- 梁静;王彦力;蒋翠文;黄晓川;唐莉;李焘;牙禹;宁德娇;谢丽萍;闫飞燕;
以芘甲醛腙和4-叔丁基-2,6-甲酰基苯酚为原料，合成了一种兼具单体-激基缔合物（Monomer-excimer）性质和分子内电荷转移（ICT）效应的苯酚-芘衍生物荧光探针PyP，成功对质子极性溶剂（乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇和水）进行了颜色鉴别。基于溶剂极性调控PyP单体（Monomer）-激基缔合物（Excimer）的转变，本研究构建了快速和高灵敏的比率变化型、“Turn-off”型和“Turn-on”型多模式探针，实现了对4种有机溶剂（二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇和甲醇）中微量水含量的检测，检出限（3σ/k）分别为0.0021%、0.046%、0.062%和0.024%，加标回收率为97.2%～108.0%。本方法具有较好的准确性、稳定性和良好的应用潜力。
2025年06期 v.53 894-907页 [查看摘要][在线阅读][下载 2422K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 赵蓉蓉;刘红林;黄应平;邓翠雯;李松岩;于水莲;陶茂胜;田义群;袁喜;
草甘膦的广泛使用对环境和人类健康造成了严重影响。传统的草甘膦检测方法受限于专业设备与操作技术，响应效率低，迫切需要建立一种便捷、灵敏且准确的草甘膦检测方法。本研究以2-氯苯胺与丹磺酰氯荧光基团为原料，通过一步法制备了一种新型萘磺酰胺类“Turn-on”型荧光探针，在0.003～70μmol/L浓度范围内对草甘膦具有良好的线性响应（R2=0.995），检出限为2.73 nmol/L(S/N=3)。采用核磁共振波谱（NMR）和高分辨率质谱（HRMS）等技术探究了此荧光探针与草甘膦的作用机理，结果表明，此探针与草甘膦的二级胺（—NH—）发生亲核取代反应，诱导光致电子转移（PET）效应，使荧光强度增强11.2倍。此探针对水体中共存的金属离子、阴离子及其它农药具有良好的抗干扰能力，将其应用于自来水、地表水、土壤、大豆和玉米中草甘膦的测定，加标回收率为94.7%～109.9%，证明了本方法的准确性和实用性。基于此荧光探针制备了便携式试纸条，可实现草甘膦的快速半定量分析。本方法快速、灵敏、便携，为草甘膦现场检测提供了理论依据和技术支撑。
2025年06期 v.53 903-913页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李素慧;张帅奇;张毅波;郑权;常天俊;
水溶性差的物质的检测通常在有机溶剂环境中进行，因此，能够在有机溶剂环境中正常工作的生物传感器具有广阔的应用前景。目前，绝大多数生物传感器是基于水溶液开发的，难以适应含高浓度有机溶剂的检测环境。本研究发现G-四链体（G4）/氯化高铁血红素（Hemin） DNAzyme (G4HD)在浓度高达30%的有机溶剂中能被NH4+强烈复活，并且远高于其在含K+水溶液中的活性。基于此，将G4HD与本研究组前期分离的需要有机溶剂才能工作的RNA切割型脱氧核酶（E3）串联，构建了可在有机溶剂体系中响应小分子的传感系统。此系统包括基于E3的腺苷三磷酸（ATP）激活的适配体酶（Aptazyme）和Aptazyme反应产物激活的G4HD。通过简易枪头过滤器将前者反应产物分离，再激发后者的显色反应，无需仪器，实现了在有机溶剂中目标靶分子的可视化检测。本研究提出的可激活式脱氧核酶串联的传感系统可拓展应用于多种疏水性化合物的可视化定量分析，有利于提升功能核酸传感器在含有机溶剂的检测环境中的应用价值。
2025年06期 v.53 914-923页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 吴燕;冉婧蕾;刘芳;钟欢;陈锦杨;
谷胱甘肽（GSH）具有抗氧化、解毒和增强免疫力的作用，其表达与癌症等多种疾病密切相关，开发一种高灵敏、简单和快速的方法用于GSH的检测对临床诊断和生物医学研究具有重要意义。本研究采用锌和铁结合的四（4-羧基苯基）卟啉配体制备了具有类过氧化物酶活性的二维Zn-TCPP(Fe)纳米片，能够催化过氧化氢（H2O2）氧化无色3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）得到蓝色氧化产物（oxTMB）。GSH存在时，与oxTMB发生还原反应，导致溶液的蓝色褪去。比色传感器对GSH的线性检测范围为0.1～200μmol/L，检出限（LOD, S/N=3）为0.042μmol/L，并且具有良好的特异性。将本方法用于人血清中GSH的检测，加标回收率在93.0%～107.7%之间。本研究构建的比色传感器为GSH的检测提供了一种新方法。
2025年06期 v.53 924-943页 [查看摘要][在线阅读][下载 1908K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 林瑜;谭凤;申玉华;朱丽琴;严佩瑶;潘金桃;刘凯顺;
以生物质材料黄皮叶为原料，通过水热法合成了一种近红外碳点（NIR-CDs），其荧光发射峰位于677 nm处，且荧光发射峰波长不依赖激发波长。对NIR-CDs的形貌和结构进行了表征，结果表明，此NIR-CDs表面含有丰富的羰基、氨基和羟基等基团。钯离子（Pd~(2+)）可与NIR-CDs的表面基团形成非荧光化合物，导致荧光猝灭，将此时的荧光信号记为F_0；当盐酸氯丙嗪（CPZ）存在时，由于CPZ母核含有未被氧化的硫（S）原子，在酸性条件下可与Pd~(2+)形成稳定的有色络合物，使Pd~(2+)从NIR-CDs表面脱离出来，从而使荧光信号恢复，此时的荧光信号记为F。基于此构建了一种检测CPZ的“开-关-开”型荧光传感器，NIR-CDs的荧光信号恢复值（ΔF=F–F_0）与CPZ浓度在5.68～28.43μg/m L范围内呈良好的线性关系，检出限（3σ）为0.078μg/m L。将此传感器应用于药物制剂中CPZ含量的测定，加标回收率为94%～106%。本研究为实际药物制剂的质量控制提供了新方法。
2025年06期 v.53 934-943页 [查看摘要][在线阅读][下载 1534K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 谢佳琦;张强;刘培然;杨亚非;卞希慧;
传统的机器学习算法存在特征提取效率低、非线性模式识别能力不足和训练速度慢等问题。宽度学习系统（Broad learning system, BLS）通过横向扩展网络结构提高学习能力和效率，具有结构简洁、训练速度快和泛化能力强等优势。本研究考察了BLS对基于理化指标鉴别复杂样品的可行性。采用鸢尾花、葡萄酒和乳腺癌3个数据集，以鸢尾花的花瓣、花萼的长度和宽度、葡萄酒的物理化学属性和乳腺癌细胞核特征作为输入变量，与鸢尾花的品种、葡萄酒的品种和良恶性细胞核建立BLS模型，通过混淆矩阵、准确率和运行时间等指标评价此模型的性能。结果表明，与偏最小二乘-判别分析（Partial least squares-discriminant analysis, PLS-DA）、簇类独立软模式（Soft independent modeling of class analogies, SIMCA）和人工神经网络（Artificial neural network, ANN）相比，BLS在计算效率和识别精度方面均表现出显著优势，为复杂样品的鉴别分析提供了一种高效且可靠的新方法。
2025年06期 v.53 944-960页 [查看摘要][在线阅读][下载 2456K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 曾小松;宦克为;刘小溪;曹献文;韩雪艳;
近红外光谱（NIRS）分析技术已成为工业和农业生产过程中重要的过程分析工具，广泛应用于烟草、农业和医药等领域的定性和定量分析。针对NIRS建模中存在的泛化能力差和预测精度低等问题，本研究提出了一种基于竞争性自适应重加权采样（CARS）和格拉姆角差场（GADF）的二维卷积神经网络（2DCNN）定量分析模型（CARS-GADF-2DCNN）。此模型使用CARS方法从全光谱中选择最优的波长集合，采用GADF将选择结果编码为二维图像，再利用2DCNN进行预测分析。其中，2DCNN模型由卷积层、并行卷积模块、展平层和全连接层组成。基于土壤、药片和谷物3个近红外光谱公共数据集对CARS-GADF-2DCNN模型进行仿真实验，结果表明，与一维卷积神经网络（1DCNN）相比，GADF-2DCNN模型在土壤、药片和谷物数据集中的预测精度分别提高了16.74%、23.40%和7.13%。与GADF-2DCNN、VCPA-GADF-2DCNN和IRIV-GADF-2DCNN模型相比，CARS-GADF-2DCNN模型在预测精度上取得了进一步提升。对于土壤数据集，预测精度分别提高了39.00%、30.78%和4.13%；对于药片数据集，分别提高了9.52%、6.94%和2.56%；对于谷物数据集，分别提高了20.57%、9.85%和15.66%。研究结果表明，CARS-GADF-2DCNN能够有效选择近红外光谱中的最优波长子集，同时揭示近红外光谱中不同波长之间的潜在特征。CARSGADF-2DCNN有效解决了近红外光谱建模中存在的预测模型复杂度高和预测精度低的问题，可应用于不同物质的近红外光谱预测分析。
2025年06期 v.53 955-966页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李仁;孙满利;焦立超;殷亚方;张治国;铁付德;
考古发掘的木质沉船打捞出水后，木材构件发生不同程度降解，降解程度的准确判别是采取有效保护措施的前提。本研究以南宋沉船“南海Ⅰ号”发掘的木材遗存马尾松（Pinus massoniana）样本为研究对象，对比现代马尾松木材，基于衰减全反射傅里叶变换红外（ATR-FTIR）光谱判别木材降解程度。分析了木材细胞壁糖分残余量，采用非侵入式全自动显微ATR-FTIR方法提取木材弦切面化学信息，通过超景深显微镜及扫描电子显微镜表征测试样本微观结构，解析FTIR光谱以获取木材细胞壁降解情况，并阐释纤维素晶体结构变化。最后，将FTIR光谱与稀疏偏最小二乘判别分析（s PLS-DA）模型相结合，快速判别沉船考古木材的降解程度，以受试者工作特征（ROC）曲线和曲线下面积（AUC）评估模型性能。研究结果表明，木材降解程度越高，细胞壁糖分含量越低，高度降解的木材葡萄糖含量仅为4.7%；不同降解程度的木材弦切面微观结构及FTIR特征吸收峰均存在明显差别，随着降解程度增加，木材细胞壁逐渐松动，多糖组分选择性移除，木质素相对含量逐渐升高，导致FTIR光谱的A1509/A1370比值增高；sPLS-DA模型判别结果的AUC值超过0.9，说明FTIR光谱结合sPLS-DA模型可以准确判别沉船考古木材的降解程度。本研究基于显微ATR-FTIR光谱建立了快速、准确判别沉船考古木材降解程度的方法，有助于推进饱水木质文物保存状况的精准评估。
2025年06期 v.53 967-975页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] - 郝骏强;张智欣;李雨恒;赵凡荻;周阳洋;赵磊;张伟坚;谢佳函;王志兵;
磺胺类抗生素（SAs）作为一种廉价且有效的抗菌药物，常用于畜牧养殖中，但其残留于动物源性食品中会威胁人体健康。本研究采用三丁基辛基膦四氟硼酸盐（[P4448]BF4）和四氢呋喃（THF）制备的超分子溶剂作为萃取溶剂，通过分散液液微萃取（Dispersive liquid-liquid microextraction, DLLME）方法分离富集样品中的SAs，采用高效液相色谱（HPLC）法进行分析检测。采用相图、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）和荧光倒置显微镜等对超分子溶剂的组成和微观形貌进行了表征，并测定了其密度和pH值，通过单因素实验优化了萃取条件。结果表明，在最优的萃取条件下，磺胺氯哒嗪、磺胺甲噁唑、磺胺甲氧哒嗪和磺胺二甲氧嘧啶4种SAs在其各自的检测范围内均呈现良好的线性关系（R2≥0.9998），检出限（LOD, S/N=3）为0.67～1.45μg/L。与文献报道的其它方法相比，本方法具有操作简便、试剂消耗少等优点，可用于牛奶样品中SAs残留的分析检测。本研究不仅为食品安全监管提供了技术支撑，也为超分子溶剂在萃取分离领域的应用开辟了新路径。
2025年06期 v.53 976-986页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] - 淳杰;宋玉梅;王畅;张瑞玲;郭鹏然;梁维新;张婷;
沉积物中金属纳米颗粒物（MNPs）的精准分析是评估水环境沉积物中MNPs生态危害风险的前提。本研究基于超声提取-单颗粒电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS），建立了沉积物中含银纳米颗粒（Ag-NPs）、含锌纳米颗粒（Zn-NPs）、含铈纳米颗粒（Ce-NPs）和含钛纳米颗粒（Ti-NPs）的颗粒浓度和粒径分布的分析方法，并考察了萃取溶剂种类、固液比、超声时间以及沉降时间等样品前处理条件对MNPs测定回收率的影响。实验结果表明，在固液比1∶400(g∶mL)、超声提取时间1 h和沉降时间3 h的条件下，采用蒸馏水对沉积物样品中的MNPs进行提取，可消除萃取剂高背景信号对检测结果的影响。本方法对沉积物中Ag-NPs、Zn-NPs、Ce-NPs和Ti-NPs的粒径检出限分别为31、35、26和85 nm，颗粒浓度检出限分别为1.21×10~4、1.90×10~4、5.26×10~7和1.48×10~7particles/g，加标回收率为62.1%～108.7%，相对标准偏差<10%。本方法可快速、准确、同时测定沉积物中多种MNPs的浓度和粒径分布，适用于实际海水沉积物中AgNPs、Zn-NPs、Ce-NPs和Ti-NPs的分析测定。
2025年06期 v.53 987-997页 [查看摘要][在线阅读][下载 1604K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 徐方曦;牛禾;葛宇涛;朱国华;吕杭斌;李劲松;易浪莎;傅建捷;江桂斌;
建立了一种基于在线固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱（Online SPE-UPLC-MS/MS）联用技术同时在线检测地表水中50种类固醇激素的新方法。4 mL水样经高速离心后直接注入Oasis HLB在线SPE柱进行富集与净化，随后通过阀切换将目标物转移至Thermo Acclaim RSLC C18色谱柱（2.1 mm×100 mm,2.2μm）中实现分离分析，以5 mmol/L NH4F-乙腈溶液作为流动相，采用正离子多反应监测（MRM）模式检测，采用内标法进行定量分析。方法学验证结果表明，50种类固醇激素的检出限（LOD）为0.02～0.50 ng/L，定量限（LOQ）为0.08～1.67 ng/L。地表水加标回收实验结果表明，在5、20和200 ng/L 3个加标水平下，平均回收率为74.1%～119.0%，相对标准偏差（RSD）为0.2%～9.9%。将本方法应用于某医药化工园区周边地表水样的分析，在11个不同采样点中检出44种类固醇激素，浓度范围为0.11～88.60 ng/L，揭示了该园区周边水体的激素污染现状。与传统的离线SPE方法相比，本方法减少了样品用量和前处理时间，同时有效降低了目标物损失；与现有的在线SPE技术相比，本方法实现了多组分类固醇激素的高通量分析，并且具有更低的检出限和更高的回收率。本方法具有前处理快速、灵敏度高和稳定性好等优点，适用于地表水中痕量类固醇激素的直接测定。
2025年06期 v.53 998-1029页 [查看摘要][在线阅读][下载 2215K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 田欣;周敏;谢琳;白德霞;朱苗苗;马永钧;
采用新型多羟基化富勒烯@二氧化硅@氧化铥@羟基磷灰石四元纳米粒子/交联壳聚糖内饰毛细管开管柱（QNPs C-OTCC）作为分析柱，建立了一种柱前衍生毛细管电色谱-电致化学发光联用技术（CEC-ECL）高选择性定量检测功能饮料中牛磺酸（TAU）的方法。结果表明，在N-甲基化衍生反应中加入六次甲基四胺作为助催化剂，可将TAU定量转化为可发光检测的单一衍生产物，采用联吡啶合钌ECL法进行检测，TAU衍生物的峰强度相比未衍生的TAU增敏1000倍以上。采用含钌d-f杂金属氰桥配位聚合物复合修饰铂电极作为ECL检测电极，TAU衍生物的ECL峰强度比传统裸铂电极增敏5.7倍。在优化的测试条件下，采用内标法，选用盐酸倍他司汀（BSH）作为内标物与TAU同步衍生后进行测定，这两种衍生产物的发光峰高比值与TAU浓度在0.2～6.0 mmol/L和6.0～10.0 mmol/L两段范围内分别呈良好的线性关系，检出限（S/N=3）为0.09 mmol/L。将本方法用于4种市售功能饮料中TAU的测定，相对标准偏差（RSD）小于0.9%，加标回收率在95.0%～102.0%范围内，显示出良好的实际应用性能。
2025年06期 v.53 1010-1018页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 刘琴;林园;苏朝晖;
酶的热敏感性是制约其实际应用的关键，开发高效的酶稳定性提升技术具有重要的现实意义。本研究基于金属-多酚配位化学原理，通过单宁酸-铁离子（TA-Fe~Ⅲ）配位聚合物对过氧化氢酶（CAT）进行纳米包覆固定化，系统探究了其稳定性强化效应。固定化酶在极端环境（高温、有机溶剂、变性剂及pH 3～11）中催化活性的保留率较游离酶大幅提升，证明TA-Fe~Ⅲ纳米壳层具有显著的环境屏障效应。在长期稳定性测试中，固定化酶于室温储存30 d后仍保留20%的活性，且在37℃加速失活实验中，其有效活性维持时间延长至游离酶的8倍。多次催化实验证明，固定化酶表现出良好的可重复利用性，扩大了其实际应用范围。
2025年06期 v.53 1019-1027页 [查看摘要][在线阅读][下载 1761K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] - 孙博;侯菜飞;王芸倩;赵桐;王向鹏;王一吉;姚佳烽;
针对现有健肢筋膜室综合症（Well leg compartment syndrome, WLCS）诊断方法的侵入性强、成本高和准确性不足等局限，本研究提出了基于电阻抗层析成像（Electrical impedance tomography, EIT）技术的策略。利用EIT技术分析人类小腿肌肉对筋膜室压力变化的电学响应特性，旨在通过EIT方法可视化筋膜室内压力变化对电学特性的影响，为WLCS的早期无创检测提供技术支持。实验中，实验对象右小腿佩戴EIT传感器，在右侧大腿外部施加压力，实验分为加压前（Pre）和加压后（Post）两个阶段测量小腿电导率分布图像。加压前，小腿水平放置时检测电导率分布图像σpre；加压后，小腿抬起约30°的角度，在右侧大腿外部分别施加0、40、80和120 mmHg的压力，检测对应的电导率分布图像σP=0、σP=40、σP=80和σP=120。为了定量分析压力变化对响应筋膜室的作用，使用配对样本t检验分析EIT重建图像的空间平均电导率（）。结果表明，与右小腿水平放置时相比，右小腿抬起约30°的角度时，M1筋膜室的空间平均电导率M1显著增加。此外，在小腿与地面保持约30°的角度且在右侧大腿外部施加压力时，右小腿M1筋膜室的空间平均电导率M1呈上升趋势。研究结果表明，随着筋膜室压力增加，细胞外液的体积和离子浓度显著上升，导致电导率增大，这反映了肌肉组织缺血缺氧及其相关病理生理变化。EIT技术对电导率变化高度敏感，为无创监测肌肉筋膜室综合征的发生和发展提供了一种有效的诊断方法。
2025年06期 v.53 1028-1039页 [查看摘要][在线阅读][下载 2373K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] 下载本期数据