基于分子印迹聚合物包覆Eu-BCA MOF的玉米油中玉米赤霉烯酮高选择性荧光检测新方法

为解决玉米赤霉烯酮（Zen）传统检测方法复杂、成本高的问题，研究人员创新性地将稀土金属有机框架（Eu-BCA MOF）与分子印迹聚合物（MIP）结合，开发出Eu-BCA@SiO2-MIP荧光传感器。该传感器在0–1.56×10?6 mol L?1范围内对Zen具有高选择性响应，检测限低至1.66 ng mL?1，时间分辨荧光技术有效消除背景干扰。实际样本回收率达96.88%–107.40%，为粮食安全监测提供高效解决方案。

　　

论文解读

玉米赤霉烯酮（Zearalenone, Zen）作为镰刀菌产生的次级代谢产物，不仅造成农作物营养流失，更因其结构与天然雌激素相似，可通过食物链引发人类内分泌紊乱、免疫抑制甚至致癌风险。尽管欧盟和中国等对谷物中Zen残留设定了严格限量（如玉米油400 μg kg^?1），但现有检测技术如高效液相色谱（HPLC）依赖昂贵设备，而免疫分析法存在抗体稳定性差等问题。如何实现低成本、高灵敏的现场检测成为食品安全领域的迫切需求。

针对这一挑战，国内研究人员设计了一种新型分子印迹聚合物包覆的铕基金属有机框架（Eu-BCA@SiO₂-MIP）传感器。该研究通过密度泛函理论（DFT）计算和光谱分析阐明识别机制，结合时间分辨荧光技术（TRF）消除基质干扰，最终成果发表于《Food Chemistry》。

关键技术方法

1. Eu-BCA MOF合成：以双喹啉酸（BCA）为配体与硝酸铕构建荧光基底；
2. 分子印迹层构建：利用MOF中喹啉-N与APTES/TEOS的N–Si键合作用形成SiO₂印迹层；
3. 时间分辨荧光检测：利用Eu³⁺的毫秒级荧光寿命实现背景信号过滤；
4. 实际样本验证：以市售玉米油为基质进行加标回收实验。

研究结果
材料表征
SEM显示Eu-BCA MOF为规则片状结构（400–600 nm），包覆MIP后厚度增加至120 nm，边缘钝化。FT-IR证实SiO₂层成功接枝，XPS分析揭示Eu³⁺的3d_5/2结合能偏移，证明MIP与MOF的协同作用。

传感性能
传感器对Zen的响应在0–200 ng mL^?1呈线性，检测限1.66 ng mL^?1，远低于欧盟标准。TRF技术使信噪比提升3倍，交叉实验表明对黄曲霉毒素G2（AFT-G2）等类似物的选择性系数达8.92。

实际应用
玉米油样本回收率96.88%–107.40%，RSD<5%。DFT计算证实Zen的酚羟基与MIP空腔形成氢键（键能?28.5 kJ mol^?1），荧光猝灭机制源于光诱导电子转移（PET）。

结论与意义
该研究首次将稀土MOF与MIP结合用于Zen检测，突破传统方法对复杂基质适应性差的瓶颈。MIP空腔的空间匹配性与Eu³⁺的长寿命荧光特性协同作用，为粮食储存和食品安全监管提供了一种便携、抗干扰的新型检测工具。未来可通过优化MIP厚度进一步提升响应速度，推动该技术在农产品快检领域的应用。