第36卷，第3期 2016年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36, No. 3, pp743748
March,2016
胞嘧啶核替在纳米银膜上的NIR-SERS光谱检测
张德清1，刘仁明1,2+，张国强"，张晏"，熊洋1，张川云1，李伦，司民真1
1.楚雄师范学院物理与电子科学学院，云南省高校分子光谱重点实验室，云南楚雄675000 2.中山大学物理科学与工程技术学院，光电材料与技术国家重点实验室，广东广州510275
摘要采用--种高活性的纳米银膜作为表面增强拉曼散射(SERS)基底，以近红外激光(785nm)作为激发光源，对胞嘧啶核苷(胞苷)水溶液(10-3～10-"mol·L-1)进行了近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱检测。实验结果表明，当胞苷水溶液浓度等于或低于10-7mol，L-1时，可在300～2000cm1范围内获得信噪比较好的NIR-SERS光谱。将胞苷水溶液(10-2～10-"mol·L-")分别滴在10片不同的纳米银薄膜上进行检测，结果表明该纳米银膜体现出了较好的光谱重现性。通过对纳米银膜表面形貌进行表征发现案乙烯醇(PVA)包覆的纳米银颗粒在铝片表面形成“草状"结构。并通过对吸附了胞苷分子的纳米银膜进行紫外-可见光反射光谱检测，发现在800nm处出现等离子共振峰。因此采用785nm的近红外激光作为激发光时，该体系能够体现出强烈的表面等离子共振（surfaceplasmonresonance，SPR）特性。同时采用DFT-B3LYP/6-311G对胞苷分子进行了拉曼光谱计算，计算所采用入射光波长为785nm，通过计算结果与实验测得的胞苷固体的拉曼光谱对比发现在300～2000cm1范围内两者匹配得较好，进而对其振动进行了归属。最后通过比较胞苷的拉曼光谱和NIR-SERS光谱对胞苷分子在纳米银膜上的可能吸附方式进行了分析。分析结果表明胆苷分子主要为其核糖部分吸附纳米银颗粒上，同时该分子的17NH基团可能靠近局域电磁
场增强区域。关键词
纳米银膜；表面等离子共振；近红外表面增强拉受散射；胞啶核苷
中图分类号：Q657.3
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2016)03-0743-06
的意义。NIR-SERS光谱技术采用近红外激光作为激发光源，不仅具有SERS技术的高灵敏度、灭荧光等的特性，而且可以降低激光对生物样品损伤")，胞昔是组成生命物质
近年来SERS(surface-enhanced Raman scattering）作为一种快速、高灵敏的物质检测技术()已被广泛地应用于 DNA、蛋白质等生物大分子物质(3以及细胞、微生物和癌组织切片3等具有复杂组成结构的生命物质的检测。但是在对于上述生物样品检测时存在两个基本间题，首先是由于生物样品结构庞大并且组成成分复杂，以及SERS的选择性增强作用，导致并不是所有的物质结构或基团都能够被有效的检测到，进而增加了光谱检测和分析的难度；其次则是较高能量的激光会对测试生物样品产生“光致损伤作用。而使用近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱技术($.对构成生物体的基本组成分子的分析可能为一种有效的手段。通过对基本组成分子进行检测和分析对生物样品的检测有着重要
收稿日期：2014-11-18，修订日期：2015-02-08
的基本分子之一，Watanabe等[报道了激发光为514.5nm 时胞苷(2X10-*mol·L-1)在银电极上不同电压下的SERS 光谱，然而其在600~1000cm区间仅在780cm-处有胞苷的唯一谱峰并伴随较强的高氟酸根的影响。因此并不能反映胞苷分子的较为全面的振动信息，同时说明该银电极基底对胞苷分子的增强效果较差
使用通过电化学法在铝片表面制得具有“草状”，同时尺寸达微米级别的银团簇的银薄膜作为检测基底，采用近红外激发光(785nm)对胞苷进行了光谱重现性和浓度梯度（10-～10-mol·L-1)检测，实验结果表明该纳米银膜对胞苷具有较强的增强效果，增强因子(EF)达到10°，并在10-3~ 10-mol·L-"浓度区间获得了胞苷分子较为全面的振动谱
基金项目：国家自然科学基金项目(13064001，11064001，10864001)和云南省应用基础研究计划项目（2013FD044)资助
作者简介：张德清，1987年生，楚雄师范学院物理与电子科学学院讲师
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