基于醌化学显色策略的肉类生物胺快速检测技术开发与应用

针对肉类中生物胺(BAs)快速检测难题，研究人员开发了一种基于2-甲基-1,4-苯醌(MBQ)介导的比色策略。通过深共熔溶剂(DES)温和提取BAs，利用Michael加成反应产生480 nm特征吸收峰，实现了猪肉、鱼虾等样品中BAs的简便、低成本检测，为食品质量监控提供了新方法。

　　

肉类作为人类重要的营养来源，其新鲜度直接影响消费者健康。然而在储存过程中，微生物污染和氨基酸脱羧作用会导致生物胺(BAs)的积累。这类小分子化合物如腐胺(putrescine)和尸胺(cadaverine)不仅影响感官品质，还具有细胞毒性——体外实验表明，它们能诱发肠细胞坏死，而组胺(histamine)更与心血管毒性相关。更严峻的是，BAs可能与亚硝酸盐反应生成强致癌物亚硝胺。目前高效液相色谱(HPLC)等传统检测方法存在设备昂贵、操作复杂等局限，而基于pH响应的探针又易受食品基质干扰。

合肥工业大学的研究团队在《Talanta》发表的研究中，创新性地利用醌化学原理开发了BAs快速比色检测技术。研究发现，2-甲基-1,4-苯醌(MBQ)能与BAs发生Michael加成反应，生成在480 nm处有强吸收的显色产物。结合深共熔溶剂(DES)的温和提取特性，该方法实现了猪肉、鱼虾等样品中BAs的快速定量，结果与凯氏定氮法高度一致。

关键技术包括：1) 基于MBQ的比色反应体系优化；2) 采用胆碱基DES提取样品中的BAs；3) 通过X射线光电子能谱(XPS)和质谱解析显色产物结构；4) 实际样品检测方法验证。

【Chromogenic reaction between BAs and quinones】
研究发现脂肪胺能与醌类化合物显色，其中MBQ与腐胺反应生成的产物在480 nm处有最大吸收。结构分析证实该反应为Michael加成机制，伯胺基团攻击MBQ的β-碳形成C-N键。

【DES提取优化】
对比不同DES体系，胆碱-乳酸(1:2)对BAs的提取效率最高，较传统有机溶剂更环保高效。提取液直接用于显色反应，简化了前处理流程。

【实际样品检测】
在猪肉、鱼和虾样品中添加50-500 mg/kg BAs时，回收率达89.3%-106.2%。与凯氏定氮法的相关系数R²>0.98，检测限为2.3 mg/kg。

该研究的重要意义在于：首次将醌化学反应用于BAs特异性检测，避免了传统pH探针的干扰问题；DES提取与比色反应联用，使检测时间缩短至30分钟内；无需复杂纳米材料或光敏染料，成本仅为HPLC方法的1/5。这种"绿色化学"策略为食品工业现场检测提供了新思路，相关机制还可拓展至其他胺类污染物检测领域。作者Kaiying Hu等指出，未来可通过构建便携式读数设备进一步提升方法的实用性。