分子印跡技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展

楊 紅，劉曉艷,*，白衛(wèi)東，黃漢聰

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510225；2.廣東省嶺南特色食品科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510225；3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東 廣州 510225；4.廣州市如豐果子調(diào)味食品有限公司，廣東 廣州 510300）

分子印跡技術(shù)起源于免疫學(xué)，被定義為“合成聚合物中配體選擇性識(shí)別位點(diǎn)的構(gòu)建[1]”，原理與抗原抗體特異性結(jié)合理論相類似，一般由模板分子即目標(biāo)分析物、功能單體、致孔劑或交聯(lián)劑參與制備，它是通過(guò)模板分子與配位功能單體在致孔溶劑中進(jìn)行共價(jià)組裝，在組裝過(guò)程中促進(jìn)識(shí)別位點(diǎn)形成三維分子物質(zhì)，再利用溶劑去除部分或全部模板后在分子印跡聚合物（molecularly imprinted polymers，MIPs）中騰出模板分子的三維

空間結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到識(shí)別吸附模板的作用。其模板涵蓋離子[2]、原子[3]、分子[4]、絡(luò)合物[5]甚至微生物[6]。穩(wěn)定的模板-單體絡(luò)合物的形成對(duì)于分子識(shí)別的過(guò)程至關(guān)重要，因此在選擇功能單體時(shí)應(yīng)最先考慮其與模板分子之間的相互作用，而致孔劑在聚合中通常充當(dāng)分散介質(zhì)和成孔劑，常見(jiàn)的致孔劑包括2-甲氧基乙醇、甲醇、四氫呋喃、乙腈、二氯乙烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺和甲苯。在制備MIPs的過(guò)程中，單體與模板周圍的空間位置是通過(guò)與交聯(lián)劑共聚來(lái)固定的，通常交聯(lián)劑用量過(guò)低會(huì)導(dǎo)致材料的力學(xué)性能不穩(wěn)定，交聯(lián)劑用量過(guò)高又會(huì)減少單位質(zhì)量MIPs的識(shí)別位點(diǎn)數(shù)。MIPs與其他識(shí)別系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)可預(yù)測(cè)性[7]、識(shí)別特異性[8]和應(yīng)用廣泛性[9]三大特點(diǎn)和高選擇性[10]、高穩(wěn)定性[11]、耐蝕性[12]和重復(fù)利用性[13]四大特性，基于這些顯著特性，分子印跡技術(shù)（molecular imprinting technology，MIT）在很多領(lǐng)域被應(yīng)用，如分離純化、催化和傳感器檢測(cè)等。近年來(lái)其在食品分析中的應(yīng)用也越來(lái)越廣，包括食品的分離檢測(cè)、傳感器的應(yīng)用等。本文對(duì)MIT在分子印跡固相萃?。╩olecular imprinted solid phase extraction，MISPE）、色譜分離、膜分離和傳感器領(lǐng)域應(yīng)用的最新研究進(jìn)行總結(jié)歸納，以期為推進(jìn)MIT在食品安全檢測(cè)中的創(chuàng)新提供理論指導(dǎo)。

1 MIT在食品分離檢測(cè)中的應(yīng)用

農(nóng)獸藥殘留、非法添加、真菌毒素、污染物、金屬元素等是食品安全檢測(cè)常見(jiàn)的項(xiàng)目，使用傳統(tǒng)的食品安全檢測(cè)方法時(shí)存在前處理耗時(shí)耗力、基質(zhì)復(fù)雜、干擾因素多、不易檢出的難題，而MIT的使用改善了傳統(tǒng)檢測(cè)方法的這些弊端。目前MIT在食品檢測(cè)中最廣泛的應(yīng)用為MISPE與分離檢測(cè)。

1.1 MIT在固相萃取中的應(yīng)用

固相萃取、固相微萃取、液-液萃取、多相鈀萃取、超臨界流體萃取和柱層析是食品前處理中應(yīng)用較多的前處理方法，其中固相萃取被認(rèn)為是提高分析靈敏度最有效的前處理技術(shù)[14]。MISPE使用MIPs作為固相萃取的填料，利用其特異性識(shí)別的特點(diǎn)與待測(cè)物結(jié)合，高效分離純化分析物[15]。MISPE一般包括4 個(gè)步驟：預(yù)處理（以除去柱中殘留洗脫液）、加樣、清洗（以去除干擾化合物）和目標(biāo)分析物的洗脫。MISPE提取目標(biāo)分析物的方式有兩種，一種是“正相”提取法；另一種是“反相”提取法。“正相”提取時(shí)，分析物與MIPs的特定相互作用使分析物選擇性地保留在萃取柱上，干擾分子可以自由通過(guò)萃取柱，隨后增大流動(dòng)相的流動(dòng)性即可洗脫分析物。而使用“反相”方法時(shí)，分析物和干擾物同時(shí)保留在MIPs上，需先用溶劑清洗去除干擾物，然后再將分析物洗脫下來(lái)。

Guo Xiuchun等[16]以2-甲基-5-硝基咪唑?yàn)槟０澹谆┧釣楣δ軉误w，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑制備了硝基咪唑的MIPs，采用MISPE選擇性凈化樣品，建立了一種可以直接從復(fù)雜的蜂蜜樣品中同時(shí)提取7 種硝基咪唑類化合物的方法，結(jié)果表明，該方法回收率在79.7%～110.0%之間，該方法對(duì)不同硝基咪唑的定量限為1.0 μg/kg，低于不同權(quán)威機(jī)構(gòu)規(guī)定的最大殘留限量，高回收率和高精密度證明了該方法適用于復(fù)雜基質(zhì)中硝基咪唑的分析。

Wang Gengnan等[17]采用MIPSPE和高效液相色譜法相結(jié)合的方法測(cè)定牛奶中氟喹諾酮類藥物的殘留量，以諾氟沙星為基質(zhì)建立了能識(shí)別4 種氟喹諾酮類藥物（環(huán)丙沙星、諾氟沙星、恩諾沙星和洛美沙星）的MIPSPE試劑盒，結(jié)果顯示，MISPE試劑盒對(duì)4 種藥物具有較高的吸附量（≥4 520 ng）和較高的回收率（≥96%），可重復(fù)使用至少50 次。

將MIT應(yīng)用于固相萃取制備食品樣品，能減少溶劑的消耗，且能夠選擇性地清除分析物，方便快捷，因此在食品的檢測(cè)項(xiàng)目中的應(yīng)用備受青睞（表1），但也存在需要改善或進(jìn)一步研究的問(wèn)題。首先，對(duì)于MISPE技術(shù)的理論研究仍需進(jìn)一步進(jìn)行，如確定印跡過(guò)程和識(shí)別過(guò)程的機(jī)理、結(jié)合位點(diǎn)的作用機(jī)理、聚合物的結(jié)構(gòu)等基本理論；其次，MISPE的使用過(guò)程仍需要進(jìn)行洗脫，如果能在大部分檢測(cè)中免除洗脫過(guò)程，將大大提升檢測(cè)效率；另外，MISPE在食品有害物檢測(cè)中的實(shí)際商業(yè)應(yīng)用由于制備MIPs的自動(dòng)化程度較低而受到限制。

表1 MISPE在食品檢測(cè)中的應(yīng)用Table 1 Applications of molecular imprinted solid phase extraction(MISPE) in food detection

1.2 MIT在色譜分離中的應(yīng)用

由于對(duì)目標(biāo)分析物具有高度的親和力和選擇性，MIPs還可以作為分離色譜的固定相，如高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）、毛細(xì)管電色譜、毛細(xì)管液相色譜、薄層色譜[47]。MIPs模板柱根據(jù)功能單體和模板之間的功能具有不同類型的選擇性，由于模板與印跡空腔中功能單體之間的作用，在色譜柱洗脫過(guò)程中，模板峰總是最后一個(gè)峰。因此，MIPs固定相可以通過(guò)控制分析物的洗脫順序，對(duì)目標(biāo)分析物實(shí)現(xiàn)選擇性分離。MIT應(yīng)用于色譜柱分離中還可以使低濃度的樣品顯著富集，在不影響目標(biāo)分析物的情況下沖走本體基質(zhì)[48]。與傳統(tǒng)填充柱相比，MIPs色譜柱具有更高的孔隙率和更好的滲透性，是繼多糖、交聯(lián)包衣、單分散之后的第四代分離介質(zhì)，也是當(dāng)前色譜材料研究的熱點(diǎn)之一?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，目前整體柱的MIPs已應(yīng)用于麻黃堿和偽麻黃堿[49]、β-腎上腺素阻滯劑[50]、氨基酸衍生物對(duì)映體[51]、布洛芬[52]等的手性分離、異構(gòu)體分離和對(duì)映體分離等領(lǐng)域。

Garcia等開(kāi)發(fā)了一種基于MIT對(duì)紅酒中4-乙基苯酚代謝途徑化合物的測(cè)定方法，以香豆酸印跡聚合物為固定相，利用HPLC選擇性分離酚類化合物香豆酸、4-乙烯基苯酚、香豆酸乙酯、4-乙基酚與4-乙基愈創(chuàng)木酚，得到了5 種化合物的色譜圖，且平均回收率為95.2%～109.2%[53]。

Zhai Haiyun等[54]以氧氟沙星B、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸乙烯分別為模板、功能單體和交聯(lián)劑，采用水浴原位聚合法，利用MIT包被氧化石墨烯制備了毛細(xì)管整體柱來(lái)分離測(cè)定咖啡豆中的熒光桃紅B，在優(yōu)化選定條件下，于整體柱上分離得到咖啡豆，富集因子達(dá)到90 倍以上。

一些研究已經(jīng)成功地應(yīng)用MIT實(shí)現(xiàn)了對(duì)映體的分離。Dong Hongxing等[55]研發(fā)了一種新型手性固定相的開(kāi)發(fā)途徑，即將MIPs包覆在硅膠表面制備手性固定相。這種手性固定相應(yīng)用于HPLC分離外消旋1,1’-聯(lián)萘-2,2’-二胺時(shí)顯示出較高的分離因子（3.39）。Yue Chunyue等[56]以丙烯酰胺、N,N-亞甲基二丙烯酸酯和L-色氨酸分別為功能單體、交聯(lián)劑和模板劑制備了MIPs，并將其用作電動(dòng)色譜中的擬固定相，實(shí)現(xiàn)了對(duì)映體的有效分離。

MIPs作為色譜固定相在HPLC分析物的分離中廣泛應(yīng)用。然而，將MIPs填充到色譜柱中需要一個(gè)繁瑣的處理過(guò)程。雖然整體柱技術(shù)可以簡(jiǎn)化過(guò)程，但仍有許多改進(jìn)的余地，如可開(kāi)發(fā)新的MIPs合成方法來(lái)降低與分析儀器相結(jié)合的壓力、縮短分析時(shí)間、提高重復(fù)利用性和再生性。

1.3 MIT在膜分離中的應(yīng)用

MIT在膜分離方面也有較好的應(yīng)用。它通過(guò)MIPs上的識(shí)別位點(diǎn)對(duì)目標(biāo)分子的進(jìn)行識(shí)別，目標(biāo)分子在膜內(nèi)的擴(kuò)散和從膜上釋放的過(guò)程都伴隨著分子的特異性識(shí)別，使得膜分離實(shí)現(xiàn)了良好的滲透選擇性[57]。膜分離的物質(zhì)一般包括多肽、植酸、氨基酸及其衍生物、阿米替林、阿特拉津和9-乙基腺嘌呤[58]。此外，由MIPs制備而成的分子印跡膜（molecularly imprinted membrane，MIMS）是生物膜領(lǐng)域的一個(gè)突破，與其他類型的分離膜相比，它可以預(yù)測(cè)洗脫順序，同時(shí)具有更好的機(jī)械性、穩(wěn)定性和選擇性，且能有效抵抗惡劣環(huán)境。

膜的選擇性和通量都是膜分離的重要特性，在不降低膜選擇性的前提下，提高膜的通量是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究。Sueyoshi等[59]合成了一種分子印跡納米纖維膜（molecularly imprinted nanofiber membrane，MINFMs），并與傳統(tǒng)的MIMs進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，在不降低選擇性情況下，通過(guò)MINFMs的通量比標(biāo)準(zhǔn)的MIPMs高出一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。Qiu Xiuzhen等[60]以甲基丙烯酸為功能單體，采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法在陽(yáng)極氧化鋁（anodic aluminum oxide，AAO）納米孔表面制備了MIPs納米管膜。AAO具有高度有序的六邊形納米孔及可調(diào)節(jié)的孔徑、厚度和形狀，因此合成的聚合物通常具有均勻的形狀和尺寸。與傳統(tǒng)方法相比，印跡涂層納米結(jié)構(gòu)與靶表面富集相結(jié)合的方法可以通過(guò)增加材料表面結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)量，顯著提高印跡材料的結(jié)合能力和動(dòng)力學(xué)性能。Wu Yilin等[61]利用MIT制備雙層四環(huán)素印跡膜，第一層使用表面印跡法合成聚多巴胺基四環(huán)素層，第二層利用溶膠-凝膠聚合形成基四環(huán)素層，基于雙層四環(huán)素印跡的結(jié)構(gòu)，成功合成了大量的四環(huán)素識(shí)別位點(diǎn)，大幅度提高了膜的選擇性和吸附能力。

MIMs通過(guò)將MIPs印跡識(shí)別位點(diǎn)并入膜中，使其分布在膜內(nèi)并能夠?qū)Ｒ恍宰R(shí)別目標(biāo)物，從而提高了滲透選擇性，為食品中有害物質(zhì)的檢測(cè)提供了廣闊的應(yīng)用空間。如表2所示，MIMs與傳統(tǒng)的膜分離相比存在很多優(yōu)點(diǎn)，但印跡分子的洗脫是制備MIMs的難點(diǎn)。洗脫不完全造成結(jié)合位點(diǎn)的減少，降低了分子印跡膜的使用價(jià)值；對(duì)于痕量物質(zhì)的分析，洗脫不完全又會(huì)影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，仍然需要開(kāi)發(fā)性質(zhì)更優(yōu)良的MIMs。

表2 MIMs與其他材料膜的比較Table 2 Comparison of molecularly imprinted membrane and other membranes

2 MIT在食品安全檢測(cè)傳感器中的應(yīng)用

對(duì)于復(fù)雜基質(zhì)的食品分析檢測(cè)，因需要繁瑣的預(yù)處理過(guò)程而導(dǎo)致檢測(cè)困難。分子印跡傳感器（molecularly imprinted sensor，MIS）將表面化學(xué)和納米技術(shù)引入到基于MIT的傳感器制造中，大大提高了分析靈敏度，降低了檢測(cè)限，又因其精度高和預(yù)處理過(guò)程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，已在食藥測(cè)定領(lǐng)域被成功廣泛應(yīng)用[66-67]。與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)相比，基于MIT的MIS具有很大的優(yōu)勢(shì)，包括對(duì)復(fù)雜混合物的實(shí)時(shí)分析具有高選擇性、高靈敏度、高親和力、化學(xué)穩(wěn)定性和易制備的特點(diǎn)?；贛IT，同時(shí)引入納米顆粒[68]、磁性納米顆粒[69]、納米管[70]、納米通道[71]、固相合成法[72]等開(kāi)發(fā)的各種納米復(fù)合材料，已經(jīng)被用作電極修飾劑或新型電極材料應(yīng)用于多種食品的檢測(cè)。

2.1 MIT在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用

電化學(xué)傳感器是一種將目標(biāo)分析物質(zhì)與電極表面受體的相互作用轉(zhuǎn)化為有用分析信號(hào)的裝置[73]。電化學(xué)傳感器中，固定在電極表面的MIPs能夠特異地識(shí)別目標(biāo)分子，然后通過(guò)電極輸出與目標(biāo)分子結(jié)合，并轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電信號(hào)，從而達(dá)到定量分析檢測(cè)目標(biāo)物質(zhì)的目的[74]。分子印跡電化學(xué)傳感器以其高靈敏度、高選擇性、低成本、易于小型化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)在食品檢測(cè)中得到了越來(lái)越多的關(guān)注。目前基于MIT的電化學(xué)傳感器發(fā)展趨勢(shì)之一是應(yīng)用微粒和納米粒子或納米結(jié)構(gòu)涂層。

Bougrini等[75]制備了一種新的四環(huán)素電化學(xué)傳感器，通過(guò)在電極表面添加MIPs微孔金屬有機(jī)骨架來(lái)實(shí)現(xiàn)四環(huán)素的檢測(cè)，結(jié)果顯示，該傳感器對(duì)四環(huán)素檢測(cè)的線性范圍為2.24×10-13～2.24×10-8mol/L，檢測(cè)限為2.2×10-16mol/L，且成功應(yīng)用于蜂蜜中四環(huán)素的測(cè)定，回收率為101.8%～106.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過(guò)8.3%。

Eren等[76]制備了一種靈敏的分子印跡石英晶體微天平傳感器，用于紅曲米中洛伐他汀的檢測(cè)。此傳感器分別以洛伐他汀和甲基丙烯酸為模板與功能單體，在甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液中預(yù)聚合3 h，加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸2-羥乙基酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯，在氮?dú)庵谢旌现频媚０迮c單體的混合液，使用旋涂法將混合液在提前用丙烯硫醇改性好的石英晶體微天平芯片薄膜表面進(jìn)行處理，然后在芯片表面系統(tǒng)地進(jìn)行模板的去除（圖1）。結(jié)果表明，該傳感器對(duì)紅曲米中洛伐他汀檢測(cè)的線性范圍為0.10×10-9～1.25×10-9mol/L，檢出限為0.03×10-9mol/L，并驗(yàn)證了該傳感器突出的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。

圖1 表面聚合法制備石英晶體微天平芯片原理圖Fig.1 Schematic diagram of quartz crystal microbalance chip prepared by surface polymerization

Ma Wuwei等[77]以As3+為模板，鄰苯二胺為功能單體，在納米孔金（nanoporous gold，NPG）表面利用點(diǎn)沉積法制備合成離子印跡聚合物（ion imprinted polymer，IIP），使用鐵氰化鉀和鐵氰化鉀螯合物作為電化學(xué)探針，以離子印跡聚合物和納米孔金修飾金電極（IIP/NPG/gold electrode，IIP/NPG/GE）為基礎(chǔ)，研制了一種可以在不同類型的水中測(cè)定As3+的電化學(xué)傳感器（圖2）。結(jié)果顯示該傳感器對(duì)As3+檢測(cè)的線性范圍為2.0×10-11～9.0×10-9mol/L，最低檢出限為7.1×10-12mol/L（RSN＝3）。該傳感器具有良好的穩(wěn)定性和選擇性。

圖2 IIP/NPG/GE制備示意圖[77]Fig.2 Schematic diagram of ion imprinted polymer (IIP)/nanoporous gold (NPG)/gold electrode (GE) preparation[77]

2.2 MIT在光學(xué)傳感器中的應(yīng)用

光學(xué)傳感器是測(cè)量材料的光學(xué)特性并將光或光子的變化轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的探測(cè)器[78]，MIT傳感器可以檢測(cè)到光信號(hào)的變化，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于制備工藝簡(jiǎn)單、檢測(cè)限低，熒光檢測(cè)已成為非常受歡迎的技術(shù)?；贛IT的光學(xué)傳感檢測(cè)技術(shù)主要包括熒光檢測(cè)、電化學(xué)發(fā)光（electrochemiluminescence，ECL）檢測(cè)、表面等離子體共振（surface plasmon resonance，SPR）檢測(cè)等。

熒光檢測(cè)因具有取樣量少、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)[79]而得到廣泛應(yīng)用。由于量子點(diǎn)具有窄發(fā)射和抗熒光猝滅的獨(dú)特光學(xué)特性，可作為熒光傳感器或探針應(yīng)用[80]。而將量子點(diǎn)與熒光檢測(cè)結(jié)合使得熒光傳感器具有更大的應(yīng)用潛力。Li Xunjia等[81]基于MIP-FeSe量子點(diǎn)研究了一種快速檢測(cè)魚(yú)類和沉積食品樣品中氟氰菊酯的熒光檢測(cè)方法，采用反相微乳液聚合法在FeSe量子點(diǎn)上制備分子印跡二氧化硅膜（圖3），MIP-FeSe量子點(diǎn)通過(guò)離子相互作用、形狀選擇性和氫鍵作用對(duì)氟氰菊酯進(jìn)行特異性識(shí)別，阻斷了FeSe量子點(diǎn)到氟氰菊酯的電荷轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致MIP-FeSe量子點(diǎn)的熒光猝滅，更大程度上提高了檢測(cè)靈敏度。結(jié)果表明，該熒光傳感器具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，魚(yú)類樣品中的氟氰菊酯檢測(cè)限達(dá)到1.0 μg/kg。此外，Liu Yan等[82]以丙烯酰胺、甲基丙烯酸和乙二醇二甲基丙烯酸酯分別為模板、功能單體和交聯(lián)劑，在氧化石墨烯表面合成了丙烯酰胺印跡聚合物，將摻雜Mn2+的ZnS量子點(diǎn)加入至聚合物中作為熒光源，印跡和熒光檢測(cè)相結(jié)合大大提高了檢測(cè)效率，是一種很有前途的檢測(cè)食品中痕量丙烯酰胺的熒光探針。然而，這些傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)具有生物毒性和環(huán)境污染等缺點(diǎn)。因此，碳點(diǎn)因其穩(wěn)定的光致發(fā)光、綠色合成、生物相容性等優(yōu)良性能而備受關(guān)注。Xu Longhua等[83]將碳點(diǎn)嵌入分子印跡聚合物制備了新型熒光傳感器用于測(cè)定雜色曲霉素，首先，通過(guò)一步反應(yīng)合成了高藍(lán)色發(fā)光碳點(diǎn)，然后以1,8-二羥基蒽醌為模板分子，通過(guò)溶膠-凝膠法在碳點(diǎn)表面得到碳點(diǎn)印跡聚合物，對(duì)雜色曲霉素具有較高的選擇性和敏感性，且成功用于谷物中雜色曲霉素含量的測(cè)定。

圖3 MIP-FeSe量子點(diǎn)的制備Fig.3 Preparation of molecularly imprinted polymer (MIP)-FeSe quantum dots

ECL檢測(cè)是一種將電化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的方法，光電特性結(jié)合可以提高傳感器的傳感能力，具有靈敏度高、線性范圍寬、檢測(cè)限低等優(yōu)點(diǎn)。如Li Shuhuai等[84]以茜素紅摻雜鄰苯三酚為功能單體，通過(guò)電聚合制備了多西環(huán)素ECL-MIP，并成功將其應(yīng)用于魚(yú)肉中多西環(huán)素的檢測(cè)。但因聚合物薄膜的厚度導(dǎo)致靈敏度受到影響，當(dāng)循環(huán)次數(shù)大于20 次時(shí)，模板分子由于被MIPs膜覆蓋而難以去除。Yao Ting等[85]將涂有金屬納米粒子的MIPs和經(jīng)還原后的氧化石墨烯作為傳感納米雜化膜，用于對(duì)萊克多巴胺的檢測(cè)。制備的傳感器對(duì)萊克多巴胺及其類似物具有類特異性選擇性，由于金屬納米結(jié)構(gòu)促進(jìn)了SPR現(xiàn)象，從而提高了檢測(cè)的靈敏度。

Li Shuhuai等[86]制備了一種基于電化學(xué)能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)林可霉素的方法（圖4），將碳標(biāo)記的DNA適配體與林可霉素和鄰氨基酚在石墨烯修飾的電極上經(jīng)電聚合形成MIPs，為了提高整個(gè)傳感器的選擇性和靈敏度，采用MIPs和林可霉素適配體組成的雙識(shí)別系統(tǒng)制備傳感器，預(yù)先組裝林可霉素碳點(diǎn)標(biāo)記的適配體復(fù)合物作為印跡模板，洗脫后，林可霉素分子被去除，而碳標(biāo)記的適配體仍在MIPs中，在特定的電壓下，標(biāo)記的適配體被激發(fā)產(chǎn)生ECL信號(hào)，林可霉素經(jīng)雙重識(shí)別后進(jìn)入MIPs上的識(shí)別位點(diǎn)與適配體結(jié)合，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化，減弱了修飾電極向CDs的能量傳遞。該傳感器對(duì)林可霉素檢測(cè)的線性范圍為5.0×10-12～1.0×10-9mol/L，檢出限為1.6×10-13mol/L，用于肉樣品中林可霉素殘留量的測(cè)定時(shí)結(jié)果較準(zhǔn)確。

圖4 林可霉素印跡光學(xué)傳感器的制備[86]Fig.4 Preparation of lincomycin imprinted optical sensor[86]

SPR傳感器自動(dòng)化適應(yīng)性強(qiáng)，較為靈活，但由于SPR對(duì)分析物的質(zhì)量敏感，較難檢測(cè)低分子質(zhì)量的化合物，將MIPs與SPR相結(jié)合后，大大提高了檢測(cè)的靈敏度，且成本低、制備工藝簡(jiǎn)單，可以用于實(shí)際的樣品檢測(cè)。Shrivastav等[87]利用本體聚合法開(kāi)發(fā)了一種新型的基于印跡納米結(jié)構(gòu)的光纖SPR傳感器用于紅霉素的檢測(cè)，可同時(shí)檢測(cè)牛奶和蜂蜜中的紅霉素。但本體聚合法制備的聚合物膜在聚合過(guò)程中，由于體系黏度隨聚合的進(jìn)行不斷增加，混合和傳熱困難，反應(yīng)速率和膜厚度難以控制，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性差。為了克服這些問(wèn)題，Li Wei等[88]開(kāi)發(fā)了一種基于電聚合MIPs的SPR傳感器，可簡(jiǎn)單快速地檢測(cè)三聚氰胺，該方法成本低、無(wú)標(biāo)簽檢測(cè)、制備工藝簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快，可用于復(fù)雜實(shí)際樣品中物質(zhì)的檢測(cè)。

2.3 MIT在其他傳感器中的應(yīng)用

生物傳感器由分子識(shí)別元件和信號(hào)轉(zhuǎn)換器組成，MIPs在生物傳感器中通常以薄膜的形式存在[89]。MIPs在生物傳感器中不僅可以將復(fù)雜的食品樣品基質(zhì)與分析目標(biāo)物分離，提高選擇性，還能在傳感器表面聚集目標(biāo)物質(zhì)，提高檢測(cè)靈敏度。

Ashley等[90]研究開(kāi)發(fā)了一種新型多功能分子印跡聚合物材料的生物傳感器，能夠低成本、快速、靈敏地檢測(cè)豬血中的多西環(huán)素。MIP復(fù)合材料由磁芯和熒光MIPs外殼組成，通過(guò)加入少量熒光單體，使用表面印跡法將熒光MIPs層接枝到磁芯上，增強(qiáng)了多西環(huán)素的選擇性識(shí)別。結(jié)果表明，與其他常見(jiàn)的殘留抗生素相比，該生物傳感器對(duì)多西環(huán)素表現(xiàn)出良好的選擇性，回收率為88%～107%。

在各種基于MIT的傳感器中，電化學(xué)傳感器和光學(xué)傳感器得到了廣泛的應(yīng)用，利用MIT制備的傳感器具有便攜、快速響應(yīng)和低成本等優(yōu)點(diǎn)，其在食品安全檢測(cè)中已經(jīng)有許多成功的應(yīng)用，近幾年的相關(guān)應(yīng)用總結(jié)見(jiàn)表3。但是，在實(shí)際應(yīng)用中仍有一些關(guān)鍵問(wèn)題和挑戰(zhàn)需要解決，如復(fù)雜基質(zhì)中特定分子的親和力較低，缺乏具有多路復(fù)用傳感器的開(kāi)發(fā)，另外，期望能夠建立一種用于工業(yè)應(yīng)用的模塊化傳感器，它可以便捷地檢測(cè)復(fù)雜基體中的任何化合物。因此，基于MIT制備檢測(cè)食品樣品的傳感器仍需要深入進(jìn)行研究，以降低成本且能更好地將實(shí)驗(yàn)研究轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)提高工業(yè)應(yīng)用的靈敏度、選擇性和再現(xiàn)性成為新的挑戰(zhàn)。

表3 MIT在食品傳感器中的應(yīng)用Table 3 Applications of sensors based on MIP in food detection

3 結(jié) 語(yǔ)

MIPs作為一種新型的仿生識(shí)別材料，由于其優(yōu)異的特異性、高選擇性和重復(fù)利用性等優(yōu)點(diǎn)在食品檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文探討總結(jié)了近年MIT在樣品前處理、食品檢測(cè)分離與傳感應(yīng)用中的研究進(jìn)展，這些研究結(jié)果表明，MIT可以為食品安全領(lǐng)域提供許多良好的機(jī)遇，促進(jìn)新興技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。但目前仍存在一些問(wèn)題需要解決。

首先，MIPs的識(shí)別位點(diǎn)大多位于三維結(jié)構(gòu)中，存在識(shí)別位點(diǎn)不能充分利用的限制，這對(duì)于一些復(fù)雜或特定的食品基質(zhì)來(lái)說(shuō)，不能在其表面形成識(shí)別位點(diǎn)，使得印跡過(guò)程形成的識(shí)別位點(diǎn)數(shù)量減少；因此，開(kāi)發(fā)能充分利用MIPs識(shí)別位點(diǎn)的技術(shù)仍具有較大挑戰(zhàn)。

第二，針對(duì)研究較少的目標(biāo)分析物，面臨制備方法的限制和功能單體選擇性少的問(wèn)題。此外，制備過(guò)程中需要使用大量有毒有害有機(jī)溶劑如甲醇去洗脫模板。這不僅在制備過(guò)程中危害人體健康，增加安全隱患，也給環(huán)境帶來(lái)較大污染，使制備結(jié)果大打折扣。

第三，相比MIT近年來(lái)在其他領(lǐng)域的迅速發(fā)展[106]，安全性的影響限制了其在食品中除檢測(cè)以外其他領(lǐng)域的發(fā)展。

總的來(lái)說(shuō)，將MIT結(jié)合在食品中雖然已經(jīng)取得了許多成功的應(yīng)用，但仍有較廣的開(kāi)發(fā)空間，隨著MIT技術(shù)的廣泛應(yīng)用和食品檢測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，MIT在食品安全檢測(cè)中受到的關(guān)注將會(huì)越來(lái)越多。