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拉曼光谱(Raman spectra)的得名源于它是由印度科学家拉曼等研究人员所发现的。拉曼光谱属于非弹性散射,可得到关于分子振动或转动等相关信息,可作为研究分子结构的一种方法。但是拉曼光谱在实际应用中仍然有很大的局限性,这主要是因为首先拉曼效应很弱,其次是对样品的测试条件要求苛刻。表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)是指检测物分子附着在银、金、铜等粗糙金属表面时(一般指贵金属),能产生相应的增强效应,其增强程度高达常规拉曼信号的105-108倍。表面增强拉曼光谱在医学、药学、环境检测、食品检测等多个领域都有着广泛的应用,这主要是有赖于自身的优势,第一是SERS技术降低了对样品的要求,第二是因为SERS检测不受溶剂水的拉曼峰干扰,还弥补了常规拉曼光谱灵敏度低这一缺点,除此之外,表面增强拉曼光谱技术还具有分析时间短,无损检测样品等优点。鉴于SERS技术的分析优势,本论文主要利用SERS技术,对香豆素和环丙沙星作用特性定性或定量研究。将银纳米粒子作为基底,考察香豆素与蛋白之间的作用,为后续同时研究多种增香剂与蛋白之间的相互作用提供了新思路。同时利用SERS技术,对实际样品中的香豆素含量进行定量检测,结合L9(34)正交设计实验,确定检测香豆素最佳条件,为化妆品业检测非法添加物提供了参考。最后以金纳米粒子为基底,运用SERS技术定性研究环丙沙星,探讨环丙沙星与氨茶碱之间的作用,对于临床药物的混合使用而言是有必要的。本论文的主要内容包括以下四个部分:(1)简单介绍拉曼光谱与表面增强拉曼光谱的发展史、发展背景、基本原理、相关特征,以及近年来SERS技术在多方领域的运用研究进展。(2)以银纳米粒子为基底,对香豆素进行了常规拉曼测试和表面增强拉曼光谱测试,结果显示,银纳米基底具有较好的拉曼增强效应,并归属了香豆素的拉曼特峰,同时优化了牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)与银纳米粒子的混合体积比,结果显示二者体积比为1:3混合时,BSA的拉曼增强信号最佳。实验研究了香豆素溶液与BSA之间的作用,香豆素溶液与BSA混合后,对该混合溶液进行了拉曼测试,结果表明,由于BSA的加入,导致香豆素的多处拉曼位移发生红移,主要体现在香豆素的525cm-1,675 cm-1和1327cm-1处,香豆素的C-O不对称伸缩振动及C=O的伸缩振动也造成多处拉曼位移的改变,例如1184 cm-1、1230 cm-1、1327 cm-1和1563 cm-1处拉曼信号下降;847 cm-1、897 cm-1、1488 cm-1拉曼峰消失,此外香豆素的骨架振动也受到了影响。对比香豆素的SERS,加入BSA混合后,此时香豆素的SERS信号明显减弱,很可能是香豆素分子的平面结构插入到BSA的α-螺旋结构,由于香豆素分子中的π-π非共价键堆积作用,导致香豆素中的芳环的π电子密度发生变化,进一步引起能量发生变化。这种快速便捷的分析方法,给其他增香剂与蛋白质相互作用的深入研究提供了参考,在其他领域也值得推广。(3)SERS技术与L9(34)正交设计实验相结合,对化妆品中香豆素进行定量检测。本实验通过对香豆素标准溶液的SERS图分析,确定了香豆素定量计算的依据,同时探讨了该特征峰的稳定性和选择性。优化了香豆素的检测条件,确定香豆素的最佳检测条件。在最佳实验条件下,建立663cm-1的拉曼峰强度对应质量浓度的标准曲线,结果表明SERS方法对香豆素的检测在0.1~100 mg/L质量浓度范围内有较好的线性响应,相关系数R2为0.99,检出限低于0.2 mg/L。该方法灵敏度高、准确度较好,鉴于此,该方法用于散粉、唇膏、口红中香豆素含量检测,回收率在84%~105%之间,相对标准偏差不超过8%。(4)根据密度泛函理论(Density function theory,DFT)的B3LYP/6-31G(d,p)基组计算环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)的拉曼峰,测得了环丙沙星溶液的SERS,结果发现,以金纳米粒子作为活性基底,环丙沙星溶液的拉曼峰有较好的增强效果。本实验并对环丙沙星的拉曼峰进行了全面的归属。利用SERS技术研究环丙沙星与氨茶碱之间的相互作用,探究了结合时间对氨茶碱与环丙沙星混合物的影响。结果表明随着结合时间的延长,两者之间的作用力加强,环丙沙星的部分拉曼峰消失。而且随着加入氨茶碱量的不断增加,环丙沙星的分子结构受到较大影响,其拉曼信号减弱,多处拉曼峰发生改变,主要是1184 cm-1处的吡嗪环、1252 cm-1的C-F、1627 cm-1处的C=C以及1458 cm-1处O-C-O的振动频率发生了变化,氨茶碱含量的增加的越多,对环丙沙星结构的影响更为严重,当氨茶碱的量超过22.5 mg/L时,除1384 cm-1处有微弱信号出现外,几乎无其他峰出现。本实验利用SERS技术,考察氨茶碱与环丙沙星之间的相互作用,为其药理研究提供了参考。