引言

食品安全一直是全球关注的焦点，而黄曲霉毒素B1（AFB1）作为一种强致癌物质，对人类健康构成了严重威胁。为了应对这一挑战，科学家们不断探索新的检测方法。近日，一篇发表于《Chemical Engineering Journal》的研究论文引起了广泛关注。该研究开发了一系列基于镧系化合物（Ln-BTCs）的比色和自校准荧光传感器，用于快速、灵敏地检测食品中的AFB1。本文将详细介绍这一创新技术及其潜在应用前景。

正文

1. 研究背景与意义

黄曲霉毒素B1（AFB1）是黄曲霉和寄生曲霉产生的次级代谢产物，被世界卫生组织（WHO）列为一类致癌物。AFB1具有极高的毒性，其危害远超砷和氰化钾。因此，开发高效、可靠的AFB1检测方法对于保障食品安全至关重要。传统的检测方法如液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）、酶联免疫吸附试验（ELISA）等虽然灵敏度高，但操作复杂且成本高昂。为解决这些问题，研究人员致力于开发新型化学传感器，特别是基于金属有机框架（MOFs）和配位聚合物（CPs）的传感器。

2. 新型传感器的设计与合成

本研究成功合成了六种镧系基配位聚合物（3D/1D-CPs-(1–3)），包括三种三维多孔配位聚合物（3D-pCPs-(1–3)）和三种一维非多孔配位聚合物（1D-npCPs-(1–3)）。这些材料通过溶剂热法和室温搅拌法制备而成，具有良好的结晶度和形态稳定性。其中，3D-pCPs-(1–3)由于其多孔结构，表现出更高的AFB1富集能力和更低的检测限。

3. 光学特性与检测性能

实验结果表明，3D/1D-CPs-(1–3)在紫外光照射下发出强烈的荧光，随着AFB1浓度的增加，荧光强度逐渐减弱。具体来说，3D-pCP-1的红色荧光在AFB1浓度达到0.016 mM时转变为紫红色；3D-pCP-2的绿色荧光在相同浓度下变为青色；3D-pCP-3的黄色荧光则在0.05 mM时变为白色。此外，3D-pCPs-(1–3)的荧光寿命和荧光淬灭常数（Ksv）也显示出优异的检测性能，分别为2.0×10⁴、1.4×10⁴和2.6×10⁴ M^-1，远高于1D-npCPs-(1–3)。

4. 抗干扰能力与选择性

为了评估传感器的选择性和抗干扰能力，研究人员进行了多种常见干扰物质的测试，包括色氨酸（Trp）、半胱氨酸（Cys）、苯丙氨酸（Phe）以及钾离子（K⁺）、钙离子（Ca²⁺）、钠离子（Na⁺）和锌离子（Zn²⁺）。结果显示，只有AFB1能引起明显的荧光变化，其他物质则无显著影响。这表明3D/1D-CPs-(1–3)对AFB1具有高度特异性。

5. 混合基质膜的应用

进一步，研究人员将3D/1D-CPs-(1–3)与聚偏氟乙烯（PVDF）结合，制备了混合基质膜（MMMs）。这些膜在紫外光照射下同样表现出显著的颜色变化，可用于肉眼观察AFB1的存在。此外，MMMs还具有良好的重复使用性和稳定性，经过多次洗涤后仍能保持较高的荧光响应。

6. 实际样品检测

为了验证传感器的实际应用效果，研究人员选择了茶叶和大豆粉两种食品样本进行检测。通过标准添加法，测得的回收率范围为94.40%至109.50%，相对标准偏差在0.80%至6.14%之间，证明了该方法的高准确性和可靠性。同时，传统高效液相色谱（HPLC）法的结果也与之相符，进一步验证了传感器的有效性。

结论

综上所述，本研究开发的基于镧系化合物的荧光传感器不仅具有出色的检测性能，而且操作简便、成本低廉，适用于现场快速检测。未来，研究人员将继续优化传感器的结构和功能，拓展其在更多领域的应用，为食品安全监测提供强有力的技术支持。我们期待这一创新技术能够在实际应用中发挥更大的作用，为人们的健康保驾护航。

参考文献

[1] J.-Y. Li et al., "A series of colorimetric and self-calibrated fluorescent sensors based on Ln-BTCs for detection of aflatoxin B1 in food," Chemical Engineering Journal, vol. 505, p. 159481, 2025.

Fig. 1. (a) 3D-pCP-1 的 3D 框架；(b) 1D-npCP-1 的 1D 带状结构。

Fig. 2. （a）3D-pCP - 1；（b）3D-pCP - 2；（c）3D-pCP - 3；（d）1D - npCP - 1；（e）1D - npCP - 2 和（f）1D - npCP - 3 的扫描电子显微镜图像。