论文部分内容阅读
表面增强拉曼光谱技术（Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS）因其具有灵敏度高、操作简便,能够实现快速、痕量检测等优势,已被广泛认可并应用于各个领域的分析与检测。传统贵金属如金、银、铜等作为基底时可以显著增强被测物质的拉曼光谱,但存在化学性质不稳定、难以富集、光谱重现性差及无选择性等缺点,使得SERS技术的应用受到了限制。本文通过引入磁性粒子,同时结合分子印迹技术（Molecular Imprinting Technique,MIT）,成功制备出了性质稳定、具有良好重复性且能够特异性识别并吸附目标分子的分子印迹聚合物（Molecular Imprinted Polymer,MIPs）,并采用SERS技术对目标分子进行分析检测,主要内容及结果如下:1.通过晶种法制备了核壳式复合磁性纳米粒子Fe3O4@Si O2@Ag,通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱（EDS）、X射线衍射仪（XRD）及傅里叶红外光谱（IR）等手段进行了表征,结果表明,制备的复合磁性纳米粒子Fe3O4@Si O2@Ag为球状且分散均匀的核壳式结构。采用对巯基苯甲酸（4-MBA）作为探针分子,发现Fe3O4@Si O2@Ag对4-MBA的拉曼光谱具有显著增强效应,以信噪比S/N≥3计,对4-MBA的检测限可达10-13mol/L。进一步研究发现,Fe3O4@Si O2@Ag对诺氟沙星（NOFX）的拉曼光谱也具有较强的增强效应,以信噪比S/N≥3计,拉曼检测限可达到10-9mol/L;NOFX的浓度在10-3～10-8mol/L之间于1420 cm-1处的拉曼峰强度呈现良好的线性关系,线性方程为y=3719.3x+30933,R~2=0.986;对10-3mol/L诺氟沙星平行测定15次,RSD为3.34%,表明具有较好的重复性。以上研究结果表明,Fe3O4@Si O2@Ag可作为良好的磁性SERS基底,用于诺氟沙星的SERS检测。2.基于多巴胺（DA）可以在弱碱条件下发生自聚合,无需加热及引发剂的特点,以Fe3O4@Si O2@Ag为基底,盐酸多巴胺为功能单体、环丙沙星（CIP）为模板分子,提出了一种简便快速的磁性分子印迹聚合物（MIPs）的制备方法,并利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱（EDS）与X射线衍射仪（XRD）等手段对其进行表征。将Fe3O4@Si O2@Ag-MIPs应用于表面增强拉曼光谱（SERS）检测,发现其具有良好的重复性及光谱重现性;Fe3O4@Si O2@Ag-MIPs对环丙沙星的拉曼光谱具有较强的增强效应,以信噪比S/N≥3计,拉曼检测限可达到10-9mol/L;环丙沙星的浓度在10-3～10-8mol/L之间于1404 cm-1处的拉曼峰强度呈现良好的线性关系,线性方程为y=705.37x+6352.5,R~2=0.998;以不同药物作为干扰物考察磁性分子印迹聚合物的选择性,发现其具有良好的选择性能;加标试验结果显示,回收率在83.3%～93.4%之间,RSD≤1.61%。上述结果表明,该方法操作简便、快速高效、选择性好,可用于实际药物的特异性检测。3.基于硼酸盐和靶糖蛋白之间的可逆共价结合特性,提出了一种可以特异性识别和检测免疫球蛋白G（Ig G）的方法。以4-乙烯基苯硼酸（VPBA）为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂、乙二醇（EG）和环己醇为二元致孔剂、免疫球蛋白G为模板分子合成了分子印迹聚合物（MIPs）,以磁性Fe3O4@Si O2@Ag-对巯基苯硼酸（MPBA）粒子为SERS探针标记捕获的目标糖蛋白,成功构建了“MIPs-目标分子-磁性SERS探针”夹心复合物。试验结果表明,所制备的夹心复合物对Ig G显示出较高的灵敏度和优异的选择性能,拉曼峰强度在1.0 mg/m L～1.0 ng/m L的浓度范围内呈现良好的线性关系,线性方程为y=657.93x+990.12,R~2=0.996;对复合物进行平行试验表明其具有良好的重复性。该方法为实现临床无免疫检测Ig G提供了新的可能。4.基于石墨烯具有极大的比表面积,可以稳定吸附金属粒子,从而提高基底稳定性的特点,试验以Fe3O4/GO/Ag为基质材料、盐酸多巴胺为功能单体、诺氟沙星为模板分子,制备出了一种新型磁性分子印迹聚合物Fe3O4/GO/Ag-MIPs,并利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱（EDS）与X射线衍射仪（XRD）等手段对其进行表征。将聚合物Fe3O4/GO/Ag-MIPs应用于SERS检测,发现Fe3O4/GO/Ag-MIPs对诺氟沙星的拉曼光谱具有较强的增强效应,以信噪比S/N≥3计,拉曼检测限可达到10-9mol/L;诺氟沙星的浓度在10-3～10-8mol/L之间于1420 cm-1处的拉曼峰强度呈现良好的线性关系,线性方程为y=811.14x+6715.3,R~2=0.991;对10-4mol/L诺氟沙星平行测定10次,RSD为3.32%,表明MIPs具有良好的稳定性能;以不同药物作为干扰物考察磁性分子印迹聚合物的选择性,发现其具有良好的选择性能。该方法操作简便、快速高效、选择性好,可用于实际药物的特异性检测。