食品安全作为人民最基本的生存保障,是民生之本,对于食品污染物的便捷、快速、实时和精准监测是保障食品安全的重中之重。常见的食品污染物来源广泛、种类多样,包括重金属离子、内分泌干扰物、化学合成添加剂等,它们的测定往往需要复杂的样品预处理、昂贵的实验室设备以及训练有素的人员,难以实现快捷、即时的现场检测,适应不了日益增长的食品安全检测的需要。因此,迫切需要开发具有高选择性、高灵敏度以及经济易用的检测策略。分子印迹聚合物(MIPs)具有特定的结合位点,可有效地鉴别共存的类似物,从而有选择性地识别目标物。但不同类型的污染物有各自不同特性,传统印迹难以应用于所有的目标物检测。为此,论文在传统单功能单体印迹基础上,制备了双功能单体印迹材料,实现了对污染水系金属离子(Cu~(2+)、Pb~(2+))的高效富集与分离;继而制备了磁性和温度双响应印迹材料,通过温度变换可逆控制印迹识别位点,实现17β-雌二醇(17β-E_2)的高效富集分离后经HPLC快速测定;对于常量化合物亮蓝(BB),结合了三维多孔微球、表面碳纤维印迹和和磁分离策略,通过紫外-可见分光光度法(UV-Vis)快速便捷检测食品中的BB;最后结合表面印迹、磁响应和碳量子点(CDs)等前沿技术,开发了新型CDs点传感器,对赣江水类样品中4-硝基苯酚(4-NP)进行检测,将痕量目标物4-NP浓度转化成荧光信号,通过荧光分光光度计进行定量检测。本文的主要研究结果概括如下:(1)江西省污染水系为多种金属离子污染物的共存体系,传统单一功能单体印迹材料对重金属离子的特异性识别差,吸附分离效率低,导致检测精度较差。针对该问题,在甲基丙烯酸(MAA)和4-乙烯基吡啶(4-VP)双功能单体协同作用下,采用本体聚合、沉淀聚合和悬浮聚合三种聚合方法,制备了B-IIPs、P-IIPs和S-IIPs三种离子印迹聚合物,同时吸附Cu~(2+)、Pb~(2+)两种重金属离子。由于质子的受体4-VP可以使单体MAA的羧基去质子,从而与Cu~(2+)、Pb~(2+)两种金属离子结合,可实现对Cu~(2+)、Pb~(2+)的同时吸附与检测。结果表明,在使用同样的试剂和比例条件下,聚合方法对三种离子印迹聚合物形貌有很大的影响,Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附量有显著性差异。沉淀聚合法制备的P-IIPs球体完整,粒径在350～400nm,具有高度分散性,最高吸附量远高于B-IIPs、S-IIPs,对Cu~(2+)、Pb~(2+)的印迹因子(IF)分别为2.59和1.38。P-IIPs对金属离子静态吸附的数据很好地匹配了Langmuir模型,动态吸附行为符合Pseudo-first-order动力学模型,为典型的单层吸附,说明沉淀聚合法制备的离子印迹聚合物具有均匀的吸附位点。(2)在上述双功能单体印迹的基础上,引入表面印迹策略和刺激响应基团,即在磁性Fe_3O_4表面嵌入温敏双功能单体丙烯酰胺(AAm)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),构建了磁性温度响应型拉链式印迹微球(SM-MIMs)用于17β-pyrimidine biosynthesisE_2的识别和提取。本研究发现,印迹壳层的p AAm-co-p AMPS聚合物在20℃/30℃条件下处于关/开交替状态,可改变17β-E_2对印迹位点的可达性。在20℃或更低的温度下,温敏聚合物络合导致微孔印迹位点关闭,分子传质效率较慢,抑制了模板对17β-E_2的识别。相反,在较高温度(30℃)下聚合物解离,微孔印迹位点开启,使得17β-E_2容易进入印迹位点,从而具有更高的分离效率。对表面印迹的壳层厚度制备工艺进行优化,壳层厚度50 nm的SM-MIMs拥有饱和的印迹孔穴和有效的识别位点。在此优化条件下吸附量达到最大值4.12 mg·g~(-1)。使用该方法对牛奶和猪肉中17β-E_2富集分离后经HPLC检测,检出限(LOD)为2.52μg·L~(-1),灵敏度高于传统HPLC法,其加标回收率为78.62～90.01%,相对标准偏差较低(RSD<5.50%)。由于印迹材料导入了磁性纳米Fe_3O_4,可在外置磁场下于45 s内迅速与被检测液分离,提高了印迹材料的重复利用率。(3)由于磁性Fe_3O_4微球表面积有限,印迹材料产生的空腔总数和有效位点少,吸附量低,对常量污染物富集和分析存在局限。而大比表面积的基板策略可以提升表面印迹材料的吸附量。因此,实验采用甲壳素制备纳米氮掺杂碳纤维骨架材料,应用表面印迹制备磁性碳纤维印迹微球(MPCM@MINs)用于高效提取食品样品中的BB。MPCM@MINs是一种具有磁响应能力的三维分层多孔结构,比表面积为368.3 m~2·g~(-1),吸附量为39.58 mg·g~(-1),IF为6.12,兼具热稳定性、p H稳定性和化学稳定性。在外加磁场作用下,MPCM@MINs可以5 s内快速分离,提高了重复利用率,且经过6次重复利用后吸附分离效率没有降低。经过MPCM@MINs对食品中BB提纯和富集后,仅需UV-Vis就可以快速简便地检测。使用该方法对碳酸饮料、鸡尾酒、跳跳糖、果冻和巧克力糖进行测定,其BB含量分别为4.789、0.239、3.739、7.626和7.818 mg·kg~(-1),与国标法-HPLC-UV的测定数据相比无统计学差异,RSD值在0.97～5.85%范围内,表现出很高的准确度。(4)为满足食品检测简单易行和可视化的需求,研究的最后部分将硅烷功能化碳点(Si-CDs)与表面印迹、磁响应策略Docetaxel相结合,构建磁性碳量子点双识别传感器(MF-MIPs)用于食品样品中4-NP的高选择性和高灵敏度检测。MF-MIPs传感器具有基于氢键的印迹识别和基于硝基猝灭荧光识别的双重识别能力,可以增强其选择性和灵敏性;具有磁响应性,能在30 s内快速分离;印迹壳层搭载的荧光探针传感器将4-NP的浓度转化为荧光信号,可以在2 min内快速输出,相对荧光强度在4-NP浓度范围为0.08～10μmol·L~(-1)内呈良好的线性关系(R~2=0.997),实现了对痕量4-NP的检测,呈现出较低的LOD(23.45 nmol·L~(-1))。采用荧selleckchem Lorlatinib光分光光度计结合MF-MIPs传感器对江西赣江饮用水、赣江水生鱼的鱼肉和鱼头中4-NP含量检测,其含量分别为0.0127、0.0182和0.0237μmol·L~(-1),加标回收率为93.20～102.15%,RSD<5.0%,检测过程中具有良好的抗干扰性、稳定性和可重复利用性。