基于納米銀顆粒與碳化硅砂紙sers基底的恩氟沙星檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種恩氟沙星(Enrofloxacin，Ci9H22FN3〇3)的檢測(cè)技術(shù)，尤其是涉及一 種基于納米銀顆粒與碳化娃(SiC)砂紙SERS(Surface-enhanced Raman scattering，表面 增強(qiáng)拉曼散射)基底的恩氟沙星檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)光譜技術(shù)具有高靈敏度、無(wú)損和指紋譜特征等優(yōu)點(diǎn) 而被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。對(duì)于SERS光譜技術(shù)而言，制備 的貴金屬(如金、銀和銅等)納米粒子與貴金屬SERS基底的表面形貌對(duì)于SERS信號(hào)的增強(qiáng)具 有嚴(yán)重影響。一般地，貴金屬納米粒子與貴金屬SERS基底的表面越粗糙，SERS信號(hào)的增強(qiáng)越 大。因此，人們制備了各種形貌的貴金屬納米粒子和貴金屬SERS基底，以期獲得樣品的高靈 敏度SERS光譜檢測(cè)。貴金屬納米粒子的制備主要有物理方法和化學(xué)方法。物理方法制備得 到的貴金屬納米粒子的尺寸均勻、大小可控，但是步驟多、耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，而化學(xué)方法可以 低成本批量制備多種形貌的貴金屬納米粒子。貴金屬SERS基底的制備方法主要有以下三 種：第一種是直接將化學(xué)合成制備的貴金屬納米粒子溶膠涂覆在承載模板上作為SERS基 底;第二種是在刻有陣列圖案的承載模板上利用物理、化學(xué)或電化學(xué)等方法沉積金屬納米 粒子，得到金屬納米粒子陣列SERS基底;第三種是利用雙親分子，通過(guò)靜電或化學(xué)方法將金 屬納米粒子自組裝固定在承載模板(如硅片或玻璃等)上形成SERS基底。比較而言，第一種 方法相對(duì)簡(jiǎn)單，可批量生產(chǎn)，但制備的SERS基底產(chǎn)生的SERS信號(hào)較弱；第二種方法制備的 SERS基底可得到強(qiáng)的SERS信號(hào)，并且具有良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性，但制作工藝復(fù)雜，成本較 高;第三種方法得到的SERS基底具有較高的SERS信號(hào)，但穩(wěn)定性和重復(fù)性較差不足。
[0003] 另一方面，恩氟沙星是一種合成氟喹諾酮類(lèi)抗生素，由于其具有廣譜抗菌活性和 很強(qiáng)的滲透性，可以有效的殺滅動(dòng)物體內(nèi)的多種細(xì)菌。雖然恩氟沙星是一種有效的抗菌劑， 但是過(guò)量使用恩氟沙星也會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染、提升水生環(huán)境中抗生素耐藥性細(xì)菌的增殖，以 及改變?nèi)梭w腸道內(nèi)的微生物群等副作用，給人們的健康帶來(lái)巨大威脅。因此，對(duì)食品與環(huán)境 中的恩氟沙星的含量進(jìn)行檢測(cè)，是十分必要的。目前，對(duì)恩氟沙星的檢測(cè)方法主要有液相色 譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、時(shí)間分辨熒光免疫分析(TRFIA)技術(shù)、化學(xué)發(fā)光酶聯(lián)免疫檢測(cè)。這幾種方法 具有高的檢測(cè)靈敏度，但檢測(cè)費(fèi)用高、時(shí)間消耗長(zhǎng)，以及對(duì)檢測(cè)者專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的要求高，因而 影響到它們的普遍應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于納米銀顆粒與碳化硅砂紙SERS基底 的恩氟沙星檢測(cè)方法，其通過(guò)SERS信號(hào)的增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)恩氟沙星的高靈敏度檢測(cè)。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種基于納米銀顆粒與碳化硅砂 紙SERS基底的恩氟沙星檢測(cè)方法，其特征在于結(jié)合銀納米粒子與碳化硅砂紙SERS基底對(duì)恩 氟沙星進(jìn)行檢測(cè)，具體步驟如下：
[0006] 步驟一:取銀納米粒子溶液注入離心管，然后對(duì)銀納米粒子溶液進(jìn)行離心清洗，接 著在離心清洗結(jié)束后去除上清液，保留沉淀在離心管底部的銀納米粒子，再將銀納米粒子 沉積物懸浮于質(zhì)量百分濃度為50%的乙醇溶液中，得到單分散的均勻銀納米粒子的懸浮溶 液；
[0007] 步驟二:取步驟一中制備得到的單分散的均勻銀納米粒子的懸浮溶液，同時(shí)將純 度大于或等于98%的恩氟沙星粉末配制成濃度為0.01~5毫克/升的恩氟沙星標(biāo)準(zhǔn)樣品溶 液，然后將恩氟沙星標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液加入到所取的單分散的均勻銀納米粒子的懸浮溶液中混 合形成恩氟沙星與銀納米粒子的混合溶液，再對(duì)恩氟沙星與銀納米粒子的混合溶液進(jìn)行超 聲處理；
[0008] 步驟三:取步驟二制備得到的恩氟沙星與銀納米粒子的混合溶液，并滴加到碳化 硅砂紙SERS基底上，再在室溫下干燥，得到恩氟沙星的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)基片；
[0009] 步驟四：使激光器發(fā)射的激光經(jīng)聚焦后垂直照射于恩氟沙星的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)基片上， 照射的激光經(jīng)恩氟沙星的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)基片反射后由拉曼光譜儀接收，拉曼光譜儀顯示出恩氟 沙星的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)基片的SERS光譜；
[0010] 步驟五:實(shí)際檢測(cè)前，提取檢測(cè)物，并溶解檢測(cè)物得到待檢測(cè)樣品溶液;然后取步 驟一中制備得到的單分散的均勻銀納米粒子的懸浮溶液;接著將制備的待檢測(cè)樣品溶液加 入到所取的單分散的均勻銀納米粒子的懸浮溶液中混合形成恩氟沙星與銀納米粒子的混 合溶液，再對(duì)恩氟沙星與銀納米粒子的混合溶液進(jìn)行超聲處理;之后將經(jīng)超聲處理后的恩 氟沙星與銀納米粒子的混合溶液滴加到碳化硅砂紙SERS基底上，再在室溫下干燥，得到恩 氟沙星的待檢測(cè)基片；
[0011] 步驟六:實(shí)際檢測(cè)時(shí)，使激光器發(fā)射的激光經(jīng)聚焦后垂直照射于恩氟沙星的待檢 測(cè)基片上，照射的激光經(jīng)恩氟沙星的待檢測(cè)基片反射后由拉曼光譜儀接收，拉曼光譜儀顯 示出恩氟沙星的待檢測(cè)基片的SERS光譜;然后比對(duì)恩氟沙星的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)基片的SERS光譜與 恩氟沙星的待檢測(cè)基片的SERS光譜，如果恩氟沙星的待檢測(cè)基片的SERS光譜與恩氟沙星的 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)基片的SERS光譜相同，則表明恩氟沙星的待檢測(cè)基片中含有恩氟沙星，即表明檢 測(cè)物中含有恩氟沙星;如果恩氟沙星的待檢測(cè)基片的SERS光譜與恩氟沙星的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)基片 的SERS光譜不相同，則表明恩氟沙星的待檢測(cè)基片中未含有恩氟沙星，即表明檢測(cè)物中未 含有恩氟沙星。
[0012] 所述的步驟一中銀納米粒子溶液的制備過(guò)程為:al、在室溫下取分析純的硝酸銀 粉末，并溶解于去離子水中再攪拌均勻，得到質(zhì)量百分濃度為0.009%~0.018%的硝酸銀 溶液;然后對(duì)硝酸銀溶液進(jìn)行攪拌的同時(shí)加熱至沸騰;a2、將分析純的檸檬酸鈉溶液逐滴加 入到沸騰的硝酸銀溶液中，并持續(xù)攪拌得到檸檬酸鈉的質(zhì)量百分比為〇. 03 %~0.06 %的混 合溶液，直至沸騰的混合溶液的顏色變?yōu)榛揖G色后，在室溫下冷卻，得到單分散的直徑為25 ~80納米的均勾銀納米粒子溶液。
[00?3]所述的步驟一中銀納米粒子溶液的所取量的范圍為100~500微升;所述的步驟一 中乙醇溶液的所取量的范圍為25~500微升;所述的步驟二中恩氟沙星標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液的所 取量的范圍為25~150微升;所述的步驟三中恩氟沙星與銀納米粒子的混合溶液的所取量 的范圍為25~50微升。
[00?4]所述的步驟一中對(duì)銀納米粒子溶液進(jìn)行離心清洗的轉(zhuǎn)速為5000~11000轉(zhuǎn)/分鐘、 清洗時(shí)間為5~30分鐘。
[0015]所述的步驟二中對(duì)恩氟沙星與銀納米粒子的混合溶液進(jìn)行超聲處理的處理時(shí)間 為10~30分鐘。
[0016]所述的步驟三和所述的步驟五中碳化硅砂紙SERS基底的制備過(guò)程為:將形狀規(guī)則 的碳化硅砂紙置于射頻磁控濺射系統(tǒng)中，并控制磁控濺射系統(tǒng)的工作壓力為0.1~1.4帕， 濺射功率為50~150瓦，并在碳化硅砂紙上沉積厚度為丨000~2000 A的銀，得到以碳化硅砂 紙為模板的碳化硅砂紙SERS基底。
[0017] 所述的碳化硅砂紙的目數(shù)為240~5000目。
[0018]所述的步驟四和所述的步驟六中采集SERS光譜的積分時(shí)間為1~10秒，照射激光 的功率為3~30毫瓦，激光波長(zhǎng)為785納米。
[0019] 所述的步驟五中待檢測(cè)樣品溶液與所取的單分散的均勻銀納米粒子的懸浮溶液 的體積比為3:2;超聲處理的處理時(shí)間為10~30分鐘;經(jīng)超聲處理后的恩氟沙星與銀納米粒 子的混合溶液的所取量為25~50微升。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0021] 1)利用本發(fā)明方法可以對(duì)恩氟沙星進(jìn)行微量的高靈敏檢測(cè)。
[0022] 2)本發(fā)明方法將恩氟沙星與銀納米粒子的混合溶液滴加到碳化硅砂紙SERS基底 上，進(jìn)一步增強(qiáng)了碳化硅砂紙SERS基底的SERS信號(hào)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)靈敏度。
[0023] 3)在本發(fā)明方法中，利用不同濃度的銀納米粒子溶液制備而成的恩氟沙星與銀納 米粒子的混合溶液對(duì)于SERS信號(hào)的增強(qiáng)效果不同，可以應(yīng)用于多種情況下恩氟沙星的檢 測(cè) 。
[0024] 4)在本發(fā)明方法中，采用不同目數(shù)的碳化硅砂紙和在不同磁控濺射條件下制備的 碳化硅砂紙SERS基底對(duì)于SERS信號(hào)的增強(qiáng)效果不同，可以應(yīng)用于多種情況下恩氟沙星的檢 測(cè) 。
[0025] 5)在本發(fā)明方法中，以碳化硅砂紙為模板制備的碳化硅砂紙SERS基底可彎曲、可 裁剪、易攜帶，制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、耗時(shí)小、產(chǎn)率高，易于推廣，便于應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖la為實(shí)施例一采用2000目的碳化硅砂紙制備得到的碳化硅砂紙SERS基底的電 子顯微鏡照片；
[0027]圖lb為實(shí)施例一