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西南大学研究生考试试卷 考试科目院 、 所专 业研究方向级 别学 年学 期姓 名学 号类 别1
化学进展 化学化工学院 分析化学 光分析与生物传感器 2010级 2010～2011学年 第一学期 窦文虎 112010316001471 全日制硕士
2011年3月21日 研究生部制
拉曼光谱的进展
姓名：窦文虎 学号：112010316001471
摘要 近年来，拉曼光谱由于其广泛的应用范围而快速的发展，如今已经成
为一门重要的技术。本文对拉曼光谱进行了总结，特别是SERS，目的是加强人们对拉曼光谱的了解，并对其今后的发展提出了自己的见解。 关键词：拉曼光谱 SERS
Raman spectra of progress
Abstract： In recent years, Raman spectra has become an important technology due to its wide range of applications and rapid development. This paper summarizes the Raman spectra, especially SERS, in order to strengthen knowledge to Raman spectrum for people, and put forward own views for its future development. Key Word ：Raman spectra SERS
前言
拉曼光谱技术是以拉曼效应为基础建立起来的以光子为探针、具有实时无损快速检测特点的分子结构表征技术，其中表面增强拉曼散射光谱(SERS)技术源于痕量分子吸附于Cu、Au、 Ag等金属溶胶和电极表面,其拉曼信号可增强104~1015倍，已经成为灵敏度较高的研究界面效应的技术之一，能最大限度的应用与吸附分子在表面的取向及吸附行为、吸附界面表面状态、生物大分子的界面取向及构型、构象和结构分析。拉曼散射效应是光与物质相互作用的一种形式，其实质是光子与散射物质的分子之间发生非弹性碰撞，从而使入射光子的能量和动量都发生改变，散射光子中携带有散射物质分子结构的信息，主要是分子振动和转动信息，因此拉曼光谱在研究物质分子结构中可以发挥很大作用。本文将介绍拉曼光普在医学、药物、生活等领域的应用。
1、医学疾病的确诊
韩洪文等[1] 研究皮疹患者和健康人血清的SERS，表明皮疹患者的血清中蛋
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白质主链酰胺Ⅰ的谱线（图1）出现在1648cm-1处而在健康人血清中此峰消失等现象。这些拉曼特征峰为皮疹诊断以及生化机理研究提供了有利的试验依据 。
图1 拉曼光谱a正常人b患者
代剑华等[2] 得出结合生物组织DNA提取技术和拉曼光谱技术来系统研究胃癌不同发生过程中的组织DNA空间结构的方法。根据拉曼谱图（图2）特征，详细分析了基因组DNA的结构变化。实验结果表明，胃粘膜正常组织DNA中有稳定的磷酸骨架；肠化组织基因组DNA拉曼特征峰在1 090 cm-1处谱峰强度低于1 050 cm-1处谱峰强度，表明其磷酸骨架变得不稳定，其它位置的谱峰与正常组织相似；腺癌组织基因组DNA拉曼特征峰在1090 cm-1附近出现双峰，其相对于1050 cm-1处谱峰强度更强，提示DNA有可能出现断链并再次形成了稳定的磷酸骨架，在950 cm-1、1010 cm-1、1100~1600 cm-1波段的特征谱峰与正常组织DNA相比变化也较大，说明脱氧核糖和碱基可能由于DNA断链也随之改变。这些结果提示胃癌的发生过程中DNA结构变化过程可能是：胃粘膜正常组织具有稳定的DNA磷酸骨架，在致病因素作用下发展为具有不稳定磷酸骨架DNA的肠化组织，最后组织DNA磷酸骨架断裂并重新形成稳定的DNA磷酸骨架，致胃癌发生。
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图2胃粘膜正常、肠化、腺癌组织基因组DNA溶液和洗脱液TE的拉曼谱图
(a.胃粘膜正常组织；b.肠化组织；c.腺癌组织；d.洗脱液TE) 余国滔[3] 详细的介绍了SERS在医学上的应用，述了最近拉曼光谱在生物医学应用上的技术进步,总结了拉曼光谱在生物医学上的应用,以及它在诊断和临床应用中的作用。
2、医用药品的研究
冯尚源等 [4] 研究了党参中药材不同部位的拉曼光谱、党参煎剂的拉曼光谱以及党参煎剂的表面增强拉曼光谱(SERS)。探讨了党参煎剂在银胶上的吸附特性及表面增强机理,并对所获得的党参煎剂的SERS信号进行初步谱峰归属。曹玲等[5] 收集常用羧酸类及其衍生物药用辅料的拉曼光谱,对拉曼光谱峰进行指认,分析比较了结构和光谱差异之间的关系。建立羧酸类及其衍生物药用辅料的拉曼光谱定性鉴别方法。孔令策等[6] 通过化学法合成了具有表面增强拉曼散射(SERS)活性的银胶体,利用透射电子显微镜和紫外可见光谱仪分别对银胶体的形貌和光学性质进行了表征;采用这种衬底对水相中微量的芬太尼进行了SERS检测研究,并对芬太尼的SERS信号进行了归属，在优化的实验条件下芬太尼的检测限可以达到0.1ppm量级。陆冬莲等[7] 利用表面增强拉曼光谱及表面吸附选择定律研究了广谱抗菌药呋喃唑酮在该基底表面的吸附状态,证明呋喃唑酮分子主要是通过C N吸附于银纳米粒子表面，且开发了新的检测方式。
3、环境污染物质的监测
SERS可以应用于对环境有污染的物质的快速简便的检测。吉芳英等[8] 采
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