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我国是一个渔业生产和出口大国,渔业养殖规模近三十年来呈现着逐年增长的趋势,渔药的使用在确保大规模水产养殖方面起到十分重要的作用,但渔药的过度、非法使用所引发一系列的食品安全问题,会对消费者的健康、社会安定团结和水产品的出口贸易等产生不利的影响。目前,针对这些药物的检测技术主要是液相色谱以及色谱-质谱联用法,但是这些方法的检测成本高、耗时长,往往不能满足大批量样品快速检测的要求。近年来,表面增强拉曼光谱技术(Surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)由于具有快速、准确和灵敏度高等潜力,在食品中有害化学物的快速检测方面得到了广泛的研究。SERS技术的发展与纳米基底的研发有密不可分的关系,纳米基底的形貌、尺寸和分散性都会对SERS增强效果产生重要的影响。本研究通过种子生长法合成三种不同长径比的金纳米棒(gold nanorods,Au NRs),结合SERS技术对四种鱼肉中的工业染料类药物残留问题进行检测,建立最小偏二乘(partial least squares,PLS)定量分析模型,探究SERS技术在工业染料类渔药及其代谢物中定量分析的可能性。在种子生长法中,通过调节辅助生长剂硝酸银的用量(50、240和480μL)控制生长了长径比分别约为2.2(50.8±3.1 nm,22.8±2.1 nm)、3.5(46.7±2.9 nm,13.3±1.1 nm)和2.0(35.5±2.9 nm,16.6±1.1 nm)的金纳米棒,实验显示生长液中过多的硝酸银含量会抑制金纳米棒的生长。以紫外可见光谱和透射电镜对三种金纳米棒的表面等离子激元共振和形貌特征进行了表征,并结合SERS探针分子孔雀石绿检测发现,长径比约为3.5的金纳米棒具有最佳的SERS增强效应,与其他两种金纳米棒相比,增强效应约为其1.5-2倍。以长径比约为3.5的金纳米棒为基底结合SERS对黑鱼、黄颡鱼、罗非鱼和青鱼的鱼肉中的孔雀石绿和亚甲基蓝进行了检测。结果表明,采用简化的前处理步骤,能在40 min内完成对鱼肉样品中孔雀石绿和亚甲基蓝的提取,达到较为理想的杂质消除的目的。对孔雀石绿和亚甲基蓝标准溶液的SERS最低检测浓度分别为0.1ng/m L和0.5 ng/m L。对鱼肉中两种药物的最低检测浓度则因鱼的品种不同存在差异,黑鱼中亚甲基蓝的最低检测浓度为5.0 ng/m L,黄颡鱼、罗非鱼和青鱼中亚甲基蓝的SERS最低检测浓度均为1.0 ng/m L,黑鱼、黄颡鱼、罗非鱼和青鱼中孔雀石绿的SERS最低检测浓度分别为1.0、0.5、0.3和0.5 ng/m L。建立了PLS定量分析模型对鱼肉提取液中的药物残留(亚甲基蓝:0-100 ng/g;孔雀石绿:0-20 ng/g)进行定量预测分析,孔雀石绿在四种鱼肉提取液中实际浓度与模型预测浓度间的R~2范围为0.883-0.972,均方根误差(root mean square error,RMSE)范围为0.807-2.780 ng/g,样品实际浓度的标准偏差与预测误差的标准偏差之间的比值(ratio of sample standard deviation to standard error of prediction,RPD)范围为2.388-4.776;亚甲基蓝在鱼肉提取液中实际浓度与模型预测浓度间的R~2范围为0.947-0.993,RMSE范围为0.811-10.80 ng/g,RPD范围为3.484-9.575。表明了SERS技术对鱼肉中孔雀石绿和亚甲基蓝定量分析的可行性。天青A、天青B和天青C是亚甲基蓝在鱼体中的三种代谢产物,以金纳米棒为增强基底对天青系列药物的标准溶液(0-30.0 ng/m L)以及罗非鱼鱼肉提取液中的药物残留(0-30.0 ng/g)进行了SERS分析,并建立PLS定量模型。在标准溶液中,天青A、天青B和天青C三种药物的最低SERS检测浓度分别为2 ng/m L、1ng/m L和1 ng/m L,三种药物最佳的PLS模型中R~2值范围为0.910-0.996,RMSE值范围为0.459-2.093 ng/m L,RPD值范围为3.715-16.918。三种药物的四个主要特征峰的强度与浓度间的线性模型中,天青A的R~2为0.920-0.965,RMSE为1.96-3.04ng/m L,RPD为3.79-5.88;天青B的R~2为0.864-0.926,RMSE为1.97-2.75 ng/m L,RPD为2.82-3.94;天青C的R~2为0.951-0.996,RMSE为0.41-1.58 ng/m L,RPD为4.91-18.93。三种药物在罗非鱼提取液中的SERS最低检测浓度均为2 ng/g,采用PLS模型对三种药物的浓度进行预测,结果表明,天青A、天青B和天青C中最佳模型的R~2分别为0.993、0.997和0.974,RMSE分别为0.80、0.51和1.65 ng/g,RPD分别为14.40、22.82和6.98,达到了较为理想的定量预测结果。本研究合成了的金纳米棒作为SERS增强基底,通过优化SERS测试条件,对不同种类的鱼肉中孔雀石绿、亚甲基蓝及其代谢物进行了SERS分析,建立了鱼肉提取液中药物残留的快速分析方法。研究发现SERS技术结合化学定量分析模型,在一定浓度范围内能实现对渔药痕量残留的准确定量分析,为水产品中药物残留的快速定量检测提供了一种极具潜力的方法。