欧米伽-3多不饱和脂肪酸（PUFA）的浓度及其乳化作用决定了鱼油浓缩物的脂质消化、胶束囊的形成以及口服生物利用度

《Food Bioscience》：Omega-3 PUFA Concentration and Emulsification Govern Lipid Digestion, Micellar Vesicle Formation, and Oral Bioavailability of Fish Oil Concentrates

本工作开发了一种基于Ag@FP@ZIF-8的便携式SERS传感器，用于快速检测果蔬中吡虫啉残留。该传感器检测限低至0.01 mg/kg，满足欧盟法规要求，且具有高稳定性和重复性（92%信号保留率，相对标准偏差<8.5%），适用于现场筛查。

　　

周明|程军|庄顺倩|陈松婷|孙颖颖|徐江|谢云飞

江南大学食品科学与技术学院，中国江苏省无锡市蠡湖大道1800号，214122

摘要

农产品中残留的噻虫胺（AAP）对食品安全构成威胁。传统的表面增强拉曼散射（SERS）检测方法存在一些问题，如基底制备复杂且成本高昂，以及在低浓度下由于分子随机扩散导致难以有效利用SERS热点，从而使得检测灵敏度较低。本文引入了具有高吸附性的2-甲基咪唑锌盐（ZIF-8），并开发了一种便携式的、超灵敏的银纳米粒子滤纸（FP），该滤纸负载了2-甲基咪唑锌盐（Ag@FP@ZIF-8）。研究发现，使用手持式拉曼光谱仪测量罗丹明6G（R6G）时的增强因子（EF）值为1.401×10¹³。更重要的是，在室温下密封并置于黑暗环境中保存45天后，信号保留率仍保持在92%以上。此外，该滤纸具有良好的均匀性，相对标准偏差小于8.5%。将手持式拉曼光谱仪与先前提出的毛细管辅助采样方法结合使用后，能够在短时间内从苹果、梨和白菜叶片中提取出AAP。白菜中AAP的检测限为0.01 mg/kg，符合欧盟委员会法规（EU）2025/158的要求。该方法有望发展成为一种快速、可部署的现场农药筛查解决方案。

引言

化学农药在现代农业生产中变得越来越重要，它们在提高生产效率和病虫害防治方面发挥着重要作用。其中，新烟碱类杀虫剂因其高效、广谱和强系统吸收性而成为全球使用最广泛的杀虫剂类别（Klingelh?fer, Braun, Brüggmann, & Groneberg, 2022; Yao & Zhou, 2024）。噻虫胺作为一种典型的新烟碱类杀虫剂，被广泛用于控制多种作物害虫。大量研究表明，它不仅对重要的授粉昆虫（尤其是蜜蜂）具有急性致死作用，还会造成显著的亚致死伤害（Erban, Markovic, & Sopko, 2024; Kang et al., 2024; Tadei, Silva, Mathias da Silva, & Malaspina, 2024）。水果和蔬菜中的噻虫胺残留物可通过食物链在人体内积累，引发困惑、抽搐甚至呼吸抑制等症状。目前，检测水果和蔬菜中噻虫胺的方法主要依赖于高效液相色谱（HPLC）（Lu, Zhang, Lin, Chen, Li, & Zhang, 2022; Selahle, Mpupa, & Nomngongo, 2022）、气相色谱-质谱（GC-MS）（Sharma et al., 2022; Tripathy et al., 2022）和酶联免疫吸附测定（ELISA）（D. Li et al., 2024; Zhu et al., 2024）。尽管这些仪器和方法具有较高的灵敏度和准确性，但它们存在样品预处理复杂、耗时且成本高昂、对操作人员技术要求高以及便携性差等局限性，难以满足现场检测的需求。因此，迫切需要建立一种稳定且高效的策略，以实现快速、灵敏地识别水果和蔬菜中的噻虫胺残留。

拉曼散射技术可以通过测量激光的非弹性散射光来识别和分析物质的组成、结构和状态，就像“指纹”一样（Wang, Fang, Wang, & Xiong, 2024）。然而，其固有的弱信号限制了其在痕量分析中的应用。表面增强拉曼散射（SERS）通过巧妙利用金属纳米结构的等离子体共振效应，将拉曼信号放大到实用水平（Lin et al., 2023; Ma et al., 2024）。例如，一种具有双信号的新型磁性表面增强拉曼散射适配体传感器被设计出来（Dong, Zhu, Shi, He, Wu, & Feng, 2024）。使用β-环糊精修饰的CuO保护银纳米粒子基底用于水果中噻虫胺的SERS检测（B. Yang et al., 2025）。此外，基于分子印迹聚合物的电化学SERS传感器（MIP-EC-SERS）也被用于检测植物中的噻虫胺残留（Tang, Wu, et al., 2025）。传统SERS基底的制备过程通常较为复杂，这限制了它们的大规模应用。其次，在检测低浓度分析物时，由于分子的随机扩散，SERS热点的有效利用率不高，导致检测灵敏度受限。

金属有机框架（MOFs）是一种多孔晶体纳米材料，具有可调节的孔隙、可变的结构、较大的比表面积和良好的稳定性。这些特性使它们能够对有机小分子表现出优异的筛选和富集效果，并且在增强SERS基底和分子的结合能力方面具有显著优势。近年来，越来越多的金属有机框架材料被应用于SERS领域，用于高效捕获和检测农药（Pu, Tian, Shang, Zhang, Ma, & Xu, 2024; Xue, Fu, Zhang, Ren, & Liu, 2024）。然而，基于MOFs的SERS农药检测方法仍存在一些问题：1）MOFs在金属纳米粒子表面的分布均匀性难以控制，导致“热点”分布不均和信号重复性低（Quan, Weng, Zhu, Li, & Zhao, 2025）；2）大多数Au/Ag-MOFs基质结构较为刚性，不适合捕获和检测具有曲面（如果皮）的农药（Pu et al., 2024）；3）MOFs与金属纳米粒子（如Au/Ag NPs）之间的复合界面在激光照射或化学环境中可能发生脱附或氧化（Sunil, Narayana, Kumari, & Jayaramulu, 2023; Tran, Nguyen, Ly, Joo, & Vasseghian, 2023）。

正如我们之前的研究所示（Cheng et al., 2025），我们使用Ag@FP基底结合CA-SERS技术检测了苹果皮上的噻虫嗪残留。本研究的核心创新在于“Ag@FP@ZIF-8”复合结构柔性SERS基底。ZIF-8的作用是在AgNPs表面的SERS热点处吸附和浓缩AAP分子。银纳米粒子表面的羟基（-OH）可以与ZIF-8的咪唑环形成弱氢键，使ZIF-8均匀地负载在AgNPs表面，避免了MOFs与贵金属之间的常见界面脱落问题。值得注意的是，所有检测过程都可以使用手持式拉曼光谱仪在现场进行，整个采样和测试过程仅需3分钟。

材料

硝酸银（AgNO₃，99%）、六水合硝酸锌（Zn (NO₃)₂·6H₂O）、氨水（25%）和氢氧化钠（NaOH，96%）均购自中国上海的中药化学试剂有限公司。2-甲基咪唑购自中国苏州的Greit公司。罗丹明6G（R6G，99%）购自中国上海的Aladdin有限公司。噻虫胺（99%）购自中国常州的美克林有限公司。滤纸（纤维材料，定性滤纸1001）

Ag@FP@ZIF-8合成条件的优化

首先，为了探索Ag@FP@ZIF-8基底的最佳合成条件，我们使用0.1 mg/L的噻虫胺标准溶液作为目标分析物进行检测。如图（Fig. 2a）所示，3至6分钟内拉曼信号强度与时间呈正相关。6分钟后，随着时间的增加，拉曼信号强度开始逐渐减弱。噻虫胺的特征峰在628 cm^-1和2160 cm^-1处的强度也

结论

总之，我们成功开发了一种新型的、便携式的、高灵敏度的SERS平台（Ag@FP@ZIF-8），可用于快速现场检测水果和蔬菜中的噻虫胺农药残留。当ZIF-8金属有机框架（MOFs）与银纳米粒子涂层滤纸结合时，其优异的分子富集能力和强大的等离子体增强效应产生了协同效应，使得R6G的增强因子达到1.401×10¹³。

作者贡献声明

陈松婷：验证、研究。孙颖颖：监督、软件开发。庄顺倩：方法学、研究。周明：撰写——初稿、可视化、方法学、研究、数据分析。程军：撰写——审稿与编辑、监督、数据分析、概念化。徐江：监督。谢云飞：撰写——审稿与编辑、监督、资源获取、项目管理、资金筹集、概念化

未引用参考文献

Li et al., 2024; Li et al., 2024; Tang et al., 2025.

利益冲突声明

作者声明没有可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本项目得到了中国自然科学基金（32261133623）和中国国家重点研发计划（2022YFF1100803）的财政支持。