近日，華中農業大學園藝林學學院、果蔬園藝作物種質創新與利用全國重點實驗室倪德江教授團隊張德副研究員和余志副教授在國際學術期刊Chemical Engineering Journal上在線發表了題為“Construction of an efficient molecular enrichment and magnetic separation flow with Fe3O4@Ag@COF for ratiometric SERS detection of methamidophos”的研究論文。本研究提出了一種可以在茶葉復雜基質中高效磁性富集、快速檢測甲胺磷農藥殘留的有效策略，為保障茶葉質量安全奠定了研究基礎。
夏秋茶利用率低是我國許多茶區面臨的主要問題。實踐表明，開發出口茶是提高夏秋茶資源利用最有效的途徑，而農殘超標是茶葉出口最主要的限制因子。且農藥殘留會通過食物鏈進行不斷富集，威脅人體健康和生態系統。過量農藥殘留的攝入會造成惡心、嘔吐、眩暈，甚至死亡。中國、歐盟、美國等各個國家和地區均對茶葉中的農藥殘留進行了限量規定。控制茶葉中農藥殘留超標的措施主要有科學用藥、生物防治、樣品檢測等，其中茶鮮葉和干毛茶原料收購過程的檢測是預防殘留超標的重要手段。然而，傳統質譜檢測法雖準確靈敏，卻時間長、成本高，難以滿足現場快速檢測的需求。因此，茶葉中農藥殘留快速檢測技術的研發具有至關重要的意義。
該研究以茶葉中農殘甲胺磷為研究對象，創新制備了一種具有高效磁性分離和拉曼光譜增強雙重功能的納米顆粒Fe3O4@Ag@COF,并以此構建了一種能夠在茶葉復雜基質中實現甲胺磷農藥分子富集和SERS（表面增強拉曼光譜）比率快速檢測的方法。通過調節納米顆粒的尺寸和用料，所制備的Fe3O4@Ag@COF納米材料具備高密度的SERS熱點區域。COF（共價有機框架）材料能夠通過氫鍵和化學鍵富集農藥分子，并在外部磁力的作用下，從茶葉復雜基質中分離，從而進行檢測。更重要的是，借助于納米顆粒的核殼結構，COF可以作為茶葉農藥SERS檢測的固定內標，實現SERS比率檢測，提高檢測準確性和可靠性。在最優條件下，該策略能夠實現茶葉中甲胺磷農藥在10-4mol/L-10-9mol/L濃度范圍內的快速檢測，檢測限可達8.3×10-5mg/kg,遠低于中國和歐盟規定的最大限量標準（0.05 mg/kg）。在實際綠茶樣品檢測中，該策略的檢測回收率在89.54%-101.89%之間，與GC-MS檢測法的相對誤差在0.78%-6.85%范圍內，具有較高的檢測準確性。檢測時間可以控制在20 min以內，大大提高了檢測效率。該研究后續將進行參數的進一步優化，開發便攜式快速檢測產品與設備，以期為茶葉安全生產提供技術支持。
華中農業大學茶葉加工與質量安全快速檢測團隊一直致力于茶葉中功能性成分、農藥殘留、生物毒素、添加色素等物質快速檢測技術的研究，并開展了具有一定影響力的獨創性工作，有助于保障茶葉的質量安全。
華中農業大學園藝林學學院茶學系張德副研究員、余志副教授和中國計量大學梁培教授為該論文的通訊作者，在讀碩士生覃重陽和張德副研究員為該論文的第一作者。華中農業大學茶學系倪德江教授參與了該論文的指導工作。已畢業碩士吳卓群參與了本研究的部分工作……
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724056663
日期：2024-08-06
夏秋茶利用率低是我國許多茶區面臨的主要問題。實踐表明，開發出口茶是提高夏秋茶資源利用最有效的途徑，而農殘超標是茶葉出口最主要的限制因子。且農藥殘留會通過食物鏈進行不斷富集，威脅人體健康和生態系統。過量農藥殘留的攝入會造成惡心、嘔吐、眩暈，甚至死亡。中國、歐盟、美國等各個國家和地區均對茶葉中的農藥殘留進行了限量規定。控制茶葉中農藥殘留超標的措施主要有科學用藥、生物防治、樣品檢測等，其中茶鮮葉和干毛茶原料收購過程的檢測是預防殘留超標的重要手段。然而，傳統質譜檢測法雖準確靈敏，卻時間長、成本高，難以滿足現場快速檢測的需求。因此，茶葉中農藥殘留快速檢測技術的研發具有至關重要的意義。
該研究以茶葉中農殘甲胺磷為研究對象，創新制備了一種具有高效磁性分離和拉曼光譜增強雙重功能的納米顆粒Fe3O4@Ag@COF,并以此構建了一種能夠在茶葉復雜基質中實現甲胺磷農藥分子富集和SERS（表面增強拉曼光譜）比率快速檢測的方法。通過調節納米顆粒的尺寸和用料，所制備的Fe3O4@Ag@COF納米材料具備高密度的SERS熱點區域。COF（共價有機框架）材料能夠通過氫鍵和化學鍵富集農藥分子，并在外部磁力的作用下，從茶葉復雜基質中分離，從而進行檢測。更重要的是，借助于納米顆粒的核殼結構，COF可以作為茶葉農藥SERS檢測的固定內標，實現SERS比率檢測，提高檢測準確性和可靠性。在最優條件下，該策略能夠實現茶葉中甲胺磷農藥在10-4mol/L-10-9mol/L濃度范圍內的快速檢測，檢測限可達8.3×10-5mg/kg,遠低于中國和歐盟規定的最大限量標準（0.05 mg/kg）。在實際綠茶樣品檢測中，該策略的檢測回收率在89.54%-101.89%之間，與GC-MS檢測法的相對誤差在0.78%-6.85%范圍內，具有較高的檢測準確性。檢測時間可以控制在20 min以內，大大提高了檢測效率。該研究后續將進行參數的進一步優化，開發便攜式快速檢測產品與設備，以期為茶葉安全生產提供技術支持。
華中農業大學茶葉加工與質量安全快速檢測團隊一直致力于茶葉中功能性成分、農藥殘留、生物毒素、添加色素等物質快速檢測技術的研究，并開展了具有一定影響力的獨創性工作，有助于保障茶葉的質量安全。
華中農業大學園藝林學學院茶學系張德副研究員、余志副教授和中國計量大學梁培教授為該論文的通訊作者，在讀碩士生覃重陽和張德副研究員為該論文的第一作者。華中農業大學茶學系倪德江教授參與了該論文的指導工作。已畢業碩士吳卓群參與了本研究的部分工作……
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724056663
日期：2024-08-06
