导读：
近期，南京师范大学食品与制药工程学院李建林教授团队成功开发出一种新型磁性分子印迹光子晶体微球（MIP@MIPCM），可实现谷物样品中黄曲霉毒素B1的高效、快速特异性富集与检测。该材料结合分子印迹的选择性、磁性分离的便捷性与光子晶体的大孔结构优势，在实际应用中表现出高吸附容量和良好的回收率。相关研究以“Molecularly imprinted Fe3O4 nanoparticles-based magnetic 3D photonic crystal microspheres for specific adsorption of aflatoxin B1 in grains”为题目，发表在期刊《Food Chemistry》上。
本文要点：
1、本研究针对谷物中痕量黄曲霉毒素B₁（AFB₁）的富集检测需求，开发了一种磁性分子印迹反蛋白石光子晶体微球（MIP@MIPCM）。
2、先以5,7-二甲氧基香豆素（DMC）为虚拟模板，甲基丙烯酸（MAA）和苯乙烯（ST）为功能单体（摩尔比1:2），合成磁性分子印迹Fe₃O₄纳米颗粒（MMIPs），其对AFB₁有优异选择性。
3、再通过微流控自组装技术，将MMIPs与聚苯乙烯（PS）、SiO₂纳米颗粒结合，制备出MIP@MIPCM，该材料保留MMIPs的识别特性，且因磁性可通过磁铁便捷分离，无需离心或过滤。
4、MIP@MIPCM对AFB₁的吸附容量达842.7ng/mg，20分钟内达吸附平衡；对AFB₁的选择性优于AFB₂、AFG₂、玉米赤霉烯酮（ZEN）和赭曲霉素A（OTA）。
5、结合高效液相色谱（HPLC），检测限低至0.35μg/kg，在玉米、大米、小麦三种谷物样品中，AFB₁加标回收率为90%-109%，相对偏差2%-8%，准确性和稳定性良好。
6、MIP@MIPCM兼具高选择性、高吸附能力与磁性分离便捷性，结合HPLC建立的分析方法灵敏、准确，可高效提取并检测谷物中的AFB₁，在食品和环境样品中AFB₁的富集与去除领域具有良好应用前景。
图1. 磁性分子印迹反蛋白石光子晶体微球（MIP@MIPCM）的合成示意图
图2.（a）黄曲霉毒素B1（AFB1）及其类似物（5,7-二甲氧基香豆素DMC、4-甲基伞形酮乙酸酯MUAC、7-二乙氨基-4-甲基香豆素MDAC），以及功能单体（甲基丙烯酸MAA、苯乙烯ST、4-乙烯基吡啶4-VP、丙烯酰胺AAm）的化学结构；（b）不同模板制备的磁性分子印迹纳米颗粒（MMIPs）对对应模板的吸附量；（c）不同功能单体制备的MMIPs对模板（DMC）的吸附量；（d）不同ST与MAA摩尔比制备的MMIPs对模板（DMC）的吸附量。吸附溶剂：甲醇/水（1/1，体积比）；MMIPs浓度：2 mg/mL；模板浓度：25 μg/mL
图3.（a）不同模板分子与功能单体比例制备的MMIPs对DMC的吸附量；（b）不同功能单体与交联剂比例制备的MMIPs对DMC的吸附量；（c）不同磁性纳米颗粒用量制备的MMIPs对DMC的吸附量（吸附溶剂：甲醇/水（1/1，体积比））；（d）采用模板/功能单体/交联剂=1/10/25、磁性纳米颗粒用量30 mg制备的MMIPs，在不同溶剂中对DMC的吸附量（甲醇/水：I）1/9、II）3/7、III）1/1；乙腈/水：IV）1/1、V）3/7、VI）1/9）。MMIPs浓度：2 mg/mL；模板浓度：25 μg/mL
图4. Fe3O4、Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2-CH=CH2、MMIPs、光子晶体微球（MPCM）及MIP@MIPCM的红外光谱图
图5. Fe3O4@SiO2（a, d）、MMIPs（b, e）及非印迹磁性纳米颗粒（MNIPs）（c, f）的透射电子显微镜（TEM）图像；MIP@MIPCM（g-i）及非印迹磁性光子晶体微球（NIP@MIPCM）（j-l）的金相显微镜图像（g, j）与扫描电子显微镜（SEM）图像（h, i, k, l）
图6.（a）MMIPs与MNIPs的吸附动力学曲线；（b）MIP@MIPCM与NIP@MIPCM的吸附动力学曲线。吸附溶剂：甲醇/水（1/1，体积比）；MMIPs与MNIPs浓度：2 mg/mL；MIP@MIPCM与NIP@MIPCM浓度：4 mg/mL；DMC浓度：20 μg/mL；AFB1浓度：1000 ng/mL
图7.（a）MMIPs与MNIPs的静态吸附曲线；（b）MIP@MIPCM与NIP@MIPCM的静态吸附曲线。吸附溶剂：甲醇/水（1/1，体积比）；MMIPs与MNIPs浓度：2 mg/mL；MIP@MIPCM与NIP@MIPCM浓度：4 mg/mL
图8.（a）MMIPs及其对照聚合物（MNIPs）对AFB1、AFB2、AFG2、玉米赤霉烯酮（ZEN）、赭曲霉素A（OTA）的吸附量；（b）MIP@MIPCM及其对照聚合物（NIP@MIPCM）对上述五种霉菌毒素的吸附量。吸附溶剂：甲醇/水（1/1，体积比）；聚合物浓度：2 mg/mL（MMIPs或MNIPs）、4 mg/mL（MIP@MIPCM或NIP@MIPCM）；霉菌毒素浓度：1000 ng/mL
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.143530
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