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拉曼光譜技術(shù)在食品安全方面的應(yīng)用

文章來源：思邁奧人氣：2570發(fā)表時(shí)間：2018-08-03【小 中 大】

表面增強(qiáng)拉曼散射光譜法在環(huán)境污染物檢測(cè)中的應(yīng)用: 單色光透過CCl4液體后散射光的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象被稱為拉曼散射，而表面增強(qiáng)拉曼散射（簡(jiǎn)稱SERS）主要是納米尺度的粗糙表面或顆粒體系所具有的異常光學(xué)增強(qiáng)現(xiàn)象。它可以將吸附在材料表面的分子的拉曼信號(hào)放大約106倍，對(duì)于特殊的納米量級(jí)粒子形態(tài)分布的基底表面，信號(hào)的增強(qiáng)甚至可以高達(dá)1014倍，可以區(qū)分同分異構(gòu)體、表面上吸附取向不同的同種分子等，因此在探測(cè)器的應(yīng)用和單分子檢測(cè)方面有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ褟V泛應(yīng)用于環(huán)境，食品，化工，生物等領(lǐng)域。本文綜述表面增強(qiáng)拉曼散射在環(huán)境污染物檢測(cè)的研究應(yīng)用，主要介紹了在微生物、化學(xué)污染物檢測(cè)中的應(yīng)用。

　　1、微生物研究

　　傳統(tǒng)的微生物檢測(cè)鑒定方法是根據(jù)菌落的形態(tài)及其生理生化反應(yīng)來判斷的，但是該方法通常耗時(shí)耗力，涉及的實(shí)驗(yàn)較多，需要經(jīng)過繁瑣和復(fù)雜的操作過程，特別是對(duì)于一些表觀特征相似的微生物很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識(shí)別。雖然利用免疫學(xué)、分子生物學(xué)及遺傳學(xué)方法鑒別微生物的技術(shù)具有較高的特異性、靈敏性和準(zhǔn)確性，但通常此類技術(shù)操作較復(fù)雜，對(duì)人員要求較高，在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室中難以實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

　　表面增強(qiáng)拉曼散射光譜技術(shù)作為一種快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、高效和無損的創(chuàng)新型工具，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于病原微生物的檢測(cè)與鑒定，曾有研究小組制備了多種SERS納米粒子標(biāo)記的核酸探針，采用核酸分子雜交技術(shù)同時(shí)檢測(cè)了A型肝炎、B型肝炎、艾滋病等六種病原微生物。

　　2、化學(xué)污染物研究

　　2.1 農(nóng)藥殘留檢測(cè)

　　農(nóng)藥（Pesticides）主要是指用來防治危害農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)的有害生物（害蟲、害螨、線蟲、病原菌、雜草及鼠類）和調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的化學(xué)藥品，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上起到了一定的積極作用，但農(nóng)藥大量使用不僅造成環(huán)境污染問題目益加重，而且食品中農(nóng)藥殘留嚴(yán)重危害人體健康。加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)研究對(duì)于合理使用農(nóng)藥、保護(hù)環(huán)境和保障人類健康具有重要的意義。檢測(cè)方法要求具有精細(xì)的操作手段、較高的靈敏度和較強(qiáng)的特異性，目前人們已經(jīng)利用表面增強(qiáng)拉曼光譜開展農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面的工作。

　　2.2 多環(huán)芳香烴檢測(cè)

　　多環(huán)芳香烴(PAHs)是指具有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯的一類有機(jī)化合物。是一類致癌性很強(qiáng)的環(huán)境污染物。煙草煙霧，汽車尾氣，石油蒸餾物，煤炭，木材，油等的不完整燃燒等均可能產(chǎn)生導(dǎo)致多環(huán)芳香烴(PAHs)廣泛存在于水，空氣，大氣，土壤以及食物中，造成食品的直接或者間接污染。另外，加工工藝的不合理也會(huì)造成食品中多環(huán)芳香類物質(zhì)的污染，如煙熏、烘烤，脂肪的高溫分解等。多環(huán)芳香烴分析主要有氣相色譜(GC)、氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用(GC—MS)和高效液相色譜(HPLC)等分析手段。而近年來，表面增強(qiáng)拉曼光譜對(duì)其研究檢測(cè)報(bào)道也越來越多。

　　2.3 三聚氰胺檢測(cè)

　　三聚氰胺（Melamine），是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，是重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料。最主要的用途是作為生產(chǎn)三聚氰胺甲醛樹脂（MF）的原料。三聚氰胺還可以作阻燃劑、減水劑、甲醛清潔劑等。自2008年發(fā)現(xiàn)嬰兒因食用三鹿奶粉而出現(xiàn)腎結(jié)石的事件，使得三聚氰胺頻繁出現(xiàn)在公共視野。隨之學(xué)者大量研究其快速檢測(cè)。

　　3、展望

　　表面增強(qiáng)拉曼檢測(cè)技術(shù)是一個(gè)可應(yīng)用于多領(lǐng)域的切實(shí)可行的光學(xué)技術(shù)。作為一種分析檢測(cè)手段，SERS相對(duì)于其他方法的明顯優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

　?。?）超靈敏性：SERS的信號(hào)增強(qiáng)最高可以達(dá)到1014～1015倍，因此其靈敏度不低于任何其他方法，在單分子檢測(cè)方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；

　?。?）高選擇性：表面選擇定則和共振增強(qiáng)的選擇性使得SERS可以在極其復(fù)雜的體系中僅僅增強(qiáng)目標(biāo)分子或基團(tuán)，得到簡(jiǎn)單明了的光譜信息；

　　（3）檢測(cè)條件溫和：SERS光譜可以方便地用于水溶液體系，而且樣品可以是固態(tài)、液態(tài)和汽態(tài)。同時(shí)具有準(zhǔn)確、靈敏、檢測(cè)時(shí)間迅速等優(yōu)點(diǎn)。目前，該技術(shù)正在表現(xiàn)出在化學(xué)及工業(yè)、環(huán)境科學(xué)、食品安全領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)微量化學(xué)物的優(yōu)越能力。預(yù)計(jì)不久的將來，這一檢測(cè)技術(shù)必將在更多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

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