天然黄铜矿纳米酶比色法检测水体和食品中环丙沙星：从矿物到传感的创新应用

本研究发现天然黄铜矿（CuFeS2）具有过氧化物酶样活性，可催化TMB底物显色反应，成功构建了检测环丙沙星（CIP）的比色传感平台。该方法在0.5–15 μM范围内线性良好，检测限达0.21 μM，对自来水（回收率88–101%）和牛肉（91–101%）等实际样品的检测效果显著，为天然矿物在抗生素残留检测领域的应用开辟了新途径。

　　

亮点

材料与方法

分析级试剂均直接使用，无需进一步纯化。所有水溶液均采用Millipore双蒸去离子水配制。尿素、乙酸和过氧化氢购自Rochelle Chemicals公司，二甲基亚砜（DMSO）、四水合硝酸钙和重铬酸钾购自Minema公司，氯化锌、肌酐和一水合硝酸汞由Merck公司提供，沙丁胺醇和对苯醌则购自Glentham公司。

黄铜矿（CuFeS₂）表征

高品位黄铜矿的形貌分析（图1a）显示，浮选法制备的样品呈不规则形状。EDX图谱（图1b）表明Cu、Fe、S的含量分别为35.5、29.5和30.0 wt%，并含有O（3.7 wt%）、Si（0.6 wt%）、Al（0.3 wt%）和Mg（0.3 wt%）等杂质。这些数据与纯黄铜矿的理论元素比例（Cu 35.0%、Fe 30.0%、S 35.0%）高度吻合。

结论

本研究证实，利用天然黄铜矿作为酶模拟材料进行环丙沙星（CIP）的比色检测，是一种低成本、无污染且高效的抗生素监测方案。该方法基于易获取的天然资源，可大规模生产浓缩物，有效规避了实验室传统纳米酶合成中存在的规模小、重复性差等局限。此外，这种矿物纳米酶在稳定性和储存时长方面展现出显著优势。