植物生物质还原法制备高SERS活性贵金属纳米基底及水产品禁用氟喹诺酮检测应用研究

A substrate with good performance is a prerequisite for obtaining high Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) detection signals. Noble metal nanoparticles are the most commonly used substrates. In our previous work, gold nanoparticles with different morphological characteristics and SERS activities were synthesized under different pH by the biomass of Lilium casa blanca. Based on our previous research, in this project, noble metal nanoparticles SERS substrates with high activities are synthesized by plant biomass reduction method. The mechanisms of nanoparticle formation are illustrated as well. Later on, a SERS detection method on the detection of banned fluoroquinolones in aquatic products are established by combines magnetic separation technology and aptamer technology.Through the research of this project, the applicant hopes to obtain the growth mechanism of high activity SERS substrate based on plant biomass reduction method and establish a rapid and sensitive detection method for fluoroquinolone in aquatic products.The research results of this project can provide technical supports for the development of real-time rapid detection methods for veterinary drug residues in aquatic products.

性能良好的基底是获得较强表面增强拉曼散射（SERS）信号的先决条件。贵金属纳米粒子是最常用的基底，申请人前期利用植物生物质还原法，以天然植物生物质香水百合为原料，在不同pH下合成金纳米粒子，发现其具有不同形貌特征，并表现出不同的SERS活性。本项目在前期研究的基础上，以植物生物质还原法制备高活性贵金属纳米基底，阐明并验证纳米粒子生成机制，并结合磁分离技术和适配体技术，建立了水产品中禁用氟喹诺酮类兽药SERS快速检测方法。通过本项目的研究，申请人希望能获得基于植物生物质还原法制备高活性SERS基底的生长机制，并建立起水产品中禁用氟喹诺酮的快速灵敏检测方法。项目的研究结果为水产品中兽药残留实时快速检测方法的开发提供技术支持。

性能良好的基底是获得较强表面增强拉曼信号的先决条件。通过本项目的研究，获得了具有高SERS活性的rGO-AuNPs复合纳米材料的绿色合成方法，通过优化实验条件及增强因子的测定得到最佳反应条件，并结合各种表征手段明确其生长机制，植物生物质在反应中前后还原石墨烯与氯金酸，金纳米粒子在石墨烯层状结构上成功生长；初步建立了以低共熔溶剂为提取剂的淡水鱼中喹诺酮类兽药提取方法，并用于实际检测中。相比于以往的前处理方法，极大的缩短了提取时间和提取难，同时DES使用体积少，且绿色安全，对鱼类样品中的氟喹诺酮类药物具有较高的溶解度，在淡水鱼中喹诺酮类抗生素的常规检测中具有很高的应用潜力。基于SERS热点效应与核酸适配体的特异性结合能力，本项目成功建立了基于rGO-AuNPs复合纳米材料的氧氟沙星快速检测方法。将核酸适配体与拉曼检测方法相结合，能够快速、简便地实现氧氟沙星含量的检测，且检测的灵敏度高、特异性强，因此在检测方面具有较好的应用前景。通过本项目的研究，项目组已在相关领域学术期刊发表论文3篇，其中SCI论文2篇，中文核心论文1篇。另外，在本项目的支持下，培养硕士研究生3名，其中毕业硕士研究生1名。