在线结合纸层析法和表面增强拉曼散射（SERS）技术检测复杂样品中的磺胺类抗生素：减轻竞争吸附干扰

《Analytical Chemistry》：Online Integration of Paper Centrifugation with SERS for Sulfanilamide Antibiotic Detections in Complex Samples: Mitigating Competitive Adsorption Interference

　　表面增强拉曼光谱（SERS）面临复杂基质中竞争吸附干扰难题，本研究创新性地开发PC-SERS技术，采用离心旋转的银纳米颗粒纸盘实现分离富集与检测一体化，离心力驱动溶剂快速洗脱干扰物质，目标物定向吸附基底形成分离检测区，使信号强度提升14倍，检测限达1 μg/L（静态SERS的1/100），成功应用于再生水和蔬菜提取物中磺胺类抗生素的快速便携检测。

　　

表面增强拉曼光谱（SERS）在复杂样品分析中存在困难，这是由于SERS基底上的竞争性吸附导致的基质干扰。为了解决这一限制，本研究提出了一种在线集成的纸离心与SERS（PC-SERS）方法，该方法使用涂有银纳米颗粒（P-AgNPs）的圆形纸盘作为分离介质和SERS基底。该设备的功能是通过纸盘旋转时物质在P-AgNPs上的不同迁移行为来实现的。当样品加载到纸盘中心时，离心力驱动分析物、溶剂和干扰物向径向外扩散。由于溶剂分子在P-AgNPs上的扩散速率相对于目标分析物更快，因此分析物能够更迅速地吸附到基底表面，从而在短时间内获得更强的SERS信号。与传统SERS分析相比，PC-SERS在20分钟的分析时间内将信号强度提高了14倍。机理研究表明，目标分析物和干扰物与P-AgNPs之间存在不同的相互作用力，这使得它们在向外扩散过程中沉积在基底的不同位置，从而形成特征性的检测区域。PC-SERS有效抵抗了竞争性吸附，在强干扰物存在的情况下，其对磺胺类药物的检测限可达到1 μg·L^–1，比静态SERS分析的检测限低两个数量级。这些增强功能使得PC-SERS能够在再生水（回收率为84.12–105.27%）和植物提取物等复杂基质中可靠地检测微量磺胺类抗生素。鉴于其快速分析和便携操作的特点，PC-SERS在环境现场监测应用中具有巨大潜力。