博鱼体育入口我国事水产物临蓐和消费大国。因为养殖情况污染重要、养殖流程中应用犯禁药品以及水产物率领自然致病菌等题目，水产物中无益物质的残留安笑检测向来是重中之重。通常水产物安笑检测席卷提取富集方针阐发物的样品前处置和检测方针阐发物的仪器阐发两个措施。然而因为方针阐发物含量较低、水产物基质的杂乱性、方针阐发物与食物因素的互相效率和样品中其他化学物质搅扰等题目，使得对方针阐发物的散开纯化存正在很大贫困。

　　金属有机框架原料（MOFs）举动一种新兴的多孔晶体原料，拥有比表观积大（高达7000 m 2 /g）、孔隙率高（0.9 cm 3 /g）、孔径可调（3～100 Å）和热不乱性好等上风，正在气体积储、传感、药物转达等范畴被运用通常。大连海洋大学食物科学与工程学院李盈柔、米春孝、周 慧*等先容了MOFs的品种以及吸附机理，概述了MOFs举动吸附剂正在水产物安笑检测（渔药、重金属、有机污染物检测）的探求及运用近况，旨正在为水产物的安笑检测供给参考。

　　MOFs是由无机金属离子与有机配体自拼装而成的多孔原料。水热/溶剂热合成法是造备MOFs原料最常用的形式，即正在关闭响应容器中通过溶剂（如二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇或水）将金属离子和有机配体自拼装合成MOFs。水热/溶剂热合成法拥有操作简易、产物收率上等特征。采用超声或微波辅帮造备可普及MOFs的造备效力。正在MOFs的合成流程中，以金属离子或金属离子与氧离子造成的金属簇为中央，通过配位互相效率将其与有机配体衔尾，有机配体举动延长的骨架向表伸长，原子有序摆列，造成多孔隙的3D晶体布局。守旧的吸附剂原料，如沸石，唯有Si 4+ 、Al 3+ 和P 5+ 等少数阳离子到场合成流程，原料品种和布局有限，而MOFs拥有差其它有机和无机因素，能够使其正在巨细、几何形式和分支样子上爆发转变，从而发生无穷多的新型品种和布局，目前已报道的MOFs已有20000多种。

　　依据金属和有机配体的差别，MOFs可大致分为网状金属有机骨架原料（RMOFs）系列、莱瓦希尔骨架原料（MIL）系列、孔-通道式骨架原料（PCN）系列、奥斯陆大学（UIO）系列和类沸石咪唑酯骨架原料（zZIFs）系列等，其构成、布局特征和楷模运用如表1所示。

　　MOFs拥有不饱和的金属位点和拥有可润饰性的有机配体，这使MOFs拥有表观润饰可调控的特质，能够依据方针阐发物的理化本质和MOFs的吸附机理对MOFs原料实行改性，以完毕对方针阐发物的高效吸附。MOFs的成效化指通过原位法或合成后润饰法对其实行磁化、氨基化、羧基化等润饰以到达改性的目标。目前磁化的MOFs已有30余种，此中运用最通常的是Fe 3 O 4 举动磁性微球附着正在MOF表观造成的核-壳纳米复合原料（简称Fe 3 O 4 @MOF）。Fe 3 O 4 @MOF易被表部磁铁吸附接受，凡是与SPME技巧联用以高效散开富集方针阐发物。氨基化和羧基化MOFs是正在其表观接枝—NH 2 和—COOH基团，能够巩固MOFs与吸附原料的酸碱共轭效率和氢键效率等，普及MOFs原料的吸附容量和吸附挑选性。

　　MOFs吸附是一个较为杂乱的流程，其吸附机理要紧有π-π共轭效率、酸碱共轭效率、静电互相效率和氢键效率、金属配位效率和疏水效率等。

　　π-π共轭效率爆发正在拥有苯环或咪唑环的MOFs原料与拥有苯环或咪唑环布局的吸附质之间。Park等运用MIL-53(Cr)吸附水中的双酚A，浮现MIL-53(Cr)上双酚A吸附容量为421 mg/g，吸附本能明显高于活性炭和超稳Y型沸石，其要紧因由是双酚A的苯环与MIL-53(Cr)中的苯环之间的π-π共轭效率煽动了双酚A的吸附（图1）。

　　拥有碱性基团（如—NH2等）的MOFs原料会与酸性的吸附原料，或拥有酸性基团（如—COOH等）的MOFs原料发生酸碱共轭效率。Ahmed等将氨基甲烷磺酸接枝到MIL-100(Cr)引入酸性位点（图2），浮现改性后的MIL-100(Cr)对碱性喹啉的吸附容量明显普及。然而，将乙二胺接枝到MIL-100(Cr)后，MOFs对碱性喹啉的吸附容量重要消重，证明晰酸碱性对MOFs吸附本能的厉重性。

　　表观带电荷的MOFs原料（极性MOFs电荷受溶液pH值影响）能与带相反电荷的吸附原料发生静电互相效率。Bibi等通过水热法合成MIL-125和NH 2 -MIL-125，浮现这两种原料对亚甲基蓝（MB）的最大吸附容量诀别为321.39 mg/g和405.61 mg/g，NH 2 -MIL-125孔道内的NH 2 通过捕捉H + 而质子化造成NH 3+ ，表观带负电，其表观与MB发生的静电互相效率（图3）填充了NH 2 -MIL-125对MB的吸附容量。溶液pH值、官能团润饰等均会影响MOFs原料表观的电荷，能够依据吸附质的电荷属性改动MOFs表观的电荷属性，通过静电互相效率普及MOFs的吸附本能。

　　待吸附物质中的O原子、S原子等可与MOFs的金属离子直接配位络合，通过金属配位效率不乱吸附正在MOFs表观。Huang Dongdong等合成了双金属MOF MIL-53(Fe,Al)用于吸附谷胱甘肽（GSH），与单金属MIL-53(Al)和单金属MIL-53(Fe)比拟，吸附才能诀别普及了52.53%和27.81%。这一结果证明MOF原料中的不饱和的金属离子能够和GSH的巯基等发生配位效率，从而化学吸附正在MOF表观（图4）。

　　可举动氢受体或氢供体的吸附原料与氢供体或氢受体的MOFs官能团造成氢键而吸附正在MOFs表观。Seo等通过溶剂热法合成了—NH2成效化的MOFs原料MIL-101-NH2并用于吸附水中的萘普生，浮现MIL-101-NH2对萘普生的吸附容量明显填充，将MIL-101的吸附容量设定为100，MIL-101-NH2的吸附容量是其2～3 倍，这是因为萘普生上的O原子与吸附剂上的—NH2之间的氢键连系所致（图5）。

　　MOFs表观的疏水基团能够削减水分子的角逐性吸附，从而普及吸附方针物的官能团与MOFs表观接触的频率。Chun等合成疏水性金属-有机搜集涂层UIO-66的杂化原料MOF@MON，使MOF@MON表观拥有杰出的疏水性。因为疏水效率，该原料对水中的甲苯显示出优异的吸附本能，对甲苯的吸附量是MOF@MON吸附剂总孔隙体积的4～14 倍，是MOF@MON吸附剂质料的4～12 倍（图6）。

　　因为养殖情况的恶化以及水产物自己率领致病菌，水产物发病率极高，变成了重要的经济牺牲。于是为了防卫、调养和掌握通常宣扬的疾病，凡是正在水产物养殖流程中插足抗生素，如磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类等药物以普及水产物产量。倘使这些物质的残留量高出模范条件，将对人体强壮变成重要的摧残，于是，须要对水产物中的残留药物实行厉峻的定量和急速检测。正在实行检测之前，须要从杂乱的水产物基质中提取抗生素，很多原料已被表明匹敌生素有肯定的吸附效率，如碳基原料、硅基原料食品、金属氧化物以及树脂等，然而，这些原料的运用受到其低吸附效力、慢去除速度和原料接受贫困的限度。

　　探求证明，抗生素的咪唑和苯基团能够与π布局的MIL-101(Cr)造成阳离子-π和π-π堆集互相效率，且MIL-101(Cr)拥有一维菱形孔道，更有利于抗生素扩散进孔道内与MIL-101(Cr)连系，吸附结果如图7b所示，与商用C18、聚二甲硅氧烷（PDMS）、PDMS/二乙烯基苯（DVB）复合原料或丙烯酸酯纤维比拟，MIL-101(Cr)-NH2对6 种抗生素的萃取率大家明显高于其他吸附原料，这是因为MOFs更高的比表观积和特其它孔布局填充了与抗生素的连系频率和连系位点。MIL-101(Cr)-NH2比未氨基化的MIL-101(Cr)萃取率高50%以上，同样是由于氨基化MOFs的—NH2能够与抗生素发生氢键效率，使其具有更明显的抗生素吸附才能。通过高效液相色谱-串联质谱检测鱼类肌肉中抗生素，该纤维反复应用6 次后提取本能没有下降博鱼体育官方，且涂层布局没有塌陷，显示出杰出的不乱性。

　　Xia Lian等采用溶剂热法合成了磁性Fe 3 O 4 @JUC-48，通过MSPE与高效液相色谱二极管阵列检测相连系，测定了虾肌肉中5 种磺胺类药物。JUC-48是一种超杂化镉羧酸基MOF，拥有三维非互穿扩展拓扑布局和大的一维六边形纳米管样通道，这授予了JUC-48介孔特质。另表，JUC-48能不乱存正在于丙酮、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺等常见有机溶剂中，且该MOF的有机配体H 2 BPD的苯环和—OH能够和磺胺类药物的苯环和氨基等官能团发生π-π堆集互相效率和氢键效率等，于是JUC-48是磺胺类药物的杰出载体。将Fe 3 O 4 @JUC-48与经由乙腈萃取的虾肌肉匀浆样品搀和，采用MSPE技巧实行吸附-解吸，磁化后的Fe 3 O 4 @JUC-48拥有超顺磁性，15 s内就能够应用磁铁从水中采集（图7c）。

　　孔雀石绿（MG）和结晶紫（CV）是两类通常用于掌握鱼类表部真菌和寄生虫的抗菌剂，人体摄取过量会影响免疫和生殖体例。Zhou Zhihui等通过溶剂热法合成了Fe 3 O 4 @PEIMOF-5，与超高效液相色谱-串联质谱法联用，胜利测定了鱼类样品中的MG和CV含量。

　　Yeerken等通过原位发展法合成了多孔ZIF-67/PES复合微球，并探求了对水样中MG、CV的吸附效力。ZIF-67有雄厚的活性位点、超高孔隙率、大表观积，且合成简易、便宜，是一种高吸附才能的绿色吸附剂，然而，粉末ZIF-67的聚集性和水溶性较差。该探求通过简易的磁性搅拌形式将拥有高孔隙率和比表观积的ZIF-67与拥有杰出不乱性和水溶性的聚醚砜连系，修筑出拥有杰出吸附性和不乱性的多孔复合原料。ZIF-67布局中H-MIM的咪唑环通过π-π堆集与三苯基甲烷染料的清香环互相效率（吸附机理如图7d所示）普及吸附挑选性。

　　目前，相闭MOFs正在水产物检测渔药范畴中的检测对象大大都为抗菌类药物，其他品种的渔药相对较少，能够依据其他品种渔药的理化本质，挑选适宜的MOFs普及水产物渔药安笑检测凿凿性。

　　吸附是富集重金属的最佳形式之一，活性炭、鸠合物基原料、生物原料、磁性原料等守旧的吸附剂原料仍存正在造备本钱高、吸附容量少、可反复应用率低等题目。

　　MOFs能够通过道易斯酸碱效率、配位吸附效率等与金属离子连系，从而吸附金属离子，且其拥有较好的化学不乱性、较高的孔隙率以及较多的配位位点，已被运用于预浓缩水产物中的重金属离子。Zhou Dianbing等通过溶剂热法合成了拥有硫成效化UiO-66涂层的四氧化三铁纳米球-SH，合成流程如图8a所示，并将其用于汞的吸附。将-SH与海鲈鱼样品匀浆液正在超声辅帮下搀和，采用MSPE技巧实行吸附-解吸，正在-SH为20 mg、匀浆液pH 4、萃取年光为15 min、含硫脲（2 g/100 mL）的硝酸溶液（体积分数0.5%）举动解吸溶剂解吸2 min时，到达了吸附汞的最优条目，最终汞的富集因子为45.7。

　　Kahkha等采用溶剂热法合成了Zr-MOF，并用于吸附鱼类肌肉样品中的汞离子，浮现汞离子接受率正在98%掌握，LOD为0.02 μg/L，阐发（席卷萃取）的总年光幼于7 min。Zr-MOF是由Zr 6 金属簇和8 个四羧基卟啉配体组成的3D多孔MOF，布局如图8b所示，含有洪量的能够与汞离子发生配位效率的羟基基团（—OH）和羧基基团（—COOH），该MOF蕴涵直径为3.7 nm的六角形通道，更容易汞离子扩散进MOF通道与MOF连系，于是少量的MOF就能够知足对方针汞离子的吸附。

　　MOFs能够同时预浓缩样品中的差别金属离子。Ghorbani-Kalhor等通过两步式溶剂热法合成了Fe 3 O 4 @TAR/HKUST-1纳米复合原料，合成流程如图8c所示。4-(噻唑偶氮)间苯二酚中羟基易与金属离子通过配位效率造成络合物，从而巩固MOF对金属离子的挑选性。

　　Sohrabi等通过溶剂热法两步式合成了磁性MOF-吡啶纳米复合原料，该原料由Fe 3 O 4 -吡啶偶联物和三聚体酸的铜（II）配合物造备（图8d）。将其与经由浓缩硝酸消化的鱼类结构匀浆液搀和，实行Cd（II）和Pb（II）离子的富集。

　　MOFs因其优异的吸附散开本能，拥有高效预浓缩金属离子的才能，为水产物重金属离子检测供给了可行的战术。但差别金属离子挑选何种MOFs，以及若何成效化MOFs普及其吸附挑选性，仍需进一步探求，以使其正在水产物食物安笑范畴拥有更通常的运用远景。

　　多氯联苯、多环芳烃、有机染料、药品等有机污染物存正在工业废水中，成为水产物有机污染物的要紧原因之一。然而水产物有机污染物处于痕量秤谌，且水产物基质杂乱，对样品前处置技巧条件极高。

　　多氯联苯属于致癌物质，易激励脑部及内脏疾病，对神经、免疫体例变成毁伤。Lin Saichai等采用溶剂热法造备了Fe 3 O 4 -MOF-5(Fe)复合磁性原料，将MOF-5(Fe)举动搅拌棒涂层，与搅拌棒吸附提取法连合，吸附了草鱼肌肉结构中的6 种多氯联苯。较量差别MOF原料的吸附才能，如图9a所示，能够浮现MOF-5(Fe)的吸附才能远高于其他MOF，这要紧是得益于MOF-5(Fe)和多氯联苯的苯环的π-π堆叠互相效率和Fe离子与多氯联苯的Cl离子的静电效率，二者的协同效率明显普及了MOF-5(Fe)的吸附才能。

　　多环芳烃拥有致癌性，难以生物降解。Bhadra等采用溶剂热法合成了MIL-125、H 2 N-MIL-125、UiO-66和H 2 N-UiO-66，并用于吸附去除微藻生物油中的咔唑（CBZ）。吸附容量H 2 N-MIL-125＞H 2 NUiO-66＞MIL-125＞UiO-66＞活性炭。这是因为MOFs的苯环能够和CBZ的苯环爆发π-π堆集效率，比活性炭有更多的连系位点。

　　有机染料如MB、甲基橙（MO）等拥有致突变和致癌的毒性，而且不易降解。Jia Zhuanhong等采用溶剂热法合成了UiO-66-NH 2 ，用于吸附鲫鱼（Crucian）和青虾中的MB和MO。未处置的UiO-66-NH 2 对MB、BF吸附容量仅为98.23 mg/g和333.8 mg/g。将4-苯乙烯磺酸钠（Nass）接枝到UiO-66-NH 2 合成UiO-66-)（合成流程如图9b所示），其对MB和MO的吸附容量诀别为204.6 mg/g和598.4 mg/g，改性后的UiO-66-NH 2 吸附容量填充了两倍。这一结果可归因于润饰该MOF的Nass具有磺酸基团，与碱性染料间存正在静电吸引和酸碱共轭效率等食品，导致吸附本能大大普及。

　　正在很多水域中浮现洪量非甾体抗炎药的存正在，环球均匀秤谌正在0.032～0.922 μg/L之间，这些药物残留物拥有慢性毒性，潜正在吓唬人类强壮。Gao Yan等通过水热法合成UiO-66-NH2，并将其固定化正在棉纤维表观，造备成复合原料-NH2，将其装入嵌入式过滤器中，用作SPE吸附剂原料，萃取鱼虾肌肉结构中的5 种非甾体抗炎药酮洛芬、萘洛芬、氟比洛芬、双氯芬酸钠和布洛芬。酮洛芬、萘洛芬、氟比洛芬、双氯芬酸钠和布洛芬的富集因子诀别为23、18、32、32和30。与MOFs比拟，未改性的裸棉和羧基棉举动吸附剂时简直没有吸附效率，而-NH2拥有杰出的萃取效力。该结果证明吸附要紧来自UiO-66-NH2，仅以棉纤维举动载体原料，UiO-66-NH2与非甾体抗炎药的静电互相效率、π-π共轭效率和疏水互相效率是明显普及萃取效力的要害。

　　正在水产物安笑检测中，若何急速并精准检测残留污染物向来是业界困难。MOFs举动一种新型的多孔晶体原料，拥有比表观积高、孔隙率高、热不乱性好等物理化学特质，正在富集吸附方面拥有优异的本能。MOFs特其它表观可润饰性使其能够与方针阐发物通过π-π互相效率、酸碱共轭效率、金属配位效率、疏水互相效率、静电互相效率以及氢键效率等吸附连系，从而进一步巩固其吸附才能，可极大地普及水产物安笑检测形式的检测效力、活络度和稹密度等，慢慢成为代替守旧吸附原料的厉重挑选。目前MOFs闭于鱼虾的渔药、重金属和有机染料等污染物检测的探求较多，但其他方面如方针阐发物为致病菌以及检测主体为贝类、藻类、蟹类等安笑检测鲜有报道，仍需进一步探求。正在后续的探求中，针对差其它方针阐发物，通过MOFs的吸附机理和方针阐发物的理化本质等，若何挑选造备差其它MOFs而且成效化润饰，巩固MOFs与方针污染物的效率力以及MOFs的孔布局对污染物尺寸的实用水平，是普及MOFs吸附才能的要害症结。目前MOFs正在水产物安笑检测范畴的运用中，仍以MOFs的吸附本能为主，也能够依据MOFs其他的优异本能实行检测：1）基于MOFs的金属离子的催化本能与电化学形式连系实行检测；2）基于MOFs原料的传感器造备，如发光、电学、电化学发光、比色传感器等，普及阐发形式的活络度和稹密度。总的来说，MOFs正在水产物安笑检测中仍处于起步阶段，通过管理以上题目，将MOFs量产化并下降本钱，再运用到现实工业当中，能够明显普及水产物安笑检测秤谌。

　　本文《金属有机框架原料正在水产物安笑检测中的运用探求发扬》原因于《食物科学》2024年45卷5期314-323页. 作家：李盈柔，米春孝，陈菊，矫芮文，李思，任丹丹食品，何云海，汪秋宽，武龙，周慧. DOI:10.7506/spkx0328-279. 点击下方阅读原文即可查看作品联系消息。

　　实验编纂：李雄；仔肩编纂：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片原因于作品原文及摄图网

　　为了帮帮食物及生物学科科技职员支配英文科技论文的撰写妙技、普及SCI期刊收录的射中率，归纳擢升我国食物及生物学科科技职员的高质料科技论文写作才能。《食物科学》编纂部拟定于2024年8月1—2日正在武汉举办“第11届食物与生物学科高秤谌SCI论文撰写与投稿妙技研修班”，为期两天。

　　为普及我国食物养分与安笑科技自决立异和食物科技家产支柱才能，促进食物家产升级，帮力‘强壮中国’策略，北京食物科学探求院、中国食物杂志社、国际谷物科技学会（ICC）将与湖北省食物科学技巧学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物探求所、中南民族大学、湖北省农业科学院农产物加工与核农技巧探求所、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品格调控湖北省核心实习室、武汉食物化妆品检查所、国度墟市拘押实习室（食用油质料与安笑）、情况食物学造就部核心实习室合伙举办“第五届食物科学与人类强壮国际研讨会”。集会年光：2024年8月3—4日，集会位置：中国 湖北 武汉。

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