[发明专利]基于表面增强拉曼光谱的高效液相色谱检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于在线分析检测技术的领域，具体涉及一种基于表面增强拉曼光谱的高效液相色谱检测装置。

背景技术

1960年，为了分离蛋白质、核酸等不易气化的大分子物质，气相色谱的理论和方法被重新引入经典液相色谱。1971年，科克兰（Kirkland）等人出版了《液相色谱的现代实践》一书，标志着高效液相色谱法（HPLC）正式建立。

经过几十年的发展，由于高效液相色谱法具有较高的分离效率、很好的选择性、较高的检测灵敏度以及广阔的应用范围，已经成为化学及相关领域不可缺少的分析检测工具。与气相色谱法相比，高效液相色谱不受试样的挥发性和热稳定性限制，应用范围广；流动相种类多，可通过流动相的优化达到高的分离效率；一般在室温下分析即可，不需高柱温，从而适用于分析高沸点、大分子、强极性、热稳定性差的化合物。

虽然高效液相色谱具有以上诸多优点，但不可避免的仍存在一些不足，如无法对不同化合物的结构特点进行鉴别、多种不同化合物可能具有相同的保留时间等，由此引起了科学家们对高效液相色谱检测器的拓展研究，例如目前普遍应用的高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）联用技术，其核心便是为高效液相色谱提供后续的化合物结构鉴别手段。

表面增强拉曼光谱(SERS)作为最灵敏的检测技术之一，已在众多领域受到关注（参见文献：Nature Biotechnology 26, 83–90 (2008)）。实现SERS高灵敏度检测的关键是制备增强能力强、稳定性能好的表面增强拉曼活性基底，一方面可以获得灵敏、稳定的SERS信号，拓展SERS的应用范围，另一方面还可以奠定定量测定的依据（参见文献： Physical Review E 62, 4318–4324 (2000)）。而作为SERS增强中的关键，纳米粒子的形貌特点及其排布决定了增强性能的优劣。在常见的构建纳米器件的方法中，有一种高效、快速且低成本的“自下而上”的纳米粒子组装方法，即纳米粒子的自组装。其主要原理在于通过与双官能团分子的作用，使其一端与基底紧密连接，而另一端的官能团又能与纳米粒子表面产生化学或静电作用力，从而在基底表面形成一层纳米粒子覆盖膜。通过纳米粒子的二维或三维的组装结构,能够得到一定意义上的均匀而稳定的SERS基底。

因此，需要研究通过特殊表面增强基底的制备，提供一种能够实现将表面增强拉曼光谱作为高效液相色谱的新型检测器，从而在简单的实验条件下，完成对高效液相流出液中分子的识别功能，以满足高效液相色谱具有更广泛的应用范围。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有高效液相色谱检测在对化合物结构鉴别方面存在的不足，提供一种能够得到某些所含分子的特征振动信号，达到鉴别分子结构功能的基于表面增强拉曼光谱的高效液相色谱检测装置。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种基于表面增强拉曼光谱的高效液相色谱检测装置，它包括高效液相色谱仪、拉曼光谱仪；在高效液相色谱仪的样品流出端口通过管道与检测管的进口端连接，检测管的出口端通过管道与拉曼光谱仪的样品入口端连接；所述的检测管为金纳米粒子修饰的玻璃管，制备方法为：将水洗后的玻璃管置于H₂0、NH₄OH和H₂O₂ 的混合溶液中，按体积比，H₂0：NH₄OH：H₂O₂为5:1:1，在温度为60～80℃的水浴条件下活化处理0.5～1小时，得到偶联氨丙基三甲氧基硅烷分子的玻璃管；再将玻璃管置于金溶胶溶液中浸泡10～12小时，金纳米粒子固定于玻璃管内壁，经清洗得到表面增强拉曼光谱检测管；所述金溶胶溶液中金粒子的平均直径为45～65nm。

本发明的一个优选方案是所述玻璃管的内径为0.91～1mm，壁厚为0.1～0.15mm，管长为80～120mm。

本发明技术方案还包括用上述装置进行检测的方法，包括如下步骤：

1、待检测样品经高效液相色谱的进样器进入色谱柱，经泵的调节将流动相连续通过色谱柱，洗脱吸附于色谱柱上的溶质分子；

2、得到的洗脱液进入高效液相色谱所配备的紫外检测器，实时检测流出液的紫外吸收信号；

3、将高效液相色谱仪流出端口流出的待检样品经内壁固定金纳米粒子的检测管后进入拉曼光谱仪，通过检测待检化合物表面增强谱图中振动峰的拉曼位移与强度，得到待检测化合物的结构及浓度。