表面分子印迹技术在食品和环境痕量检测中的运用

李沫寒 王嵩 魏丹丹 王进 陈庆

摘 要：食品安全以及环境保护是关系到民生大计的重要工作。表面分子印迹技术在实践中应用具有选择性较强的优势，其结合速度也相对较高，在食品以及环境检测中的应用效果显著。现阶段可以通过各种技术手段进行痕量检测分析，这些检测方式较为精准，但是在操作中对样品处理的要求较为严格，其步骤相对较为繁多，在检测中还存在一些问题与不足。表面分子印迹技术是一种在载体表面上进行聚合反应的分析技术，有效弥补了传统检测技术的问题与不足，提升了应用效率，效果显著。基于此，文章主要对表面分子印迹技术在食品和环境痕量检测中的运用进行了简单的分析论述。

关键词：表面分析印记技术;食品;环境;痕量检测

Abstract：Food safety and environmental protection are important tasks related to peoples livelihood. The surface molecular imprinting technique has the advantage of strong recognition selectivity in practice， and its binding speed is relatively high， and the application effect is remarkable in food and environmental detection. At this stage， trace detection and analysis can be carried out by various technical means. These detection methods are more precise， but the sample processing is stricter in operation， and the steps are relatively complicated， and there are still some problems and deficiencies in the detection. The surface molecular imprinting technique is a kind of polymerization reaction on the surface of the carrier， which effectively reduces the conventional problems and deficiencies， improves the application efficiency， and has remarkable effects. Based on this， the paper mainly analyzes the application of surface molecular imprinting technology in food and environmental trace detection.

Key words：Surface analysis imprinting; Food; Environment; Trace detection

中圖分类号：O631.3

食品以及环境的安全性直接关系人们的饮食安全，重视环境保护，提升食品安全是一项基础性工作。而通过分子印迹技术进行检测，具有预定性、识别性以及实用性的优势[1]，在食品以及环境痕量检测中应用广泛，是一种化学与生物学的交叉学科。

1 表面分子印痕在食品安全检测中的应用

食品安全直接关系到人民群众的身体健康，是影响社会稳定发展的关键因素。通过表面分子印痕在食品安全检测中的应用，可以及时发现食品存在的问题与不足，在源头上保障食品安全。

1.1 食品添加剂的检测

在食品加工中会使用大量的添加剂，添加剂超标会给人体造成不同程度的伤害与影响。食品添加剂的检测可以通过溶胶-凝胶法实现对表面分子印迹聚合物的检测，与高效液相色谱法结合检验，回收率在86%～95%左右。

1.2 食物内源性成分的检测

利用磁性分析印迹聚合物与HPLC结合的方式检验牛奶样品中的生物素;而通过表面等离子体共振传感器芯片表面植被催产素分子的印迹纳米薄膜可以有效检测牛奶中催产素的含量[2]。而通过原位聚合的方式将牛血清白蛋白作为模板，利用电化学印迹传感器进行BSA检测效果显著。

1.3 残留农药以及药物检测

异丙威是一种氨基甲酸酯类的光谱杀虫剂，农产品中残留量超标会对人体造成严重的影响[3]。而龚艳茹等学者[4]通过表面接枝聚合法的方式在硅胶表面制得异丙威表面分子印迹材料，其最大吸附量约为230 mg·g-1，非印迹材料的吸附量约为117 mg·g-1，整体显著提升了吸附能力。

Karimi M等学者[5]以磺胺二甲基嘧啶作为模板，合成磁性分子印迹聚合物，用于鸡肉中磺胺类药物的检测，结合HPLC法检测磺胺类药物，效果显著。

1.4 重金属检测

重金属是一种无法进行生物降解的物质，通过食物链可以在人体中富集，导致人体出现各种中毒症状以及疾病，也是诱发癌症的重要因素之一。

Najafi E等学者[6]利用乙烯基化的四氧化三铁纳米颗粒表制备一种磁性汞离子印迹聚合物，将其作为固定相吸附剂检测汞离子，在最优条件下，检测限为0.03 ng·mL-1，此种方式在鱼类样品汞离子的检测中应用效果显著。

利用合成磁离子印迹聚合物纳米颗粒，结合火焰原子吸收光谱对水果、食用盐以及鱼类中的痕量镍离子进行检验，其检测限为0.25 μg·L-1。印迹聚合物吸附量为50 mg·g-1;非印迹聚合物检测中的吸附量为

24 mg·g-1，其印跡聚合物具有良好的吸附性特征。

2 表面分子印痕在环境安全检测中的应用

2.1 农药检测

在农业种植中农药应用广泛。农药虽然具有良好的除草以及杀虫作用，但是部分农药会进入到河水、土壤中，给环境造成一定程度的污染。

Miao S S等[7]学者通过在硅胶表面制备毒氟磷分析印迹聚合物的方式进行分析，其吸附容量约为17.45 mg·g-1，是一种利用固相萃取材料检测毒氟磷的方法。此种方式在土壤样品的检测中的回收率最高可达99.57%;其检测限为0.010 mg·kg-1.

2.2 医药废水检测

Atar N等学者[8]研发了新的分子印迹纳米传感器，可以进行废水中三氯生的检验，具有良好的性能，检测限约为0.017 ng·mL-1，其线性范围则为0.05～1.0 ng·mL-1;Zhu G等学者[9]将4-甲基咪唑作为主要模板，将苯乙烯-二乙烯基苯共聚物颗粒作为载体，共同合成表面分子印迹的聚合物。

根据高效液相色谱检测的吸附性能，在检验中印迹聚合物的最大吸附量为476μmol·g-1;而非印迹聚合物则为227 μmol·g-1。利用分子印迹固相萃取柱进行土壤以及水的样品检验其的回收率最高可达99%。

2.3 酚类有机物

环境中的酚类污染物主要来源于工业废水，是一种较为严重的水污染问题。

李进等相关学者[10]以四溴双酚A作为虚拟模板制备分子印迹聚合物，双酚A的最大吸附量在445 μmol·g-1，将制备的中孔印聚合物以及固相萃取有效结合，可以测定环境、水样中双酚A的含量，其回收率在95%～105%。检测限为3 ng·mL-1，标准偏差小于6%。

同时，Ghai M[11]通过溶胶-凝胶法进行甲酚印迹二氧化硅纳米颗粒的合成，通过高效液相色谱法以及二极管阵列进行水样中甲酚的测量，其检测限为1.86 ng·mL-1，回收率区间为96.66%～103.33%。

而Surikumarman等学者[12]利用2，4-二氯苯酚分子印迹聚合物，通过分子印迹固相萃取的方式进行水中酚类化合物的检验，检出限为0.14～0.75 μg·L-1，其自来水中样品回收率在97%～115%范围内，河水样品的回收率在88%～103%。

3 结语

随着各种技术手段的成熟，表面分子印记技术在食品以及环境痕量检测中的应用会不断完善，其高效便捷的优势可拓展其应用范围与领域，在今后要重点分析表面分子印迹技术在食品和环境痕量检测中的运用，进而为环境保护工作以及食品检验工作的开展提供有效的技术支持。

参考文献：

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[2]汤凯洁，汤 坚，顾小红.分子印迹技术在食品痕量分析中的应用[J].食品与生物技术学报，2007（6）：105-109.

[3]韩 霜.分子印迹技术对反季水果中痕量物质的检测[J].内蒙古石油化工，2015（18）：103-105.

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[9]Zhu G，Fan J，Gao X，et al. A surface molecularly imprin-ted polymer for selective extraction and liquid chromato-graphic determination of 4-methylimidazole in environ-mental samples[J].Adsorption Science & Technology，2013，31（9）：791-80.

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[12]Surikumaran H，Mohamad S，Muhamad Sarih N，et al.β-Cyclodextrin based molecularly imprinted solid phase ex-traction for class selective extraction of priority phenols inwater samples[J].Separation Science and Technology，2015，50（15）：2342-2351.