[發明專利]一種電壓驅動固相微萃取-拉曼光譜聯用超快速檢測抗生素類物質的方法及裝置

有效

• 申請號: 201811356564.3
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109164087B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 占金華;關琪;張曉麗
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N1/34
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種電壓驅動固相微萃取?拉曼光譜聯用超快速檢測抗生素類物質的方法，該方法包括：以金納米顆粒包裹多孔銀絲為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑電極為對電極組成電極系統，將電極系統置于待測水樣中，對電極施加?0.05～?0.2V的電壓，在電壓驅動下水樣中抗生素類物質快速富集到工作電極，實現原位固相微萃取，利用拉曼光譜儀對工作電極表面激發照射，進行拉曼光譜檢測，本發明的方法提高了待測物在水樣中的擴散速率，金納米顆粒包裹多孔銀絲對抗生素類物質具有專一性，從而定向選擇性富集到工作電極，極大地提高了富集檢測速度，實現快速現場檢測與水樣污染物監測中的實際應用。

技術領域

本發明涉及一種電壓驅動固相微萃取-拉曼光譜聯用超快速檢測抗生素類物質的方法及裝置，屬于分析化學技術領域。

背景技術

隨著健康水平的日益提高和新型藥物不斷投入臨床應用使人們對抗生素的依賴越來越強，無論抗生素的種類還是數量都呈逐年增加的趨勢，在實際使用過程中，抗生素在人體或動物體內只有部分能夠代謝，10～90％的抗生素未能代謝，而是以母體結構形式通過尿液或糞便排出體外。因此，抗生素的大量使用不可避免地導致其通過多種途徑進入環境。越來越多的研究發現環境中的抗生素對環境生物具有一定的毒性，環境中的抗生素已逐漸成為公認的新型污染物，對環境中抗生素的檢測已經是目前國內外環境檢測、治理和評價的重要內容。

目前，抗生素的檢測主要有氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法、液相色譜-質譜聯用法。但是由于水環境基體較為復雜，包含多種有機物質或干擾離子，色譜在抗生素定性和定量上存在一定難度，色譜-質譜聯用較之氣相色譜和液相色譜，色譜與質譜聯用技術可較好地完成復雜樣品的定性和定量，然而由于環境中存在大量的有機質，背景干擾較嚴重，相同分子量的物質種類仍然很多，所以易造成測定結果的假陽性。

固相微萃取(SPME)是一種基于萃取涂層和樣本間吸附和解吸平衡的樣品預處理技術。由于其靈活性的設計,可能的自動化、高效、快速、無溶劑的特點，可以與包括色譜、質譜和光譜類等檢測技術聯用得到廣泛的應用。

其中拉曼光譜是一種具有指紋效應的分子振動光譜技術。表面增強拉曼散射(SERS)是指當一些分子被吸附到某些粗糙金屬(Au、Ag、Cu等)表面時，它們的拉曼散射強度會得到極大地增強，從而實現超靈敏的痕量分析檢測。由于SERS技術快速靈敏的特點，廣泛用于食品安全、生物檢測等方面。

SERS檢測技術中，SERS活性基底的選擇和制備成為獲得高質量SERS信號的關鍵。制備一種活性基底，在增強拉曼信號的同時，富集水體中具有疏水基團的抗生素分子，從而獲得更強的抗生素分子的拉曼信號。

目前的活性基底(萃取探頭)多為表面設置有一定厚度涂層的金屬絲，該活性基底的涂層大部分是采用浸泡或聚合方式包覆在金屬絲外表面，此種方式制得的萃取探頭夾雜雜質，不純凈，分布不均一，導致分析物無法大量富集，影響檢測結果效率及結果，另外，由于水體中的有機物種類繁多，現有的固相微萃取和表面增強拉曼光譜技術能實現對環境有機污染物分析檢測，但無法對抗生素類物質進行專門檢測。再者，現有的直接的固相微萃取與表面增強拉曼光譜聯用利用自由擴散富集待測物，自由擴散富集的方式往往需要好幾個小時，耗時長，不利于現場的原位監測與檢測。

發明內容

基于以上現有技術存在的不足，本發明提供一種電壓驅動固相微萃取-拉曼光譜聯用超快速檢測抗生素類物質的方法及裝置。本發明的方法，操作簡單、分析速度快、靈敏度高、檢測周期短且可循環利用，萃取探頭可以快速的富集抗生素類物質，可以使待測物不發生氧化還原的情況下定向快速富集到具有萃取功能與拉曼光譜表面增強效應的工作電極表面從而實現超快速的原位分析檢測。

術語解釋：

萃取絲：也即金納米顆粒包裹多孔銀絲(固相微萃取探頭)。

本發明是通過如下技術方案實現的：