基于发光金属有机框架复合物的比率荧光平台高灵敏检测食品中卡那霉素的研究及其应用

本文设计了一种基于发光金属有机框架（LMOFs）的新型比率荧光传感器，通过静电自组装将水稳定CsPbBr3钙钛矿量子点与UiO型MOF复合，实现了对卡那霉素（KAN）的超灵敏检测（检测限达1.6×10-10 M），并在蜂蜜、牛奶、猪肉等实际样品中展现出良好回收率（89.0%-117.9%）。该平台结合智能手机便携设备，为动物源性食品中抗生素残留检测提供了高效实用的解决方案。

　　

Materials and reagents

材料与试剂

溴化铅（PbBr₂，99%）、溴化铯（CsBr，99%）、5-溴戊酸（BVA，97%）、四氯化锆（ZrCl₄）、2-氨基对苯二甲酸（BDC-NH₂）、油胺（OLA，70%）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF，95%）均购自北京J&K化学。卡那霉素（KAN）、妥布霉素（TOB）、庆大霉素（GEN）、新霉素（NEO）、阿米卡星（AMK）、头孢呋辛（CXM）、头孢他啶（CAZ）、头孢曲松钠（CRO）、土霉素（OTC）、四环素（TET）、哌拉西林（PIP）、美洛西林钠（MZL）、氨苄西林（AMP）等抗生素标准品均溶于超纯水配置成储备液。实验用水为超纯水（18.2 MΩ·cm）。

Characterization of LMOFs

LMOFs表征

为实现对KAN的简便定量与定性分析，本研究开发了一种具有双发射通道的LMOFs比率荧光传感器。通过将外源性水稳定CsPbBr₃钙钛矿量子点（WS-PQDs）与UiO型锆金属有机框架（Zr-MOF）在水相中通过原位自组装策略复合构建LMOFs。其中WS-PQDs经BVA表面配体修饰以增强水稳定性，Zr-MOF则由BDC-NH₂配体桥接在水相中合成。该传感器通过静态猝灭和配体-金属电荷转移机制实现对KAN的特异性荧光响应。

Conclusion

结论

总之，本研究开发了一种简单高效的LMOFs比率荧光传感器，用于水溶液体系中KAN的检测。该传感器基于WS-PQDs与Zr-MOF在水中的自组装构建，展现出高选择性、高灵敏度、强抗干扰能力和极低的检测限（1.6×10^-10 M），并能成功应用于真实样品（蜂蜜、牛奶、猪肉）中KAN残留检测。此外，结合智能手机便携设备实现了基于颜色变化的可视化检测，为动物产品中抗生素残留的快速现场检测提供了创新解决方案。