基于Eu-MOF@Tb3+的比例荧光探针检测淡水鱼中盐酸四环素及其在快速视觉检测中的应用

研究背景：

四环素类药物是水产养殖中常用的一种抗生素,但其滥用或过量使用会导致药物残留在水生动物体内,并污染水环境。传统的气相色谱、高效液相色谱等分析方法存在复杂操作、耗时等缺点。相比之下,荧光检测具有设备简单、成本低、响应快、灵敏度高等优势,是一种十分有前景的检测方法。本研究利用金属有机框架(MOF)材料发展了一种基于Eu-MOF@Tb³⁺的双发射荧光探针,可实现对四环素类药物的快速、灵敏、可视化检测。

研究内容：

方案1 Eu-BDC@Tb³⁺的合成过程及TCH的检测过程

研究人员采用反相微乳液法合成了纳米尺度的Eu-BDC MOF材料,并掺入Tb³⁺离子制备了具有红绿双发射的Eu-BDC@Tb³⁺探针。通过a-光诱导电子转移(a-PET)和内滤效应(IFE)双重淬灭机制,该探针可以实现对四环素盐(TCH)的高灵敏检测,检测范围为0.38-75 μM,检测限仅为0.115 μM。研究人员还开发了一种便携式光电转换荧光检测装置,结合智能手机实现了TCH的快速可视化检测。此外,还利用高效液相色谱-二极管阵列检测(HPLC-DAD)对金鱼和菲律宾蚶肉样品中的TCH进行了验证性检测。

研究意义与总结：

通过反相微乳液法合成了一种纳米Ln-MOF材料Eu-BDC，并掺杂Tb³⁺，制备了用于TCH检测的双发射荧光探针。由于TCH的加入导致红色荧光猝灭，而绿色荧光保持稳定，从而开发出LOD为0.115 μM的TCH纳米探针，在5 min内的检测范围为0.38 ~ 75 μM。与其他TCH检测材料相比，EuBDC@Tb³⁺具有LOD低、检测范围广的特点。探针的猝灭机制包括Eu-BDC中TCH配位诱导的a-PET效应和TCH与Eu-BDC@Tb3+之间的IFE作用。实验验证，HPLC-DAD法对鲫鱼中TCH的提取率为93%，Eu-BDC@Tb³⁺荧光法平均回收率为107.66%，符合要求。为了取代传统的手机摄影比色方法，研制了一种双激发双通道光电器件，能够同时捕获270 nm LED激发下的双通道发射光，并通过蓝牙将数据传输到智能手机，用于TCH浓度测定。该方法提供了一种快速的现场检测方案，为水产养殖业工作人员监测水体和动物样本中TCH含量提供了实用的工具。

参考文献

Longtian Chen, Zhongjie Li, Yuemao Dou, Huili Wang, Chunyang Chen, Xuedong Wang, Ratiometric fluoroprobe based on Eu-MOF@Tb³⁺ for detecting tetracycline hydrochloride in freshwater fish and its application in rapid visual detection, Journal of Hazardous Materials, Volume 469, 2024, 134045.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.134045.