采用傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合技术研究存储5年的姜科药材, 以探寻姜科药材存储五年的成分变化情况。结果显示, 原始红外光谱整体相似, 光谱反映出药材的主要物质有挥发油类、黄酮类、糖类、氨基酸等。对谱图差异较大的1300～1450 cm-1进行原始谱图局部放大处理、二阶导数处理, 明显看出1384 cm-1、1410 cm-1峰强、峰位差异明显, 推断含异丙基和叔丁基化合物的含量及化合物内部结构发生变化。结合吸光度比值法和曲线拟合面积定量分析得出, 22种姜科药材的挥发油含量随着储藏时间的变化呈下降趋势, 糖类含量呈上升趋势。研究表明, 傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合可为姜科药材的品质分析提供一种有效手段。

用油细胞原位拉曼光谱检测方法，直接获得了白兰花、深山含笑、黄花含笑油细胞的拉曼光谱，通过分析研究得出其主要挥发物。白兰花盛花油细胞中的主要挥发物为：芳樟醇、β-蒎烯、没药醇、香芹酮、α-松油烯、β-榄香烯。深山含笑盛花、花蕾油细胞中的主要挥发物为：甲氧基肉桂酸乙酯、对伞花烃、香茅醇。黄花含笑小花蕾、花蕾、盛花油细胞中的主要挥发物为：香芹酮、α-蒎烯、β-蒎烯、反式-反式-金合欢醇；对伞花烃、甲氧基肉桂酸乙酯、反式-反式-金合欢醇；甲氧基肉桂酸乙酯、反式-反式-金合欢醇。

为避免复杂的制样提取过程, 在天然状态下获得植物样品油细胞中精油的成分, 用显微拉曼光谱仪, 得到互叶白千层同一植株不同部位的油细胞的分布及油细胞中的主成分。 对各部位的显微镜观察发现在软枝干中不存在油细胞或者很少, 老叶中的油细胞没有新叶中的多。 在老叶油细胞上获得的谱峰中, 1 675和726 cm-1为4-萜烯醇的特征峰, 归属为CC伸缩振动和环的变形振动; 1 700和754 cm-1为γ-松油烯的特征峰, 归属为CC伸缩振动和环的变形振动; 1 609 cm-1为α-松油烯的特征峰, 归属为CC伸缩振动; 1 522, 1 156和1 011 cm-1为β-胡萝卜素的的特征峰, 分别归属为CC伸缩振动、 C—C伸缩振动和C—C面内摇摆振动。 在新叶油细胞上获得的谱峰中, 745 cm-1为顺香桧烯水合物的特征峰, 归属为环变形振动; 1 609 cm-1为α-松油烯的特征峰; 1 525, 1 160和1 008 cm-1为β-胡萝卜素的的特征峰; 老叶与新叶油细胞中的主成分不完全相同, 老叶中油细胞精油为γ-松油烯—4-萜烯醇-α-松油烯型, 而新叶中油细胞中的精油为顺香桧烯水合物-α-松油烯型。 老叶、 新叶的共有物为: α-松油烯、 β-胡萝卜素。 β-胡萝卜素及顺香桧烯水合物为首次在互叶白千层中发现。 利用该方法可迅速的确定植株油细胞的主成分, 为互叶白千层精油提取提供有益参考。

以市场上销售的草甘膦农药作为实验样品,以内壁吸附银纳米粒子的毛细玻璃管为活性基底,对农药草甘膦及其在空气中的挥发物进行表面增强拉曼光谱(SERS)研究,探索一种使用农药挥发物来检测农药残留量的新方法。用所制备的银胶基底,对市售的不同浓度的草甘膦农药进行了SERS检测,得到草甘膦农药溶液的检测浓度可以达到1.8×10 -6 mol/L。利用所制备的毛细玻璃管银胶基底对不同浓度草甘膦农药溶液挥发物的SERS进行了检测,当草甘膦农药溶液稀释到浓度为1.8×10 -6 mol/L时,其溶液挥发物仍然有明显的草甘膦农药特征吸收峰,说明本实验方法对草甘膦农药溶液挥发物的检测浓度达到1.8×10 -6 mol/L(约等于0.3 mg/kg)。根据2016年制定的《食品安全国家标准》,水果中最大草甘膦残留量为0.5 mg/kg。与国家标准对比,被检测水中草甘膦农药残留浓度已基本达到国家农药残留最大检测标准,因此本实验方法可以作为检测农药草甘膦残留量的一种科学有效的方法,同时可为其他农药残留的检测提供参考。

本文以内壁吸附银纳米粒子的毛细玻璃管作为活性基底, 以市售的乐果农药作为试验样品, 用表面增强拉曼光谱技术在中性和酸性条件下对菜籽油中乐果农药残留进行检测。在中性条件下只能检测乐果农药浓度到200 mg/kg, 而在酸性条件下可以检测乐果农药浓度到0.1 mg/kg, 已接近食品中最大农药残留量0.05 mg/kg的****标准。试验结果表明, 在酸性条件下表面增强拉曼光谱可以作为检测菜籽油中乐果农药残留的一种有效方法。

为了考察辐照剂量对名贵中药成分的影响, 本研究用红外光谱法对经剂量为0、1.5、3、4.5、6、9、12、15、18、19.5和21 kGy辐照的三斑海马粉进行了研究。蛋白质是三斑海马粉的主要成分, 其含量高达70%以上。结果表明, 经1.5、3、4.5和6 kGy剂量辐照, 样品的红外光谱中代表蛋白质与脂类吸收带的峰形与峰位几乎没有变化, 而高于9 kGy的剂量辐照后, 样品的红外光谱代表蛋白质与脂类吸收带的峰形与峰位变化较大。由此可说明, 辐照剂量不超过9 kGy, 辐照对样品的蛋白质二级结构影响较小；剂量高于9 kGy辐照后, 辐照对样品的蛋白质二级结构影响较大。此研究结果可为核辐照企业对三斑海马粉辐照剂量的设置提供参考。

用拉曼光谱原位分析姜黄橙黄色及黄色薄壁细胞中的物质。德宏、广西及西双版纳姜黄三种样品橙黄色细胞的拉曼光谱非常相似, 较强峰出现在1 632/1 633/1 637、1 599/1 601/1 605、1 184/1 186/1 190 cm-1, 中等强度的峰出现在1 529/1 528/1 534、1 425/1 426/1 430、1 306/1 308/1 311、1 235/1 235/1 239、1 167/1 168/1 173、1 122/1 125/1 130、967/969/975 cm-1。三种姜黄薄壁细胞中出现的强峰、次强峰位置、峰型都一致, 说明三种姜黄橙色薄壁细胞中物质的主要成分相同。与姜黄素(curcumin)拉曼光谱的主要的19条谱线比较, 在姜黄橙色细胞拉曼谱的17条谱峰中有16条与之对应。而黄色薄壁细胞中大部分谱线与支链淀粉的谱峰有较好的对应关系。用密度泛函理论计算了姜黄素的拉曼光谱, 并对谱线进行了初步的归属。

本文应用表面增强拉曼散射技术以纳米银溶胶作为基底直接对17种葱属植物的挥发性物质进行了检测,进一步用SERS谱图结合化学计量学多变量统计分析,对17种葱属植物进行鉴别分类研究,并提出一种基于SERS的快速、有效的挥发性物质筛选式葱属植物鉴别分类研究方法。对不同年份制作的纳米银溶胶进行了重现性测试,结果显示纳米银溶胶作为SERS基底对葱属植物的挥发性物质检测重现效果较好;对同一植物不同部位的挥发性物质进行检测,结果显示光谱峰位变化不大,只是个别峰的相对强度发生了变化;对17种葱属植物的挥发性物质进行检测,结果显示:17种葱属植物的挥发物的SERS光谱可分为三组,1-丙硫醇增强组、烯丙基甲基硫醚增强组、二烯丙基二硫增强组,说明纳米银溶胶对葱属植物的挥发物具有选择性增强效果;17种葱属植物挥发物的SERS谱结合聚类分析、因子分析、判别分析进行多变量统计分析,分析结果显示,样品能按三个不同增强组进行准确分类。实验结果表明,基于SERS的挥发物筛选式葱属植物鉴别分类研究方法可以为葱属植物分类研究提供参考信息。

常温下, 将制备好的长柄山姜及茴香砂仁的水装片放在显微拉曼光谱仪的载物台上, 寻找油细胞, 并分析其中精油。 长柄山姜油细胞上获得的拉曼光谱, 较强峰出现在1 638, 1 600, 1 555, 1 203和1 001 cm-1, 次强峰出现在1 716, 1 577, 1 496, 1 407, 1 346, 1 307, 1 273, 1 181, 1 156, 1 029, 958, 618和218 cm-1共获得26条光谱线, 与肉桂酸甲酯拉曼光谱的29条谱线比较, 长柄山姜油细胞有22条谱线与之有对应关系; 茴香砂仁油细胞上获得的拉曼光谱较强峰出现在1 648, 1 639, 1 607, 1 174, 842和836 cm-1, 次强峰出现在1 292, 1 244, 1 235, 1 204和631 cm-1共获得24条光谱线, 与4-烯丙基苯甲醚的拉曼光谱在300～1 700 cm-1区间内的29条谱线比较, 茴香砂仁油细胞有23条谱峰与之有对应关系。 说明长柄山姜挥发油的主要成分是肉桂酸甲酯, 茴香砂仁挥发油的主要成分为4-烯丙基苯甲醚。 用密度泛函理论计算了肉桂酸甲酯、 4-烯丙基苯甲醚的拉曼光谱, 并对谱线进行了初步的归属。 姜科植物油细胞中精油不需提取就可直接快速的检测, 用此方法可对姜科植物精油的提取进行质量控制及开发研究。