引言
氯霉素（CAP）是一种强效抗生素，因具有强大的抗菌效果、高生产效率和低成本而被广泛用于水产业，以预防和治疗细菌性疾病[1],[2],[3],[4],[5]。然而，CAP对造血系统有害，会导致新生儿出现致命的“灰婴综合症”[6],[7]。由于这些负面影响，CAP在水产业和水产品的运输过程中都被禁止使用[8],[9],[10],[11],[12]。尽管如此，由于其优良的抗菌特性和成本效益，CAP仍被非法用于水产品中[13],[14],[15],[16]。因此，开发一种高灵敏度、抗干扰、选择性强且高效的检测CAP的方法至关重要[17],[18]。
目前，检测CAP的主要方法包括高效液相色谱（HPLC）[19],[20],[21]、液相色谱-质谱（LC-MS）[20],[22]和酶联免疫吸附测定（ELISA）[1],[8],[24]。这些方法虽然灵敏度较高，但存在一些缺点，如样品预处理复杂、依赖大型昂贵设备以及分析时间长[25],[26],[27]。相比之下，电化学传感技术具有分析时间短、操作简单和稳定性好的优点[28],[29],[30],[31]。然而，在实际分析条件下，由于水样中存在蛋白质、脂质和色素等干扰物质，将电化学方法应用于真实水样时仍面临显著的限制[32],[33],[34]。现有的电化学方法通常在灵敏度、抗干扰能力和选择性方面存在不足。我们提出的基于中孔二氧化硅的电极在灵敏度上优于现有的改性电极，并且在真实样本中表现出优异的抗干扰性和选择性[35],[36],[37]。
近年来，尽管设计了许多材料改性电极以提高电化学方法的灵敏度和特异性，但现有方法仍不能满足理想性能[38],[39],[40]。在这种情况下，中孔材料电极成为了一个有利的替代品[41],[42],[43]。根据IUPAC的定义，中孔材料的孔径通常在2到50纳米之间。例如二氧化硅、基于二氧化硅的有机-无机杂化物、金属氧化物[44],[45],[46]。其中，中孔二氧化硅薄膜（MSF）是一种高度有序的垂直通道结构。这种垂直排列的二氧化硅微通道能够物理限制表面活性剂胶束（MSCF）的移动，这些胶束可以通过St?ber溶液生长法沉积在电极表面[47],[48],[49],[50]。垂直排列的二氧化硅微通道有助于将分析物选择性地传输到电极基底。圆柱形表面活性剂胶束的保留形成了高度有序的疏水纳米域阵列，显著增强了亲脂性分析物的结合能力[51],[52],[53],[54],[55]。因此，中孔材料电极能够快速从水溶液中提取和富集目标分析物，然后高效地转移至电极表面进行定量分析[56],[57],[58],[59]。超小的通道尺寸和疏水纳米域具有尺寸排除功能，只允许小分子和疏水性有机物通过，同时有效阻挡大分子干扰物和非目标成分[49],[60]。由于在ITO电极表面进行了改性，电极获得表面电荷。通过静电吸附，它能够响应带有特定电荷的目标物质，从而实现高灵敏度、良好的抗干扰能力和优异的选择性。
在本研究中（图1），中孔二氧化硅薄膜沉积在ITO电极（MSCF）表面，以CAP为目标分析物。通过X射线光电子光谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和循环伏安法（CV）等表征技术，证实了垂直排列的二氧化硅微通道和圆柱形表面活性剂胶束的成功改性。优化了重要的电化学传感参数，如缓冲液类型及其pH值和富集时间，从而提高了方法的灵敏度和可靠性。这种基于中孔二氧化硅薄膜的创新检测系统提高了灵敏度和选择性，并减少了分析时间和预处理步骤。因此，该方法提供了一种无需复杂预处理的创新方法，可用于快速检测水产品和水中的CAP残留物。
