- 王硕;陈励佳;苏怡洁;龙雯霞;黄铭晴;何琛裕;翟云云;曹欣雨;陈潇雅;刘海清;
草甘膦是广泛使用的一种有机磷农药,其环境稳定性高且存在潜在生态风险,在农产品中的残留对公共健康构成严重威胁,因此亟需开发便捷高效的草甘膦现场检测技术。传统检测方法虽然灵敏度较高,但依赖大型仪器且操作耗时,难以满足现场快速分析的需求。本研究以三聚氰胺、KOH和NaOH为原料,通过熔融碱法制备了横向尺寸为10~20 nm、长度为微米级的水溶性钾钠混合聚庚嗪酰亚胺(K,Na-PHI)纳米带,并基于此构建了一种新型荧光传感方法。本方法利用Cu~(2+)对K,Na-PHI荧光的淬灭效应,通过草甘膦特异性螯合Cu~(2+)实现荧光信号恢复,进而实现草甘膦的定量检测。本方法检测草甘膦的线性范围为0.001~0.2 mg/L和0.2~30 mg/L,检出限低至0.5μg/L。进一步将K,Na-PHI负载至静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜上,制备了K,Na-PHI/PAN荧光检测试纸,结合智能手机的颜色识别功能,可用于草甘膦的现场实时可视化检测,检出限低至1μg/L。本研究提供了一种操作简便、响应迅速且灵敏度高的农药残留现场检测新方法,在食品安全领域具有重要的应用价值。
2026年01期 v.54 40-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:17 ] |[下载次数:46 ] |[网刊下载次数:0 ] - 方灵;罗桂珍;黄智鸿;王宗文;
开发了一种基于硫磺素T(Thioflavin T, ThT)荧光探针的非标记荧光核酸适配体传感器,用于快速检测二氯喹啉酸(Quinclorac, QNC)。在此传感体系中,游离的ThT的荧光信号很弱,当ThT与G-四链体结构的QNC核酸适配体Qapt-48nt特异性结合后,产生显著增强的荧光信号。当在体系中加入QNC后,QNC与ThT竞争性结合Qapt-48nt,形成QNC-Qapt复合物,并释放出游离态ThT,导致体系荧光强度降低。在最优条件下,传感器检测QNC的线性范围为0.012~4.84μg/m L,检出限(S/N=3)为3.3 ng/m L,定量限(S/N=10)为9.8 ng/mL。本方法被成功应用于河水、土壤和大米样品中QNC的检测,加标回收率在83.3%~108.3%之间,相对标准偏差为3.9%~8.8%,检测结果与高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测结果一致。本研究构建的非标记荧光核酸适配体传感器可在2 min内完成QNC的检测,具有操作简便、快速、特异性好等优点,为环境和食品样品中QNC残留的快速检测提供了一种新方法。
2026年01期 v.54 50-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1037K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] |[下载次数:32 ] |[网刊下载次数:0 ] - 张晋玮;汪恒;胡家勇;刘莎;沈益忠;
β-内酰胺类抗生素(β-Lactam antibiotics, BLs)被广泛用于预防和治疗家禽家畜的细菌感染性疾病,但是滥用和不合理使用导致BLs在动物源食品中残留,威胁消费者健康。因此,迫切需要开发一种快速、灵敏且可靠的BLs现场检测方法。本研究采用溶剂热法制备了一种兼具类漆酶活性和荧光特性的铜基金属有机框架(Copper metal organic frameworks, Cu-MOF)材料。Cu-MOF可在O_2存在下催化无色邻苯二胺(o-Phenylenediamine, OPD)氧化为黄色2,3-二氨基苯嗪(2,3-Diaminophenazine, DAP),在418 nm处出现特征吸收峰。在365 nm紫外光激发下,DAP在550 nm处发射黄色荧光,并能通过内滤效应(Inner-filter effects,IFE)猝灭Cu-MOF在425 nm处的蓝色荧光。BLs可竞争性抑制OPD氧化为DAP,导致DAP在418 nm处的吸收峰减弱,同时550 nm处的黄色荧光强度降低,而Cu-MOF在425 nm处的蓝色荧光恢复,从而产生比色信号和比率荧光信号(F_(425)/F_(550))。基于检测体系对BLs的比色/比率荧光双模响应,本研究将智能手机的图像采集功能和ImageJ软件的RGB信息提取功能相结合,构建了一种基于图像分析的BLs浓度定量检测方法,实现了BLs的便携式现场快速检测。比色和荧光模态的线性响应范围分别为0.56~30μmol/L和0.40~25μmol/L,检出限(LOD=3σ/k)分别为0.19和0.13μmol/L。本方法简便、快速、准确,被成功应用于猪肉和牛肉样品中BLs残留的检测,为食品中抗生素残留的现场快速筛查与定量分析提供了一种新策略。
2026年01期 v.54 60-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:16 ] |[下载次数:63 ] |[网刊下载次数:0 ] - 陈建军;吕振艳;王荭峰;彭煜诚;杜俊杰;
采用密度泛函理论(DFT)计算方法,对4种可能与诺氟沙星(NOR)发生相互作用的功能单体进行筛选,确定甲基丙烯酸为最优单体。以壳聚糖/多壁碳纳米管(CS-MWCNTs)为基质、NOR为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体,采用“接枝聚合与交联印迹同步进行”的方法制备表面分子印迹聚合物(SMIP)-NOR@CS/MWCNTs,并利用扫描电子显微镜、红外光谱仪和X射线电子能谱仪对其结构和形貌进行表征,探究此印迹聚合物对NOR的吸附性能和吸附机理。采用滴涂法将SMIP-NOR@CS/MWCNTs修饰于玻碳电极(GCE)表面,构建了诺氟沙星分子印迹传感器(SMIP-NOR@CS/MWCNTs/GCE),通过循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)评价其电化学特性。结果表明,SMIP-NOR@CS/MWCNTs对NOR具有良好的结合亲和性,印迹因子为2.71, DPV电流响应变化值与NOR浓度在0.1~1.5 nmol/L和1.5~140 nmol/L两段范围内分别呈良好的线性关系,检出限为0.026 nmol/L。此传感器具有优良的选择识别性、稳定性、重复使用性和重现性,将其用于牛奶和自来水样品中NOR的检测,加标回收率为97.5%~103.3%,与高效液相色谱(HPLC)法的检测结果无显著性差异。
2026年01期 v.54 72-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] |[下载次数:61 ] |[网刊下载次数:0 ] - 孙小媛;归国风;曹晓旭;李圣凯;
抗坏血酸(AA)是一种重要的食物源性营养物质,具有抗氧化功能,在生物体氧化还原代谢调控过程中发挥了关键作用,因此,建立一种简便、快速和可靠的食品中AA含量分析方法具有重要意义。近年来,纳米酶介导的比色传感技术因融合了纳米酶的低成本、高催化活性、良好稳定性及易于规模化生产等特性,同时结合了比色分析法无需复杂仪器且可实现可视化检测的优势,已成为AA快速检测领域的研究热点。然而,现有的多数纳米酶仅在酸性条件下才能展现出最佳催化性能,但在此环境中其稳定性通常较差。本研究采用化学气相沉积(CVD)法制备了具有高稳定性和高类氧化酶(OXD)活性的CoPt石墨(CoPt@G)纳米酶,并基于此构建了用于AA检测的比色传感器。此传感器检测AA的线性范围为3~50μmol/L,检出限(S/N=3)为0.87μmol/L,具有良好的抗干扰能力。将其用于葡萄汁和新鲜白菜汁中AA的检测,加标回收率为96.6%~104.3%,相对标准偏差(RSD)为1.9%~5.0%,显示出良好的实用性。本研究提出了一种超稳定纳米酶的合成策略,并据此建立了一种简便、快速的AA可视化检测方法,为膳食营养评估与合理膳食选择提供了有效的分析策略。
2026年01期 v.54 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] |[下载次数:69 ] |[网刊下载次数:0 ] - 宋逸凡;仰青颖;陈胜坦;王进;谈艳;孙羽;胡水明;
氢气(H_2)作为一种清洁能源,在工业等领域的需求日益增长。为了有效监测H_2在生产、储存、运输和使用过程中的泄漏情况,需实时检测大气环境中的痕量H_2。然而,痕量H_2的光学检测面临诸多挑战。氢分子仅具有极微弱的电四极矩跃迁,难以通过吸收光谱法进行有效测量;拉曼光谱虽在痕量气体检测中展现出良好的潜力,但其灵敏度不足。本研究提出了一种结合PDH锁频技术的腔增强拉曼光谱方法,通过测量偏振拉曼光谱,一方面利用腔增强技术大幅提升气体散射信号强度,另一方面借助不同振动模式拉曼峰的偏振特性可分辨性,实现了复杂拉曼光谱的简化,从而消除了H_2测量过程中水汽的干扰。本方法对H_2的检出限(LOD)低至0.06μmol/mol(1标准大气压下),可实现对环境大气中H_2的直接采样和连续测量,测量相对精度为5%,表明其具有在复杂气体环境中定量测定痕量H_2的能力。
2026年01期 v.54 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1317K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] |[下载次数:13 ] |[网刊下载次数:0 ] - 陈冬英;张昊;张禹;余沐昕;魏建崇;
奶制品中的三聚氰胺污染对婴幼儿健康构成严重威胁。传统的三聚氰胺检测方法存在效率低和操作复杂等不足。本研究提出了一种融合注意力机制的一维超深度卷积神经网络(1D-VDCNN)与双向长短期记忆网络(BiLSTM-Attention)的分类模型,实现了三聚氰胺的无损高效鉴别。1D-VDCNN模型通过引入2个约束条件优化特征层,采用降采样与大卷积核替代全连接层,实现低复杂度和纵向特征提取增强;BiLSTM网络提取特征序列中的双向长程依赖关系,强化横向特征关联;集成注意力机制提升关键光谱特征的权重分配。本研究采用开源三聚氰胺近红外光谱数据集,样本总数为1972,最大单类样本数为500,光谱范围为5546~6254 cm~(–1),模型分类准确率可达到99.75%,模型参数量较基准模型降低约43%,收敛速度与特征提取能力显著提升,表现出良好的稳定性与泛化能力。相较于单一BiLSTM模型和传统计量方法,本模型的准确率提升约10%,适用于小样本光谱数据,为食品安全检测提供了高精度、轻量化的化学计量学新方法。
2026年01期 v.54 100-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] |[下载次数:19 ] |[网刊下载次数:0 ] - 徐希震;吴海燕;孙宏业;赵紫璇;谭志军;郑关超;
软骨藻酸(Domoic acid, DA)是失忆性贝类毒素的主要成分,在中国沿海地区DA及其异构体的检出频率呈上升趋势,污染范围日趋广泛。为加强贝类中DA及其多种异构体含量的安全监管,本研究通过优化前处理过程及液相色谱条件,建立了贝类中DA及其异构体的高效液相色谱-串联质谱检测方法,并进行了实际应用。贝类样品采用50.0%甲醇(V/V)溶液提取,上清液过Bond Elut SAX固相萃取柱净化,洗脱液定容后经0.22μm水相微孔滤膜过滤。待测物采用Luna C_(18)(2)-HST 100A色谱柱分离,以水(含1%甲酸)-乙腈(含1%甲酸)为流动相进行梯度洗脱。结果表明,不同加标水平下的平均回收率为77.69%~115.84%,相对标准偏差(RSD)为1.65%~8.96%;4种贝类空白基质的加标批间平均回收率为79.39%~110.43%, RSD为1.04%~8.07%(n=6)。DA及其异构体的线性相关系数不低于0.999,方法检出限为0.1μg/kg,定量限为0.3μg/kg。采用本方法对2023年山东省沿海地区的贝类样品进行分析,在7~9月采集的贝类样品中均检出DA及其异构体,其中DA含量占比最高,分别为92.9%、88.7%和89.1%。膳食暴露风险评估结果表明,山东省沿海地区各年龄段居民DA的膳食暴露风险处于较低水平,不存在食用安全隐患。本方法实现了贝类中DA及其异构体的准确检测,可为我国沿海地区DA及其异构体的监测提供技术支持。
2026年01期 v.54 113-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] |[下载次数:20 ] |[网刊下载次数:0 ] - 路林超;王海燕;刘海燕;宋蕊;王婕;武继锋;张广华;栾玉静;
苏沃雷生、达利雷生和莱伯雷生作为新型催眠药物,近年来在药物辅助犯罪案件如迷奸与投毒中频见报道。然而,目前尚未见可同时高灵敏和高选择性检测人血液中上述3种药物的方法报道。本研究建立了一种基于超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,可同时定性及定量检测人血液中苏沃雷生、达利雷生和莱伯雷生的分析方法。优化了血液样本前处理流程,采用UPLC进行分离,并在电喷雾正离子及多反应监测模式下进行质谱检测。结果表明,3种目标物色谱峰形良好且分离效果佳,方法精密度及样品处理后的稳定性均符合相关要求。本方法灵敏度高,对苏沃雷生、莱伯雷生和达利雷生的检出限分别为0.05、0.06和0.07 ng/mL,定量限分别为0.17、0.21和0.24 ng/mL;3种药物的基质效应、回收率及准确度均满足生物样品分析要求;在0.25~100 ng/mL的浓度范围内,3种药物均呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.998。本方法简便、快速、灵敏且稳定,适合日常法医毒物学检验鉴定工作,在相关药物的代谢动力学研究方面具有潜在的应用价值。
2026年01期 v.54 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] |[下载次数:37 ] |[网刊下载次数:0 ] - 于化龙;毕伟林;刘洪祥;胡英娇;杨彬;张乐怡;牛玉生;于娓娉;崔坤鹏;
土壤盐碱化已成为危害粮食安全的全球性问题,生物改良作为盐碱土壤改良最有效的方法之一,为盐碱地治理提供了新思路。本研究从东营滨海盐碱土壤中筛选获得一株嗜盐芽孢杆菌,命名为墓画大洋芽孢杆菌N1。与对照组相比,施用该菌株的实验组在第14天时可以更有效地降低土壤盐浓度,速效磷与碱解氮含量较对照组分别提高了0.56 mg/kg和1.6 mg/kg。宏基因组分析结果显示,墓画大洋芽孢杆菌N1的施用可以有效改善土壤微生物群落的组成结构及功能基因丰度,并增强微生物群落的新陈代谢及环境信息处理相关功能潜力。同时,该菌株可显著提高盐碱土壤微生物群落中参与氮、磷循环的关键功能基因的相对丰度。本研究为墓画大洋芽孢杆菌N1在盐碱地改良中的潜在应用提供了参考。
2026年01期 v.54 132-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 928K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] |[下载次数:53 ] |[网刊下载次数:0 ] - 付裕;李佳佳;汪劲;房晓娜;汪尔康;
微生物传感器通常以细菌或酵母等微生物作为宿主细胞,利用转录因子作为关键调控蛋白感知外部信号,并通过精确调控靶基因转录实现对环境变化的响应。相较于传统检测方法,微生物传感器具有成本低、特异性高及操作简便等优势,可实现生物毒性的早期预警。本研究基于能与汞离子(Hg~(2+))特异性结合并调控相应基因表达的转录因子MerR,开发了一种超灵敏的Hg~(2+)微生物传感器。研究发现,MerR的表达水平对此传感器的性能具有决定性影响。通过优化传感器的制备及检测条件,构建了传感性能最佳的Hg~(2+)传感器Hg7,其检测范围为0.3~30μg/L,检出限为0.3μg/L。构建的Hg7微生物传感器对Hg~(2+)的检测具有良好选择性、高灵敏度及快速响应特性,并成功应用于化妆水与饮用水中Hg~(2+)含量的检测,显示出良好的实际应用潜力。
2026年01期 v.54 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1085K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] |[下载次数:19 ] |[网刊下载次数:0 ] - 张辰凌;邹唯;母海东;桂建业;
采用同位素质谱准确测定同位素比值的前提是确保目标元素被高度纯化且回收率接近100%,以避免基质效应干扰及因回收率不足导致的数据失真。本研究以氯同位素为例,基于自主研制的配备自动馏分收集功能的高效离子色谱仪,建立了一种地下水中非传统稳定同位素样品的自动纯化方法。本方法通过优化馏分收集参数实现样品制备自动化,采用外接水抑制技术确保样品的高纯度,并通过精确控制进样体积实现样品回收率的准确计算,从而实现对样品纯度的精准评估。实验结果表明,本方法可高效快速地分离目标元素与其它干扰离子,纯化效率高,回收率达到97%~102%,在25 min内即可完成氯的分离纯化。相较于传统低压层析树脂法,本方法不仅快速高效,还实现了每个样品纯化收集过程的实时可视化。此外,本方法试剂用量少,且绿色环保,在非传统稳定同位素样品纯化领域具有良好的应用前景。
2026年01期 v.54 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] |[下载次数:19 ] |[网刊下载次数:0 ] - 郭文;赵伟馨;武玥;张嘉;付友;彭微;李淑荣;张凌燕;孟佩俊;
为提高稀土掺杂上转换纳米粒子(REEs-UCNPs)的性能并拓展其应用领域,本研究采用溶剂热法合成了NaYF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)@NaYF_4核壳结构上转换纳米材料,系统优化了核壳比例、反应温度、反应时间以及油酸(OA)/1-十八烷烯(ODE)体积比等关键合成参数,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线多晶衍射(XRD)、荧光光谱、扫描电镜(SEM)、CIE色度分析、红外光谱(FTIR)及Zeta电位等多种表征手段系统分析了合成条件对材料形貌与发光性能的影响。结果表明,最优合成条件为核与壳摩尔比为1∶0.5、反应温度为300℃、反应时间为90 min、OA与ODE体积比为4.8∶12。在此基础上,采用配体交换法成功制备了聚丙烯酸(PAA)表面修饰的复合材料PAA-NaYF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)@NaYF_4。分析结果表明,修饰后的纳米颗粒仍保持原有晶型与形貌,粒径分布均匀,平均粒径为(43.72±0.22) nm,且分散性与水溶性显著改善。在荧光性能方面,PAA修饰的材料在980 nm近红外光激发下仍可发射蓝紫色上转换荧光,Zeta电位测试显示修饰后的颗粒表面带负电荷,表明PAA成功包覆。本研究为REEs-UCNPs在生物成像与传感等领域的应用奠定了材料基础。
2026年01期 v.54 159-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 2487K] [引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] |[下载次数:52 ] |[网刊下载次数:0 ] 下载本期数据