基于ZIF-8的pH响应型蜂蜜中托烷生物碱快速富集纯化策略：经济环保新方法

为解决传统金属有机框架(MOFs)脱附过程依赖有机溶剂的问题，中国研究人员开发了基于沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)的pH响应型预处理策略。该研究通过静电作用、π-π堆积和氢键实现了蜂蜜中阿托品(ATR)和东莨菪碱(SCO)的高效吸附（44.56/33.55 mg/g），并创新性地将酸-碱处理后的ZIF-8直接用于免疫检测，检测限达0.24-0.62 μg/kg。这种无需有机试剂的脱附方法为复杂基质分析提供了经济环保的新思路。

　　

在食品安全监测领域，复杂基质中痕量污染物的预处理始终是制约检测效率的瓶颈。传统金属有机框架(MOFs)虽具有高吸附性能，但脱附过程需大量有机溶剂，既增加成本又造成环境污染。尤其对于蜂蜜等高糖基质中的托烷生物碱（如阿托品ATR和东莨菪碱SCO），现有方法存在操作繁琐、回收率波动大等问题。

中国国家高层次人才特殊支持计划资助的研究团队在《Microchemical Journal》发表的研究中，创新性地利用沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)对pH的敏感性，开发出"吸附-酸解-碱中和"三步法。通过计算机模拟结合实验验证，证实ZIF-8通过静电作用、π-π堆积和氢键实现ATR/SCO高效吸附（饱和吸附量分别达44.56和33.55 mg/g）。酸处理使ZIF-8结构坍塌释放目标物，中和后直接用于酶联免疫分析，突破传统有机溶剂脱附的限制。

关键技术包括：ZIF-8水热合成与表征、分子对接模拟吸附机制、pH响应型吸附/脱附动力学优化、蜂蜜基质免疫检测方法建立。研究选用实际蜂蜜样本验证，通过FTIR、粒径分析等手段确认ZIF-8的理化特性，采用计算机模拟揭示甲基咪唑环与生物碱的π-π相互作用是关键吸附位点。

【Characterization of ZIF-8】
合成的ZIF-8呈现均一尺寸的菱形十二面体（平均水合直径111.4 nm），FTIR显示421 cm^?1处Zn-N键特征峰，1578 cm^?1处C=N键振动峰，以及3133 cm^?1处咪唑环芳香C-H键振动，证实成功构建具有π电子体系的立体框架。

【结论与意义】
该研究首创的pH响应策略实现三大突破：① 脱附过程仅需微量酸碱调节，有机试剂用量减少90%以上；② 免疫检测限达0.24 μg/kg（ATR），较常规SPE方法灵敏度提升5倍；③ 回收率92.9%-112.3%，变异系数<22.7%，适用于高糖基质。Zile Wang等提出的"MOFs原位解离-免疫分析"联用模式，为环境污染物监测、食品药品安全检测提供了绿色技术范例，其pH触发释放机制可拓展至其他生物碱类物质的快速筛查。

讨论部分强调，该方法通过精确控制ZIF-8在pH 2.0时的结构解离特性，巧妙规避了传统有机溶剂洗脱的缺陷。未来可进一步优化ZIF-8表面修饰，增强对复杂基质中干扰物的抗性。该成果标志着MOFs材料从单纯吸附剂向智能响应型检测载体的重要转变，为发展"绿色分析化学"提供了新范式。