馬立鑫，吳 瑋，許 騫，尹麗梅，韓 恩，白竣文，蔡健榮,*

（1.江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013；2.江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

果蔬在生長(zhǎng)過(guò)程中容易受到細(xì)菌、真菌和害蟲(chóng)的侵害，造成品質(zhì)下降，經(jīng)濟(jì)價(jià)值降低。因此，對(duì)病蟲(chóng)害有良好防治效果的農(nóng)藥被廣泛應(yīng)用到果蔬生產(chǎn)過(guò)程中。農(nóng)藥的噴灑雖然取得了很好的防治效果，但是過(guò)度使用產(chǎn)生的殘留可能會(huì)存在于農(nóng)產(chǎn)品中，嚴(yán)重危害人們的健康[1-2]。啶蟲(chóng)脒是一種新型的煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑，結(jié)構(gòu)式如圖1A所示，具有廣譜殺螨活性，通常用來(lái)防治蘋(píng)果、柑橘等果樹(shù)上的蚜蟲(chóng)，但是啶蟲(chóng)脒具有神經(jīng)毒性、致癌性和肝腎毒性[3-4]。福美雙常用于果蔬生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)構(gòu)式如圖1B所示，含有二硫代氨基甲酸酯基團(tuán)，主要用作防霉劑、殺菌劑，但是毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明福美雙具有細(xì)胞毒性和致畸性[5-6]。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)收益，通常使用多種農(nóng)藥對(duì)病害、蟲(chóng)害進(jìn)行防治，有時(shí)甚至?xí)哟笥昧亢投啻螄姙?，而農(nóng)藥的半衰期各不相同[7-8]，導(dǎo)致農(nóng)作物上通常殘留多種農(nóng)藥。因此，開(kāi)發(fā)一種靈敏、可靠、快速檢測(cè)食品中多種農(nóng)藥殘留的方法十分必要。

圖1 啶蟲(chóng)脒（A）和福美雙（B）的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structures of acetamiprid (A) and thiram (B)

目前，單一和混合農(nóng)藥殘留的檢測(cè)主要采用色譜法或色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法進(jìn)行，如高效液相色譜法[9]、毛細(xì)管電泳法[10]、氣相色譜-質(zhì)譜法[11]、液相色譜-質(zhì)譜法[12]等。這些方法雖然穩(wěn)定性好、檢測(cè)精度高，但是存在操作繁瑣、檢測(cè)耗時(shí)、需要專業(yè)培訓(xùn)、設(shè)備成本高等局限性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)[13-14]。表面增強(qiáng)拉曼光譜（surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）技術(shù)是一種利用金或銀納米顆粒形成的納米間隙作為熱點(diǎn)區(qū)域，顯著增強(qiáng)拉曼信號(hào)的分析技術(shù)，相比于其他檢測(cè)方法，SERS技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、快速、超靈敏、成本低等優(yōu)點(diǎn)[15-17]，被廣泛應(yīng)用于食品安全檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)分析等眾多領(lǐng)域。目前，基于SERS技術(shù)檢測(cè)農(nóng)藥殘留的研究越來(lái)越多。Tao Mingzhu等[18]利用SERS技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)對(duì)噻苯達(dá)唑、多菌靈、毒死蜱3 種農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)。Hussain等[19]利用尺寸優(yōu)化后的銀包金納米球?yàn)镾ERS基底，通過(guò)SERS技術(shù)對(duì)梨中的三環(huán)唑和福美雙農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)限（limit of detection，LOD）分別達(dá)到了0.005 mg/kg和0.003 7 mg/kg。Xiao Li等[20]利用負(fù)載金納米球的細(xì)菌纖維素為基底材料檢測(cè)蘋(píng)果表面的福美雙殘留物，LOD低于0.5 mg/kg。Dong Sa等[21]利用核酸適配體對(duì)啶蟲(chóng)脒進(jìn)行特異性檢測(cè)，獲得啶蟲(chóng)脒的LOD為2.66 μg/L。這些研究都只對(duì)單一農(nóng)藥成分進(jìn)行檢測(cè)或者對(duì)多種農(nóng)藥分別進(jìn)行檢測(cè)，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)混合農(nóng)藥的同時(shí)檢測(cè)，而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中通常是多種農(nóng)藥同時(shí)殘留。Xu Ruimin等[22]利用膠體銀納米粒子負(fù)載的三維二氧化硅微球陣列實(shí)現(xiàn)了2,4-二氯苯氧乙酸、草甘膦和吡蟲(chóng)啉的同時(shí)檢測(cè)，但類(lèi)似利用SERS技術(shù)免標(biāo)記同時(shí)檢測(cè)混合農(nóng)藥的研究還比較少。SERS技術(shù)具有窄峰寬、尖銳峰形的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可以大大減少不同特征峰之間的重疊[23]，具有多目標(biāo)同時(shí)檢測(cè)的潛力。Li Penghui等[24]在磷烯上的模板生長(zhǎng)金銀納米復(fù)合材料，用于檢測(cè)噻菌靈和福美雙，LOD分別達(dá)到了10－7mol/L和10－8mol/L。Pham等[25]合成了信號(hào)優(yōu)化的金銀合金納米顆粒（Au-Ag alloy nanoparticles，Au-Ag ANPs），并用來(lái)檢測(cè)羅丹明B，LOD達(dá)到了10－11mol/L。Au-Ag ANPs的制備過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，并且具有很好的拉曼增強(qiáng)效果。

因此，本研究以Au-Ag ANPs為SERS基底，選擇蘋(píng)果汁為代表果汁樣本，通過(guò)人為添加兩種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后對(duì)蘋(píng)果汁進(jìn)行簡(jiǎn)單的離心處理，利用SERS技術(shù)同時(shí)檢測(cè)蘋(píng)果汁中啶蟲(chóng)脒和福美雙混合農(nóng)藥殘留，旨在為SERS技術(shù)在多種農(nóng)藥快速同時(shí)檢測(cè)中的應(yīng)用提供可行性實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

氯金酸四水合物、二水合檸檬酸三鈉、硝酸銀（均為分析純）國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；4-氨基苯硫酚（4-aminothiophenol，4-ATP）（純度97%）上海麥克林生化科技有限公司；福美雙標(biāo)準(zhǔn)品（純度99%）北京伊諾凱科技有限公司；啶蟲(chóng)脒標(biāo)準(zhǔn)品（純度97%）上海畢得醫(yī)藥科技有限公司；有機(jī)蘋(píng)果汁樣品（100%果汁）北京匯源食品飲料有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HRS-5A便攜式拉曼光譜儀 蔚海光學(xué)儀器（上海）有限公司；RG160-AT臺(tái)式高速離心機(jī) 上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；電子分析天平 上海天美天平儀器有限公司；UV-1601紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京北分瑞利分析儀器有限責(zé)任公司；磁力攪拌水浴鍋 邦西儀器科技有限公司；HT-7800透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）、Regulus-8100場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）日本日立集團(tuán)；Tecnai G2 F20高分辨率透射電子顯微鏡（high resolution transmission electron microscope，HRTEM）美國(guó)FEI公司；Litesizer 500激光粒度儀 奧地利Anton Paar公司。

1.3 方法

1.3.1 SERS襯底Au-Ag ANPs的制備與優(yōu)化

參照Han Qingyan等[26]的方法并適當(dāng)修改用于合成基底。向25.0 mL燒杯中加入15.6 mL的超純水，將燒杯轉(zhuǎn)移到100℃的數(shù)顯磁力攪拌水浴鍋中，在磁力攪拌、沸騰狀態(tài)下持續(xù)5 min。然后加入0.2 mL的氯金酸溶液（0.01 mol/L）和0.2 mL的硝酸銀溶液（0.005、0.01、0.015、0.02、0.025 mol/L和0.03 mol/L），5 min后加入1.6 mL的檸檬酸鈉溶液（0.1 mol/L），沸騰條件下繼續(xù)攪拌20 min，得到不同金銀物質(zhì)的量比的Au-Ag ANPs，室溫下避光保存?zhèn)溆谩?/p>

使用4-ATP作為SERS標(biāo)簽分子，根據(jù)其在不同金銀物質(zhì)的量比的Au-Ag ANPs中增強(qiáng)后的拉曼信號(hào)強(qiáng)弱選擇出最優(yōu)的金銀物質(zhì)的量比，并作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)最優(yōu)的基底材料。具體操作如下：將5 μL Au-Ag ANPs和5 μL 4-ATP在0.2 mL的離心管中混勻孵育5 min，然后取出5 μL滴加到載玻片上的鋁箔膠帶上，使用便攜式拉曼光譜儀（激發(fā)波長(zhǎng)785 nm、強(qiáng)度150 mW、積分時(shí)間0.5 s）隨機(jī)選取10 個(gè)點(diǎn)采集SERS光譜。

1.3.2 納米材料基底的表征

用透射電子顯微鏡和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察納米顆粒的形貌特征和大小，用配備了能譜儀（energy dispersive spectrometer，EDS）的高分辨率透射電子顯微鏡得到納米顆粒的元素組成，用激光粒度儀得到納米顆粒的粒徑分布情況。

1.3.3 啶蟲(chóng)脒與福美雙混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

單一農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液制備：用分析天平分別稱量10 mg啶蟲(chóng)脒和10 mg福美雙的標(biāo)準(zhǔn)品，加入20 mL的樣品瓶中，用乙醇補(bǔ)足體積至10 mL分別得到1 000 mg/L的啶蟲(chóng)脒和福美雙農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，在2 mL離心管中用超純水稀釋配制出不同質(zhì)量濃度的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液，于4 ℃冰箱中避光保存?zhèn)溆谩?/p>

混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液制備：分別取100 μL啶蟲(chóng)脒和福美雙農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液同時(shí)加入800 μL超純水中，配制成含有100 mg/L啶蟲(chóng)脒和福美雙的混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)一步用超純水稀釋配制不同質(zhì)量濃度的混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.4 蘋(píng)果汁中農(nóng)藥殘留樣品的前處理

分別向5 mL蘋(píng)果汁中加入不同體積的啶蟲(chóng)脒和福美雙農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，并用果汁補(bǔ)足液體到10 mL，獲得不同質(zhì)量濃度的啶蟲(chóng)脒和福美雙農(nóng)藥殘留樣品。使用數(shù)控超聲波清洗器超聲處理10 min，然后用臺(tái)式高速離心機(jī)6 000 r/min離心5 min，取上清液用于后續(xù)拉曼光譜采集。

1.3.5 拉曼光譜采集

調(diào)整便攜式拉曼光譜儀參數(shù)：激發(fā)波長(zhǎng)為785 nm，工作功率為150 mW，積分時(shí)間為3 s。具體的SERS光譜采集過(guò)程如下：分別取5 μL濃縮20 倍的金銀合金納米顆?；准尤?.1 mL的離心管中，然后分別加入不同質(zhì)量濃度待測(cè)樣本溶液，混勻并孵育5 min，取出5 μL混合物滴在鋁箔膠帶上，用于SERS光譜采集。為了提高實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，每個(gè)樣品取5 個(gè)不同的隨機(jī)位點(diǎn)進(jìn)行光譜采集。啶蟲(chóng)脒和福美雙農(nóng)藥殘留LOD參考Hussain等[27]的方法計(jì)算：

式中：SD為空白樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差；k為相應(yīng)校正曲線的斜率。

1.3.6 高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）檢測(cè)

HPLC檢測(cè)條件：Agilent C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相為V（甲醇）∶V（水）＝70∶30；流速為0.7 mL/min；柱溫為室溫；進(jìn)樣量為20 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)：福美雙220 nm，啶蟲(chóng)脒245 nm。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用拉曼光譜儀自帶軟件AccuRam對(duì)采集的光譜進(jìn)行平滑和基線校正預(yù)處理，并導(dǎo)出數(shù)據(jù)進(jìn)一步用Origin 2018軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 金銀合金納米顆粒基底材料的表征與優(yōu)化

圖2A和圖2B分別顯示了Au-Ag ANPs的TEM圖像和SEM圖像，顆粒整體呈球狀，顏色黑白相間明顯，有深有淺，單個(gè)納米顆粒直徑在35～50 nm范圍內(nèi)。為了表征納米顆粒整體的粒徑分布情況，利用激光粒度儀得到了納米顆粒整體的水動(dòng)力學(xué)直徑分布圖（圖2C），納米顆粒的粒徑在20～140 nm波長(zhǎng)處均有分布，但集中分布在54 nm波長(zhǎng)處左右。圖2D為不同金銀物質(zhì)的量比的Au-Ag ANPs的紫外可見(jiàn)光吸光光譜，結(jié)果顯示，隨著硝酸銀添加量的增加，納米顆粒的最大吸收峰從496 nm逐漸變?yōu)?46 nm，表明納米顆粒中銀元素比例的增加。圖2E、F顯示了通過(guò)HRTEM得到的Au-Ag ANPs（金銀物質(zhì)的量比2∶4）元素映射圖譜，說(shuō)明制備的納米顆粒含有金元素和銀元素，而且金元素物質(zhì)的量/銀元素物質(zhì)的量比值為0.52。以上結(jié)果說(shuō)明Au-Ag ANPs成功合成。為了探究具有最佳SERS增強(qiáng)能力的Au-Ag ANPs，使用4-ATP（1×10－5mol/L）作為SERS標(biāo)簽分子，根據(jù)不同金銀物質(zhì)的量比的Au-Ag ANPs對(duì)4-ATP的增強(qiáng)能力，選擇對(duì)4-ATP增強(qiáng)效果最好的Au-Ag ANPs作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)最優(yōu)的基底材料。圖3A顯示了不同金銀物質(zhì)的量比的Au-Ag ANPs對(duì)4-ATP增強(qiáng)后的拉曼光譜圖，388、1 075、1 588 cm－1處為4-ATP的拉曼特征峰，其中1 075 cm－1處的強(qiáng)度最大。因此，選擇4-ATP在1 075 cm－1處的最強(qiáng)SERS峰的強(qiáng)度繪制柱狀圖（圖3B）。從圖3B可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金銀物質(zhì)的量比為2∶4、2∶5、2∶6時(shí)，拉曼增強(qiáng)效果都比較好，但是圖3B中的插圖顯示出在室溫避光保存條件下，當(dāng)金銀物質(zhì)的量比為2∶5、2∶6時(shí)，膠體溶液產(chǎn)生黑色沉淀，表明部分納米顆粒發(fā)生聚集產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的沉淀物，因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇金銀物質(zhì)的量比為2∶4的Au-Ag ANPs作為拉曼增強(qiáng)基底材料。

圖2 金銀合金納米顆粒的表征Fig.2 Characteristics of Au-Ag alloy nanoparticles

圖3 4-ATP的拉曼光譜圖（A）和拉曼強(qiáng)度柱狀圖（B）Fig.3 Raman spectra (A) and Raman intensity (B) of 4-ATP

2.2 啶蟲(chóng)脒和福美雙單一農(nóng)藥的SERS檢測(cè)

圖4A顯示了不同質(zhì)量濃度的啶蟲(chóng)脒水溶液檢測(cè)到的SERS圖譜，隨著啶蟲(chóng)脒質(zhì)量濃度的增大，在437、631、825、1 105 cm－1處的特征峰逐漸增強(qiáng)；福美雙的SERS圖譜如圖4B所示，主要存在561、925、1 144、1 380、1 509 cm－1處的特征峰，特征峰的強(qiáng)度隨著福美雙質(zhì)量濃度的增大而變大。福美雙和啶蟲(chóng)脒在水溶液狀態(tài)下具有不同的SERS峰，并且各自的最強(qiáng)峰（啶蟲(chóng)脒：631 cm－1；福美雙：1 380 cm－1）間隔很遠(yuǎn)，具有同時(shí)檢測(cè)的可能性。表1展示了啶蟲(chóng)脒和福美雙的特征峰的峰位歸屬分析結(jié)果。

表1 啶蟲(chóng)脒和福美雙在SERS中主要振動(dòng)頻率歸屬Table 1 Major vibration frequency attributions of acetamiprid and thiram in SERS

圖4 水溶液中不同質(zhì)量濃度啶蟲(chóng)脒和福美雙單一農(nóng)藥的SERS光譜Fig.4 SERS spectra of different concentrations of acetamiprid and thiram in aqueous solution

2.3 啶蟲(chóng)脒和福美雙混合農(nóng)藥的SERS檢測(cè)

2.3.1 水溶液中混合農(nóng)藥同時(shí)檢測(cè)

啶蟲(chóng)脒和福美雙混合農(nóng)藥的SERS圖譜如圖5所示，631 cm－1處的SERS峰為啶蟲(chóng)脒的最強(qiáng)特征峰，強(qiáng)度隨著啶蟲(chóng)脒質(zhì)量濃度的增加而增大；福美雙的最強(qiáng)特征峰（1 380 cm－1）強(qiáng)度隨著福美雙質(zhì)量濃度增加而增大。與單一農(nóng)藥成分相比較，兩種混合農(nóng)藥各自的特征峰在水溶液狀態(tài)下可以同時(shí)檢測(cè)到，631、825 cm－1處是啶蟲(chóng)脒的特征峰，561、925、1 380、1 509 cm－1處是福美雙的特征峰，以上特征峰在混合農(nóng)藥狀態(tài)下可以各自顯示出單獨(dú)的峰，但是由于1 105（啶蟲(chóng)脒）、1 144 cm－1（福美雙）的出峰位置比較接近，峰寬相對(duì)較大，所以在混合狀態(tài)下表現(xiàn)出復(fù)合峰的形態(tài)，如圖5中綠色框線所標(biāo)。由于啶蟲(chóng)脒和福美雙的大多數(shù)特征峰并不會(huì)相互干擾和掩蔽，因此并不影響對(duì)啶蟲(chóng)脒和福美雙的同時(shí)檢測(cè)。

圖5 水溶液中不同質(zhì)量濃度的啶蟲(chóng)脒和福美雙混合農(nóng)藥的SERS光譜Fig.5 SERS spectra of different concentrations of acetamiprid and thiram mixtures in aqueous solution

2.3.2 蘋(píng)果汁樣品中混合農(nóng)藥的SERS光譜分析與定量

在蘋(píng)果汁中兩種農(nóng)藥殘留同時(shí)檢測(cè)的SERS光譜結(jié)果如圖6所示，與水溶液中混合農(nóng)藥的SERS圖譜相比，原本在561 cm－1處的峰偏移到了556 cm－1，925 cm－1處的峰偏移到了918 cm－1，這種微小的漂移可能是目標(biāo)物在SERS增強(qiáng)基底上的不同位姿所致[27]。另外，730 cm－1處出現(xiàn)了比較強(qiáng)的峰，這可能是蘋(píng)果汁中的糖分干擾導(dǎo)致的[34]。對(duì)比圖5、6可以看出，蘋(píng)果汁中福美雙和啶蟲(chóng)脒的SERS信號(hào)強(qiáng)度均低于水溶液中的SERS強(qiáng)度，這可能是蘋(píng)果汁中的基質(zhì)成分干擾導(dǎo)致的。因?yàn)橛行┗|(zhì)成分會(huì)吸附在SERS增強(qiáng)基底表面，使得啶蟲(chóng)脒和福美雙與基底的結(jié)合位點(diǎn)減少，同時(shí)也會(huì)增加目標(biāo)物與基底的距離，沒(méi)有足夠小的間隙，導(dǎo)致SERS增強(qiáng)效果降低。盡管如此，啶蟲(chóng)脒和福美雙的最強(qiáng)特征峰也會(huì)顯現(xiàn)，甚至在蘋(píng)果汁中可以同時(shí)觀察到0.5 mg/L質(zhì)量濃度的啶蟲(chóng)脒和0.05 mg/L的福美雙。利用啶蟲(chóng)脒在631 cm－1處的SERS強(qiáng)度和福美雙在1 380 cm－1處的SERS強(qiáng)度與其質(zhì)量濃度各自建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。如圖7所示，蘋(píng)果汁中啶蟲(chóng)脒和福美雙的校正曲線分別為y＝999.095 8lnx＋1 746.395 1、y＝3 863.214 6lnx＋13 837.129 7，決定系數(shù)分別為0.979 9、0.998 5，具有良好的相關(guān)性。啶蟲(chóng)脒和福美雙的SERS特征峰與質(zhì)量濃度的自然對(duì)數(shù)呈線性相關(guān)，而不是與質(zhì)量濃度本身呈線性相關(guān)，這可能是受到了樣品基質(zhì)的干擾。LOD是檢測(cè)研究中常用的評(píng)價(jià)參數(shù)，根據(jù)1.3.5節(jié)公式計(jì)算，在蘋(píng)果汁中啶蟲(chóng)脒和福美雙的LOD分別為0.422 31 mg/L和0.035 56 mg/L。GB 2763—2021《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定的蘋(píng)果中福美雙和啶蟲(chóng)脒的最大殘留限量分別為5 mg/kg和0.8 mg/kg，因此本方法的LOD可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。為了驗(yàn)證本研究建立的SERS免標(biāo)記同時(shí)快速檢測(cè)啶蟲(chóng)脒和福美雙檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性和精密度，額外采用標(biāo)準(zhǔn)添加的方式在蘋(píng)果汁中同時(shí)添加不同質(zhì)量濃度的啶蟲(chóng)脒和福美雙，同時(shí)與HPLC方法進(jìn)行比較，結(jié)果如表2所示。SERS方法中，蘋(píng)果汁中福美雙和啶蟲(chóng)脒的平均回收率分別為81.67%～101.25%和98.70%～119.36%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）范圍分別在2.72%～7.68%和5.44%～15.15%?；厥章屎途芏冉Y(jié)果表現(xiàn)良好，表明該SERS方法適用于蘋(píng)果汁中啶蟲(chóng)脒和福美雙的同時(shí)檢測(cè)。另外在HPLC方法中，福美雙和啶蟲(chóng)脒的平均回收率分別為85.00%～94.95%和95.60%～114.86%，二者的RSD分別為1.60%～8.22%和3.52%～5.12%。用SPSS軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)，P＝0.216＞0.05，結(jié)果無(wú)顯著差異，說(shuō)明SERS方法和HPLC方法結(jié)果一致性較好。從表2中也可以看出，與HPLC方法相比較，SERS方法的RSD較高，這可能是由于納米顆粒分布相對(duì)不均勻，形成的納米間隙不同導(dǎo)致拉曼信號(hào)產(chǎn)生較小差異，但總體可以滿足檢測(cè)需求。因此，所提出的SERS方法與HPLC方法相比，SERS方法操作更簡(jiǎn)單、快速、樣品處理簡(jiǎn)單，更適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

表2 SERS和HPLC方法檢測(cè)加標(biāo)蘋(píng)果汁樣品中啶蟲(chóng)脒和福美雙的回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Recoveries of thiram and acetamiprid in spiked apple juice samples detected by SERS and HPLC

圖6 蘋(píng)果汁中不同質(zhì)量濃度的啶蟲(chóng)脒和福美雙混合農(nóng)藥的SERS光譜Fig.6 SERS spectra of different concentrations of acetamiprid and thiram mixtures in apple juice

圖7 蘋(píng)果汁中啶蟲(chóng)脒和福美雙的校正曲線Fig.7 Calibration curves of acetamiprid and thiram in apple juice

3 結(jié)論

本研究選用金銀合金納米顆粒作為SERS基底，選擇蘋(píng)果汁作為代表果汁樣本，通過(guò)對(duì)蘋(píng)果汁樣本進(jìn)行簡(jiǎn)單的超聲和離心處理，利用便攜式拉曼光譜儀對(duì)蘋(píng)果汁中的啶蟲(chóng)脒和福美雙農(nóng)藥殘留進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)，根據(jù)631 cm－1（啶蟲(chóng)脒）和1 380 cm－1（福美雙）處的SERS強(qiáng)度與農(nóng)藥殘留的質(zhì)量濃度建立線性關(guān)系。向蘋(píng)果汁中同時(shí)添加啶蟲(chóng)脒和福美雙標(biāo)準(zhǔn)溶液，回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示福美雙和啶蟲(chóng)脒的平均回收率為81.67%～119.36%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為2.72%～15.15%。此方法得到的啶蟲(chóng)脒和福美雙的最低LOD均低于GB 2763—2021《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定的最大殘留量要求，能夠?qū)崿F(xiàn)果汁中啶蟲(chóng)脒和福美雙同時(shí)快速定量檢測(cè)。在未來(lái)，隨著便攜式拉曼光譜儀性能的提高和拉曼增強(qiáng)效果材料的發(fā)展，將具有更高的穩(wěn)定性，此樣品處理及檢測(cè)簡(jiǎn)單的方法有望實(shí)現(xiàn)多種農(nóng)藥殘留的現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)檢測(cè)。