WO2021243935A1 - 一种基于表面增强拉曼技术检测牛奶中四环素的方法 - Google Patents

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WO2021243935A1
WO2021243935A1 PCT/CN2020/125282 CN2020125282W WO2021243935A1 WO 2021243935 A1 WO2021243935 A1 WO 2021243935A1 CN 2020125282 W CN2020125282 W CN 2020125282W WO 2021243935 A1 WO2021243935 A1 WO 2021243935A1
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silver
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陈国庆
杨子晨
吴亚敏
马超群
李磊
朱纯
辜姣
高辉
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江南大学
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting tetracycline in milk based on surface enhanced Raman technology, and belongs to the technical field of Raman spectroscopy.
  • Tetracycline is a commonly used veterinary antibiotic, which has antibacterial activity in the treatment and prevention of diseases.
  • the abuse of tetracycline has led to the widespread spread of resistance genes in other animals and humans.
  • low concentrations of tetracycline residues may still cause health damage.
  • tetracycline will be enriched in the human body through foods such as milk and eggs, and ultimately endanger human health.
  • the main methods for detecting tetracycline in milk are: chromatography, high performance liquid chromatography, and enzyme-linked immunosorbent assay. These methods have high accuracy and reliability, but most of their detection steps are more complicated and time-consuming, and require sample pretreatment, professional instruments and labor. Therefore, there is an urgent need to find a simpler, faster and more sensitive detection method for tetracycline.
  • Raman spectroscopy is the most commonly used vibrational spectrum for identifying biomolecules. Raman spectroscopy can provide valuable information related to chemical bonds and has great potential in food testing and pharmacological analysis. In addition, this is a non-destructive testing technique that does not require any pretreatment of food samples.
  • SERS Surface enhanced Raman spectroscopy
  • SERS technology combines the fingerprint recognition capability of Raman spectroscopy with the high sensitivity characteristics of plasma enhancement, making it effective for ultra-sensitive detection. SERS technology has been widely used in fields such as environmental monitoring, chemistry and biomedicine. It has the advantages of no contact, low detection limit, short detection time, etc., and is more suitable for the detection of antibiotics.
  • the present invention provides a method for detecting tetracycline in milk based on surface enhanced Raman technology.
  • the present invention uses a nano silver substrate with a PDMS cavity structure as a Raman enhanced substrate, and combines 4-amino-1 butanol with SERS at the same time.
  • the combined use of substrates makes the SERS enhancement better than using PDMS cavities or nano-silver particles alone.
  • the present invention provides a method for detecting tetracycline based on SERS technology.
  • the method includes the following steps:
  • step (3) Mix the test object and 4-amino-1 butanol uniformly to obtain the test sample, drop it into the nano-silver SERS substrate based on the PDMS cavity, and let it stand to measure the surface enhanced Raman spectrum of the test sample. According to the linear model in step (3), the concentration of tetracycline in the sample to be tested is obtained.
  • the concentration of 4-amino-1-butanol is 0.2 mol/L to 0.5 mol/L.
  • the preparation method of the PDMS cavity in step (1) is as follows: Take Dow Corning Sylgard-184 PDMS glue part A and part B, mix them, stir them evenly, and leave to solidify.
  • the mass ratio of part A and part B of the Dow Corning Sylgard-184 PDMS glue is 10:1.
  • the method of static curing is: curing in a thermostat for 60 to 72 hours.
  • the concentration of the silver nitrate solution in step (1) is 10-100 ⁇ g/mL.
  • the concentration of the silver nitrate solution in step (1) is 50 ⁇ g/mL.
  • the preparation method of the standard solution in step (2) is to prepare a 100 mg/L tetracycline mother liquor and dilute the mother liquor to 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40. , 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 150, 200 ⁇ g/L.
  • the sample liquid or the sample to be tested is dropped into the nano-silver SERS substrate based on the PDMS cavity, and then it is drawn out after standing for 3-8 minutes.
  • the present invention provides a method for detecting tetracycline in milk based on SERS technology, and the method includes the following steps:
  • the present invention provides the application of the above method in detecting tetracycline in eggs.
  • the present invention provides the application of the above method in the field of food inspection.
  • the present invention uses a nano-silver substrate with a PDMS cavity structure as a Raman enhanced substrate. Its bowl-shaped three-dimensional structure and the adsorption of the PDMS material itself strengthen the substrate's grasp of the target molecule to be measured and improve the detection ability.
  • the nano silver particles in the present invention have surface plasmon resonance performance and play a role in enhancing the Raman signal.
  • 4-amino-1-butanol is used in combination with SERS substrate.
  • the addition of 4-amino-1-butanol makes SERS enhanced better than using PDMS cavity or nano-silver particles alone, and the detection limit of tetracycline can reach 0.2 ⁇ g /L.
  • the reason is that the negatively charged silver surface is connected to the positively charged 4-amino-1-butanol amino group.
  • the hydroxyl group of 4-amino-1-butanol is connected to the amino group of tetracycline.
  • the carbon chain structure of 4-amino-1-butanol helps to enrich more tetracycline molecules on the silver surface.
  • the PDMS plasma chamber of the present invention can be used as a SERS substrate to detect tetracyclines in milk without pretreatment of milk samples.
  • the detection time is within ten minutes, and the detection limit is as low as 0.2 ⁇ g/L, which is useful for monitoring tetracyclines.
  • the abuse and residue of antibiotics is of great significance.
  • Figure 1 is a flow chart for the detection of tetracycline in milk based on SERS technology.
  • Example 2 is a dotted line diagram of the relationship between the relative intensity of the characteristic peaks of 1560 cm -1 /490 cm -1 and the concentration of tetracycline in Example 1.
  • Fig. 3 is a linear fitting diagram of the relative intensity of the characteristic peaks of 1560 cm -1 /490 cm -1 and the concentration of tetracycline in Example 1.
  • Example 4 is a SERS spectrum diagram of the milk sample to be tested prepared in Example 1.
  • Figure 5 shows the SERS spectra of the PDMS chamber without 4-amino-1-butanol added in Comparative Example 1 to detect different concentrations of tetracycline aqueous solutions.
  • Figure 6 is a comparison diagram of the effect of 4-amino-1-butanol and its analogues SERS on enhancing tetracycline in Comparative Example 2; among them, point 1 is tris, point 2 is 4-amino-1-butanol, and number 3 The point is 3-amino-1-propanol.
  • Fig. 7 is a linear fitting diagram of the relative intensity of the characteristic peak of 1619 cm -1 /490 cm -1 and the concentration of tetracycline in Comparative Example 3.
  • Figure 1 is a flow chart for the detection of tetracycline in milk based on SERS technology.
  • Figure 2 is a dotted line diagram of the relationship between the relative intensity of the characteristic peak of I 1590 /I 490 and the concentration of tetracycline.
  • the Raman spectrum of a sample solution of 10 ⁇ 200 ⁇ g/L is measured and calculated based on the Raman spectrum obtained by the detection.
  • I 1590 /I 490 characteristic peak relative intensity draw a dotted line graph of the relationship between the relative intensity of the I 1590 /I 490 characteristic peak and the concentration of tetracycline in the entire concentration gradient. It can be seen from Figure 2 that as the concentration increases, the relative intensity first increases and then decreases, and the linearity is better in the range of 15 ⁇ g/L-55 ⁇ g/L, so a linear fit is made in this range.
  • Figure 3 is a linear fitting diagram of the relative intensity of the characteristic peak of I 1590 /I 490 and the concentration of tetracycline.
  • the data at 1560 cm -1 is selected for linear fitting, and the detection limit of tetracycline is calculated to be 0.2 ⁇ g/L, and the linear range is 15-55 ⁇ g/L.
  • the sample to be tested containing 15 ⁇ g/L of tetracycline in the milk sample is detected.
  • the Raman spectrum of the sample is shown in 4, and the relative intensity of the sample to be tested at the characteristic peak of 1560cm -1 is 0.27577, after a linear model
  • the calculated concentration of tetracycline in the sample to be tested is 14.83065 ⁇ g/L, and the recovery rate is 98.87%.
  • the test sample containing 30 ⁇ g/L tetracycline in the milk sample was detected.
  • the Raman spectrum is shown in 4, and the relative intensity value of the test sample at the characteristic peak 1560cm -1 is 1.09958, after a linear model
  • the calculated concentration of tetracycline in the sample to be tested is 30.20597 ⁇ g/L, and the recovery rate is 100.68%.
  • the sample to be tested containing 55 ⁇ g/L tetracycline in the milk sample is detected.
  • the Raman spectrum of the sample is shown in 4, and the relative intensity value of the sample to be tested at the characteristic peak of 1560cm -1 is 2.79907, after a linear model
  • the calculated concentration of tetracycline in the sample to be tested was 61.94023 ⁇ g/L, and the recovery rate was 112.61%.
  • the difference is that the concentration of 4-amino-1-butanol is adjusted, and the complete concentration gradient standard solution of 4-amino-1-butanol is configured to obtain the concentrations of 0.01 mol/L and 0.025 mol/L respectively.
  • the sample solution is 1:10
  • Figure 8 shows the surface-enhanced Raman spectra measured by mixing 4-amino-1-butanol and tetracycline aqueous solution with different molar concentrations.
  • Figure 5 shows the SERS spectra of the PDMS chamber without 4-amino-1-butanol added to detect different concentrations of tetracycline aqueous solutions in the comparative example. It can be seen that the PDMS chamber without 4-amino-1-butanol also has SERS for tetracycline. Enhance the effect, and at some concentrations, such as 5mg/L, more obvious characteristic peaks can be observed. However, the detection concentration range is too high and can only be detected within the concentration range of tetracycline concentration of milligrams per liter; when the concentration of tetracycline is lower, the SERS enhancement effect is poor.
  • the detection limit of ⁇ g/L in Example 1 and the detection limit of the order of 10 -6 is far lower than that in Comparative Example 1.
  • the detection concentration is on the order of mg/L, 10 -3 .
  • the comparison between Comparative Example 1 and Example 1 proves that the addition of 4-amino-1-butanol greatly increases the SERS enhancement multiple.
  • the mixed solution prepared in (2) was tested by Raman spectroscopy, and the Raman intensity of the 1560 cm -1 characteristic peak when the analogues enhanced the same concentration of tetracycline was compared.
  • Figure 6 is a comparison diagram of the effect of 4-amino-1-butanol and its analogues on enhancing tetracycline by SERS.
  • 4-Amino-1-butanol can observe multiple characteristic peaks of tetracycline including 1560cm- 1 , and the intensity is higher than the analog, the peak shape is better, so 4-amino-1-butanol is combined with PDMS plasma cavity As a base.

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Abstract

一种基于表面增强拉曼技术检测牛奶中四环素的方法，使用PDMS腔结构的纳米银基底作为拉曼增强基底，同时将4-氨基-1丁醇与SERS基底结合使用，SERS增强效果优于单独使用PDMS腔或者纳米银颗粒。采用该方法检测牛奶中的四环素，不需要进行牛奶样品的预处理，检测时间在十分钟内，检出限低至0.2μg/L。

Description

一种基于表面增强拉曼技术检测牛奶中四环素的方法 技术领域
本发明涉及一种基于表面增强拉曼技术检测牛奶中四环素的方法，属于拉曼光谱技术领域。
背景技术
四环素是一种常用的兽药抗生素，在治疗和预防疾病方面具有抗菌活性。然而，四环素的滥用导致了耐药性基因在其他动物和人类中的广泛传播。在实际环境中，低浓度的四环素残留物仍然可能导致健康损害。最终四环素会通过牛奶和鸡蛋等食物在人体中富集，最终危害人体健康。
当前，检测牛奶中四环素的主要方法有:色谱法、高效液相色谱法、酶联免疫吸附法。这些方法具有较高的精度和可靠性，但其检测步骤大多比较复杂和耗时，需要样品预处理以及专业的仪器和人工。因此，急需寻找一种更加简单、快速、灵敏的四环素检测方法。
拉曼光谱是识别生物分子最常用的振动光谱。拉曼光谱能提供化学键相关的有价值的信息，在食品检测，药理分析中具有很大的潜力。此外，这是一种不需要对食品样品进行任何预处理的无损检测技术。表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于结合了拉曼光谱的指纹识别能力和等离子体增强的高灵敏度特点，使其具有超灵敏检测的有效性。SERS技术已广泛应用于环境监测、化学和生物医学等领域。它具有无接触、检出限低、检测时间短等优点，更适合于抗生素的检测。此外，在抗生素检测领域，也有学者提出利用SERS技术检测水溶液中的四环素，但是SERS技术应用于牛奶中四环素检测的报道非常少并且检出限相对于传统方法不具优势。
发明内容
[技术问题]
目前检测牛奶中四环素的主要方法有:色谱法、高效液相色谱法、酶联免疫吸附法等，这检测步骤大多比较复杂和耗时，需要样品预处理以及专业的仪器和人工。同时，利用SERS技术检测牛奶中四环素的报道非常少并且检出限相对于传统方法不具优势。
[技术方案]
针对上述问题，本发明提供了一种基于表面增强拉曼技术检测牛奶中四环素的方法，本发明使用PDMS腔结构的纳米银基底作为拉曼增强基底，同时将4-氨基-1丁醇与SERS基底结合使用，使其SERS增强优于单独使用PDMS腔或者纳米银颗粒。
本发明提供了一种基于SERS技术检测四环素的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将硝酸银溶液滴入PDMS腔中，得到基于PDMS腔的纳米银SERS基底；
(2)稀释四环素母液，配置不同浓度梯度的标准溶液，将4-氨基-1丁醇与不同浓度梯度的标准溶液混合均匀得到样品液，将样品液滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，然后测得基底中样品液的表面增强拉曼谱图；
(3)利用拉曼谱图中1560cm -1±5cm -1处特征峰与四环素浓度的构建线性模型；
(4)将待测物与4-氨基-1丁醇混合均匀得到待测样品，滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，测得待测样品的表面增强拉曼谱图，根据步骤(3)中的线性模型，得到待测样品中四环素的浓度。
在本发明的一种实施方式中，4-氨基-1-丁醇的浓度为0.2mol/L～0.5mol/L。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述PDMS腔的制备方法为：取道康宁Sylgard-184 PDMS胶A部分与B部分混合后搅拌均匀，静置固化。
在本发明的一种实施方式中，道康宁Sylgard-184 PDMS胶A部分与B部分的质量比为10：1。
在本发明的一种实施方式中，静置固化的方法为：在恒温箱内固化，时间为60～72h。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述硝酸银溶液浓度为10～100μg/mL。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述硝酸银溶液浓度为50μg/mL。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中所述标准溶液的配制方法为配置100mg/L的四环素母液，并取母液分别稀释至10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，150，200μg/L。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)、(4)中将样品液或待测样品滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置3～8min后抽出。
本发明提供了一种基于SERS技术检测牛奶中四环素的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将硝酸银溶液滴入PDMS腔中，得到基于PDMS腔的纳米银SERS基底；
(2)稀释四环素母液，配置不同浓度梯度的标准溶液，将4-氨基-1丁醇与标准溶液混合均匀得到样品液，将样品液滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，然后测得基底中样品液的表面增强拉曼谱图；
(3)利用拉曼谱图中1560cm -1处特征峰与四环素浓度的构建线性模型；
(4)将待测牛奶与4-氨基-1丁醇混合均匀得到待测牛奶样品，滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，测得待测牛奶样品的表面增强拉曼谱图，根据步骤(3)中的线性模型，得到待测牛奶样品中四环素的浓度。
本发明提供了上述方法在检测蛋类中四环素中的应用。
本发明提供了上述方法在食品检测领域的应用。
[有益效果]：
1、本发明使用PDMS腔结构的纳米银基底作为拉曼增强基底，其碗状立体的结构以及PDMS材料本身的吸附性，加强了基底对待测目标分子的抓取，提高了检测能力。
2、本发明中的纳米银颗粒具有表面等离子体共振性能，起到增强拉曼信号的作用。
3、本发明将4-氨基-1丁醇与SERS基底结合使用，4-氨基-1-丁醇的加入使其SERS增强优于单独使用PDMS腔或者纳米银颗粒，四环素检测限可达到0.2μg/L。原因在于：带负电荷的银表面与带正电荷的4-氨基-1-丁醇氨基相连。4-氨基-1-丁醇的羟基与四环素的氨基相连。同时，4-氨基-1-丁醇的碳链结构有助于在银表面富集更多的四环素分子。
4、本发明中的PDMS等离子体腔可以作为SERS基底检测牛奶中的四环素，不需要进行牛奶样品的预处理，检测时间在十分钟内，检出限低至0.2μg/L，这对于监督四环素类抗生素的滥用和残留具有重要意义。
附图说明
图1为基于SERS技术检测牛奶中四环素的流程图。
图2为实施例1中1560cm -1/490cm -1特征峰相对强度和四环素浓度关系点线图。
图3为实施例1中1560cm -1/490cm -1特征峰相对强度和四环素浓度的线性拟合图。
图4为实施例1中配制的待测牛奶样品的SERS光谱图。
图5为对比例1中没有添加4-氨基-1-丁醇的PDMS腔检测不同浓度的四环素水溶液的SERS光谱。
图6为对比例2中4-氨基-1-丁醇及其类似物SERS增强四环素的效果对比图；其中，1号点为tris，2号点为4-氨基-1-丁醇，3号点为3-氨基-1-丙醇。
图7为对比例3中1619cm -1/490cm -1特征峰相对强度和四环素浓度的线性拟合图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
1、制备基于PDMS腔的SERS基底
(1)制备硝酸银溶液
a.配制浓度为50μg/mL的硝酸银水溶液；
(2)制备PDMS胶
a.取质量比为10：1的道康宁Sylgard-184 PDMS胶A部分与B部分，迅速剧烈搅拌， 排尽气泡；
b.置于23℃恒温箱内固化72h。
(3)制备基于PDMS腔的SERS基底
a.取配置的100μL硝酸银溶液用移液枪滴入固化好的PDMS胶中；
b.将滴入硝酸银溶液的PDMS基底置于23℃恒温箱内固化72h。
2、基于PDMS腔SERS基底检测四环素
(1)稀释四环素母液，配置完整浓度梯度标准溶液，将浓度为0.25mol/L4-氨基-1丁醇与标准溶液混合均匀得到四环素浓度为10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，150，200μg/L样品液，将样品液滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置6min后抽出，然后测得基底中样品液的表面增强拉曼谱图；
(2)利用拉曼谱图中1560cm -1处特征峰与四环素浓度的构建线性模型。
图1为基于SERS技术检测牛奶中四环素的流程图。
图2为I 1590/I 490特征峰相对强度与四环素浓度之间关系的点线图，测量配置好的10～200μg/L的样品液的拉曼谱图，根据检测得到的拉曼光谱，计算I 1590/I 490特征峰相对强度，绘制整个浓度梯度内I 1590/I 490特征峰相对强度与四环素浓度关系的点线图。由图2可以看出，随着浓度的增加，相对强度先增大后减小，且在15μg/L-55μg/L的范围内线性度较好，所以在该范围内作线性拟合。
图3为I 1590/I 490特征峰相对强度与四环素浓度的线性拟合图，拟合方程y＝-0.51885+0.05358x，相关系数为0.99768，y为1560cm -1拉曼峰相对强度，x为四环素浓度，单位μg/L。选择1560cm -1处数据进行线性拟合，计算得到四环素检测限为0.2μg/L，线性范围是15-55μg/L。
3、实际样本检测
将待测牛奶样品与4-氨基-1丁醇混合均匀，滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，测得待测牛奶样品的表面增强拉曼谱图，根据步骤(3)中的线性模型，得到牛奶样品中四环素的浓度。
利用上述检测方法，对牛奶样品中含四环素15μg/L的待测样进行检测，其拉曼图谱如4所示，待测样品在特征峰1560cm -1处的相对强度值为0.27577，经过线性模型计算得到待测样中的四环素浓度为14.83065μg/L，回收率为98.87％。
利用上述检测方法，对牛奶样品中含四环素30μg/L的待测样进行检测，其拉曼图谱如4所示，待测样品在特征峰1560cm -1处的相对强度值为1.09958，经过线性模型计算得到待测样中的四环素浓度为30.20597μg/L，回收率为100.68％。
利用上述检测方法，对牛奶样品中含四环素55μg/L的待测样进行检测，其拉曼图谱如4所示，待测样品在特征峰1560cm -1处的相对强度值为2.79907，经过线性模型计算得到待测样中的四环素浓度为61.94023μg/L，回收率为112.61％。
实施例2：4-氨基-1-丁醇在体系中浓度的探究
参照实施例1的方法，区别在于，调整4-氨基-1-丁醇的浓度，配置4-氨基-1-丁醇完整浓度梯度标准溶液，得到浓度分别为0.01mol/L,0.025mol/L,0.05mol/L,0.075mol/L,0.1mol/L,0.25mol/L,0.5mol/L,1mol/L的4-氨基-1-丁醇样品液，将样品液以1:10的比例混合100μg/L的盐酸四环素溶液，滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置6min后抽出，然后测得基底中样品液的表面增强拉曼谱图。图8为不同摩尔浓度4-氨基-1-丁醇与四环素水溶液混合测量的表面增强拉曼光谱。
通过测量的SERS光谱中特征峰1560cm -1相对强度的对比，最终得到0.25mol/L的4-氨基-1-丁醇溶液为添加入体系中的最优浓度。
表1
Figure PCTCN2020125282-appb-000001
对比例1：
1、制备基于PDMS腔的SERS基底：与实施例1相同；
2、基于PDMS腔SERS基底检测四环素：
(1)配置1000mg/L的四环素水溶液母液，并分别稀释成浓度为5，25，50，100，200mg/L的四环素，将样品液滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中；
(2)静置6min后抽出，然后测得基底中样品液的表面增强拉曼谱图。
同时测试四环素粉末的拉曼特征峰，观察PDMS腔未加4-氨基-1-丁醇时检测四环素的增强效果。
图5为本对比例中没有添加4-氨基-1-丁醇的PDMS腔检测不同浓度的四环素水溶液的SERS光谱，可以得知未添加4-氨基-1-丁醇的PDMS腔对四环素也有SERS增强效果，且在 一些浓度，例如5mg/L时能观察到较为明显特征峰。但是检测的浓度范围过高，只能在四环素浓度为毫克每升的浓度范围内检测；四环素浓度更低时，SERS增强效果差。实施例1中的μg/L,10 -6数量级的检测限远远低于对比例1中的检测限。此时未加4-氨基-1-丁醇的PDMS腔检测四环素水溶液时，检测浓度在mg/L，10 -3这一数量级。通过对比例1和实施例1的比对，证明了4-氨基-1-丁醇的加入大大提高了SERS增强倍数。
对比例2：
1、制备基于PDMS腔的SERS基底：与实施例1相同；
2、基于PDMS腔SERS基底检测四环素：
(1)制备tris溶液，3-氨基-1-丙醇溶液，4-氨基-1-丁醇溶液，四环素水溶液
a.配制浓度为0.1mol/L的3-氨基-1-丙醇水溶液，0.1mol/L的4-氨基-1-丁醇溶液和0.1mol/L tris溶液；
b.配置100μg/L四环素的水溶液。
(2)配置待测溶液：
将(1)b中配置的四环素水溶液分别与0.1mol/L的3-氨基-1-丙醇水溶液，0.1mol/L tris溶液和0.1mol/L的4-氨基-1-丁醇溶液混合。
(3)检测拉曼光谱，构建线性模型：
将(2)中配置好的混合溶液进行拉曼光谱检测，比较类似物增强同一浓度四环素时1560cm -1特征峰的拉曼强度大小。
图6为4-氨基-1-丁醇及其类似物SERS增强四环素的效果对比图，通过检测国家标准要求的100μg/L的同一浓度四环素溶液，对比丁醇及其类似物能否和PDMS基底产生同样强的SERS增强效果。经过对比最终得知：3-氨基-1-丙醇和tris仅能观察到1560cm -1处的四环素特征峰，且强度弱于4-氨基-1-丁醇增强后的特征峰强度。4-氨基-1-丁醇能观察到包括1560cm - 1在内的多个四环素特征峰，且强度高于类似物，峰形更优，因而选择4-氨基-1-丁醇和PDMS等离子体腔结合作为基底。
对比例3：
1、制备基于PDMS腔的SERS基底：与实施例1相同；
2、基于PDMS腔SERS基底检测四环素：
确定1619cm -1拉曼特征峰相对强度和四环素浓度的线性关系，其他条件均与实施例1相同，在origin软件中对数据进行线性拟合。
图7为1619cm -1/490cm -1特征峰相对强度和四环素浓度的线性拟合图，拟合方程为y＝-0.13868+0.03948x，相关系数为0.99109，y为拉曼峰强度，x为四环素浓度，单位μg/L。 利用1619cm -1/490cm -1特征峰相对强度和四环素浓度的关系建立方程，其相关系数0.99107小于1560cm -1处数据拟合的相关系数0.99768，且拟合方程斜率0.03948小于1560cm -1处数据的拟合方程的斜率0.05358。所以1619cm -1处数据的拟合程度劣于1560cm -1处数据的拟合程度，并且斜率小，检测灵敏度更小。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (13)

  1. 一种基于SERS技术检测四环素的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
    (1)将硝酸银溶液滴入PDMS腔中，得到基于PDMS腔的纳米银SERS基底；
    (2)稀释四环素母液，配置不同浓度梯度的标准溶液，将4-氨基-1丁醇与不同浓度梯度的标准溶液混合均匀得到样品液，将样品液滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，然后测得基底中样品液的表面增强拉曼谱图；
    (3)利用拉曼谱图中1560cm -1±5cm -1处特征峰与四环素浓度构建线性模型；
    (4)将待测物与4-氨基-1丁醇混合均匀得到待测样品，滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，测得待测样品的表面增强拉曼谱图，根据步骤(3)中的线性模型，得到待测样品中四环素的浓度。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述PDMS腔的制备方法为：取道康宁Sylgard-184 PDMS胶A部分与B部分混合后搅拌均匀，静置固化。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，道康宁Sylgard-184 PDMS胶A部分与B部分的质量比为10：1。
  4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，静置固化的方法为：在恒温箱内固化，时间为60～72h。
  5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述硝酸银溶液浓度为10～100μg/mL。
  6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述硝酸银溶液浓度为50μg/mL。
  7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述标准溶液的配制方法为配置100mg/L的四环素母液，并取母液分别稀释至10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，150，200μg/L。
  8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)、(4)中将样品液或待测样品滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置3～8min后抽出。
  9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，4-氨基-1-丁醇的浓度为0.2mol/L～0.5mol/L。
  10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
    (1)制备硝酸银溶液：
    a.配制浓度为50μg/mL的硝酸银水溶液；
    (2)制备PDMS胶：
    a.取质量比为10：1的道康宁Sylgard-184 PDMS胶A部分与B部分，迅速剧烈搅拌，排尽气泡；
    b.置于23℃恒温箱内固化72h；
    (3)制备基于PDMS腔的SERS基底：
    a.取配置的100μL硝酸银溶液用移液枪滴入固化好的PDMS胶中；
    b.将滴入硝酸银溶液的PDMS基底置于23℃恒温箱内固化72h。
  11. 利用权利要求1～10任一项所述的方法检测蛋类中含有的四环素。
  12. 权利要求1～10任一项所述的方法在食品检测领域的应用。
  13. 一种基于SERS技术检测牛奶中四环素的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
    (1)将硝酸银溶液滴入PDMS腔中，得到基于PDMS腔的纳米银SERS基底；
    (2)稀释四环素母液，配置不同浓度梯度的标准溶液，将4-氨基-1丁醇与标准溶液混合均匀得到样品液，将样品液滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，然后测得基底中样品液的表面增强拉曼谱图；
    (3)利用拉曼谱图中1560cm -1处特征峰与四环素浓度构建线性模型；
    (4)将待测牛奶与4-氨基-1丁醇混合均匀得到待测牛奶样品，滴入基于PDMS腔的纳米银SERS基底中，静置，测得待测牛奶样品的表面增强拉曼谱图，根据步骤(3)中的线性模型，得到待测牛奶样品中四环素的浓度。
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