利用聚乙二醇化金纳米粒子基表面增强拉曼散射（SERS）基底，实现对新烟碱类农药的灵敏检测及主成分分析（PCA）辅助鉴别

《Food Analytical Methods》：Sensitive Detection and PCA-Assisted Discrimination of Neonicotinoid Pesticides Using PEGylated Gold Nanoparticle-Based SERS Substrates

表面增强拉曼光谱（SERS）技术基于聚乙二醇化金纳米颗粒（AuNP）基底，成功实现了对农药 acetamiprid 和 imidacloprid 的痕量检测，检测限低至0.001 ppm，增强因子达百万级别，并采用主成分分析（PCA）实现光谱特征区分。

　　

摘要

快速准确地检测新烟碱类杀虫剂对于保障食品安全和环境健康至关重要，尤其是在过度使用农药日益成为问题的发展中国家。表面增强拉曼光谱（SERS）由于其高灵敏度和分子特异性，成为检测复杂基质中痕量分析物的强大工具。在本研究中，我们展示了一种基于聚乙二醇修饰的金纳米粒子（AuNP）的SERS基底的有效应用方法：该基底通过滴涂工艺制备在覆盖有铝箔的玻璃基底上，从而为基底提供了坚固的支撑结构，用于检测两种广泛使用的新烟碱类杀虫剂——噻虫胺（ACE）和吡虫啉（IMI）。这种经过改良的基底能够实现AuNP的均匀分布，从而在整个表面实现一致的信号增强效果。该方法的检测范围覆盖了从100 ppm到0.001 ppm的区间，两种杀虫剂的检测限（LOD）均达到0.001 ppm。计算得出的分析增强因子（AEFs）分别为ACE的7.93×10⁶和IMI的3.85×10⁶，进一步凸显了该基底的高灵敏度。此外，我们还采用了主成分分析（PCA）技术来区分这两种杀虫剂的光谱特征，从而实现了清晰可靠的区分。这种简单的制备过程、出色的信号重现性、较长的保质期以及基底的稳定性，共同凸显了这一多功能SERS平台在现实世界中的农药监测和食品安全应用中的实际潜力。

图形摘要

快速准确地检测新烟碱类杀虫剂对于保障食品安全和环境健康至关重要，尤其是在过度使用农药日益成为问题的发展中国家。表面增强拉曼光谱（SERS）由于其高灵敏度和分子特异性，成为检测复杂基质中痕量分析物的强大工具。在本研究中，我们展示了一种基于聚乙二醇修饰的金纳米粒子（AuNP）的SERS基底的有效应用方法：该基底通过滴涂工艺制备在覆盖有铝箔的玻璃基底上，从而为基底提供了坚固的支撑结构，用于检测两种广泛使用的新烟碱类杀虫剂——噻虫胺（ACE）和吡虫啉（IMI）。这种经过改良的基底能够实现AuNP的均匀分布，从而在整个表面实现一致的信号增强效果。该方法的检测范围覆盖了从100 ppm到0.001 ppm的区间，两种杀虫剂的检测限（LOD）均达到0.001 ppm。计算得出的分析增强因子（AEFs）分别为ACE的7.93×10⁶和IMI的3.85×10⁶，进一步凸显了该基底的高灵敏度。此外，我们还采用了主成分分析（PCA）技术来区分这两种杀虫剂的光谱特征，从而实现了清晰可靠的区分。这种简单的制备过程、出色的信号重现性、较长的保质期以及基底的稳定性，共同凸显了这一多功能SERS平台在现实世界中的农药监测和食品安全应用中的实际潜力。

图形摘要