[發明專利]使用表面增強拉曼光譜的分析方法及用于所述方法的組合物

在審

• 申請號: 201580056117.4
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN107076674A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: A·麥克林托克
• 申請（專利權）人: 莊信萬豐股份有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;B82Y30/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 王長青

本發明涉及分析組合物的方法。更特別地，本發明涉及確定物質中存在或不存在化合物，特別是存在或不存在出于鑒別的目的已添加至物質的標簽劑化合物。在特別的形式中，本發明涉及定量或半定量分析組合物，特別是用于確定物質中的化合物的量，目的在于鑒別所述物質和評價物質從其原始組成發生改變的可能性。

許多化合物作為用于液體和固體物質的標示物或標簽劑的用途是公知的。已將熒光染料用于許多應用，將經標示的物質的樣品的熒光特性用于確定物質中的標簽劑的存在和濃度。其它已知的標簽劑包括生物化合物，特別是DNA和寡核苷酸以及磷光體。這些標簽劑的典型應用是在標記液體如烴燃料方面，從而在供應鏈中的后續的點鑒別所述液體。這可以由于操作原因，例如以協助區分一個等級的燃料與另一燃料，或出于其它原因，尤其是為了保證燃料質量，阻止和檢測摻假，和為了提供核查正確納稅的手段而完成。除燃料以外，可以標記許多其它產品如藥品、農業化學品、化妝品、例如香水，以鑒別在特定來源生產的產品，其可以被認證為特定標準或作為原始的高價值產品的品牌或出于其它目的。

提供難以由未經授權的人員復制而由授權的人員可容易鑒別和量化的標簽劑的問題已經以許多方式得以解決。一些現有方法包括借助于萃取至極性液體中或固體吸收劑上從液體中分離標示物化合物。例如，US5,358,873描述并要求保護通過用羅丹明染料標記，然后在包含少量未結合的快速色譜級二氧化硅的小瓶中振搖可疑燃料的小的樣品來檢測汽油摻假的方法。可疑的樣品中的羅丹明標示物染料的存在將所述二氧化硅著色成紅色。US 4,659,676、US 2,392,620和US 4,735,631描述了用于燃料標記和分析的其它方法。

已描述DNA用作許多產品的標簽劑，然而定量檢測核酸，例如使用雜交或定量PCR方法對于支持將其用作其中要求通過標簽劑濃度方面的相對小的差異的檢測來檢測稀釋或摻假的產品的標示物而言并非足夠再現的。

SERS(表面增強拉曼光譜)是一種分析方法，其中某些金屬的表面增強了吸附至這樣的表面上或位于靠近這樣的表面附近的化合物的拉曼光譜。所述效應有時被稱為等離激元效應并且所述表面可以被稱為等離激元表面。公知的等離激元材料包括金、銀和銅。在它們的拉曼信號方面顯示出這樣的增強的化合物被稱為“SERS活性”化合物。可以將拉曼光譜的增強在SERS活性化合物以不可通過其它方法(例如非增強拉曼光譜法)檢測的濃度存在時用于檢測所述化合物。當SERS活性化合物接近多于一個表面時，等離激元效應增加。出于該原因，等離激元表面傾向于具有粗糙或有規律的輪廓。替代性地，當使用等離激元材料的膠體納米顆粒進行SERS時，等離激元效應和因此的SERS增強通過膠體顆粒的聚集而增強，從而使得SERS活性化合物的分子可以受益于接近兩個或更多個顆粒。當在本說明書中提及SERS時，意在包括表面增強光譜(SES)的其它形式如SERRS(表面增強共振拉曼光譜)。為了簡潔，這些方法將被全部稱為SERS。

WO2008/019161描述了采用表面增強拉曼光譜(SERS)標記物的燃料鑒別方法。該方法包括具有已知拉曼光譜的物質與一定量的燃料的聯合。在一個實施方案中，可以將包括SERS活性核的納米顆粒與燃料供給混合。在替代性實施方案中，可以將包括拉曼活性報道分子的SERS活性染料與一定量的燃料混合。如果將所述一定量的燃料用拉曼活性染料標記，則鑒別所述一定量燃料的方法可以包括向燃料的樣品混入拉曼增強性金屬顆粒的膠體，然后獲得與所述標記物有關的拉曼活性報道分子的拉曼光譜。合適的金屬包括，但不限于金或銀。替代性地，可以使一部分樣品與SERS活性物質關聯。盡管在WO2008/019161中描述了程序的半定量實例，但是已發現標記物的SERS響應易于變化，使得結果由于非再現性而包括明顯的不確定性。WO2012/052779描述了通過以特定方式使用內標定量檢測標簽劑的改進的方法。本領域中的進一步改進仍然是可取的。

根據本發明，提供了包括具有等離激元表面的固體核、SERS活性化合物和殼的SERS顆粒，所述殼包封所述固體核和所述SERS活性化合物；其特征在于所述固體核包括各向異性成形的納米顆粒。

根據本發明，進一步提供了評估組合物中的SERS活性分析物化合物(SAAC)濃度的方法，包括以下步驟：

a)獲得所述組合物的樣品；

b)使所述樣品與多個SERS顆粒接觸，每個SERS顆粒包括：

i.包括具有等離激元表面的納米顆粒的核，

ii.鄰近所述等離激元表面的SERS活性內標化合物(SAISC)，和