近年来,随着抗生素在畜牧业中的广泛应用,抗生素残留问题日益突出,其中氟喹诺酮类抗生素(如环丙沙星)在牛奶中的残留尤其令人担忧。长期食用含有抗生素残留的牛奶,会对人体健康造成潜在危害,例如引发耐药性、影响儿童生长发育等。
为了保障食品安全,及时检测牛奶中的抗生素残留至关重要。传统检测方法,如高效液相色谱法,虽然灵敏度高,但操作复杂、耗时较长,难以满足快速检测的需求。为了解决这一问题,鉴知技术研究团队开发了一种基于手持式拉曼光谱仪的快速检测牛奶中环丙沙星的方法,为食品安全监管提供了新的技术手段。
图 快捷的样品前处理步骤(a)及实际样品测试谱图(b)
该方法首先利用蛋白质沉淀法处理牛奶样品,然后将上清液与金纳米颗粒混合,利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术进行检测。手持拉曼光谱仪具有便携、操作简单、检测速度快等优点,仅需10分钟即可完成整个检测过程。
研究人员利用该方法对牛奶样品进行检测,结果显示,环丙沙星的特征峰在1266 cm-1处,其强度与环丙沙星的浓度呈线性关系。该方法的检测限为0.25 μg/mL,与实验室技术相当,能够满足实际检测需求。与传统的检测方法相比,该方法具有以下优势:
• 快速高效: 整个检测过程仅需10分钟,能够满足快速检测的需求。
• 操作简便: 无需复杂的样品前处理步骤,操作简单易学。
• 便携性强: 手持拉曼光谱仪体积小巧,便于携带,可现场进行检测。
• 成本低廉: 与传统方法相比,该方法成本低廉,更适合大规模应用。
这项研究成果为牛奶中环丙沙星的快速检测提供了一种新的技术手段,有望在食品安全监管领域得到广泛应用,为保障公众健康贡献力量。该方法还有望扩展应用于其他抗生素的检测,例如恩诺沙星、诺氟沙星等。
食品安全关乎民生,抗生素残留问题不容忽视。北京鉴知技术有限公司手持拉曼光谱仪作为一种快速、便捷的检测技术,有望在食品安全监管领域发挥重要作用,为保障公众健康保驾护航。
北京鉴知技术简介:
北京鉴知技术有限公司是一家以光谱检测技术为核心的专业公司。基于高灵敏度拉曼光谱技术及智能定量算法,开发了在线气体分析仪和在线拉曼分析仪,已在精细化工,生物制药,钢铁冶金等行业的工艺在线监测中大量使用,为用户显著提升工艺效率和产能。
常见问题:
问:拉曼光谱检测时,荧光干扰的本质是什么?
答: 荧光干扰源于样品分子受激光激发产生的、强度远超拉曼信号的宽波段背景光发射。这种背景噪声会抬高光谱基线甚至完全淹没微弱的拉曼特征峰。
问:为什么近红外激光能有效降低荧光干扰?
答: 近红外激光光子能量较低。大多数荧光物质的电子跃迁需要较高能量(对应短波长可见光激发)。使用长波长激光(如785nm, 1064nm)可避免激发荧光跃迁,显著减弱背景噪声。
问:表面增强拉曼散射(SERS)如何同时解决弱信号和荧光问题?
答: SERS通过特定金属纳米结构产生局域电磁场增强效应,将拉曼信号放大百万至百亿倍。同时,分子吸附在金属表面可改变其电子态或促进能量转移,有效淬灭荧光发射,实现对目标分子拉曼信号的“选择性放大”。
本文总结:
拉曼光谱仪作为无损检测的利器,其核心价值在于零接触、零样品破坏前提下获取物质的分子指纹信息。理解其基于激光诱导分子振动能级跃迁的原理,是认识其无损本质的关键。然而,荧光干扰曾是阻碍其高灵敏度应用的普遍难题。通过采用近红外激光激发避其锋芒、利用SERS技术实现信号指数级倍增与荧光淬灭、结合时间门控技术精准捕获瞬态拉曼信号,三大策略有效克服了这一瓶颈。技术的革新极大拓展了拉曼在痕量毒物筛查、生物标记物超敏检测、活体深层分析等领域的边界,使其在探索物质微观世界的无损检测能力不断增强,为科研与产业实践提供了更锐利的“分子之眼”。