基于磁性分子印迹MOFs的食品中多菌灵自报告电化学传感器

为解决食品中多菌灵（CBD）残留检测灵敏度低、选择性差的问题，研究人员开发了一种基于磁性分子印迹MOFs（MMIPM）的自报告电化学传感器。通过构建三维碳复合材料（CCM）和铜基普鲁士蓝类似物（Cu-PB）协同修饰电极，结合MMIPM的特异性识别能力，实现了CBD的高灵敏（0.08 nmol/L）和宽线性范围（0.25–1000 nmol/L）检测，实际样品回收率达99.74%–102.58%，为食品安全监测提供了新策略。

　　

研究背景与意义
多菌灵（Carbendazim, CBD）作为苯并咪唑类杀菌剂，虽能有效防治农作物真菌病害，但其残留可能引发染色体畸变、内分泌紊乱等健康风险，被世界卫生组织列为有害化学品。传统检测方法如高效液相色谱（HPLC）和质谱虽精准，但操作繁琐、成本高昂。电化学传感器因其快速、低成本等优势成为研究热点，但食品基质复杂性和CBD低浓度对传感器灵敏度与选择性提出挑战。

研究设计与技术方法
湖南的研究团队提出了一种创新解决方案：通过电沉积还原氧化石墨烯（RGO）和石墨烯纳米带（RGNR）构建三维碳复合材料（CCM）提升电极导电性；电化学沉积铜纳米颗粒（CuNPs）并转化为铜基普鲁士蓝类似物（Cu-PB）实现自报告信号；以CBD为模板合成磁性分子印迹MOFs（MMIPM）增强特异性识别。关键技术包括CCM协同修饰、Cu-PB电沉积优化及MMIPM的印迹腔设计。

研究结果

1. 材料表征：SEM显示CCM/GCE表面成功负载RGO（纳米片状）与RGNR（纳米带状），Cu-PB呈立方晶体结构（图1A），MMIPM具有多孔形貌（图1C）。
2. 性能优化：CCM沉积8次、CuNPs沉积300秒、MMIPM滴涂6 μL时传感器响应最佳。
3. 检测性能：DPV显示线性范围0.25–1000 nmol/L，检出限0.08 nmol/L（S/N=3），抗干扰实验证实对结构类似物（如噻菌灵）的交叉反应<5%。
4. 实际应用：玉米粉样品加标回收率99.74%–102.58%，RSD<3.5%，优于现有方法。

结论与意义
该研究首次将MMIPM与Cu-PB/CCM协同整合，解决了传统传感器灵敏度不足和外部信号探针不稳定的问题。MMIPM的高吸附容量（MOFs特性）与Cu-PB的自报告功能（内源性信号）相结合，为复杂基质中痕量污染物检测提供了普适性策略。论文发表于《Food Chemistry》，为食品安全监测领域的技术革新提供了重要参考。