便携式拉曼光谱仪运用拉曼表面增强技术(SERS)在毒品尿液的快检运用
分类:科研在线 发布时间:2019-09-03 16:14:32
近年来SERS技术迅速发展,对待测样品的检测用量可以从低至几毫克甚至微克量级,对于涉毒人员的检测,采集的样品形式也多样化,一般在人体的尿液、毛发、血液和唾液等可以检测到毒品的存在。

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毒品给社会带来巨大的危害,造成了社会财富的巨大损失和浪费,而且毒品引发了各种违法犯罪的活动,严重扰乱社会治安。长期以来,国家社会为遏制毒品蔓延、打击毒品走私做出了不懈努力,并在一些领域取得明显进展,但新型毒品的出现,使得禁毒执法难度更大。

  近年来SERS技术迅速发展,对待测样品的检测用量可以从低至几毫克甚至微克量级,对于涉毒人员的检测,采集的样品形式也多样化,一般在人体的尿液、毛发、血液和唾液等可以检测到毒品的存在。由于人体尿液易于采集,且有一定的通用性,选择人体尿液作为检测样本。

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  另外,由于具有体积较小、便于携带等特点,使得便携式拉曼光谱仪可以用于现场检测,同时,近年来,便携式拉曼光谱仪得到了快速发展,已广泛应用于高分子材料、化学研究、生物医学、药品检测等领域,因此也为其用于毒品的现场检测提供了可能。

  我们利用对合成的金纳米颗粒进行改性并进行组装得到的SERS基底,并通过对公安部门提供的疑似吸毒人员尿液中的毒品进行快速分离和提纯,然后结合便携式拉曼光谱仪进行快速检测,对疑似吸毒人员人体尿液中是否含有毒品及毒品种类进行判断,为公安和司法部门执法提供初步参考。

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  图4是不同浓度冰毒水溶液的SERS谱图,浓度分别为20pm,10ppm,500ppb和100ppb。从谱图中可以看出该AuNPs自组装结构基底用于冰毒检测亦具有较高的灵敏度,对冰毒水溶液的检测能达到100ppb量级。冰毒的指纹特征峰在谱图中也能清楚的被识别,其中1000cm-1是冰毒分子苯环呼吸振动模式,1205cm-1是phenyl-C伸缩,1028cm-1是苯环上的C-H变形振动峰。

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  图5中显示了以 AuNPs自组装结构为基底,对尿液中不同浓度冰毒进行检测的SERS谱图,加入冰毒浓度分别为20ppm,10ppm,5ppm,1ppm 和500ppb,以及与尿液中不加冰毒的空白样品进行对比。通过对比我们以看出,冰毒的指纹特征峰清晰可见(1001cm-1、1205cm-1、1028cm-1),检出限能达到ppb数量级,检测的灵敏度较高,初步说明了人体尿液中不同浓度的冰毒基于便携式拉曼光谱仪的SERS检测的可行性。

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