抗生素作为抗菌药物被广泛地用于奶牛疾病治疗。抗生素的不合理使用会造成牛奶中残留量超标,威胁人类健康。因此亟需建立快速可靠的方法对牛奶中的微量抗生素进行检测。表面增强拉曼光谱(SERS)是灵敏且高效的检测与分析工具。SERS技术的关键是研制合适的SERS基底。对比传统的银基底,功能化银基底能够显著提高检测的灵敏性、稳定性和特异性,对牛奶中微量抗生素的检测具有重要意义。以牛奶中的三种抗生素为例,基于抗生素分子的性质与结构,研制了合适的功能化银纳米基底:β-环糊精功能化银纳米SERS基底、Na Cl与Mg SO_4两步功能化银纳米SERS基底、DNA适配体功能化银纳米SERS基底,分别建立了诺Bemcentinib临床试验氟沙星、阿莫西林、庆大霉素的SERS检测方法。具体如下:1、基于β-环糊精功能化银纳米颗粒3-Methyladenine浓度SERS基底(β-CD-Ag NPs),实现牛奶中诺氟沙星(NFX)的检测。β-CD具有特殊的空腔结构和亲水特性,可以通过一些弱相互作用(氢键相互作用、静电相互作用等)选择性地捕获目标分子诺氟沙星。这些相互作用通过紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱、Zeta电位和动态光散射(DLS)进行了表征。诺氟沙星被β-CD捕获并固定在Ag NPs表面,由于SERS效应,其拉曼信号得到很大程度的增强。通过一系列的实验和分析,计算得到水溶液和牛奶中的检测限(LOD)分别为3.214pmol/L和5.32genetic service7 nmol/L。对牛奶中的诺氟沙星进行回收实验,得到回收率为101.30%-104.01%,相对标准偏差(RSD)为2.986%至9.136%。2、基于两步功能化SERS基底(Ag NPs-Na Cl-analyte-Mg SO_4),实现牛奶中阿莫西林(AMX)的检测。Na Cl通过活化作用增加基底与分析物间电荷转移的概率,Mg SO_4通过聚集作用增加局部表面等离子体共振的可能性,阿莫西林拉曼信号明显增强,可以被直接识别和检测。检测机理通过UV-Vis吸收光谱、SEM、Zeta电位、DLS和密度泛函理论计算(DFT)得到验证,揭示了基底和阿莫西林之间的相互作用。经过条件优化和定量检测实验,水溶液和牛奶的检测限分别为0.025 n M和0.30 n M。在牛奶检测中,回收率为88.02%-106.73%,RSD为0.737%-2.343%。3、基于DNA适配体功能化银纳米SERS基底(DNA@4-MBA-Ag NPs),实现牛奶中庆大霉素(GEN)的检测。4-MBA作为拉曼信号分子固定在Ag NPs,庆大霉素的DNA配体在Ag NPs表面修饰。DNA链会使Ag NPs之间距离变大,削弱4-MBA的SERS信号;当目标分析物庆大霉素存在时,DNA与庆大霉素由于碱基配对效应而特异性结合,DNA离开Ag NPs表面,拉曼“热点”得到释放,SERS强度恢复,且恢复程度与待测物庆大霉素的浓度呈正相关。“削弱-恢复”检测方案的可行性及抗干扰性通过SERS光谱分析、Zate电位和DLS分析得到验证。实验通过信号分子4-MBA的SERS强度变化,建立了庆大霉素浓度与信号分子SERS强度的曲线关系方程,实现了庆大霉素的定量检测。水溶液和牛奶中的检测限分别为10~(-11) M和10~(-10) M。对于牛奶样品检测,其平均回收率为101.95%-108.28%,RSD为4.597%-8.083%。研制的三种基底对牛奶中的诺氟沙星、阿莫西林和庆大霉素分子具有特异性,建立的SERS检测方法高效、灵敏度高,在食品检测领域具有一定的学术价值和实际应用前景。