表面增强拉曼光谱在色素检测中的研究文献综述

 2023-12-05 16:14:08

文献综述

随着合成色素[1-4]在食品行业中的广泛应用,食品安全问题也日益凸显,其中违规添加色素事件更是屡见不鲜。国家对可食用色素的种类、用量及适用范围均有严格的规定,且工业色素是不允许使用的,因其会导致癌变,严重危害人类身体健康。因此,对食品中色素的快速检测成为了当前的研究热点。而现有的常用检测方法往往具有操作复杂、分析速度慢、成本高、损伤样品等缺点,这就要求我们发展更先进的食品分析快速检测方法。表面增强拉曼散射(SERS)光谱[5,6]是一项及其重要的现代分子光谱技术,对其SERS增强机理的探究自上个世纪70年代被英国南安普顿大学的Martin Fleischmann 发现以来一直都是表面科学领域的热点。它的灵敏度极高,在分子水平上就能给出关于物质的结构以及吸附状态等多方面的信息。SERS技术未来的发展趋势主要包括对表面增强拉曼机制的进一步探索;SERS活性基底的研制和优化,并进一步商业化和标准化;样品前处理的进一步简化和检测速度的进一步提髙 ;进行商业化仪器研发使用便携式拉曼进行现场实时原位分析;探索SERS与其他分析方法的联用,从而扩大其应用范围。不仅如此,针对食品分析快速检测方面,还应重点解决SERS 方法重现性和稳定性较差的问题,并通过衍生进一步拓展其在该领域的应用范围,建立起通用的食品添加剂快速检验方法,从而实现技术更大范围的市场推广。

林爽等人通过制备均匀、稳定以及高灵敏度的 SERS 滤纸基底,实现了对简单食品基质和复杂食品基质中违禁色素的检测,验证了 SERS 方法在食品中违禁色素检测方面的准确性和可靠性[7]。张丽冰等人用SERS 法对食品中的碱性嫩黄Ⅱ、碱性橙Ⅱ等进行了定性和定量研究,以期为快速有效地检测食品中的色素提供一个可行的办法[8]。陈婷等人通过制备两种核壳纳米材料 SERS 基底,以食品中常见的违禁使用色素为目标物,建立了快速筛查的 SERS 检测方法[9]。张锦等人通过制备银化微孔滤膜材料 SERS基底,为以后在检测食品中的色素提供了一种有效而快捷的方式[10]。林翔,哈斯乌力吉等通过液/液界面自组装技术制备得到灵敏度高、均匀性好、价格低廉的表面增强拉曼光谱SERS滤纸基底,为饮料中添加色素的现场实时检测提供了一种简便快速高效的检测方式,可用于饮料的质量控制及市场监控[11] 。Xie等以多孔单层材料与经典的金纳米粒子和红色素为研究对象,研制了一种新型的SERS基底。该方法简单、稳定性好,为快速筛选禁用色素提供了良好的理论依据[12]。Del Puerto等利用离子液体(BMIMCl和TBAN)作为分散剂,在Cu电极上进行了QAQ在水溶液中的电化学SERS实验,得到一种与现代艺术品相关的不溶性合成有机色素--醌醌(QAQ)的SERS检测[13]。Van Elslande等通过对不同来源(动植物)染料的涂料和化妆品的显微样品进行了常规微拉曼光(MRS)的测试,研究了一种不需要溶剂萃取、在很少或根本不取样的文化遗产物品异质矩阵中直接识别有机色素的方法[14]

本研究拟制备金纳米颗粒薄膜材料 SERS 基底,以食品中常见的违禁使用色素为目标物,探索建立适合快速筛查的 SERS 检测方法。对色素进行定性和半定量分析,尝试对单组分和多组分进行有效分辨,为食品违禁添加的现场监管提供技术保障。

参考文献:

[1]欧盟全面禁用6种食品色素[J]. 现代食品科技, 2008, (06): 512.

[2]杨喜花, 陈敏. 胭脂红在肉制品中的安全问题[J]. 肉类研究, 2005, (05): 22-23.

[3]蔡智鸣, 曾盈, 史馨等. 上海市售食品中人工合成色素胭脂红的HPLC测定[J]. 同济大学学报(医学版), 2006, (02): 78-80.

[4]晏立新. 食用合成色素的检测方法[J]. 职业与健康, 2006, (20): 1662-1664.

[5] Raman, C. V.; Krishnan, K. S. Nature. 1928, 121, 50.

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