一种基于纳米银修饰的共价有机框架的电化学适配体传感器，用于检测药用草药中的马拉硫磷

《Microchemical Journal》：An electrochemical aptamer sensor based on nano?silver-decorated covalent organic framework for the detection of malathion in medicinal herbs

AgNPs@COFs复合材料通过室温静态原位还原法合成，结合malathion适配体构建高灵敏度电化学传感器，检测限8.2 ng/L，成功应用于多种中药材残留检测。

　　本研究聚焦于一种新型的绿色合成方法，用于制备银纳米颗粒修饰的共价有机框架（AgNPs@COFs）材料，并将其与马拉硫磷适配体结合，开发出一种高灵敏度的电化学适配传感器。马拉硫磷是一种广泛应用于中药材种植中的广谱有机磷杀虫剂，因其潜在的残留毒性，对人类健康和生态环境构成威胁。因此，建立一种快速、可靠且高效的检测方法对于确保中药材的安全性至关重要。

电化学适配传感器因其高灵敏度、快速响应、良好的稳定性和易于操作等优点，成为农药残留检测领域的研究热点。适配体作为一种通过系统进化技术（如SELEX）筛选得到的短链核酸分子，具有对特定目标分子（如蛋白质、小分子、金属离子等）的高亲和力和高选择性。相比于传统的检测方法，如色谱法、质谱法和其组合，电化学方法在成本、检测时间和样品预处理方面更具优势。同时，适配体传感器可以用于多种检测模式，包括电化学检测、荧光检测和磁性纳米粒子检测等。

在构建电化学适配传感器的过程中，选择合适的识别材料至关重要。共价有机框架（COFs）作为一种新兴的晶态多孔有机材料，具有较大的比表面积和优异的化学稳定性。相比于其他类型的多孔有机材料，如金属有机框架（MOFs）和氢键有机框架（HOFs），COFs在结构和功能方面展现出独特的优势。其多孔结构不仅提供了丰富的活性位点，还能够作为多种分子的载体，如金属或金属氧化物纳米颗粒、碳基纳米材料和小分子片段，从而增强其催化活性和检测灵敏度。

本研究提出了一种基于静态原位还原法的绿色合成策略，能够在常温下制备AgNPs@COFs复合材料。该方法避免了传统合成过程中可能涉及的高温、高压和有毒试剂，降低了环境负担，同时提高了材料的合成效率和可控性。合成得到的AgNPs@COFs复合材料具有优异的结晶性、高孔隙率和良好的导电性，这使其在电化学检测中表现出色。为了进一步提升检测性能，研究团队采用Fc标记的发夹适配体作为分子识别元件，并将其固定在AgNPs@COFs材料表面，通过Ag-S键实现稳定的结合。

在实际应用中，该传感器被用于检测多种中药材样品中的马拉硫磷残留，包括人参、黄芪、枸杞和金银花等。实验结果表明，该传感器在优化条件下表现出良好的线性范围（10–800 ng/L）和低检测限（8.2 ng/L），且具有较高的重复性（RSD < 2.0%）。此外，该方法在实际样品检测中展现出良好的回收率（98.32%–101.92%）和稳定性，为中药材中的马拉硫磷残留检测提供了一种可行的解决方案。

本研究的创新点在于，通过简单的常温静态原位还原法，成功制备了AgNPs@COFs复合材料，并将其与适配体结合，构建出一种高效、灵敏的电化学适配传感器。该方法不仅降低了合成过程的复杂性和成本，还提高了检测的准确性和可重复性。此外，AgNPs@COFs复合材料的多孔结构和高比表面积使其能够作为高效的信号增强平台，从而提升检测的灵敏度和选择性。

在实验过程中，研究人员采用多种表征技术对AgNPs@COFs材料进行了详细分析，包括透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和红外光谱（FTIR）等。这些技术的应用有助于确认材料的结构和性能，为后续的检测实验提供理论依据。此外，通过电化学方法（如差分脉冲伏安法，DPV）对马拉硫磷进行了检测，结果显示该传感器在检测过程中具有良好的稳定性和抗干扰能力，能够准确识别目标分子。

该研究的成果表明，AgNPs@COFs材料在农药残留检测中具有广阔的应用前景。其优异的导电性和催化活性使其成为一种理想的电化学检测平台，能够快速、灵敏地检测多种农药。同时，该方法的绿色特性也符合当前可持续发展的要求，为环境友好型检测技术的发展提供了新的思路。

在实际应用方面，该传感器不仅可以用于实验室条件下的农药检测，还能够推广至现场快速筛查。这对于中药材种植过程中的农药残留监测具有重要意义，有助于提高中药材的质量和安全性。此外，该方法还可以应用于其他有机磷农药的检测，为食品安全和环境监测提供技术支持。

综上所述，本研究通过创新的合成方法和材料设计，成功构建了一种高效、灵敏、稳定的电化学适配传感器，用于检测中药材中的马拉硫磷残留。该传感器在检测性能、稳定性和抗干扰能力方面表现出色，为农药残留检测提供了一种新的解决方案。同时，该方法的绿色特性也为环境友好型检测技术的发展做出了贡献。未来，该研究团队将继续探索AgNPs@COFs材料在其他领域中的应用，如生物医学、环境监测和食品安全等，以推动相关技术的进一步发展和实际应用。