表面分子印跡技術(shù)在食品和環(huán)境痕量檢測(cè)中的運(yùn)用

李沫寒 王嵩 魏丹丹 王進(jìn) 陳慶

摘 要：食品安全以及環(huán)境保護(hù)是關(guān)系到民生大計(jì)的重要工作。表面分子印跡技術(shù)在實(shí)踐中應(yīng)用具有選擇性較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，其結(jié)合速度也相對(duì)較高，在食品以及環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用效果顯著?，F(xiàn)階段可以通過(guò)各種技術(shù)手段進(jìn)行痕量檢測(cè)分析，這些檢測(cè)方式較為精準(zhǔn)，但是在操作中對(duì)樣品處理的要求較為嚴(yán)格，其步驟相對(duì)較為繁多，在檢測(cè)中還存在一些問(wèn)題與不足。表面分子印跡技術(shù)是一種在載體表面上進(jìn)行聚合反應(yīng)的分析技術(shù)，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的問(wèn)題與不足，提升了應(yīng)用效率，效果顯著。基于此，文章主要對(duì)表面分子印跡技術(shù)在食品和環(huán)境痕量檢測(cè)中的運(yùn)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析論述。

關(guān)鍵詞：表面分析印記技術(shù);食品;環(huán)境;痕量檢測(cè)

Abstract：Food safety and environmental protection are important tasks related to peoples livelihood. The surface molecular imprinting technique has the advantage of strong recognition selectivity in practice， and its binding speed is relatively high， and the application effect is remarkable in food and environmental detection. At this stage， trace detection and analysis can be carried out by various technical means. These detection methods are more precise， but the sample processing is stricter in operation， and the steps are relatively complicated， and there are still some problems and deficiencies in the detection. The surface molecular imprinting technique is a kind of polymerization reaction on the surface of the carrier， which effectively reduces the conventional problems and deficiencies， improves the application efficiency， and has remarkable effects. Based on this， the paper mainly analyzes the application of surface molecular imprinting technology in food and environmental trace detection.

Key words：Surface analysis imprinting; Food; Environment; Trace detection

中圖分類號(hào)：O631.3

食品以及環(huán)境的安全性直接關(guān)系人們的飲食安全，重視環(huán)境保護(hù)，提升食品安全是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。而通過(guò)分子印跡技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，具有預(yù)定性、識(shí)別性以及實(shí)用性的優(yōu)勢(shì)[1]，在食品以及環(huán)境痕量檢測(cè)中應(yīng)用廣泛，是一種化學(xué)與生物學(xué)的交叉學(xué)科。

1 表面分子印痕在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

食品安全直接關(guān)系到人民群眾的身體健康，是影響社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵因素。通過(guò)表面分子印痕在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)食品存在的問(wèn)題與不足，在源頭上保障食品安全。

1.1 食品添加劑的檢測(cè)

在食品加工中會(huì)使用大量的添加劑，添加劑超標(biāo)會(huì)給人體造成不同程度的傷害與影響。食品添加劑的檢測(cè)可以通過(guò)溶膠-凝膠法實(shí)現(xiàn)對(duì)表面分子印跡聚合物的檢測(cè)，與高效液相色譜法結(jié)合檢驗(yàn)，回收率在86%～95%左右。

1.2 食物內(nèi)源性成分的檢測(cè)

利用磁性分析印跡聚合物與HPLC結(jié)合的方式檢驗(yàn)牛奶樣品中的生物素;而通過(guò)表面等離子體共振傳感器芯片表面植被催產(chǎn)素分子的印跡納米薄膜可以有效檢測(cè)牛奶中催產(chǎn)素的含量[2]。而通過(guò)原位聚合的方式將牛血清白蛋白作為模板，利用電化學(xué)印跡傳感器進(jìn)行BSA檢測(cè)效果顯著。

1.3 殘留農(nóng)藥以及藥物檢測(cè)

異丙威是一種氨基甲酸酯類的光譜殺蟲(chóng)劑，農(nóng)產(chǎn)品中殘留量超標(biāo)會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的影響[3]。而龔艷茹等學(xué)者[4]通過(guò)表面接枝聚合法的方式在硅膠表面制得異丙威表面分子印跡材料，其最大吸附量約為230 mg·g-1，非印跡材料的吸附量約為117 mg·g-1，整體顯著提升了吸附能力。

Karimi M等學(xué)者[5]以磺胺二甲基嘧啶作為模板，合成磁性分子印跡聚合物，用于雞肉中磺胺類藥物的檢測(cè)，結(jié)合HPLC法檢測(cè)磺胺類藥物，效果顯著。

1.4 重金屬檢測(cè)

重金屬是一種無(wú)法進(jìn)行生物降解的物質(zhì)，通過(guò)食物鏈可以在人體中富集，導(dǎo)致人體出現(xiàn)各種中毒癥狀以及疾病，也是誘發(fā)癌癥的重要因素之一。

Najafi E等學(xué)者[6]利用乙烯基化的四氧化三鐵納米顆粒表制備一種磁性汞離子印跡聚合物，將其作為固定相吸附劑檢測(cè)汞離子，在最優(yōu)條件下，檢測(cè)限為0.03 ng·mL-1，此種方式在魚(yú)類樣品汞離子的檢測(cè)中應(yīng)用效果顯著。

利用合成磁離子印跡聚合物納米顆粒，結(jié)合火焰原子吸收光譜對(duì)水果、食用鹽以及魚(yú)類中的痕量鎳離子進(jìn)行檢驗(yàn)，其檢測(cè)限為0.25 μg·L-1。印跡聚合物吸附量為50 mg·g-1;非印跡聚合物檢測(cè)中的吸附量為

24 mg·g-1，其印跡聚合物具有良好的吸附性特征。

2 表面分子印痕在環(huán)境安全檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 農(nóng)藥檢測(cè)

在農(nóng)業(yè)種植中農(nóng)藥應(yīng)用廣泛。農(nóng)藥雖然具有良好的除草以及殺蟲(chóng)作用，但是部分農(nóng)藥會(huì)進(jìn)入到河水、土壤中，給環(huán)境造成一定程度的污染。

Miao S S等[7]學(xué)者通過(guò)在硅膠表面制備毒氟磷分析印跡聚合物的方式進(jìn)行分析，其吸附容量約為17.45 mg·g-1，是一種利用固相萃取材料檢測(cè)毒氟磷的方法。此種方式在土壤樣品的檢測(cè)中的回收率最高可達(dá)99.57%;其檢測(cè)限為0.010 mg·kg-1.

2.2 醫(yī)藥廢水檢測(cè)

Atar N等學(xué)者[8]研發(fā)了新的分子印跡納米傳感器，可以進(jìn)行廢水中三氯生的檢驗(yàn)，具有良好的性能，檢測(cè)限約為0.017 ng·mL-1，其線性范圍則為0.05～1.0 ng·mL-1;Zhu G等學(xué)者[9]將4-甲基咪唑作為主要模板，將苯乙烯-二乙烯基苯共聚物顆粒作為載體，共同合成表面分子印跡的聚合物。

根據(jù)高效液相色譜檢測(cè)的吸附性能，在檢驗(yàn)中印跡聚合物的最大吸附量為476μmol·g-1;而非印跡聚合物則為227 μmol·g-1。利用分子印跡固相萃取柱進(jìn)行土壤以及水的樣品檢驗(yàn)其的回收率最高可達(dá)99%。

2.3 酚類有機(jī)物

環(huán)境中的酚類污染物主要來(lái)源于工業(yè)廢水，是一種較為嚴(yán)重的水污染問(wèn)題。

李進(jìn)等相關(guān)學(xué)者[10]以四溴雙酚A作為虛擬模板制備分子印跡聚合物，雙酚A的最大吸附量在445 μmol·g-1，將制備的中孔印聚合物以及固相萃取有效結(jié)合，可以測(cè)定環(huán)境、水樣中雙酚A的含量，其回收率在95%～105%。檢測(cè)限為3 ng·mL-1，標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6%。

同時(shí)，Ghai M[11]通過(guò)溶膠-凝膠法進(jìn)行甲酚印跡二氧化硅納米顆粒的合成，通過(guò)高效液相色譜法以及二極管陣列進(jìn)行水樣中甲酚的測(cè)量，其檢測(cè)限為1.86 ng·mL-1，回收率區(qū)間為96.66%～103.33%。

而Surikumarman等學(xué)者[12]利用2，4-二氯苯酚分子印跡聚合物，通過(guò)分子印跡固相萃取的方式進(jìn)行水中酚類化合物的檢驗(yàn)，檢出限為0.14～0.75 μg·L-1，其自來(lái)水中樣品回收率在97%～115%范圍內(nèi)，河水樣品的回收率在88%～103%。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著各種技術(shù)手段的成熟，表面分子印記技術(shù)在食品以及環(huán)境痕量檢測(cè)中的應(yīng)用會(huì)不斷完善，其高效便捷的優(yōu)勢(shì)可拓展其應(yīng)用范圍與領(lǐng)域，在今后要重點(diǎn)分析表面分子印跡技術(shù)在食品和環(huán)境痕量檢測(cè)中的運(yùn)用，進(jìn)而為環(huán)境保護(hù)工作以及食品檢驗(yàn)工作的開(kāi)展提供有效的技術(shù)支持。

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