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分子印迹技术在食品安全检测领域的应用进展(二)

来源:时间:2025-04-21 21:44:17

2 MIT在食品安全檢測中的分印應用

2.1 MIT在食品中農藥殘留檢測方麵的應用

食品中農藥殘留類型可分為有機氯類、有機磷類、迹技进展有機氮類、术食擬除蟲菊酯類、品安酰胺類化合物、全检脲類化合物、测领醚類化合物、域的应用菊酯類和氨基甲酸類等,分印隨著農藥類型和農藥使用量的迹技进展不斷增加,全世界各國都在集中大量的术食人力、物力開展食品中農藥殘留檢測技術的品安研究。MIT具有特異性和親和性,全检特別適用於食品中痕量、测领微量農藥殘留的域的应用檢測。

Chen等使用有機磷農藥生產的分印中間體O,O-二甲基硫代磷為模板,甲基丙烯酸為單體,乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑合成新型有機磷MIPs,考察有機磷MIPs對5種有機磷農藥(敵百蟲、敵敵畏、樂果、吡蟲啉、甲胺磷)的吸附能力,並將其作為分子印跡固相萃取劑建立蔬菜中5種有機磷農藥殘留的氣相色譜方法。優化後的方法準確度和精密度良好,適用於蔬菜中5種有機磷農藥殘留量的檢測。

王小玉等以矽球為載體,對硫磷為模板,無水乙醇為溶劑,氨丙基三乙氧基矽烷和苯基三甲氧基矽烷的混合物為功能單體,四乙氧基矽烷為交聯劑,采用溶膠-凝膠法製備對硫磷分子印跡聚合物,高效液相色譜用於西紅柿中對硫磷殘留檢測的方法,該方法檢出限低。許豔軍等以乙酰甲胺磷為模板分子,用懸浮聚合法製備出MIPs。將其用於分子印跡固相萃取劑前處理技術,並與氣相色譜聯用,建立對茶葉中乙酰甲胺磷進行檢測的方法。在最優條件下,乙酰甲胺磷加標回收率大於95%。劉娜等製備出嘧菌酯、噻蟲啉和吡蟲啉3種內吸性農藥的MIPs,以此MIPs作為吸附功能原料製備分子印跡固相萃取劑,建立分子印跡固相萃取劑-液質聯用儀檢測黃瓜中嘧菌酯、噻蟲啉和吡蟲啉殘留量的方法,通過條件優化,3種農藥的加標回收率高,且方法精確性好。

目前,食品中農藥殘留的前處理方法主要是依賴弗羅裏矽土小柱、C18小柱、石墨化氨基小柱等。這些方法都需要消耗大量有機溶劑進行活化和淋洗,不僅汙染環境,而且回收率受樣品類型影響較大。MIT與傳統的淨化方法相比,具有構效預定性、操作穩定性、重複使用、溶劑消耗量小等特點,因此它在食品農藥殘留方麵的研究越來越受到重視。

2.2 MIT在食品獸藥殘留檢測方麵的應用

食品中獸藥殘留主要是檢測抗生素類、激素類和抗菌類化學品,因其種類繁多,基質複雜、殘留量低,傳統的樣品前處理方法較難滿足當前的需求,因此近年來,MIT在食品中獸藥殘留的應用報道越來越多。

李增威等將磁性分離技術和表麵分子印跡技術相結合,在Fe3O4磁性納米粒子表麵接枝雙鍵,以氯黴素為模板分子、甲基丙烯酸為功能單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑、偶氮二異丁腈為引發劑,采用懸浮聚合法合成氯黴素磁性MIPs,將其作為分子印跡固相萃取劑在豬肉和蜂蜜樣品中進行不同濃度的氯黴素加標回收率測試,取得很好的效果,方法回收率高,靈敏度和準確性都很好。Feng等為快速、準確地檢測豬尿液中鹽酸克倫特羅及其代謝物,研製一種基於分子印跡聚合物的新型石英晶體微天平傳感器陣列。該方法可通過尿液標本快速檢測家畜是否被添加了鹽酸克倫特羅。

Song等以泰樂菌素為模板,甲基丙烯酸為功能單體合成MIPs,然後將其作為固相萃取原料,應用高效液相色譜串聯質譜儀對豬、牛、雞3種肉製樣品中10種大環內酯類抗生素藥物進行檢測,方法的檢測限為0.1 ng/g~0.4 ng/g,定量限為0.3 ng/g~1.0 ng/g,靈敏度很好。

通過對比MIPs製成的固相萃取柱與傳統的固相萃取小柱的試驗結果,發現MIT對目標物的加標回收率更高,且具有更高的精密度、更好的準確度、更加穩定的性能。

2.3 MIT在食品重金屬殘留檢測方麵的應用

食品中的重金屬汙染主要來源於3個方麵

一是來源於農作物對重金屬元素的富集

二是源於水產動物重金屬的汙染

三是源於食品生產加工、貯藏、運輸過程中出現的汙染。重金屬進入人體後要經過一段時間的積累,達到一定的濃度後才顯示出毒性,因此不易被人們所察覺,具有很大的潛在危害性。與金屬離子有關的印跡技術屬於MIT的前沿內容,也有少量應用於食品中重金屬殘留量檢測的報道。

李光珍等以殼聚糖為功能單體,α-Fe2O3為改性增強劑,砷為模板分子,采用反相懸浮交聯法製備得到砷分子印跡α-Fe2O3改性殼聚糖樹脂(arsenic imprintedα-Fe2O3modified chitosan beads,As-IFICB)。試驗研究表明,As-IFICB對梨汁中的砷具有很強的親和力和良好的選擇性,能有效吸附梨汁中的砷元素,而對梨汁中鈣、鎂、鐵等有益礦質元素和總糖、遊離氨基酸等營養成分的吸附量很少,能較好保留梨汁中的營養物質。

郝麗以Cd(Ⅱ)為模板,甲基丙烯酸為單體,異丙醇為溶劑,乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑,偶氮二異丁腈為引發劑,采用甲苯/十二醇作為複合致孔劑體係,在不鏽鋼管柱中製備得到鎘離子印跡柱。其研究表明,提高甲苯在致孔劑中的比例,有利於提高鎘離子印跡柱對遊離Cd(Ⅱ)的富集能力和選擇能力,因此可將其作為固相萃取劑應用於食品中Cd(Ⅱ)的吸附或檢測。

2.4 MIT在食品添加劑檢測方麵的應用

食品添加劑是指在食品製造、加工、處理、包裝、運輸、保管中為達到一定的技術目的而人為添加的物質。合理使用食品添加劑可以改善食品的組織狀態、增強食品的色、香、味和口感。然而,亂用或濫用食品添加劑則會對人體健康造成危害。

劉飛分別以剛果紅和檸檬黃為模板,β-環糊精-馬來酸酐和[2-(甲基丙稀酰氧)乙基]三甲基氯化銨為雙功能單體,N,N-亞甲基雙丙稀醜胺為交聯劑合成MIPs。將此聚合物作為吸附劑填充固相萃取柱用來萃取食品中的剛果紅和檸檬黃,所得洗脫液通過高效液相色譜進行檢測。結果表明,合成的雙功能分子印跡聚合物選擇性高,檢出限低,適合用於食品中剛果紅和檸檬黃的檢測。

韋壽蓮等以鄰苯二甲酸二辛酯印跡聚合物為吸附劑,采用固相萃取-高效液相色譜法檢測塑料瓶裝水、白酒和飲料中鄰苯二甲酸酯類化合物。經條件優化,該方法檢出限為0.03μg/m L~0.05μg/m L,準確度好,回收率高,適用於白酒、飲料中痕量鄰苯二甲酸酯類化合物的檢測。

食品中含有較多與人工合成添加劑組分相類似的天然組分,使用傳統的固相萃取方法時,較經常出現假陽性的檢測結果,而MIT因其結構預定性和特異識別性,可以在複雜的樣品中準確定位目標物質,大大提高分析的準確性和可靠性。

2.5 MIT在食品微生物汙染檢測方麵的應用

Bayram等以黃曲黴毒素B1、B2、G1和G2這4種主要的黃曲黴毒素混合物為分子模板,采用本體聚合法製備多功能MIPs,以此聚合物作為固相萃取劑製備多功能分子印跡固相萃取劑柱,用於食品中黃曲黴毒素的檢測,結果顯示該柱具有良好的穩定性和選擇性,且可多次重複使用。

Cao等提出一種以商品化的黃曲黴毒素A分子印跡固相萃取柱與高效液相色譜熒光法聯用,通過條件優化建立啤酒、紅酒、葡萄汁樣品中黃曲黴毒素A的淨化富集、分離檢測方法。優化後的方法回收率高,準確性和重複性都很好。

試驗證明利用MIT分析食品中微生物殘留量時,可有效提高待測組分的加標回收率、降低檢出限,同時還可以重複多次使用,從而大大降低檢測成本。

3 分子印跡技術存在的問題和展望

近幾十年以來,由於MIPs的親和力和選擇性,在選擇性提取目標物同時,可有效消除複雜樣品中的基質幹擾,在食品安全檢測領域得到了快速的發展,但也存在一些問題:

(1)模板分子洗脫不徹底,造成其在後續檢測過程中“流失”,從而影響檢測

(2)在製備MIPs中的功能單體選擇性較少,不能滿足模板分子的實際需求

(3)MIT在蛋白、核酸、多糖等生物大分子領域應用較少

(4)MIPs的柱容量較低

(5)MIPs產品的商業化程度較低,不能滿足大批量的生產需求。

綜上所述,MIT在食品安全檢測領域的應用依然具有很大的研究潛力,主要可體現在:

(1)研究新的分子印跡技術,以促進MIPs的商業化和規模化

(2)借助表麵印跡、納米印跡、活性/可控自由基聚合、中空多孔聚合、點擊化學環加成聚合、微流控在線合成、固相合成等技術,為MIT的發展應用提供了新方向

(3)開發適用於大分子模板分子的MIPs

(4)將MIPs製備的反應體係從有機相轉到水相,增加功能單體的選擇範圍

(5)加強MIT在食品農殘、獸殘以及其他汙染物檢測方麵的識別機理研究。

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