNA检测的最佳条件是: 银胶溶液浓缩100倍, 激发功率30%(60 mW), 积分时间30 s, 装样方式为1.0~0.8高纯度石英毛细管, MgSO4(10mM)的用量2.0 μL。该条件下测定结果的稳定性高, 重复性好, 检测限为0.625μM。结论: 本研究优化了单链DNA的SERS检测条件, 为进一步扩大和推动 SERS 技术在单链DNA检测中的应用提供方法基础。

在药物中毒的病例中, 抗精神病药物中毒占有较高的比例。临床医生在遇到这类中毒患者时, 非常希望能对患者所服的药物进行快速定性、定量检测, 指导对患者的救治。氯氮平是第一个非典型抗精神病药物, 根据神经精神药理学与药物精神病学协会制定的精神科治疗药物监测(TDM)共识指南, 有必要对服用氯氮平的患者进行TDM监测, 从而及时调整剂量避免药物中毒现象的发生。本文旨在针对氯氮平中毒的尿液样品进行研究, 并建立相应的检测方法。方法: 利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术对氯氮平中毒的大鼠尿样进行检测, 采用薄层色谱法实现尿样中氯氮平及其代谢产物的分离纯化, 借助“咖啡环”效应捕获更多的SERS热点, 从而获得更稳定、灵敏的SERS检测方法。结果: 本文建立了氯氮平的定量曲线y=0.0146x+0.3294, R2=0.9997, 线性范围为0.5~50 μg/mL, 该方法对氯氮平、去甲氯氮平、N-氧化氯氮平的最低检测浓度分别为1 μg/mL, 0.04 μg/mL, 5 μg/mL。利用该方法对大鼠尿液中的氯氮平进行定量检测, 结果与LC-MS/MS方法基本一致。结论: 该方法特异性强、灵敏度高、准确快速, 可用于精神类药物中毒的快速筛查, 将为TDM监测新技术研究提供一种新的思路。

建立窄带薄层色谱-表面增强拉曼光谱(narrow-band TLC-SERS)分析方法来改善传统薄层色谱-表面增强拉曼光谱法(TLC-SERS)在色谱展开过程中斑点横向扩散以及由于滴加SERS基底而导致的斑点二次扩散的不足,进一步提高TLC-SERS方法的检测灵敏度。本文采用色谱层析硅胶GF254制备并优化出宽度为2 mm的窄带TLC板,待样品在窄带TLC板上分离后,在分离斑点表面喷洒银溶胶,然后对斑点进行SERS检测。结果表明,narrow-band TLC-SERS法具有简便、快速、灵敏的特点,不仅改善了传统TLC-SERS方法斑点横向扩散的不足,而且降低了固定相的用量,节约了成本,具有非常广阔的应用前景。

采用薄层色谱（TLC）法使复杂的清热类中药基质与四种掺伪成分即氨基比林、吲哚美辛、萘普生及布洛芬完成简单的分离,继而利用优选的银溶胶为增强基底对分离出的微量物质进行表面增强拉曼光谱（SERS）检测,并确定各物质最低检测限（信噪比等于3）:氨基比林0.02 mg/mL、吲哚美辛0.2 mg/mL、萘普生0.1 mg/mL及布洛芬0.02 mg/mL。该方法具有快速、简便、灵敏、专属性好等优势,实现了清热类中成药的快速检测,可进一步推广于其他类中成药中掺伪物质的测定。

通过将氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)与十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)作为填料混入聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚苯乙烯磺酸 (PEDOT∶PSS) 溶液中制备了高透光率和低方块电阻的透明导电薄膜。当氧化石墨烯与PEDOT∶PSS质量比为0.02%时, 薄膜获得了最佳的导电率, 电阻为85Ω/□, 在550nm的光波长下透光率为87%。采用不同掺杂比例的薄膜作为电极制备了有机发光二极管 (OLED) 器件, 相比于常用的ITO电极, 复合薄膜作为阳极更有利于空穴的注入和传输, 所制备的器件能够得到更优的性能。这些结果表明 PEDOT∶PSS和氧化石墨烯复合电极有望取代柔性OLED器件中的ITO阳极。

建立了薄层色谱(TLC)与表面增强拉曼光谱(SERS)联用方法对降压类中药中四种非法添加的化学成分, 即盐酸尼卡地平、 甲磺酸多沙唑嗪、 盐酸普萘洛尔及氢氯噻嗪进行快速检测的新方法。 利用TLC法将掺杂成分与中药基质进行简单分离, 采用SERS法对薄层板上的微量物质进行定性检测。 实验中通过优化银胶浓度和薄层展开体系, 并考察掺杂成分的最低检测限, 初步建立可用于降压类中药非法添加化学成分的TLC-SERS检测方法。结果表明, 该方法用于检测这四种化学成分时专属性较好, 检测限低可至0.005 μg, 最终检测出十种降压类中药中有两种非法添加了化学成分。 本方法简便快速, 能实现降压类中药中非法添加化学成分的快速检测, 有望成为中药掺杂化学成分的现场检测的新方法。

采用了四种聚类方法对降糖类药物拉曼光谱进行了快速、 无损判别。 采集九种降糖类药品共48个样品的拉曼光谱, 经截波、 基线校正、 平滑、 矢量归一化等预处理后, 分别采用K-均值、 系统聚类法、 自组织图(SOM)及PCA-SOM四种不同聚类方法做聚类判别。 结果表明, 自组织图与K-均值、 系统聚类法相比, 聚类结果较好, 并且SOM结合PCA后的PCA-SOM结果最优。 为降糖类药品的快速判别从聚类的角度提供了一种新的方法。

对不同种类的降糖药片进行拉曼光谱的核主成分分析(KPCA)-聚类分析, 实现快速、 简便的鉴别。 KPCA可以有效地避免主成分分析(PCA)只能处理线性问题和降维效果不明显的弊端。 它通过一个非线性变换, 首先将原变量空间映射到高维特征空间, 然后在这个高维特征空间中进行线性主成分分析。 采集得到的药片拉曼光谱的KPCA-聚类分析结果表明, 采用KPCA提取特征变量的聚类结果比采用PCA提取特征变量后进行聚类分析的效果好, 并且未经刮除表面包膜的降糖药片识别准确率为96.5%, 经过刮除表面包膜处理的降糖药片的识别准确率为100%。 便携式拉曼光谱仪结合该方法以其检测速度快、 准确率高、 使用简便、 无样品前处理等显著优势, 为药品的快速检验技术提供一种新的有效的鉴别手段

橄榄油兼有食用和保健的作用,价值与价格远远高于其他食用油,所以橄榄油中以劣充好的现象十分普遍。可采用近红外光谱法测定初榨橄榄油中掺杂芝麻油、大豆油和葵花籽油的光谱数据,运用改进的BP算法———Levenberg-Marquardt方法,建立PCA-BP人工神经网络方法对其进行定性判别。同时采用偏最小二乘法(PLS)建立了初榨橄榄油中芝麻油、大豆油、葵花籽油含量的近红外光谱定标模型,用交互验证法进行验证。结果表明,BP人工神经网络有很好的定性鉴别能力,PLS建立的芝麻油、大豆油、葵花籽油定标模型的相关系数分别为98.77,99.37,99.44,交叉验证的均方根误差分别为1.3,1.1,1.04。该方法无损、快速、简便,为橄榄油掺杂的检测提供了一种新的途径。

建立了一种基于红外光谱用于检测中药掺杂的违禁化学药物的方法——局部直线筛选法(local straight-line screening,LSLS)。 该法区别于传统的光谱计量学方法,无需模式识别或模型校正,仅利用待测中药与化学药物的各一张红外光谱,通过提取差谱过程中特征吸收峰信息的变化规律而进行掺杂物的判定。以盐酸芬氟拉明、盐酸西布曲名、枸橼酸西地那非及洛伐他汀四种化学药物做为对照品,对16个不同中药样品分别进行了检测判定。结果表明,尽管中药光谱信息包埋严重,LSLS算法仍能以较好的准确性对掺杂成分做出判别。由于具备简便、 快速、 经济的优势,使得方法非常适用于大量中药样品的初筛及检测,可为基层打假一线提供有力的技术支持。