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氯霉素(Chloramphenicol,CAP),作为一种广谱类抗生素,广泛应用于食用动物的饲料中。然而,长期使用氯霉素,会对人体的骨髓造血系统和神经系统等造成损害。因此,对人体的健康而言,检测氯霉素显得十分重要,特别是对氯霉素残留物(低浓度)的检测,显得格外重要。目前,氯霉素的检测方法存在很多亟待解决的问题,例如:检测时间太长、灵敏度低、设备昂贵、成本太高、前处理过于繁琐、检出限不够低等。因此,设计一种操作简单、成本低廉、高灵敏度的检测方法,对于实现对氯霉素的快速定量检测意义重大。表面增强拉曼散射,作为光学中一种重要的散射过程,英文名称为Surface-enhanced Raman Scattering,简称 SERS,其光谱学技术是一种重要的“指纹光谱”,可以用来对分子的结构进行鉴别。具有检测速度快、操作简单、灵敏度高、无损检测和成本低廉等优点。基本原理是近自由电子和入射光发生等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR),近自由电子来自于贵金属的表面,会增强局域电场的强度,光散射信号的增强归因于局域电场的增强。本论文通过水热还原法设计并制备了三种SERS活性基底:银溶胶、金溶胶和Au-DNA-Au纳米颗粒,实现对氯霉素的快速定量检测。结合多种表征手段,包括:透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)、紫外可见吸收光谱(Ultraviolet-visible Absorption Spectrometry,Uv-vis)和拉曼光谱(Raman Spectra)等,对三种SERS活性基底的颗粒尺寸、表面形貌、紫外吸收性能和SERS增强性能进行表征分析,对氯霉素原料粉末、溶液以及氯霉素眼药水中氯霉素的含量进行检测。此外,时域有限差分法被用于对SERS活性基底的电磁场进行模拟,作为一种重要的计算方法,其英文名称为Finite Difference Time Domain,缩写为FDTD,对SERS活性基底的增强性能进行分析。将本论文具体的研究内容总结如下:第一,设计并制备了 30 nm银颗粒,利用银纳米颗粒良好的SERS增强性能,实现对氯霉素的快速定量检测。TEM照片显示,制备的30 nm银颗粒具有良好的分散性和均匀性。通过建立定量关系曲线,可以检测未知浓度的抗生素。以30 nm银溶胶作为SERS活性基底,可以检测到10-6M氯霉素溶液的拉曼信号,检出限较低,该方法可以用于对微/痕量残留物的检测研究。第二,设计并制备了 10,20,30,40和50 nm金颗粒,利用金纳米颗粒良好的SERS增强性能,实现对氯霉素的快速定量检测研究。TEM照片显示,制备的10,30和50 nm金颗粒具有良好的分散性和均匀性。详细地研究了 532,633和785 nm三种激光光源对30 nm金溶胶SERS活性基底的SERS增强性能的影响。结果表明,以785 nm激光作为激发光源时,检测到的氯霉素的拉曼信号最强。此外,研究了五种不同尺寸金纳米颗粒的SERS增强性能。结果表明,30 nm金溶胶对氯霉素的SERS增强性能最好。因此,选择785 nm激光作为激发光源,30 nm金溶胶作为SERS活性基底。利用罗丹明6G(Rhodamine 6G,R6G)溶液对金溶胶基底的SERS增强性能进行检测,结果显示,以30 nm金颗粒作为SERS活性基底时,可以检测到10-17 M R6G溶液的拉曼信号。此外,以30 nm金颗粒作为SERS基底时,可以检测到10-8 M氯霉素溶液的拉曼信号,检出限较低,该方法可以用于对微/痕量残留物的检测研究。以10-3M到10-8M氯霉素溶液测试数据为基础,做线性回归关系曲线,用于检测两个已知浓度的氯霉素眼药水,测试浓度与实际浓度非常接近。该结果表明,可以用该方法检测未知浓度的氯霉素眼药水。接下来,用该方法检测了一种未知浓度的氯霉素眼药水,并借助HPLC法进行验证,结果表明,两种方式检测到的氯霉素浓度一致,进一步验证了该方法检测未知浓度氯霉素溶液的准确性。本工作实现了 SERS光谱技术快速定量检测氯霉素。第三,设计并制备了 20nm@10nm,30nm@10nm,40nm@10nm 和50 nm@10 nm四种卫星状金纳米颗粒体系,利用卫星状金纳米颗粒良好的SERS增强性能,实现对氯霉素的快速定量检测。TEM照片显示,四种卫星状金纳米颗粒体系被成功制备,并且具有良好的分散性和均匀性。分别以四种卫星状金纳米颗粒作为SERS活性基底,对氯霉素进行检测。结果表明,50 nm@10nm卫星状金纳米颗粒基底的SERS增强性能最好。此外,根据四种基底的尺寸和结构,利用FDTD法对四种基底的电场强度进行实际模拟,结果显示,50 nm@10nm卫星状金纳米颗粒基底的SERS增强性能最好,和实际测试结果一致。以50 nm@10nm卫星状金纳米颗粒作为SERS活性基底,可以检测到10-6 M氯霉素溶液的拉曼信号,检出限较低,该方法可以用于对微/痕量残留物的检测研究。