随着我国在食品药品安全方面出现的问题不断增多,发展食品药品安全检测技术的任务迫在眉睫,特别是食品药品中重点危害物的识别和确证技术,以规避某些不法分子、不法厂商在利益的驱动下违法添加的危害物。目前,食品药品安全检测存在样品前处理技术繁琐、识别的危害物质少、确证方法单一、数据来源有限等问题。因此,亟需发展食品药品中危害物高通量、高精准、快速识别和确证技术。表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)技术由于其独特的指纹图谱、高灵敏度、快速检测,特别是能实时原位检测等优点,在食品药品安全领域已被用作检测危害物质的快速而灵敏的手段。然而,SERS技术应用于实际食品药品非法添加剂检测时,仍然存在一些困难:一方面目标分子很难到达贵金属表面,另一方面,来自实际样品中的背景干扰影响大。针对以上问题,本论文以食品和药品中的非法添加剂为检测对象,将探针设计技术、微萃取技术以及纳米单元组装策略相结合,围绕发展简单、高稳定、高灵敏的实用化SERS基底的构建及其应用开展以下工作:(1)对金纳米粒子(Au NPs)表面进行功能化,实现对弱亲和力的酸性色素分子的高灵敏和高重现性检测。酸性色素分子对Au NPs表现出弱的亲和力,无法接近Au NPs表面,选择半胱胺(CA)作为探针,对Au NPs表面快速功能化,一方面,色素分子带有负电荷,和带有正电的半胱胺分子发生静电作用,另一方面,色素分子的羟基和磺酸基与半胱胺分子的氨基通过氢键作用结合,拉近色素分子与Au NPs的距离,使酸性色素分子迅速到达Au NPs的表面,有望实现有效检测。此外,利用聚酰胺和酸性颜料分子之间的强吸附,提取实际样品中的色素,避免了复杂系统中其他分子信号的干扰,实现了对各种复杂体系中酸性色素的快速检测。(2)将微萃取与界面SERS活性基底相结合,实现对降糖降压药的高灵敏和高重现性检测。通过在甲醇和氯仿混合物界面构筑SERS活性基底,利用界面张力和银纳米颗粒在界面处能量降低,探索了银纳米溶胶能够稳定存在于界面的条件。一方面,避免了纳米颗粒的团聚和“咖啡环”效应,另一方面,待测分子在微萃取驱动下,甲醇分子携带着待测分子均匀分布在银颗粒间隙中,从而实现对降糖降压药分子的高灵敏和高重现性检测。(3)在上一章工作的基础上,将多孔板,微萃取和界面SERS基底三者结合,实现对保健品中药物非法添加成分的高通量快速检测。首先,利用甲醇将保健品中的药物成分萃取出来,然后,加入氯仿诱导金纳米颗粒在界面自组装。当浓缩的银溶胶在界面组装后,甲醇携带着待测分子分布在银纳米颗粒的间隙中。此外,我们还将通过优化银溶胶的体积和浓度,使其与多孔板相匹配,方便现场检测。最后,利用便携式拉曼仪进行采谱,实现了对保健品中的药物非法添加剂的快速即时检测。