南华大学肖福兵团队成功开发新型发光驱动水凝胶膜传感器

新湖南客户端 2024-06-28 15:10:15

近日，南华大学公共卫生学院肖福兵副教授团队基于双酚A（BPA）结合β-环糊精（β-CD）内腔开发了一种新型的光驱动水凝胶膜传感器，成功实现了塑料瓶中BPA的灵敏测定。相关成果以“β-cyclodextrin/spiropyran-functionalized optical-driven hydrogel film for bisphenol A detection in food packaging（β-环糊精/螺吡喃功能化的光学驱动水凝胶膜用于食品包装中双酚A的检测）”发表在食品科学领域国际知名期刊Food Chemistry （《食品化学》）。该项研究成果中，肖福兵副教授为通讯作者，南华大学公共卫生学院研究生刘洁为第一作者，南华大学公共卫生学院为第一单位和通讯单位。

BPA是一种常用的增塑剂，广泛用于饮料容器等食品包装材料的制造，大量使用含BPA的食品包装对健康构成重大威胁。因此，迫切需要开发灵敏的检测方法来保障食品安全。本研究利用丙烯基修饰β-CD和螺吡喃（SP），通过自由基聚合与水凝胶网络交联，构建了光驱动水凝胶膜。SP被封装在β-CD腔内，SP的开环异构受到限制。当加入BPA后，β-CD中的SP被BPA取代，形成更稳定的β-CD/BPA主客体复合物。释放出来的SP在黑暗中变成开环的部花菁（MC），使荧光增强。通过测量水凝胶的荧光强度来灵敏检测BPA。传感器的线性检测范围为0.1~20 μg mL^-1 ，检测限为0.027 μg mL^-1 ，定量限为0.089 μg mL^-1 。由于SP的可逆异构化和可逆的主客体相互作用，开发的β-CD/SP水凝胶可以重复使用。该传感器在实际样品中也展现了良好的检测性能，表明其在食品卫生监测中具有一定的应用前景。

肖福兵教授团队主要从事智能光子晶体化学/生物传感器开发、食品安全和环境污染物监测等研究。近年来，主持国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、博士后面上基金（一等）、湖南省教育厅优秀青年基金、湖南省重点研发子课题等项目9项。以第一或通讯作者在Advanced Functional Materials，Analytical Chemistry，Chemical Engineering Journal, Food Chemistry等刊物上发表SCI论文10余篇，获湖南省自然科学二等奖1项（排第二）。（刘洁）

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来源：新湖南客户端

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