表面增强拉曼光谱是一种可靠的且具有高灵敏度的对微量靶分子的检测工具,它克服了常规拉曼光谱存在的荧光干扰和低灵敏度等问题。这种检测技术被广泛应用于诸如化学和药物分析,生物学,医学,环境科学以及考古学等诸多研究领域内。最近的研究表明表面增强拉曼光谱可以达到单分子的检测水平,其增强因子可以达到1014。　　 龙胆紫是一种碱性阳离子染料,其阳离子能与细菌蛋白质的羧基结合,进而影响其代谢而产生抑菌作用。它在杀菌的同时对组织没有刺激性,也没有毒性和副作用。　　 生物素(维生素H)是葡萄糖异生作用、脂肪酸合成和氨基酸支链分解过程中的重要辅助因子,它可调节基因表达,并在发育及新陈代谢过程中起着重要作用。　　 核黄素(维生素B2)是黄素酶辅酶、黄素单核苷酸和黄素腺苷二核苷酸的指示剂,因此对细胞生成起着关键作用。核黄素常被用于治疗口舌发炎、直肠结膜炎等病症。核黄素自身发射的黄绿色荧光还是构型动力学的理想探针。　　 本文采用表面增强拉曼光谱对龙胆紫,生物素和核黄素进行了分析研究。本文的主要内容和创新点包括:　　 (1)简要介绍了拉曼光谱技术的原理、特点以及拉曼光谱测试系统。重点介绍了表面增强拉曼光谱(SERS)的增强机制以及增强基底的制备方法。　　 (2)利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术对三苯甲烷染料龙胆紫进行了定量分析。首次获得了龙胆紫溶液在不同pH环境下的常规拉曼光谱和表面增强拉曼光谱,并根据特征峰强度的变化确定了龙胆紫分子的质子化和去质子化两种不同状态的存在范围。利用514.5 nm激发光分别获得了1620 cm-1和1370 cm-1特征峰在溶液浓度从10-6 mol/L到10-4 mol/L,的线性系数。在溶液浓度高于10-2mol/L时,龙胆紫的表面增强拉曼光谱信号不再呈现线性变化,这主要是由于金属银的沉降以及覆盖在银离子表面的多余龙胆紫分子析出造成的。特征峰1620cm-1强度的变化指示出龙胆紫的单分子检测限为10-9 mol/L。　　 (3)采用显微拉曼光谱技术对吸附在银溶胶表面的生物素分子的吸附几何学受卤素离子影响的情况进行了研究。研究结果表明,加入氯化钠以后生物素分子的绝大多数振动模式发生了红移或蓝移。此外,随着加入氯化钠浓度的升高,生物素的拉曼信号变得越来越微弱,这是由于氯离子和生物素分子在银表面的竞争吸附造成的。当在银溶胶中的氯离子浓度高于0.05 mol/L时,多余的氯离子形成一个单层阻止了生物素分子在银表面的吸附。通过对表面增强拉曼光谱的分析可以证实在吸附过程中生物素的电荷转移机制占主导地位。　　 (4)本文首次研究了浓度,卤素离子和pH值对吸附在硼氢化钠还原的银粒子表面的核黄素的表面增强拉曼光谱的影响。核黄素表面增强拉曼光谱测量的最佳浓度为10-6 mol/L,同时不同振动模式的最佳表面增强拉曼光谱的测量浓度不一致,这可能是由于不同浓度下核黄素在银离子表面的吸附不一样造成的。往溶液中加入0.2 mol/L的卤素溶液导致核黄素的表面增强拉曼光谱的强度整体下降。加入氯离子后核黄素的表面增强拉曼光谱和调节浓度后核黄素的表面增强拉曼光谱很相似。核黄素通过它尿嘧啶环上的C-O键和N-H键吸附在银离子表面。通过分析核黄素在pH值3.4-11.6范围内表面增强拉曼光谱的特征峰的强度及位移情况,核黄素分子的质子化,去质子化以及这两种分子共存状态的范围被确定。