基于表面增强的拉曼光谱和密度函数理论分析,快速检测五种B族维生素

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 频谱学是一种光谱学.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 准确检测B族维生素对于营养分析和质量控制至关重要.
• 传统的维生素分析方法可能耗时,需要复杂的样本准备.
• 开发B族维生素的快速和灵敏的分析技术是一个正在进行的研究领域.

研究的目的:

• 开发和验证一种表面增强拉曼光谱法 (SERS) 方法,用于同时检测和量化五种B族维生素.
• 用SERS数据调查化学模型的应用,对使用SERS数据进行B族维生素的定性和定量分析.
• 评估SERS用于分析现实世界样本中的维生素含量,例如商业维生素片的可行性.

主要方法:

• 利用合金纳米颗粒用于SERS增强.
• 用密度函数理论 (DFT) 作为理论支持.
• 应用主要组件分析 - 线性差异分析 (PCA-LDA) 和正交部分最小平方 (PLS) - 差异分析进行定性分析.
• 实施了顺序投影算法 (SPA) -PLS和特征峰值-PLS模型用于定量分析.
• 使用商用维生素B1片和尖恢复实验验验证了该方法.

主要成果:

• 对所有五种B族维生素 (范围从0.028到0.397μg/mL) 实现了低检测极限.
• 在使用化学测量模型进行定性分析时,证明了高预测准确度 (98%).
• 对维生素B1和B6的SPA-PLS表现出优异的定量分析准确性,对维生素B2和松酸的特征性峰值-PLS.
• 成功地应用SERS来确定商用片中的维生素B1含量,结果在标签值的90-110%范围内.
• 在维生素B1的尖端回收实验中获得了高回收率 (85-104%).

结论:

• 结合DFT和化学分析,SERS提供了一种灵敏而准确的方法来检测和量化多种B族维生素.
• 开发的SERS方法适用于维生素补充剂的质量控制,提供快速可靠的分析.
• 这种技术在各种矩阵中对B族维生素进行常规分析是有前途的,因为它的高准确性和效率.