毒品的非法滥用已成为一个严峻的世界性问题,而快速的毒品检测对于精准打击毒品犯罪有非常重要的意义。考虑到管控药物各式各样,就检测而言光谱技术是一个不错的选择。其中,拉曼光谱作为一种振动光谱,具有提供高特异性分子指纹识别的能力,并且不受水溶液和多种透明外包装的干扰,在毒品检测领域起着重要的作用。但拉曼散射非常弱,这是其主要的局限性。表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)可通过利用贵金属纳米结构材料增强拉曼信号,实现毒品的痕量检测。由于分子结构的特异性,SERS技术有望从混合物信号中提取出单个组分特征峰。因此,该技术有望解决在复杂体系中低浓度毒品的检测问题。然而,SERS本身不是分离技术,为了增强其在复杂环境中的检测能力,需要与其他分离技术相结合。就检材而言,从实际执法角度考虑,也客观需要通过多种检材获取更全面的信息。基于现实需求,本论文围绕不同体系下毒品的高灵敏检测,以“高灵敏、易操作、成本低”为准则设计相应的研究方法,以推动SERS技术在实际禁毒戒毒工作中的应用和发展。具体展开的工作包括以下几个部分:(1)氯化钠晶体诱导的SERS平台应用于高灵敏毒品检测。在待测物、银溶胶、氯化钠溶液的混合液滴蒸发过程中,氯离子会替换掉溶胶颗粒表面的活性剂,降低来自基底本征信号的干扰。在溶剂逐渐挥发的过程中,晶体逐渐出现并生长,诱导小的银聚集体会重新自组装在晶体周围,而且在此过程中待测物分子也会在毛细力的作用下被“俘获”在特定区域,从而表现出很好的检测灵敏性。最终生成的微米级晶体可用作光学视野下定位有效SERS增强区域的参照物,避免了在溶胶状态下检测时聚集体因布朗运动随机分布的特性。利用该方法我们获得了低浓度下海洛因、冰毒和可卡因的高质量SERS谱图。这种晶体诱导的SERS检测方法简便、易操作。并且通过控制周围环境的温度和湿度(24℃,RH = 50%)可达到控制不同批次样本蒸发速率一致,确保检测结果的可靠性。因此,氯化钠晶体诱导的SERS检测平台优于之前所报道的溶胶状态下聚集体的检测,该独特的体系对无标记检测目标分子提供一条思路。(2)基于薄层色谱-表面增强拉曼(TLC-SERS)技术实现对掺杂海洛因样品更全面和深层次的解析。海洛因非法投入市场时经常会被掺杂多种物质来扩大产品的数量和增加利润,给检测带来极大的干扰。拉曼光谱作为快速和非破坏性的分析技术,可获取样本的直接信息;在此基础上依据需求,进一步利用TLC-SERS技术将海洛因与最广泛使用的掺杂物区分开来,然后对分离的各物质逐一进行表征。这里利用具有周期性孔隙的光子晶体生物材料的硅藻土,自制TLC板以增强SERS检测效果。首先自制的薄层板在氯仿的作用下能够有效分离海洛因和掺杂物,随后利用碘染色确定待测区域,最后金纳米立方体溶胶滴到待测点实现SERS解析。通过分离、检测实际掺杂海洛因混合物,验证了TLC-SERS在处理掺杂海洛因样品方面的能力。这种基于硅藻土生物芯片的TLC-SERS传感器可以作为一种高效和可靠的技术来筛选海洛因和许多其他非法成分,可用于公共安全等领域。(3)液液微萃取-表面增强拉曼(LLME-SERS)技术实现对吸毒人尿样中吗啡的高灵敏检测。吗啡除本身是一种毒品,还是海洛因主要的代谢物之一。尿液取样属于非侵入性,因此该体液常被用来监测和检测毒品滥用情况。该部分介绍了胶体金纳米棒(Au NRs)作为SERS活性基底,检测吸食海洛因人员的尿液中的吗啡。LLME作为一种简便、廉价的预处理方法,用于复杂的尿液环境,可有效避免基质干扰。根据吗啡分子的两性离子结构和理化参数,通过缓冲溶液(KOH/NaB407)对尿液样本的pH值进行调整,选用氯仿和异丙醇混合物(V/V=9:1)作为萃取剂。此外,这种预处理被证明适合于从尿液中分离和浓缩吗啡。开发的LLME-SERS方法可以在人尿环境中提供小于1 ppm吗啡的检测限值,整个检测过程只需5～6分钟。这种方法的实用价值也通过实际吸毒人尿样的检测得到了证实。卓越的性能使它有望成为快速、可靠和现场的分析方法,尤其是在公共安全和卫生保健等领域。(4)LLME-SERS联用技术结合前处理鉴别毛发中的毒品。毛发作为一个特殊的载体,在吸毒检验方面具有其他检材不可比拟的优势。目前来看,还没有工作把SERS技术引入到毛发中毒品的检测。在Au NRs作为活性基底实现低浓度冰毒检测的工作基础上,把检测环境转移到了毛发中。在用二氯甲烷和水振荡洗涤,完成毛发清洗工作后,再对其进行研磨和水解以破坏毛发的本身结构,使存在于毛髓质的苯丙胺类分子能够溶解于强碱溶液中。随后以环己烷作为萃取剂,利用LLME方法对毛发水解液中的毒品分子进行萃取和富集,最后以SERS方法对有机相成分进行解析。从实验结果来看,LLME-SERS方法能够在毛发水解液环境中实现对冰毒分子的高灵敏检测,在吸毒人员的毛发中仍能够检测到苯丙胺类毒品分子的积累,这有望解决吸毒人药物滥用史的监测。