應用背景

農業(yè)中常用的有機磷類農藥，辛硫磷、乙酰甲胺磷等，該類農藥對危害花農作物的多種鱗翅目害蟲有良好的作用效果，但它們屬于神經(jīng)毒物，會YZ血液和組織中乙酰膽堿酯酶的活性，如果殘留在果蔬表皮，被人體吸收，將引起zhong樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒。因此對流入市場的蔬菜和瓜果，進行農藥殘留的檢測是直接關系到人身健康的重要項目。

目前的挑戰(zhàn):

食品上殘留的農藥如果被人食用，這些藥物的毒性將危害到人體的健康。農藥通常是分子結構復雜的有機物，一般需要復雜的前處理和后期分析手段，測試時間長的問題。

目前常用的傳統(tǒng)檢測方法有波譜法和色譜法。波譜法是根據(jù)物質中的某些官能團或水解、還原產物與特殊的顯色劑在特定條件下發(fā)生氧化、磺酸化、酯化、絡合等化學反應，產生特定波長的顏色反應來進行定性或定量測定；但是波譜法是一種間接測量的方法，反應條件等的改變對測量結果的影響較大。色譜法是利用不同樣品與固定相和流動相之間的作用力，如分配、吸附、離子交換等的差別來對樣品的組成進行判別，當建立物質標準譜后可進行定量測定。雖然其靈敏度高、準確性好,但耗時耗力、成本昂貴、對樣品的凈化要求苛刻,難以實現(xiàn)大批量飼料及水產品中違禁藥物的快速定性篩選,因此研究一種快速、靈敏的檢測方法十分必要。

海洋光學解決方案：

相對于色譜檢測方法和其他分離方法，拉曼光譜法作為一種快速、無損、安全的檢測技術，具有快速正確、重現(xiàn)性好、樣品前處理簡單、緊湊便攜、適用廣泛等特點，已經(jīng)在檢測有害非法添加物、超量超范圍使用添加劑(如食品中的合成色素等)、水果蔬菜的農藥殘留、篩檢摻假食品(假如汁飲料摻假等)等食品安全檢測領域發(fā)揮著積極的作用

SERS可以提供一種快速的、原位檢測的替代方法用來檢測辛硫磷、乙酰甲胺磷等農藥。

海洋光學的Accuman-SR510便攜式拉曼光譜儀結合納米金表面增強技術是一款非常適用于此場景的快速檢測設備，據(jù)此我們對果蔬種植中常用的農藥進行了常規(guī)拉曼光譜和表面增強拉曼光譜的檢測。   

 實驗方法與原理：

儀器的測量原理是基于物質分子鍵的振動與入射光的相互作用所產生的拉曼散射效應，所測得的光譜信息直接反映了物質分子結構的指紋特征。如前所述，需要進行檢測的非法添加物質，通常是結構復雜的有機物，分子鍵類型豐富決定了其具有豐富的拉曼光譜譜圖。

我們使用海洋光學便攜式拉曼光譜儀785nm ACCUMAN SR=510測試拉曼光譜，激發(fā)光ZD功率為350mw；積分時間設置為10~15s，將待測溶液滴加在SERS芯片上，SERS芯片放在定制的采樣附件里。儀器配置如下圖所示：

便攜式拉曼ACCUMAN SR-510 Pro

納米金SERS芯片

我們的SERS基底采用創(chuàng)新技術制造，使您可以進行SERS快速和重復測量，從而對SERS活性的樣品進行定性分析和定量分析。

測試結果

1.乙酰甲胺磷、戊菌唑、噻蟲嗪粉末的拉曼譜圖

從測試結果來看，乙酰甲胺磷、戊菌唑和噻蟲嗪粉末樣品具有顯著的拉曼特征峰，但光譜具有較高的熒光背底，可采用Accuman SR-510自帶采譜軟件Accuram對測量結果進行熒光背底的去除。

2. 辛硫磷溶液

辛硫磷是一種有機磷類農藥，適合于FZ地下害蟲，對危害花生、小麥、果樹等農作物的多種鱗翅目害蟲有良好的作用效果，但其能YZ膽堿酯酶活性，如果食用將對人體造成危害。本次實驗對30%濃度的辛硫磷溶液進行表面增強拉曼光譜檢測。我們將辛硫磷溶液滴加在SERS芯片上，SERS芯片放在定制的采樣附件里，使用海洋光學便攜式拉曼光譜儀785nm ACCUMAN SR=510測試拉曼光譜，激發(fā)光ZD功率為350mw；積分時間設置為10~15s，下圖顯示了辛硫磷的測試結果：

辛硫磷表面增強拉曼譜圖

從測試結果來看，辛硫磷樣品的拉曼光譜具有較高的熒光背底，可采用Accuman SR-510自帶采譜軟件Accuram對測量結果進行熒光背底的去除。

去除熒光背底后的辛硫磷表面增強拉曼譜圖

我們可以清晰地看到，30%辛硫磷在試劑瓶中的信號很弱，特征的拉曼峰都沒有出現(xiàn)，而經(jīng)過納米Au SERS基底增強后，信號得到了顯著增強，特征峰清晰可見。

應用前景

此次實驗將便攜式拉曼光譜儀Accuman SR510結合納米Au表面增強基底，實現(xiàn)了對于低濃度樣品孔雀石綠的檢測，同時也實現(xiàn)低濃度有機磷農殘和極低濃度偶氮類有機物的檢測，在建立內標、外標或者統(tǒng)計模型后，可進行半定量的分析，很好的驗證了方案的可實施型。

海洋光學同時可以提供金、銀納米顆粒制備的表面增強拉曼光譜基底（簡稱為SERS），可使樣品分子的拉曼信號得到顯著增強，該項技術已經(jīng)得到可靠的論證。我們的 SERS可以實現(xiàn)典型應用包括：禁止食品成分如三聚氰胺，孔雀石綠，羅丹明和殺蟲劑的精確識別。

高性能便攜式拉曼光譜儀配合表面增強技術可以在食品中農殘的檢測的應用是有非常廣闊的前景。

標簽：攜式拉曼光譜儀農殘鑒定