內(nèi)容簡述:
2025年6月1日,食品化學(xué)領(lǐng)域國際著名期刊Food Chemistry(IF=9.8,中科院一區(qū)Top期刊)在線發(fā)表了長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院陳穎教授課題組的最新研究成果。該研究報道了一種新型磁性分子印跡銅基金屬有機框架(FeMICuMOF)材料的合成及其在智能手機輔助的比色和電化學(xué)檢測孔雀石綠殘留中的應(yīng)用。該研究為食品安全和環(huán)境監(jiān)測提供了一種快速、靈敏且成本效益高的檢測方法。
論文信息:
論文題為“Strategically engineered magnetic FeMICuMOFs for smartphone-assisted colorimetric and electrochemical surveillance of malachite green residues”,碩士研究生馬忠睿為論文第一作者,陳穎教授為論文通訊作者,長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院為第一作者單位。
近年來,水產(chǎn)品化學(xué)殘留問題持續(xù)引發(fā)公眾關(guān)注。孔雀石綠(Malachite Green, MG)作為一種曾被廣泛使用的抗菌劑,因潛在致癌性已被多國禁用,但其低成本特性導(dǎo)致非法使用屢禁不止。該物質(zhì)的“三致”毒性(致癌、致畸、致突變)通過食物鏈傳遞,可在人體內(nèi)臟長期蓄積并引發(fā)慢性中毒。傳統(tǒng)檢測方法依賴液相色譜-質(zhì)譜等大型儀器及專業(yè)操作,難以滿足基層市場的快速篩查需求。因此,建立一種簡便、高靈敏度的現(xiàn)場檢測技術(shù),對水產(chǎn)品中污染物監(jiān)管領(lǐng)域具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價值。
陳穎教授課題組開發(fā)的FeMICuMOF材料結(jié)合了Fe3O4核和銅基MOF涂層,具有特異性結(jié)合MG的位點。該設(shè)計通過磁性分離簡化操作,減少復(fù)雜基質(zhì)的干擾,并通過電化學(xué)和催化活性實現(xiàn)雙模式信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。實驗結(jié)果表明,FeMICuMOF對MG具有優(yōu)異的選擇吸附性能,最大吸附容量為7.5 mg/g。此外,FeMICuMOF展現(xiàn)出優(yōu)異的過氧化物酶模擬活性,能夠催化TMB/H2O2體系產(chǎn)生顏色變化,且MG的存在會抑制這種催化活性,從而實現(xiàn)MG的比色檢測。電化學(xué)檢測結(jié)果表明,FeMICuMOF修飾的玻璃碳電極在[Fe(CN)6]3-/4–溶液中表現(xiàn)出明顯的電化學(xué)活性,MG的存在導(dǎo)致特征電流響應(yīng)降低,可用于MG的電化學(xué)定量分析。
該研究開發(fā)的FeMICuMOF材料在MG檢測方面表現(xiàn)出卓越的性能,具有低檢測限、寬線性范圍和優(yōu)異的選擇性。借助智能手機輔助的比色分析技術(shù),該方法成功實現(xiàn)了對MG的現(xiàn)場快速檢測。在實際應(yīng)用中,通過在10種淡水魚樣本中進行的加標(biāo)回收實驗,回收率達到了91.4%至108.8%,RSD低于7.5%,表明該方法能夠在復(fù)雜生物樣本中有效檢測MG殘留。此外,與傳統(tǒng)的高效液相色譜(HPLC)方法相比,該方法在低濃度水平下表現(xiàn)出更高的靈敏度。這一優(yōu)勢使其在食品安全檢測和環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,為保障公眾健康和環(huán)境保護提供了有力的技術(shù)支持。
該研究部分資金來自湖北省自然科學(xué)基金(No. 2023AFB906)和國家自然科學(xué)基金(No. 21605007),并得到長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院實驗中心的支持。
圖文摘要:

原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.144982