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本研究以柑橘果皮中特有的生物活性成分多甲氧基黄酮(PMFs)为研究对象,以表面增强拉曼散射技术(SERS)为技术手段,通过对表面增强拉曼散射技术检测条件的优化以获得最强拉曼散射信号,提高食品功效成分PMFs的检测灵敏度;系统阐述TLC-SERS联用技术在分离检测食品功效成分PMFs的规律,同时探索采用TLC-SERS联用技术提高PMFs在复杂样品中的检出率,统筹优化建立高效检测复杂样品中PMFs的SERS方法;通过细致阐明SERS谱图与PMFs化学结构特征的相关性,构建SERS条形码,并结合定量构效关系研究,建立SERS条形码与生物活性之间的关联关系,实现SERS方法同时识别食品功效成分的化学结构和生物活性,进一步增强SERS在实际应用中的检测功能,为食品乃至其他复杂基质中特定化学成分的高效、快速检测提供重要的科学指导。主要研究结果如下:(1)以川陈皮素为例获得的SERS最佳检测条件为:激光器波长514 nm,扫描时间10 s,功率3.0 mW,银枝状纳米颗粒基底的反应时间20 s。同时羟基化多甲氧基黄酮对检测条件的响应行为与全甲氧基黄酮基本一致,通过系列条件的优化,完善了多甲氧基黄酮SERS检测方法,不仅为后续建立系统的系列多甲氧基黄酮SERS检测方法提供参考,也为进一步扩大和推动SERS技术在食品检测中的使用和发展奠定基础。(2)TLC-SERS联用实现多种PMFs同时高效分离检测:对12种PMFs类似物的TLC分离效果及其在紫外荧光(254 nm和365 nm)和染色(香草醛-硫酸和三氯化铁-盐酸)情况进行详细分析确定最佳2D-TLC洗脱条件(二氯甲烷/甲醇20:1和石油醚/丙酮6:4),此条件下的分离效果优于HPLC,12种PMFs全部得到良好分离,同时进一步与SERS技术联用,实现多种PMFS的同时分离和检测,为食品复杂基质中功效成分的高效提取分离和检测奠定基础。(3)柑橘来源功效成分化学结构和生物活性的同时识别:对9种柑橘来源功效成分进行SERS检测及系统谱图分析,结合相关数据计算构建可识别柑橘功效成分化学结构的SERS条形码;结合抗氧化活性测试结果建立SERS条形码特征峰与生物活性的关系,赋予SERS条形码识别生物活性的能力,从而采用SERS条形码创新性地实现柑橘功效成分化学结构和生物活性同时识别。另外,SERS条形码在柑橘功效成分定量分析也具有很大的潜力,川陈皮素类似物的LOQ值低至40 ng,而橘皮素类似物、橙皮苷、辛弗林和β-胡萝卜素的LOQ值低至60 ng。创新性地利用SERS技术实现食品中功效成分化学结构和生物活性的同时识别,极大地增强SERS技术的食品功效成分检测功能,提高检测效率,同时若与适当分离技术联用,将极大促进SERS技术在食品复杂基质中快速、方便、高效检测功效成分。