[发明专利]基于固有内标表面增强拉曼散射基底的定量分析方法

说明书

本发明公开了一种固有内标表面增强拉曼散射基底和基于固有内标表面增强拉曼散射基底的定量分析方法，其定量分析方法包括以下步骤：a.制备固有内标表面增强拉曼散射基底；b.绘制标准曲线；c.将待测样品溶液滴加到固有内标表面增强拉曼散射基底表面，直接检测待测物和内标物的SERS信号；d.将步骤c得到的信号与标准曲线比较，得到待测物的含量。本发明与传统内标法相比，消除了外添加的内标物与待测物对基底同一作用位点的竞争吸附，使得内标物能更好地校正受测试环境影响的待测物信号，使得定量结果重现性好，准确度高。

技术领域

本发明涉及一种固有内标表面增强拉曼散射基底，尤其是涉及基于固有内标表面增强拉曼散射基底的定量分析方法。

背景技术

表面增强拉曼光谱较传统的拉曼光谱拥有极高的灵敏度。可以在很短的时间内提供目标分析物的丰富结构信息，在定性定量分析检测分析物方面具有巨大的应用潜力。目前，已有大量的报道将表面增强拉曼光谱技术应用于食品、药物、环境、生物、炸药样品定性定量分析中。然而，在实际应用过程中，由于复杂基质干扰、分子状态改变、仪器参数波动等影响常使得定量分析结果重现性差，准确度低。因此，如何提高表面增强拉曼光谱定量分析准确度和可信度仍然是一个巨大挑战。

一方面，均匀稳定的SERS增强基底是SERS定量分析的前提。目前已开发出许多性质优良的SERS基底，如常用的贵金属纳米溶胶。然而，溶胶类基底保质时间短、易发生团聚，不适用于实际复杂基质样品的分析。因此研制一种稳定性好、不易团聚且“热点”分布均匀的增强基底是十分必要的，而固相SERS活性基底可以基本满足上述要求。另一方面，提高实际样品分析中SERS定量的精确度的关键在于选择适当的校准方法。外标法和内标法是表面增强拉曼光谱定量分析常见的两种定量方式。外标法适用于大量的样品分析，可以在短时间内得到定量的结果。然而外标法中，校正曲线源于与实际样品不同的基质，校准结果的准确性不高。传统的内部校准方法将内部标准物质加入实际样品溶液中，可以一定程度上减少样品基质对结果的影响。但是在大多数情况下，直接添加 到测试体系的内部标准物质易引发同目标物的竞争性吸附，由此可能造成假阳性结果。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种含固有内标的表面增强拉曼散射基底来解决制备成本高、储存时间短、定量不够准确等问题，实现快速可靠的SERS定量分析和大大提高SERS定量的准确性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种固有内标表面增强拉曼散射基底，其特征在于，包括：内标：在硅片上自组装后的聚合物模板；和金纳米粒子：在聚合物模板上自组装生成的单层具有表面等离激元共振效应的金纳米粒子。

本发明还提供上述固有内标表面增强拉曼散射基底在表面增强拉曼光谱定量检测方面的应用。

一种固有内标表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备嵌段聚合物；

(2)制备金纳米溶胶；

(3)在洁净的硅片衬底上旋涂步骤(1)制备的嵌段聚合物，得到聚合物薄膜，将聚合物薄膜放入四氢呋喃溶剂气氛下进行退火和自组装，得到具有表面增强拉曼散射响应的聚合物模板，然后将作为内标的聚合物模板浸入步骤(2)制备的金纳米溶胶中，金纳米粒子自组装生成单层均匀分布的具有表面等离激元共振效应的金纳米粒子，冲洗并晾干后即得到固有内标表面增强拉曼散射基底。

本发明的固有内标表面增强拉曼散射基底的制备过程依据“由下至上”的纳米技术，操作简单，成本低，且步骤(2)与步骤(3)之间无需进行交联、原位还原及去除模板等操作。

作为一种实施方式，所述嵌段聚合物是含有能与金产生强相互作用的四乙烯基吡啶链段的两性嵌段聚合物。例如：嵌段聚合物是两性嵌段聚合物聚苯乙烯-嵌段-聚四乙烯基吡啶。但嵌段聚合物不限于此一种聚合物，可以是含有与金强作用基团的其他两性嵌段聚合物。