[发明专利]一种双重信号增强的表面增强拉曼光谱检测硫酸卡那霉素的方法

说明书

本发明公开了一种双重信号增强的表面增强拉曼光谱检测硫酸卡那霉素的方法，属于食品安全检测技术领域。本发明以可控表面等离子体共振峰的金纳米棒作为拉曼基底，结合金属掺杂碳量子点催化的联级氧化还原反应和核酸适配体控制的开关结构，建立了双重增强拉曼信号的硫酸卡那霉素检测体系，进一步提高了检测硫酸卡那霉素的灵敏度。本发明检出限低，特异性好，简便快速，适用于食品中硫酸卡那霉素的超灵敏检测。

技术领域

本发明涉及食品安全检测技术领域，具体涉及一种双重信号增强的表面增强拉曼光谱检测硫酸卡那霉素的方法。

背景技术

随着人们生活质量的提高，抗生素药物残留问题成为广大消费者关注的焦点问题之一。硫酸卡那霉素是目前食品生产制造业中广泛用于动物感染性疾病治疗的高效能氨基糖苷类抗生素之一，其结构式如下：

硫酸卡那霉素由氨基糖分子和氨基环醇通过醚键连接而成，主要通过干扰细菌体内蛋白质的合成从而快速杀灭细菌。残留于肉蛋奶等食品中的硫酸卡那霉素会蓄积于人体内，长期摄入硫酸卡那霉素超标的食品会出现头晕，恶心，耳鸣等症状，导致体内细菌耐药性增加并引起肾损伤和听神经损伤，对人体产生极大的危害。因此，研究食品中硫酸卡那霉素残留的高效快速检测方法，提高其灵敏度和选择性具有十分重要的意义。

目前针对硫酸卡那霉素的常见检测方法主要有高效液相色谱、色谱-质谱联用、微生物法、ELISA、毛细管电泳等。其中高效液相色谱及色谱-质谱联用用于检测食品中硫酸卡那霉素含量准确可靠，但硫酸卡那霉素缺少发色基团，采用荧光或紫外检测器进行检测时需柱前衍生或柱后衍生，故检测程序较复杂且对实验人员要求较高；微生物法虽操作简单、经济实用，但检出限较高且只能对有生物活性的物质进行检测；ELISA具有高特异性、高灵敏度的优点，但抗体制备困难且成本较高；毛细管电泳技术运用于硫酸卡那霉素的检测分析速度快且所需样本量少，但重复性差且检出限高，需要与场放大、固相萃取等技术联用。因此，食品中硫酸卡那霉素的检测在低检出限、高灵敏度、快速可靠方面仍存在挑战。

表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种重要的快速、无损的非弹性散射分析技术，具有单分子灵敏度，有望成为分析食品中硫酸卡那霉素的强大工具。该技术利用拉曼光谱技术对吸附在粗糙贵金属颗粒表面的样品进行测量，使样品的拉曼强度大幅度提高。但在实际分析过程中，SERS信号的采集不仅取决于分析物的浓度，还取决于纳米粗糙金属基底的性能。因此筛选一种等离子体共振峰位置能与拉曼入射光共振耦合的拉曼基底，并结合特异性和灵敏度较高的检测方法，对分析食品中的硫酸卡那霉素具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种双重信号增强的表面增强拉曼光谱检测硫酸卡那霉素的方法。本发明采用三步种子生长法和化学溶解法制备出与拉曼入射光共振耦合的金纳米粒子作为拉曼基底，结合金属掺杂碳量子点催化的联级氧化还原反应和核酸适配体控制的开关结构，通过上述核酸适配体控制的金属掺杂碳量子点催化反应开关与尺寸可控金纳米基底双重增强信号，实现了对硫酸卡那霉素的灵敏检测；而且本发明特异性良好、实验操作简单，灵敏度高，适用于食品中硫酸卡那霉素的痕量检测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种双重信号增强的表面增强拉曼光谱检测体系，包括：与拉曼入射光共振耦合的金纳米棒拉曼基底和核酸适配体控制的金属掺杂碳量子点催化反应开关；

所述与拉曼入射光共振耦合的金纳米棒拉曼基底由如下方法制备而成：

采用种子生长法合成大尺寸金纳米棒，然后将合成的大尺寸金纳米棒采用溶解液溶解5-10h；所述溶解液为含有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和HAuCl₄·3H₂O的水溶液；

所述核酸适配体控制的金属掺杂碳量子点催化反应开关由如下方法制备而成：