《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》：A triple-emission surface molecularly imprinted fluorescence sensor integrated with smartphone for visual detection of curcumin
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李园园|王宇|李浩文|邢建平|黄浩展|史长哲|段金乐|岳立强|李凯河南工业大学化学与化学工程学院，郑州450001，中国摘要姜黄素广泛存在于植物中，常被用作食品添加剂。然而，过量摄入姜黄素可能导致恶心和呕吐等副作用。传统的技术如高效液相色谱（HPLC）和液相色谱-串联质谱（LC-
李园园|王宇|李浩文|邢建平|黄浩展|史长哲|段金乐|岳立强|李凯
河南工业大学化学与化学工程学院，郑州450001，中国
摘要
姜黄素广泛存在于植物中，常被用作食品添加剂。然而，过量摄入姜黄素可能导致恶心和呕吐等副作用。传统的技术如高效液相色谱（HPLC）和液相色谱-串联质谱（LC-MS）存在操作繁琐和效率低下的问题。本文采用沉淀聚合法在卤化铝纳米管（HNTs）上制备了一种三发射表面分子印迹荧光传感器（TPP&RhB-SMIPs），使用聚集诱导发光剂（AIEgen）TPP-M和烯丙基罗丹明B作为荧光团。该传感器在姜黄素浓度增加时表现出明显的荧光颜色变化（紫色-洋红色-康乃馨色-黄绿色），检测范围为0.1–4.0 μmol L?1，检测限低至44 nmol L?1。该传感器具有优异的选择性，并在姜和饮料样品中实现了满意的回收率。此外，还开发了一种集成在智能手机上的便携式设备，用于现场可视化检测姜黄素。这项工作为姜黄素分析提供了一种可靠、快速且经济有效的策略，对食品安全监测具有很大潜力。
引言
姜黄素是一种多酚类化合物，主要存在于生姜、姜黄和莪术等植物的根茎中。长期以来，它被用作食品的防腐剂、着色剂和添加剂[1]。姜黄素具有免疫调节、抗炎、抗菌、抗寄生虫和抗癌作用[2]，[3]，[4]。然而，过量摄入姜黄素可能导致腹痛、恶心和呕吐等副作用[5]。因此，检测食品中的姜黄素同样重要。
目前，已有多种方法用于检测姜黄素，包括高效液相色谱（HPLC）[6]、[7]、薄层色谱[8]、紫外-可见光谱法[9]、液相色谱-串联质谱[10]等。尽管这些方法在检测性能和结果上表现良好，但仍存在预处理复杂、检测效率低等缺点。因此，开发一种高效快速的姜黄素检测方法至关重要。
分子印迹荧光传感器具有成本低、操作简单、灵敏度高和识别特异性强的优点，应用前景广阔[11]，[12]，[13]。目前，分子印迹荧光传感器主要分为单发射、双发射和三发射三种类型。单发射类型容易受到pH值和检测条件等外部因素的干扰，影响检测结果的准确性。相比之下，双发射类型通过多次发射实现自我校准，显著提高了可靠性[14]。三发射传感器作为双发射传感器的升级版本，不仅具有更好的自我校正性能，还表现出更宽的颜色变化范围，有利于微量物质的可视化和定量分析。You等人[15]通过将不同荧光颜色的量子点引入分子印迹聚合物中制备了一种三发射荧光传感器。该传感器在检测邻苯二甲酸二丁酯时表现出丰富的颜色变化（从紫色到李子色、粉色、鲑鱼色再到黄绿色）。近年来，将传感器与智能手机集成以构建便携式检测设备引起了广泛关注[16]，[17]。通过使用智能手机摄像头和专业的颜色识别软件，可以快速识别荧光颜色变化，从而实现目标分析物的快速现场检测。然而，关于集成三发射传感器的智能手机便携式设备的报道仍然较少。
本文制备了一种三发射表面分子印迹荧光传感器（TPP&RhB-SMIPs），用于姜黄素的可视化检测，具有响应时间快、灵敏度高和选择性好的优点。该传感器通过沉淀聚合法在卤化铝纳米管（HNTs）上合成，使用聚集诱导发光剂（AIEgen）TPP-M和有机荧光分子烯丙基罗丹明B作为荧光基团。随着姜黄素浓度的增加，传感器显示出从紫色到洋红色、康乃馨色、黄色再到黄绿色的广泛荧光颜色变化。该传感器在姜和饮料样品中的检测性能可靠。此外，还开发了一种基于智能手机的便携式设备，实现高灵敏度的姜黄素可视化检测。本研究中的三发射表面分子印迹荧光传感器为食品中姜黄素的快速可视化检测提供了一种参考方法。
章节片段
材料与化学品
乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）、偶氮二异丁腈（AIBN）、卤化铝纳米管（HNTs）、姜黄素、酒石黄和日落黄由上海Macklin生化公司提供。四苯基膦钯（0）、四丁基溴化铵、4-乙烯基苯硼酸、1,2-二苯基乙二胺、4,4'-二溴苯甲酰和华法林由中国北京J&K化学公司购买。茜素黄R和罗丹明B（RhB）由Aladdin试剂公司提供。
TPP&RhB-SMIPs的制备与表征
TPP&RhB-SMIPs的合成方案及其对姜黄素的检测示意图如图1所示。在本研究中，使用卤化铝纳米管（HNTs）作为载体，MAA作为功能单体，EGDMA作为交联剂，TPP-M和烯丙基罗丹明B作为荧光信号部分，通过沉淀聚合法制备了TPP&RhB-SMIPs。作为典型的AIE分子，TPP-M因其优异的发光性能以及高热稳定性、光稳定性和化学稳定性而被选为荧光团[23]。
结论
总之，基于卤化铝纳米管（HNTs）、TPP-M和烯丙基罗丹明B的三发射表面分子印迹荧光传感器（TPP&RhB-SMIPs）被用于姜黄素的检测。随着姜黄素浓度的增加，传感器的荧光颜色逐渐从紫色变为洋红色、康乃馨色、黄色，最终变为黄绿色，表现出明显的荧光颜色变化趋势。该传感器具有优异的选择性和稳定性。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了河南省重点科技项目（262102320279）、河南省高校青年教师基金（2023GGJS062）、郑州市科学技术局自然科学项目（22ZZRDZX11）、中国大学生创新与创业培训计划（202510463012）、河南工业大学拓新团队培养项目（2024TXTD10）的支持。
