基于蛋白质冠修饰的金纳米颗粒表面增强拉曼散射技术检测弱信号分子的研究及其在食品安全中的应用

本文创新性地利用蛋白质冠（protein corona）修饰金纳米颗粒（AuNPs），构建了Au@BSA和Au@LA表面增强拉曼散射（SERS）基底，成功解决了奥利司他（orlistat）和苯巴比妥（phenobarbital）等弱SERS信号分子的检测难题。通过分子对接和荧光光谱验证了蛋白质冠作为分子桥梁的增效机制，在食品和中药样品中实现了90.31%-100.30%的回收率，与高效液相色谱（HPLC）结果一致，为食品安全现场检测提供了新策略。

　　

亮点

• 蛋白质冠修饰的AuNPs显著增强弱SERS信号分子检测灵敏度

• 分子对接揭示奥利司他/苯巴比妥与BSA/LA的强结合特性

• 建立0.5-40 mg/L（奥利司他）和1-100 mg/L（苯巴比妥）线性检测范围

• 实际样品回收率达90.31%-100.30%，与HPLC结果高度吻合

结论

本研究开发了一种基于蛋白质冠"分子桥梁"效应的创新SERS检测方法。通过α-乳白蛋白（LA）和牛血清白蛋白（BSA）修饰的金纳米颗粒（AuNPs），成功将原本与裸AuNPs亲和力弱的奥利司他和苯巴比妥分子锚定在纳米颗粒表面热点区域。这种双重功能设计——既利用蛋白质与目标分子的特异性结合，又发挥纳米颗粒表面等离子体共振效应——使检测灵敏度提升2个数量级。在减肥类食品和安神类中药的实际检测中，该方法展现出与HPLC相当的准确性，同时具备现场快速检测优势，为食品安全监管提供了新的技术选择。

第二节结论

蛋白质冠修饰策略突破了传统SERS技术对目标分子固有拉曼活性的依赖限制。实验证实，当BSA浓度达到1.5 mg/mL时，苯巴比妥的SERS信号强度提升37倍，这种增效作用源于：1）蛋白质诱导的纳米颗粒可控聚集，2）形成的三维"分子口袋"对目标物的精准捕获。该方法操作简便、成本低廉，为食品中非法添加物的原位筛查开辟了新途径。