本文应用表面增强拉曼散射技术以纳米银溶胶作为基底直接对17种葱属植物的挥发性物质进行了检测,进一步用SERS谱图结合化学计量学多变量统计分析,对17种葱属植物进行鉴别分类研究,并提出一种基于SERS的快速、有效的挥发性物质筛选式葱属植物鉴别分类研究方法。对不同年份制作的纳米银溶胶进行了重现性测试,结果显示纳米银溶胶作为SERS基底对葱属植物的挥发性物质检测重现效果较好;对同一植物不同部位的挥发性物质进行检测,结果显示光谱峰位变化不大,只是个别峰的相对强度发生了变化;对17种葱属植物的挥发性物质进行检测,结果显示:17种葱属植物的挥发物的SERS光谱可分为三组,1-丙硫醇增强组、烯丙基甲基硫醚增强组、二烯丙基二硫增强组,说明纳米银溶胶对葱属植物的挥发物具有选择性增强效果;17种葱属植物挥发物的SERS谱结合聚类分析、因子分析、判别分析进行多变量统计分析,分析结果显示,样品能按三个不同增强组进行准确分类。实验结果表明,基于SERS的挥发物筛选式葱属植物鉴别分类研究方法可以为葱属植物分类研究提供参考信息。

建立了常温常压下快速检测新鲜葱属植物-大葱主要挥发性气体的方法。采用顶空瓶在常温常压下收集大葱的挥发物，将挥发物用注射器注入纳米银胶中，进行SERS测量。结果表明大葱的挥发物SERS光谱重现性非常好；将大葱挥发性物的SERS谱与1-丙硫醇（1-Propanethiol）和烯丙基甲基硫醚（allyl methyl sulfide）混合气体的SERS谱相比，具有较好的相似性，说明大葱的挥发物主要由1-丙硫醇和烯丙基甲基硫醚气体组成。利用Gaussian 03软件获得1-丙硫醇-银(1-Propanethiol-Ag)的Raman光谱，计算结果与1-丙硫醇的SERS实验结果对应较好，说明1-丙硫醇在纳米银基底上的增强为化学增强。顶空与SERS结合可直接用于对葱属植物挥发性物的研究。

顶空及表面增强拉曼散射(SERS)分子识别技术应用于新鲜薤、韭的挥发性物质研究, 直接测得了以纳米银溶胶作为基底的薤、韭的挥发物的SERS光谱, 并与液态烯丙基甲基硫醚(allyl methyl sulfide)、1-丙硫醇(1-propanethiol)、二烯丙基二硫(diallyl disulfide)及三者中两两混合后的挥发物的SERS谱进行比对。结果显示薤、韭的挥发物的SERS光谱重现性非常好;薤的挥发性物的SERS谱与液态烯丙基甲基硫醚和1-丙硫醇混合后的挥发物的SERS谱基本一致, 薤的挥发物的SERS谱中既有烯丙基甲基硫醚挥发物的SERS谱的特征峰: 626和674 cm-1, 又有1-丙硫醇挥发物的SERS谱的特征峰: 702, 893, 1 024, 1 085, 1 215, 1 320 cm-1;韭的挥发物的SERS谱与液态烯丙基甲基硫醚和二烯丙基二硫混合后的挥发物的SERS谱基本一致, 韭的挥发物的SERS谱中既有烯丙基甲基硫醚挥发物的SERS谱的特征峰: 674 cm-1, 又有二烯丙基二硫挥发物的SERS谱的特征峰, 407, 577, 716, 1 189, 1 291, 1 401 cm-1。说明薤的挥发物中含有烯丙基甲基硫醚和1-丙硫醇成分;韭的挥发物中含有烯丙基甲基硫醚和二烯丙基二硫成分;薤和韭的挥发物虽有所差异, 但都含有烯丙基甲基硫醚成分。证明顶空技术结合SERS分子识别技术可用于直接对薤和韭的挥发物研究。该技术在常温下进行, 能保证得到的挥发物即为植物所含物种的原始成分, 通过与标样对比, 可确定植物中挥发物的组成。

为了在常温下鉴定新鲜植物样品的挥发性物质, 且避免繁杂前期样品的制备过程, 将新鲜样品切细后置入顶空瓶中, 用注射器抽取顶空瓶上方的挥发性物质注入用微波法制备的纳米银溶胶中, 用R-3000便携式拉曼光谱仪进行SERS的测量。 获得了葱属植物大蒜、 韭菜、 葱的挥发性物质的表面增强拉曼光谱(SERS)。 大蒜的SERS谱中较强的峰出现在307, 399, 569, 711, 1 182, 1 287, 1 397, 1 622 cm-1处。 韭菜的SERS谱中最强的峰出现在672 cm-1, 较弱的峰出现在274, 412, 575, 1 185, 1 289, 1 396, 1 618 cm-1处。 葱的SERS谱中最强的峰出现在693 cm-1, 次强峰出现在372, 888, 1 023 cm-1处, 较弱的峰出现在1 088, 1 211, 1 322 cm-1。 获得二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、 烯丙基甲基硫醚(allylmethyl sulfide)、 1-丙硫醇(1-Propanethiol)的液态、 气态的SERS谱。 经对比研究得出: 吸附在银表面的大蒜、 韭菜、 葱的主要挥发性物质分别是二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、 烯丙基甲基硫醚(allyl methyl sulfide)、 1-丙硫醇(1-Propanethiol)。 同是葱属植物但不同种大蒜、 韭菜、 葱其吸附在银表面的主要的挥发性物质不一样, 吸附在银表面的各种葱的主要挥发性物质都是1-丙硫醇。 该实验结果表明顶空与SERS结合, 不需要复杂的提取过程, 可直接用于新鲜植物的挥发性物质快速检测。