昆士兰大学：用于食品中抗生素残留检测的荧光探针研究进展

展源 2023-10-16

昆士兰大学张润团队：用于食品中抗生素残留检测的荧光探针研究进展与前景展望 Coordination Chemistry Reviews ●抗生素自20世纪初被发现以来，在医学史上扮演着重要角色，挽救了无数生命。在包括疾病预防、治疗以及各种牲畜促长，食品生产加工等领域中，抗生素也被广泛使用。然而，随着全球对动物蛋白需求的增加，畜牧生产中抗生素的过度使用导致了动物组织和粪便中抗生素的广泛残留。

昆士兰大学张润团队：用于食品中抗生素残留检测的荧光探针研究进展与前景展望

Coordination Chemistry Reviews

●抗生素自20世纪初被发现以来，在医学史上扮演着重要角色，挽救了无数生命。在包括疾病预防、治疗以及各种牲畜促长，食品生产加工等领域中，抗生素也被广泛使用。然而，随着全球对动物蛋白需求的增加，畜牧生产中抗生素的过度使用导致了动物组织和粪便中抗生素的广泛残留。因此，牛肉、猪肉、羊肉、牛奶、鸡蛋、蜂蜜等食品，以及动物的生长环境都受到了残留抗生素的污染。这不仅可能引发消费着过敏反应，还极大的增加了细菌耐药性的风险，对公共健康构成了威胁。

为此，部分国家已经禁止使用抗生素作为牲畜生长促进剂，并根据世界卫生组织(WHO)的建议，制定了食品中抗生素的最大残留限量（MRLs）。因此，各种测定方法，如色谱技术、免疫测定等技术相继被用于食品中抗生素的残留量测定。近年来，由于其高灵敏度、选择性、快速响应、操作简单和成本效益等优势，基于抗生素测定的荧光探针被开发并用于食品中抗生素的检测。

近期，澳大利亚昆士兰大学张润团队在《Coordination Chemistry Reviews》期刊上发表的“Luminescent sensors for residual antibiotics detection in food: Recent advances and perspectives”全面概述了用于检测食品中抗生素残留的多种荧光探针，总结了这些探针的结构、设计策略、传感机制以及应用，探讨了荧光探针分析方法在食品检测领域的关键性问题并提出了可能的解决方案。

成果介绍

近年来，荧光探针逐渐成为食品分析中不可或缺的工具，其在灵敏度、响应速度和特异性响应方面表现尤为出色。该综述深入探讨了多种典型荧光探针，并根据其识别目标分子的策略进行了分类和总结。如图1所示，这些探针大致分为两大类：一类是基于发光纳米材料直接进行特异性识别，另一类则是依赖抗体或适配体等生物分子进行识别。直接识别的探针采用了多种策略，包括分子印迹法、与镧系金属离子的配位键合，以及与发光纳米材料的直接结合。这些策略利用各自独特的机制与所选荧光基团相互作用，引发荧光强度的变化用于抗生素的检测。

作者特别关注了一些发光纳米材料，例如量子点（QDs）、纳米团簇（NCs）和金属-有机框架（MOFs）。他们发现，这些材料能够在未经任何修饰的情况下，能与目标抗生素分子直接相互作用。通过荧光内滤效应（IFE）、荧光共振能量转移（FRET）和光致电子转移（PET）等机制的作用使其荧光增强或被淬灭。其中，基于分子印迹聚合物（MIP）制作的探针表现出了出色的选择性和灵敏度，而基于镧系金属的探针通过与特定抗生素的配位键合也在选择性和灵敏度方面表现突出。基于生物识别单元，如抗体和适配体的探针，由于其优越的生物相容性和特异性也同样受到关注。