Feasibility study on detection of fungicides on agricultural produces with SERS

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K05823
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Analytical chemistry
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: Takei Hiroyuki 東洋大学, 生命科学部, 教授 (40520789)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 隆之 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別嘱託研究員 (40185476)
• Research Collaborator: Gölzhäuser Armin ビーレフェルト大学, 物理学部, 教授
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ラマン分光 / 貴金属ナノ構造体 / 置換反応 / 残留農薬 / プラズモニクス / in-situ計測

Outline of Final Research Achievements

We aimed to develop a SERS system for in situ, simple and rapid detection of residual fungicides on agricultural produces by producing a flexible surface decorated by noble metal nano structures and transferring the fungicides by pressing the flexible surface onto the produce. To produce nano structures that can withstand the pressure during the transfer process, we used a galvanic displacement reaction of surface-adsorbed base metal nanoparticles upon exposure to AgNO3 solution. By controlling the size and thickness of the base metal, metal species and reaction temperature, we optimized the silver nano structure on basis of evaluation of SERS spectra of model compounds R6G and BPE. The optimized nano structure was grown on an adhesive tape, which was pressed against an orange treated with 1000 ppm ferbam. Two characteristic peaks at 551 and 1368 cm-1 were detected.

Free Research Field

分析化学　農作物　表面増強法

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食の安全は永遠の課題である。輸入される柑橘類等の農作物は、輸送中の劣化を抑制するために、収穫後に防カビ剤で処理されている。関連法案が遵守されていれば健康上の問題はないとされる。しかし、残留基準値（MRL）を越える農薬の使用、使用が認められなくなった農薬、さらに非合法の農薬の使用を防ぐことは急務である。今後、TPP等の条約を通して輸入作物量が増加することが予想されるので、簡便なスクリーニング手法が望まれる。