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MIPs在霉菌毒素样品预处理,色谱分析,霉菌毒素仿生传感器等领域的应用进展

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-06-03 16:07:56 * 浏览: 16
霉菌毒素是由丝状真菌产生的一类高毒性次级代谢产物,可污染各种作物和食物。由于痕量真菌毒素会严重危害人体健康,食品样本基质复杂,食品中霉菌毒素的净化和富集以及检测过程繁琐,耗时,劳动强度大,成本高。因此,建立一种灵敏,简便,稳定的食品基质中霉菌毒素检测方法尤为重要。分子印迹聚合物具有结构 - 活性设计,特异性鉴定和高稳定性的特点。可应用于食品样品的预处理和食品中痕量有害物质的检测,可简化操作过程,降低成本,提高检测效率。灵敏度。本文分析了分子印迹聚合物在含霉菌毒素食品样品预处理,霉菌毒素色谱分析,霉菌毒素仿生传感器等方面的应用及制备方法,并展望了它们的发展前景。分子印迹技术(MIT),也称分子模板技术或分子关键技术,是指靶分子或其结构类似物(虚拟模板)作为模板分子,通过模板分子通过共价或非共价键和功能表A在整体预组装后通过聚合在模板分子周围形成高度交联的三维网络聚合物的技术。通过该技术制备的产物称为分子印迹聚合物(MIP)。当去除模板分子时,与模板分子的三维结构互补的空腔留在内部,并且空腔的内壁包含一个或多个具有特定空间排列的识别基团,其可以与模板分子结合。因此,MIP可以特异性地识别和分离复杂样品基质中的富集分子。麻省理工学院有三个显着特征。首先,分子印迹是一种面向目标的技术,可以根据不同的需求生产MIP。其次,MIP与天然生物分子识别系统具有相似的亲和力,例如酶和底物,抗原和抗体,受体和激素。并且选择性地,能够有效且特异地吸收目标,最后,与天然分子识别系统不同,MIP具有稳定的物理和化学性质,可以应用于各种复杂环境中,并且具有高可重用性和易于储存的优点。 MIPs广泛应用于固相萃取,色谱分离,特别是在仿生传感器等领域,具有设计,特异性和高稳定性的特点[1]。据统计,自1993年以来,相关研究呈指数增长。图1 SMI提供了多年来分子相关论文发表的综述[1]图1SMI的分子相关论文的发表情况[1]真菌毒素是一种广泛毒性的次生代谢产物,由一些丝状真菌在适宜的环境中产生[2],目前已知有约300种。其毒性主要包括三联征和免疫抑制作用,可对肝,肾和生殖系统造成损害[3-4]。霉菌毒素受到作物,农产品和发酵食品的广泛污染。微量霉菌毒素可以通过食物链进入人体,严重危害人体健康。因此,建立一种灵敏,简便,稳定的食品基质中霉菌毒素检测方法已成为预防霉菌毒素中毒,维护食品安全的迫切需要。常用的检测真菌毒素的方法包括快速筛查和仪器确认[5-7]。快速筛选方法主要包括酶联免疫吸附试验,生物传感技术和基于抗原 - 抗体识别的蛋白质芯片技术。仪器验证方法基于色谱,包括液/气相色谱,液/气相色谱 - 质谱(LC / GC-MS)和薄层色谱。尽管上述检测方法已被广泛使用,但仍有一些问题有待解决。如果色谱检测时间长且分离极性小,则分离效果差,免疫检测方法可以orm高效灵敏,大规模筛选试验物质,但霉菌毒素全抗原和抗体均采用生物材料。 ,对外部环境敏感,从而限制了该方法的应用。由于其高结合特异性和高稳定性,霉菌毒素MIPs可用于固相萃取,取代传统的免疫亲和柱(IAC),可以降低预处理成本,同时实现特定的纯化和富集。对于预处理操作条件的要求,作为对应于高效液相色谱(HPLC)检测的色谱固定,可以提高色谱分离效果,而MIPs取代抗体作为仿生传感器的识别成分,它是稳定的通过反复使用可以实现对霉菌毒素的敏感和快速重新定量检测。本文介绍了MIPs在霉菌毒素样品预处理,色谱分析,霉菌毒素仿生传感器及其他相关MIPs制备方法中的应用进展,为相关研究人员和基层员工提供理论参考。 。 1MIPs在霉菌毒素样品预处理中的应用通常霉菌毒素含量低,样品基质可能干扰检测,因此选择合适的样品制备技术对于真菌毒素的纯化和富集至关重要。第一种广泛使用的样品制备技术是液 - 液萃取技术,但其特异性差,需要大量的有机试剂,这是复杂和耗时的。为了增加特异性,通常使用IAC富集和富集霉菌毒素。然而,IAC昂贵且其吸附性能易受诸如有机溶剂,pH和温度等因素的影响。注意:首先,它没有在文献中报道*,表明方法检出限和定量限,表明样品检出限和定量限。表2与此相同。目前,固相萃取(SPE)技术是最常用的样品制备技术。与液液萃取相比,SPE具有浓缩率高,适用范围广,试剂用量少,易于自动化等优点。与IAC方法相比,SPE具有成本低,稳定性好的优点。然而,传统的SPE利用分析物和吸附剂之间的非特异性相互作用来吸附目标,因此当应用于复杂基质时经常发生共萃取[8]。 1994年,SELLERGREN [9]首次将分子印迹材料应用于SPE,为分子印迹固相分析(MISPE)的发展奠定了基础。该方法具有传统SPE方法和IAC方法的优点,可以从复杂的生物或环境样品系统中轻松,特异地吸附目标分子,从而提高分析和检测的精度和准确度,因此得到了广泛的应用。近年来使用(见表)。 1)。 1.1分子印迹固相萃取(MISPE)分子印迹固相萃取柱法是将MIPs填充到柱管中进行固相萃取。根据不同的操作方式,MISPE可分为离线分子印迹固相萃取柱法(离线MISPE)和在线分子印迹固相萃取柱法(在线MISPE)。 1.1.1离线分子印迹固相萃取柱法目前的MISPE柱法主要基于离线模式。离线分子印迹 - 固相萃取设备主要由固相萃取柱(柱,垫圈,填料)和附件(真空泵和注射器)组成。该装置仅为后续检测分析提供样品,并且样品制备和分析过程分开进行。因此,洗脱溶剂的pH和组成不需要与检测仪器匹配,这有利于MISPE吸附和洗脱条件的优化。 CAO等[10]建立了分子印迹固相萃取 - 超高效液相色谱 - 荧光检测系统(MISPE-UPLC-FLD),用于使用商业赭曲霉毒素A(OTA)M检测生姜。ISPE专栏。样本中的OTA。检测限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.09和0.30 ng / mL。 MISPE柱阴性生姜样品的回收率为88%-95%,与IAC方法相似。但是,重复使用41次后MISPE柱的回收率仍然超过80%,具有优异的稳定性和重复性。可用性。之后,研究小组[11]使用相同的检测系统进一步建立了啤酒,红葡萄酒和葡萄汁样品中OTA的纯化,富集和分离方法。 LOQ和LOD分别为0.08和0.025ng / mL。加标回收实验表明,当啤酒,红酒和葡萄汁的质量浓度为0.1 ng / mL时,回收率为94%-100%,RSD为1.8%-4.1%。 BRYA等[12]也使用商业AFFINIMIPFumoZONMISPE柱从玉米面和小麦产品中分离伏马菌素B1,B2,B3(伏马菌素B1,B2,B3,FB1,FB2,FB3),并与LC-MS联系。对于定量分析,LOD符合欧盟要求。此外,PRELLE等[13]从加标回收率,重现性,LOD和LOQ等方面比较了来自几个商业化提取柱(IAC,MIP柱,MycosepTM229,MycospinTM和OasisTMHLB)的不同样品中OTA的吸附。性能。结果表明,对于咖啡中的OTA,MIP柱比其他萃取柱具有更高的加标回收率和更低的LOD和LOQ。然而,IAC或MycosepTM 229更适用于红葡萄酒,啤酒或胡椒中OTA的纯化和富集。因此,作者认为需要进一步研究以确定哪些基质成分和纯化条件会干扰MIP色谱柱对OPA的吸附,并且应针对不同样品选择不同的商用SPE色谱柱。虽然商业MISPE柱的使用很方便,但由于市售产品数量很少,大多数研究人员目前根据他们的需要进行准备。 MISPE柱的经典制备方法是本体聚合。一般方法是首先通过除氧除去单体,模板分子,交联剂和成孔剂混合物,然后通过光,热或引发剂引发聚合,得到嵌段MIP聚合物,然后研磨并粉碎本体聚合物。筛分后,获得并包装所需粒径的MIP颗粒。整个制备过程操作简单,不需要复杂的仪器,成本更低。常规MIP通常通过使用分析物作为模板分子来制备。然而,由于霉菌毒素毒性很高,价格昂贵,并且MIPs中残留的霉菌毒素会导致假阳性检测结果,因此通常使用霉菌毒素结构类似物作为虚拟模板进行合成。霉菌毒素MIPs。 GIOVANNOLI等[14]采用本体聚合反应,以N-(4-氯-1-羟基-2-萘甲酰氨基)-L-苯丙氨酸为虚拟模板[15],制备甲基丙烯酸作为功能单体OTA块状MIPs。它被用作SPE柱填料,用于在意大利不同地区的17种红葡萄酒中浓缩和富集OTA。 HPLC回收率显示回收率为88%-102%,LOD和LOQ分别为0.075和0.225 ng / mL。与IAC方法相比,两种预处理方法的结果显示出良好的一致性(r2 = 0.9817),表明MISPE柱可以代替IAC。 APPELL等[16]也通过本体聚合和吡啶甲酸作为虚拟模板制备了镰刀菌酸(FA)MIP。将FA用作吸附剂以富集玉米提取物中的FA,回收率为84%-92%。由于食物可以同时被各种霉菌毒素污染,如果MISPE可以同时特异性地富集多种霉菌毒素,则可以简化预处理过程,并且可以实现各种霉菌毒素的同时快速检测。 BAYRAM等[17]使用黄曲霉毒素B1,B2,G1,G2(AFB1,AFB2,AFG1,AFG2)的四种主要黄曲霉毒素(AF)混合物的混合物通过本体聚合制备了多功能MISPE柱。 。在加标回收实验和实际样品如榛子,花生,无花果干和红辣椒中,多功能MISPE柱与市售一次性IAC(AflaPrep)具有相似的加标回收率。反复使用多功能MISPE柱10次,四种AF回收率的RSD为4.1% - 5.6%,表明该柱具有良好的稳定性,可多次重复使用。除本体聚合方法外,牺牲硅胶法和微乳液法也用于制备霉菌毒素MIP。这两种合成方法可以直接制备MIP颗粒而无需研磨,筛分等步骤。牺牲硅胶骨架方法是在具有孔的硅胶中聚合预聚物。在压印完成后,通过氢氟酸将硅胶溶解为牺牲材料,由此制备的MIP具有更大的孔体积和比表面积。吸附效果更好。 RAHMA [18]等使用牺牲硅胶骨架法首次制备交替醇(AOH)MIPs。作者首先合成了4种AOH结构类似物作为虚拟模板,然后采用组合筛选方法从4种虚拟模板和8种功能单体中进行选择。选择具有最佳比吸附量的组合。最后,采用牺牲硅胶法制备MIPs,并用作MISPE柱填料,用于番茄中AOH的富集。通过HPLC-FLD分析,AOH的加标回收率为81%-103%,RSDlt为4%,加标回收的非分子印迹聚合物(NIPs)小于10%。 WEI等[19]采用微乳液法,将80 / CTAB水溶液与AFB1 / MAA / EGDMA氯仿溶液混合,然后通过超声波处理形成微乳液,然后加入AIBN,通过热聚合得到AF分子印迹微球。在包装微球后,它们用于富集花生油,啤酒和饲料样品中的AFM1和AFB1,并且加标回收率与市售IAC相似。上述离线MISPE与HPLC检测器组合进行测试,需要HPLC分离步骤。如果检测灵敏度足够高,可以省略HPLC步骤,离线MISPE可以直接与检测器一起使用,可以缩短检测时间,减少大型设备的使用,方便现场快速检测。 MISHRA等[20]首先使用具有竞争性适体传感器的MISPE通过差分脉冲伏安法(DPV)检测可可豆中的OTA。在检测时,通过MISPE富集获得的OTA直接与生物素化的OTA竞争结合电极表面上的OTA适体,然后加入抗生物素蛋白修饰的碱性磷酸酶及其底物用于酶促反应。通过测量电极上氧化电流的变化来定量检测OTA,并且LOD为0.07ng / mL。将等浓度(2.5ng / mL)的赭曲霉毒素B(OTB)与生物素化的OTA混合用于竞争性吸附。信号响应与生物素化OTA的添加一致,表明传感器具有良好的性能。特异性。此外,BUENO等人。 [21]开发了一种低成本的便携式荧光装置,用于使用OTA的荧光特性现场检测可可豆中的OTA。该装置由发光二极管(LED)和用于获得传感分子图像的颜色互补金属氧化物半导体微型相机组成。与商业荧光发光检测器(ThermoScientificFluoroskanAscentFL)相比,当检测相同浓度的OTA时,新荧光装置具有更强的荧光响应信号。当检测到实际样品时,样品中的OTA通过商业OTA-MIP柱纯化和富集,并且荧光装置可用于快速定量检测而无需HPLC分离。检测时间为50 min,LOD为1.25 ng / g,检测结果为HPLC。 - FLD方法是一致的。值得注意的是,自2001年以来,PILETSKY等人。 [22]将计算机模拟技术应用于MIPs,计算机模拟技术在MIPs的编制中发挥着越来越重要的作用。通常,当合成MIP时,合成条件的优化,例如功能单体的选择,模板与功能单体的比例,主要取决于人工筛选。利用计算机模拟进行定量计算和辅助设计,使单体选择和实验设计更加快速和合理可以大大减少失明。 ZHAO等[23]利用HYPERCHEM软件成功分析并确定了最佳MIP合成条件,包括功能单体,溶剂类型和模板以及单体用量。根据条件制备的MIP用于在柱装载后富集苹果汁中的展青霉素(PAT)。与液 - 液萃取方法相比,MISPE柱具有更大的加标回收率。 1.1.2在线分子印迹固相萃取柱法在线分子筛的纯化和富集原理与离线MISPE一致。唯一的区别是液相系统的液相用作洗脱溶剂以从MISPE柱洗脱分析物。分析它并直接进入色谱柱进行分离。由于富集的净化产物直接进入检测仪器,可以缩短样品处理时间,避免分步处理造成的分析物损失,减少手动操作误差,从而提高分析的准确性和精确度。 VIDAL等[24]采用本体聚合法制备了OTA-MIP作为MISPE吸附剂,并通过在线MISPE模式检测了小麦样品中的OTA。标准加入回收率为84%-102%,LOD为1.2ng / mL,低。欧盟规定的未加工谷物中OTA限量(5.0 ng / g)。 YANG等[25]采用表面分子印迹技术,在硅球表面采用溶胶 - 凝胶法制备了PAT核 - 壳分子印迹微球,并建立了On-lineMISPEHPLC-UV检测方法。检出限为0.5。毫微克/毫升。 1.2分子印迹微固相萃取(MI-μSPE)MI-μSPE是包裹在多孔聚丙烯薄膜袋中的MIPs吸附剂样品,然后将其加入到样品溶液中,借助于搅拌提取目标。预处理方法。该方法的优点是不需要填充柱,有机溶剂的量少,聚丙烯膜用作滤膜以消除一些基质干扰。 LEE等[26]将OTA-MIP包裹在聚丙烯薄膜中,建立了MI-μSPE-HPLC-FLD检测系统。该方法用于检测咖啡,葡萄汁和尿样中的OTA,LOD分别为0.06,0.02和0.02 ng / mL。新方法的测试结果与使用商业IAC预处理的测试结果之间没有显着差异,并且在重复使用15次后MI-μSPE提取袋的吸附性能未改变。 1.3磁性分子印迹固相萃取(m-MISPE)磁性分子印迹固相萃取是指聚合磁性材料表面以形成分子印迹层作为固相萃取吸附剂的方法。这种印迹载体表面的方法称为表面分子印迹。表面分子印迹聚合物更容易被分析物的识别位点接近并且具有更大的比表面积,因此吸附/洗脱效率更高并且不太可能发生“模板泄漏”现象。当纳米磁性颗粒用作载体时,比表面积大于微米级载体的比表面积,并且通过外部磁场可以容易且快速地回收磁场,从而进一步提高吸附效率,简化预处理过程,减少了时间。 URRACA等[27]使用2-萘甲酸作为虚拟模板,N-3,5-双(三氟甲基)苯基-N'-4-乙烯基苯基脲和甲基丙烯酰胺作为官能单体。通过Fe3O4磁性纳米粒子的表面印迹聚合制备桔皮素(CIT)的磁性表面分子印迹聚合物。固相萃取作为吸附剂进行,通过HPLC-UV检测大米中的CIT。回收率为94%-98%,RSDlt为3.4%,吸附剂使用30次而性能没有显着降低。 1.4分子印迹搅拌棒吸附萃取(SBSE)SBSE具有萃取能力强,无需外部搅拌器,避免竞争吸附的优点。但是,SBSE使用的磁力搅拌器的表面萃取相主要是聚二甲基硅氧烷,吸附选择性低,难以满足要求。复杂基质中微量物质的分析要求。 MIPs涂层可用于特异性富集待检测的分子,这可消除复杂基质对检测的干扰。磁性分子印迹搅拌棒(MMIP-SB)通常通过在磁力搅拌器的表面上聚合MIPs涂层或在体周围聚合以形成整体柱式搅拌棒来制备。 DIAZ-BAO等。 [28]建立了一种简单快速的制备分子印迹整体棒搅拌棒的方法,其中将Fe3O4颗粒直接加入到MIPs本体聚合体系中,然后在不使用现成的搅拌器的情况下聚合。根据该方法制备的AFM1-MMIP-SB用于提取婴儿配方食品中的AFM1和婴儿谷物中的AFB1,B2,G1和G2,并且通过LC / MS检测的LOD分别为0.3×10-3。 ,0.9×10-3,0.7×10-3,1.0×10-3和1.7×10-3ng / g。 2在液相色谱固定相中的应用色谱分离过程的本质是在固定相和流动相之间分配平衡的过程。常规液相色谱柱通常通过分析物,干扰物和固定相之间的极性,疏水或静电相互作用来分离。因此,当分离物体的极性非常小时,分离效果不好。 1977年,WULFF [29]首次使用MIP作为色谱固定相来分离手性物质。由于靶的特异性结合,具有MIP作为分离介质的柱对具有小结构差异的类似物仍具有优异的分离效果。通常,MIP用作填料或整体柱材料形式的色谱固定,用于高效液相色谱,毛细管液相色谱。与填充柱相比,整体柱主要通过原位聚合制备,无柱工艺不简单,制备相对简单。 SZUMSKI等。 [30]利用WYSZOMIRSKI [31]虚拟模板和通过计算机模拟技术确定的功能单体,通过原位紫外光聚合成功制备了AF毛细管分子印迹整体柱,并分别从流体动力学和色谱性质中获得。它被评估了。将其应用于在线色谱分离,MIP整​​体柱显示出良好的渗透性,AFB1的印迹因子为2.21,AFB1和虚拟模板5,7-二甲氧基香豆素(DMC)的相对印迹因子为0.68。水溶液中的AFB1,AFB2,AFG1,AFG2和DMC可以很好地分离。 3在霉菌毒素仿生传感器中的应用MIP被称为分子识别传感器(分子印迹传感器)。分子印迹传感器不仅可以特异性地识别和吸附目标分子,还可以实现快速和微观的分析。它还具有耐高温,高压,有机溶剂,酸,碱和重复使用的优点。因此,近年来分子印迹传感器迅速发展(表2)。根据不同的检测原理,分子印迹传感器可分为电化学传感器,光学传感器和压电传感器。 3.1电化学传感器分子印迹电化学传感器(MIECS)是最广泛使用和最成熟的分子印迹传感器。根据响应信号,它可以分为电流型,电位型,电导型,电容型,场效应晶体管型等。其中,目前的型传感器是最深入的研究。原理是根据分子印迹聚合物选择性识别目标分子之前和之后的电流信号的变化来分析分析物。电流传感器可以直接检测电活性物质。在检测时,电活性分析物被吸附到电极表面上的MIP层的印迹孔中,并且发生增益和损失电子反应,从而产生与分析物浓度线性相关的电流信号。然而,大多数霉菌毒素不是电活性物质,因此通常需要使用电活性物质如铁氰化钾作为信号探针。检测。霉菌毒素通过影响铁氰化钾的氧化还原反应来改变传感器产生的峰值电流。表2应用与传统传感器相比,MIPsinmycotoxinbionicsensors比纳米传感器改进的电化学传感器具有更高的灵敏度和更快的检测速度。例如,贵金属纳米颗粒具有优异的比表面积,许多活性位点和优异的电催化活性,并且碳纳米材料如石墨烯和碳纳米管也具有大的比表面积和良好的导电性。因此,用贵金属纳米颗粒负载的碳纳米管或石墨烯修饰电极可以显着加速电化学反应速率并提高分子印迹电流传感器的检测灵敏度[32-33]。 ATAR等人。 [34]设计了一种新型电流分子印迹传感器,并使用DPV检测黑麦样品中的CIT。传感器将用多金属氧酸盐(H3PW12O40,POM)和铂纳米颗粒(PtNPs)改性的还原氧化石墨烯(rGO)添加到玻碳电极(GCE)的表面上,然后在电极处进行电聚合。 (PtNPs / POM / rGO / GCE)对表面进行印迹以获得CIT分子印迹电流传感器。该传感器的输出信号是电荷转移电阻(Rct)。当样品中没有CIT时,Rct值低,一旦CIT被吸附,Rct增加,因为CIT会阻碍K3 [Fe(CN)6]的电化学反应。由于POM的结合,PtNPs和rGO具有高电催化活性和大比表面积的优点。该传感器具有极高的检测灵敏度,其LOD为5.0×10-5 ng / mL。此外,该传感器具有良好的选择性,OTA,OTB,AF和洛伐他汀的相对选择系数分别为10,10,15和11。同年12月,研究小组将上述CIT传感器中的铂纳米粒子改为银纳米粒子,并采用相同的合成方法制备了OTA分子印迹电流传感器。该方法的检出限为6.4×10-3 ng / mL [35]。传感器放置30天后,其信号值仍然高达初始值的95.7%,并且具有良好的稳定性。由于两种金属组分之间的正协同作用,双金属复合纳米材料比单组分材料具有更好的电催化活性和电子转移效率。因此,双金属纳米材料和碳纳米材料的组合以修饰电极可以进一步提高传感器的检测灵敏度。 Wang等[36]首先通过多步修饰在GCE表面包裹多壁碳纳米管(MCNTs),然后在MCNTs上原位修饰Au / Pt双金属纳米颗粒,最后用邻苯二胺进行功能化。通过在Au / PtNPs-MCNTs-GCE表面电聚合制备AFB1电化学传感器,制备AFB1分子印迹膜。传感器的LOD为9.0×10-3 ng / mL,储存4周后,峰值电流值仅下降3.1%。利用该传感器检测废油和菜籽油中的AFB1,回收率为96% - 111%,RSD为2.3% - 4.7%。此外,废油中常见的硬脂酸,亚油酸,苯并芘,胆固醇和芥酸等成分几乎不会影响检测。金属有机骨架(MOF)是具有周期性网络结构的结晶多孔材料,其通过过渡金属离子或金属簇和有机配体的自组装形成,其具有高孔隙率,大比表面积和规则的孔结构。可调光圈的优点。因此,MOF在分析化学领域表现出良好的应用潜力,例如样品制备,色谱固定相和传感器。 Jiang等[37]通过金纳米粒子和对氨基苯硫酚的电聚合在金电极表面形成MIP-MOF薄膜,制备了一种基于金属有机骨架的AFB1分子印迹电化学传感器。传感器易于准备,但具有非常高的灵敏度。 LOD为3.0×10-7 ng / mL,远低于其他AFB1传感器。同时,传感器也表现出极佳的选择性。当产生相同的信号响应值时,AFB2,AFG1和OTA的所需浓度为109,109和AFB1浓度分别为107倍。另外,印迹因子10表明压印效果优异。传感器的上述优异特性表明MOFs传感器具有简单的制备方法,具有良好的应用前景。 3.2光学传感器光学分子印迹传感器主要包括化学发光,荧光和表面等离子共振三种类型。 3.2.1化学发光传感器(CLsensor)王等人[38]首先用微乳液法合成Ru(bpy)23 +掺杂二氧化硅纳米粒子(RuSiNPs),然后用壳聚糖涂在表面上,固定在玻碳电极上,最后,通过使用甲基丙烯酸作为单体在电极表面上形成分子印迹层,以获得OTA电化学发光传感器(ECL传感器)。当OTA与MIP组合时,RuSi纳米颗粒与三丙胺之间的反应被阻断,导致化学发光强度降低。传感器检出限为2.7×10-5 ng / mL,稳定性好。重复扫描循环电压10次后,获得的传感器化学发光值的RSD为1.9%。在室温下放置一周后,信号仅变化2.1%。为了进一步提高灵敏度,研究小组将CdTe量子点(QD)引入上述检测系统[39]。在检测时,激发态Ru(bpy)23+充当供体以将能量传递到QD,从而放大检测信号。改进的检测系统LOD低至3.0×10-6 ng / mL。这种基于ECL-QDs能量转移的大信号策略也可用于开发其他超灵敏固相ECL猝灭传感器。 3.2.2荧光传感器MIP荧光传感器检测分为两类:直接荧光检测和间接荧光检测。直接荧光检测需要分析物本身产生强烈的荧光。由于霉菌毒素的荧光弱,直接荧光检测的灵敏度很低,因此通常通过间接荧光检测来检测霉菌毒素。间接荧光检测方法是将强荧光物质引入检测系统,并使用该分析物检测荧光物质的荧光增强或猝灭效应。通常有两种方法可以引入强荧光物质。第一种方法是在制备MIP中使用荧光功能单体代替非荧光功能单体如蒽衍生物,1,8-萘内酯染料等。 TON等[40]用荧光单体N-(2-(6-(4-甲基哌嗪-1-基)-1,3-二氧代-1H-苯并[de]异喹啉-2(3H) - 乙基 - 乙基丙烯酰胺(FIM)和非荧光单体4-乙烯基吡啶(4-VPY)是共官能单体。合成CIT分子印迹微球并覆盖在聚丙烯纤维上。 CIT-MIP荧光传感器。 FIM是基于萘二甲酰亚胺的荧光单体,当其与含羧基的分子组合时,其荧光可以显着增强。因此,传感器的荧光强度和样品中的CIT(含有羧基)的浓度成正比。应该注意的是,尽管CIT本身产生荧光,但它仅占总荧光强度的2%。这种基于FIM的MIP荧光传感器设计也可用于其他与羧基的弱或非荧光反应。第二种方法是在MIP中掺杂荧光物质,例如量子点。 FANG等[41]在CdSe / ZnS量子点表面获得分子印迹荧光材料(MIOM)用于检测谷物样品。玉米赤霉烯酮(ZEN)。由于ZEN的紫外吸收类似于MIOM的带隙,因此在MIOM导带中电荷可以转移到ZEN的最低空分子轨道,因此MIOM和ZEN的组合可以引起荧光猝灭。传感器的检出限为0.64ng / mL,适用于玉米,大米和小麦粉中ZEN的检测。回收率大于84%。然而,这些MIP @ QD传感器中的QD被包裹在MIP内部,荧光被部分屏蔽,这会影响检测灵敏度。 3.2.3表面等离子体共振传感器(SPRsensor)表面等离子体共振一种基于传感器表面折射率变化的微分析物光学检测方法。该方法可以容易且快速地检测混浊样品中的分析物而无需标记。 CHOI等。 [42]通过电聚合使金膜表面聚合。 5-6nm脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)分子印迹膜,制备DON分子印迹表面等离子体共振传感器,线性检测范围为0.1-100ng / mL。此外,DON的两种乙酰基结构类似物的SPR共振角变化值分别为DON的19%和44%,表明传感器具有更好的选择性。大多数MIP传感器是通过直接聚合传感器表面或改进的传感器以形成MIP来制备的,这可能导致诸如深嵌入和不规则分布的缺陷,这可能影响SPR传感器的检测灵敏度。因此,ATAR等人。提出制备分子印迹反应体系,然后通过旋涂在金表面上形成薄且均匀的液膜,然后引发聚合以制备MIPs印迹层。通过该方法制备的CIT-MIPSPR传感器的特征在于原子力显微镜,MIP的层厚度为(25.33±1.60)nm。在实际样品加标检测中,LOD和LOQ分别为1.7×10-3 ng / mL和5.0×10-3 ng / mL,回收率为98%-101%。 3.3压电传感器压电传感器是一种使用重量作为信号的传感器。其中,石英晶体微天平(QCM)由于其简单,低成本,小尺寸和高灵敏度而更适合建立分子印迹压电传感器[44]。 FANG等[45]制备了一种新型的三维分子印迹石英晶体微天平,用于检测谷物中的痕量CIT。制备方法是首先将掺杂有Au纳米颗粒(AuNPs)的中孔碳(CMK-3)固定在石英晶体Au电极(Auelectrode,AuE)上,然后在AuNPs @ CMK-3 / AuE的表面上电聚合。制备MIP层。该传感器具有高灵敏度(LOD 0.45 ng / mL)和良好的重现性(RSD 4.3%)。在室温下放置2周和1个月后,信号值仍为94%和86%,具有良好的稳定性。 4 ELISA(pseudo-ELISA)PILETSKY [46] MIPs纳米粒子(nanoMIPs)代替抗体,采用ELISA模式实现大分子和小分子的检测。与基于MIP的其他伪ELIS不同,PILETSKY不使用96孔板中MIP的原位合成,从而避免诸如孔之间的平行性差,难以洗脱模板分子以及聚合物组分与板的不相容性之类的问题。 。由于ELISA被广泛使用,伪ELISA不需要添加新的检测设备,因此具有极好的应用前景。 NanoMIPs是通过固相合成[47]制备的,即模板分子共价连接到固体载体表面,然后进行压印聚合,然后通过柱填充和洗涤除去弱结合的nanoMIPs和NIPs最后,通过加热加热模板分子,得到高亲和力的nanoMIPs。通过固相合成法制备的nanoMIPs印迹位点位于颗粒表面,固相支持 - 模板分子复合物可以重复使用,整个制备过程仅需一周,远低于时间抗体制备所需。该组的SMOLINSKA-KEMPISTY [48]在胺化玻璃珠的表面上固定FB2,并在水相中与N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺作为单体(93.6±3.9)nm nanoMIPs聚合。然后用nanoMIPs涂覆Nunclon 96孔板,并使用竞争性ELISA形式检测FB2。与基于抗体的ELISA方法相比,伪ELISA方法具有较低的LOD(4.4×10 -3 ng / mL)和较宽的线性范围(1至104pmol / L)。 5结论总之,MIPs已被广泛用于检测食品样品中的霉菌毒素,包括吸附剂,色谱固定相和传感器识别组分。同时实现分析物的特定富集和纯化,分析物的有效分离和干扰,传感器的灵敏度,相关材料的稳定性和可重复使用性或者设备大大改进,检测成本降低。然而,MIPs在霉菌毒素检测中的应用仍然存在很大的局限性,面临许多问题和挑战。例如,在霉菌毒素样品的预处理中,使用的大多数MIP通过本体聚合合成。纳米MIP和表面MIP的应用很少。水溶性霉菌毒素的水相容性分子印迹材料的合成与应用m-MISPE和在线MISPE的应用很少,吸附效率高,操作简单。因此,在霉菌毒素MIPs吸附剂的合成中应加强纳米分子印迹材料的应用和表面分子印迹技术,特别是基于(磁)纳米材料的表面分子印迹,加速水相容性MIPs的水溶性开发。霉菌毒素的相富集方法和HPLC流动相水的在线MISPE方法奠定了基础。此外,商用MISPE柱和分子印迹柱仍然很少,这表明MIPs的制备技术仍然非常缺乏稳定的方法和大规模的合成性能。因此,我们应进一步探索霉菌毒素MIPs的制备方法,如设计新功能单体,采用多模板或多功能单体印迹技术,利用计算机模拟辅助合成,并借鉴化学合成领域的新进展,例如固相合成。 ,活性/可控自由基聚合,点击化学[49]等技术,以获得具有大吸附容量,复杂基质选择性好,耐高压和良好的水相容性的MIPs新方法。在传感器设计方面,应用表面化学和纳米技术,通过减小MIP外壳的厚度,将纳米材料和多孔结构材料应用于MIPs层与电极表面之间的结构设计,进一步提高灵敏度,并应用比率荧光法。