岳曉月 周子君 伍永梅 李 妍 黎金彩 白艷紅* 王建龍

1(鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院， 鄭州 450001) 2(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院， 楊凌 712100)

1 引 言

碳量子點(diǎn)(CQDs)是一種新型的熒光碳納米材料[1]。2004年，Xu等[2]在單壁碳納米管分離純化過(guò)程中首次發(fā)現(xiàn)了CQDs。自此，CQDs的合成方法、熒光特性以及相關(guān)應(yīng)用等方面的研究發(fā)展迅速。目前，合成CQDs最常用的方法為水熱法[3]。CQDs由于具有熒光強(qiáng)度高、耐光漂白、光穩(wěn)定性好、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到了極大的關(guān)注[4]，在生物成像[5]、生化分析[6]和光電催化[7]和食品分析[1]等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

本文綜述了CQDs熒光傳感器的檢測(cè)機(jī)理及其近年來(lái)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用等方面的最新研究進(jìn)展，包括重金屬離子、食品添加劑、食源性致病菌、農(nóng)獸藥殘留和食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)等，探討了CQDs在基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

2 CQDs的熒光性質(zhì)以及檢測(cè)機(jī)理

光致發(fā)光是CQDs重要的光學(xué)性質(zhì)之一，目前報(bào)道的CQDs發(fā)光機(jī)理包括量子尺寸效應(yīng)[8]、表面缺陷狀態(tài)[9]和分子態(tài)與類分子態(tài)[10～12]等。由于CQDs的合成原料來(lái)源范圍廣，制備方法多樣，包含多種復(fù)雜的成分和結(jié)構(gòu)，很難通過(guò)比較文獻(xiàn)中的結(jié)果來(lái)形成統(tǒng)一的理論[13]，因此CQDs的熒光機(jī)理仍有待進(jìn)一步研究。CQDs具有良好的熒光穩(wěn)定性，在連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的激發(fā)光照射下，熒光發(fā)射穩(wěn)定[14]。此外，CQDs具有低毒性和良好的生物相容性?；谏鲜鰞?yōu)勢(shì)，CQDs熒光傳感器在食品分析領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。CQDs的熒光傳感器主要基于熒光猝滅(on-off)[15]或熒光增強(qiáng)(on-off-on)原理[16]。使熒光猝滅或增強(qiáng)的機(jī)理主要包括內(nèi)濾效應(yīng)(IFE)[17]、熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)和光致電子轉(zhuǎn)移(PET)等。

2.1 內(nèi)濾效應(yīng)(IFE)

當(dāng)待測(cè)物的吸收光譜和熒光探針的激發(fā)光譜或發(fā)射光譜有明顯重疊時(shí)，待測(cè)物可基于內(nèi)濾效應(yīng)，使熒光探針熒光猝滅[18]。Han等[18]以檸檬酸銨和硫氰酸銨為原料，采用水熱法制備了發(fā)射藍(lán)色熒光的CQDs。由于利福平的紫外-可見吸收光譜和CQDs的熒光激發(fā)光譜有明顯的重疊，因此,利福平可以通過(guò)內(nèi)濾效應(yīng)顯著地猝滅CQDs的熒光，根據(jù)此原理建立了檢測(cè)利福平的方法，檢測(cè)范圍為0.43～49 mg/L， 檢出限低至0.13 mg/L。Han等[19]利用水溶性熒光CQDs(PCQDs)為探針，開發(fā)了一種新的pH響應(yīng)型可逆熒光納米開關(guān)，選擇性地檢測(cè)4-硝基酚(4-NP)，線性檢測(cè)范圍為0.5～60 μmol/L， 檢出限為0.26 μmol/L。由于4-NP的吸收峰和PCDQs的熒光激發(fā)峰幾乎完全重疊， 4-NP檢測(cè)機(jī)理為內(nèi)濾效應(yīng)，該方法已成功應(yīng)用于實(shí)際水樣中4-NP的檢測(cè)。此外，該研究組還開發(fā)了一種基于聚酰胺薄膜的便攜式4-NP視覺檢測(cè)傳感器，為現(xiàn)場(chǎng)和資源貧乏環(huán)境下4-NP的檢測(cè)提供了新思路。

2.2 熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)

當(dāng)熒光探針的發(fā)射光譜(供體)和另一基團(tuán)的吸收光譜(受體)有一定的重疊，并且兩者距離合適時(shí)(一般小于10 nm)，可觀察到熒光能量由供體向受體轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，即發(fā)生FRET[20]。Liu等[21]制備了一種雙色CQDs檢測(cè)水中的Cu2+，基于Cu2+與藍(lán)色CQDs之間發(fā)生的FRET，導(dǎo)致藍(lán)色CQDs的熒光猝滅，實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu2+的檢測(cè)。另外，該團(tuán)隊(duì)采用雙色CQDs制備了熒光檢測(cè)試紙，實(shí)現(xiàn)了對(duì)Cu2+的可視化半定量檢測(cè)。Yang等[22]以蘆薈為原料，采用雜原子化學(xué)摻雜法制備了N、Cl元素共摻雜的熒光CQDs(N, Cl-FCQDs)，開發(fā)了一種基于FRET檢測(cè)檸檬黃的方法，檢測(cè)濃度范圍為0.1～30 μmol/L，檢出限為 48 nmol/L，并成功用于食品樣品中檸檬黃的測(cè)定。

2.3 光致電子轉(zhuǎn)移(PET)

PET是指電子供體或電子受體受光激發(fā)后，激發(fā)態(tài)的電子給體與電子受體之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致熒光猝滅的過(guò)程[23]。Liu等[24]合成了一種CQDs用于檢測(cè)Cu2+，根據(jù)光致發(fā)光、紫外-可見吸收光譜和時(shí)間分辨光致發(fā)光光譜等的測(cè)量結(jié)果，證實(shí)了PET過(guò)程中CQDs作為電子供體，將電子轉(zhuǎn)移到Cu2+與CQDs結(jié)合的填充軌道中，導(dǎo)致CQDs的熒光猝滅。Xu等[25]提出了一種基于雙發(fā)射CQDs的熒光檢測(cè)方法。在光致電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)的作用下，藍(lán)色熒光CQDs(b-CQDs)在450 nm處的熒光被Fe3+猝滅，而黃色熒光CQDs在550 nm處的熒光發(fā)射峰未受影響，可作為內(nèi)標(biāo)信號(hào)。將此雙發(fā)射熒光探針用于Fe3+和PPi的檢測(cè)中，檢測(cè)濃度范圍分別為1.0～60.0 μmol/L和0.1～120 μmol/L，檢出限分別為0.28 μmol/L和0.032 μmol/L，并成功用于生物樣品中Fe3+和PPi的測(cè)定。該探針為生物檢測(cè)應(yīng)用提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、靈敏、環(huán)境友好的平臺(tái)。

2.4 其它檢測(cè)機(jī)理

3 CQDs在食品分析中的應(yīng)用

CQDs由于其成本低、易制備、優(yōu)異的光學(xué)性能、良好的生物相容性以及低毒性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于食品分析領(lǐng)域。

3.1 在重金屬離子檢測(cè)中的應(yīng)用

重金屬離子由于其不可降解性和生物累積性，對(duì)人體危害極大[29]。檢測(cè)重金屬離子的傳統(tǒng)方法存在耗時(shí)長(zhǎng)、操作復(fù)雜、需要昂貴的大型儀器等缺點(diǎn)。相比之下，CQDs熒光傳感器具有高靈敏度、良好的選擇性且操作簡(jiǎn)單， CQDs與某些金屬離子之間的相互作用可導(dǎo)致CQDs熒光猝滅，可用于重金屬離子的檢測(cè)。Wang等[30]提出了一種基于CQDs和金納米粒子(AuNP)的比色傳感器，建立了基于聚集-分散-聚集或者藍(lán)-紅-藍(lán)模式的Ag+檢測(cè)方法(圖1)。該方法檢測(cè)Ag+的濃度范圍為100～4000 nmol/L，檢出限為50 nmol/L，并成功用于自來(lái)水和湖水中Ag+的測(cè)定。Li等[31]提出了一種基于銅納米團(tuán)簇(CuNCs)和氮摻雜CQDs的新型熒光比色法檢測(cè)紫菜中Pb2+。由于Pb2+與CuNCs之間的聚集誘導(dǎo)發(fā)射增強(qiáng)(AIEE)作用，使CuNCs的熒光增強(qiáng)。 而CQDs與Pb2+共存時(shí)，熒光幾乎沒(méi)有變化，因此CQDs可以提供自校準(zhǔn)信號(hào)。根據(jù)CuNCs和CQDs之間熒光強(qiáng)度比值的變化檢測(cè)Pb2+，檢測(cè)濃度范圍為0.010～2.5 mg/L，檢出限為0.0031 mg/L。本研究為紫菜中Pb2+的檢測(cè)提供了一種直觀、穩(wěn)定、靈敏的方法。由于不同CQDs表面官能團(tuán)不同，不同金屬離子和CQDs相互作用的方式不同，因此選擇合適的CQDs對(duì)重金屬離子的檢測(cè)十分重要。

圖1 在GSH存在下CQDs誘導(dǎo)AuNP穩(wěn)定聚集的比色傳感機(jī)理[30]Fig.1 Illustration of colorimetric sensing mechanism based on the stable aggregation of gold nanoparticle (AuNP) triggered by carbon quantum dots (CQDs) in the presence of glutathione (GSH)[30]

3.2 在食源性致病菌檢測(cè)中的應(yīng)用

食源性致病菌是指以食物為傳播媒介的致病性細(xì)菌，常見的食源性致病菌主要有大腸桿菌[32]、沙門氏菌[33]、金黃色葡萄球菌[34]等。人食用含有食源性致病菌的食品后會(huì)出現(xiàn)嘔吐、腹瀉、腸道感染等癥狀，嚴(yán)重的可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)受損、致癌、致突變等。近年來(lái)，因?yàn)槭称分惺吃葱灾虏【l(fā)的食品安全事故屢次發(fā)生。因此，發(fā)展食品中食源性致病菌檢測(cè)技術(shù)十分重要。

大腸桿菌常殘留在未煮熟的香腸或未經(jīng)高溫消毒的牛奶、生菜、蘋果汁等食物中，若被人食用可引起腸胃炎，可能并發(fā)出血性結(jié)腸炎或溶血性尿毒綜合征和腎衰竭等[35]。Ahmadian-Fard-Fini等[36]利用葡萄、檸檬、姜黃提取物一鍋水熱法合成了藍(lán)色CQDs，結(jié)合Fe3O4納米粒子，制備了一種新型熒光納米復(fù)合材料，用于檢測(cè)大腸桿菌。結(jié)果表明，隨著大腸桿菌數(shù)量的增加，藍(lán)色CQDs的熒光逐漸被猝滅，熒光淬滅強(qiáng)度和大腸桿菌的濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢測(cè)大腸桿菌的濃度范圍為0～9×107CFU/mL。

Choi等[37]以二醇修飾熒光探針(染料)與苯硼酸功能化熒光碳點(diǎn)(FCQDs)構(gòu)建納米傳感器，基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)， FCQDs的熒光被猝滅。當(dāng)樣品中存在大腸桿菌和金黃色葡萄球菌時(shí)，細(xì)菌細(xì)胞表面多糖的二醇基團(tuán)與FCQDs形成新的環(huán)硼酸酯鍵，取代了染料分子，染料分子釋放到溶液中，導(dǎo)致FCQDs的熒光恢復(fù)，以此實(shí)現(xiàn)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的檢測(cè)。

雖然目前基于CQDs的熒光傳感器在檢測(cè)食源性致病菌方面表現(xiàn)出靈敏性高、耗時(shí)短的優(yōu)勢(shì)，但大多數(shù)方法只能檢測(cè)單一致病菌。因此，建立更高效更快捷，且能夠用于多種食源性致病菌同時(shí)檢測(cè)的方法是未來(lái)的研究方向。

3.3 在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用

食品添加劑可以改善食品外觀、氣味，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期等[38]，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。食品添加劑如過(guò)量或者不當(dāng)使用，可能會(huì)導(dǎo)致食物中毒、器官受損、細(xì)胞病變，甚至導(dǎo)致癌癥[39]。因此，建立快速高效的食品添加劑檢測(cè)方法非常關(guān)鍵。

單寧酸(TA)作為一種食品添加劑，對(duì)飲料和葡萄酒的風(fēng)味和品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。TA對(duì)人體有一定的益處，但食品中TA含量過(guò)高，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響，而且可能會(huì)導(dǎo)致口感不佳，降低產(chǎn)品質(zhì)量[40]。Yang等[41]以木聚糖和支化聚乙烯亞胺(BPEI)為原料，采用微波輔助法制備了聚胺功能化CQDs(BPEI-CQDs)。BPEI-CQDs可作為一種新型熒光探針用于TA的檢測(cè)。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，檢測(cè)水溶液和乙醇中TA的濃度范圍為0.1～5 μmol/L，檢出限分別為36.8 nmol/L和44.9 nmol/L。

叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)是食用油中廣泛使用的合成酚類抗氧化劑之一，具有抗氧化能力強(qiáng)、成本低、化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，但過(guò)度使用會(huì)對(duì)食品質(zhì)量和食用者健康產(chǎn)生負(fù)面影響[42]。Yue等[43]以檸檬酸為原料使用微波加熱法合成了發(fā)射藍(lán)色熒光的CQDs。其檢測(cè)TBHQ的機(jī)理如圖2所示，由于光致電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)，當(dāng)Fe3+加入CQDs溶液后，CQDs熒光被猝滅； 而再加入TBHQ時(shí)，TBHQ可與Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)， Fe3+脫離CQDs，使CQDs的熒光恢復(fù)，以此實(shí)現(xiàn)TBHQ的超靈敏、高選擇性檢測(cè)。檢測(cè)TBHQ濃度范圍為0.5～80 μg/mL，檢出限為0.01 μg/mL。本方法用于食用油中TBHQ的檢測(cè)，回收率為94.29%～105.82%，適用于復(fù)雜食品基質(zhì)中TBHQ的超靈敏檢測(cè)。

基于CQDs的熒光分析法具有操作簡(jiǎn)單和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被逐漸應(yīng)用于食品添加劑的檢測(cè), 通過(guò)改進(jìn)實(shí)際樣品的預(yù)處理過(guò)程，可以進(jìn)一步提高檢測(cè)的靈敏度和選擇性。

圖2 抗氧化劑特丁基對(duì)苯二酚熒光傳感器檢測(cè)過(guò)程原理[43]Fig.2 Sensing principle of fluorescent detection process for tertiary butylhydroquinone (TBHQ)[43]

3.4 在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

農(nóng)藥的過(guò)度或者不合理使用會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥殘留，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重威脅[44]，殘留在糧食等作物中的農(nóng)藥，也會(huì)進(jìn)一步影響食品質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)消費(fèi)者健康造成影響。檢測(cè)農(nóng)藥殘留的傳統(tǒng)方法為色譜方法以及色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等，雖然靈敏度高、準(zhǔn)確性好，但操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)，而基于CQDs的熒光分析法用于檢測(cè)食品中的農(nóng)藥殘留可以克服上述不足。

甲基硫菌靈(TM)廣泛用于農(nóng)作物的各種病害防治以及收獲后的糧食儲(chǔ)存，但長(zhǎng)期接觸TM可能存在致畸、致癌等風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)已禁止使用[45]。 Han等[46]利用雙發(fā)射Cu2+觸發(fā)的CQDs為熒光探針，用于TM的超靈敏檢測(cè)，檢測(cè)范圍為0.1～20 μmol/L，檢出限為2.90×10-6μmol/L。該傳感器在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，回收率為88.33%～101.09%，RSD為1.61%～5.06%，可用于復(fù)雜基質(zhì)中TM殘留的超靈敏檢測(cè)。

有機(jī)磷農(nóng)藥(OPPs)以其高效、低成本等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。OPPs可以抑制乙酰膽堿酯酶的活性，進(jìn)入人體后可導(dǎo)致器官衰竭，危害消費(fèi)者健康[47]。Huang等[48]基于氮摻雜CQDs(N-CQDs)和2,3-二氨基苯那嗪(DAP)間的內(nèi)濾效應(yīng)，制備了一種高靈敏的比率型熒光探針，用于檢測(cè)食品中的OPPs, 其中，甲基對(duì)硫磷的檢出限為13 ng/g。進(jìn)一步驗(yàn)證了比率型熒光探針對(duì)食品樣品中OPPs的檢測(cè)效果，結(jié)果與GC-MS吻合較好，該方法可用于實(shí)際樣品檢測(cè)。傳統(tǒng)的單發(fā)射熒光探針會(huì)受到生物背景、儀器、環(huán)境條件和熒光探針的干擾，而比率型熒光探針克服了上述缺點(diǎn)，在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中具有更高的抗干擾性。因此，基于CQDs的比率型熒光傳感器具有良好的發(fā)展前景。

3.5 在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

抗生素作為常用的獸藥，廣泛用于抑制細(xì)菌感染和治療動(dòng)物疾病。長(zhǎng)期過(guò)量使用抗生素，會(huì)使抗生素在動(dòng)物體內(nèi)積累，進(jìn)而影響食品質(zhì)量和安全[49]。目前，傳統(tǒng)檢測(cè)方法難以滿足食品中抗生素殘留的快速、高靈敏檢測(cè)要求。因此，開發(fā)高靈敏和可靠的分析方法檢測(cè)動(dòng)物源性食品中抗生素殘留已成為研究的重點(diǎn)。

四環(huán)素(TCs)可用于治療革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌引起的人和動(dòng)物感染，而殘留于牛奶[50]、蜂蜜[51]等動(dòng)物源性食品的TCs，會(huì)導(dǎo)致人體的不良過(guò)敏反應(yīng)、胃腸紊亂和肝中毒，并能夠促進(jìn)細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥性[52]。Miao等[53]以煙草為碳源，采用水熱法合成CQDs，制備了一種熒光傳感器，可選擇性檢測(cè)三種不同類型的四環(huán)素(四環(huán)素、氧四環(huán)素、氯四環(huán)素)，對(duì)四環(huán)素、氧四環(huán)素、氯四環(huán)素的檢出限分別為5.18、14和6.06 nmol/L。研究發(fā)現(xiàn)，帶隙的變化是由3種四環(huán)素在C7和C5的取代基不同引起的?；谠撛磉€制備了抗生素?zé)晒鈾z測(cè)試紙條。

圖3 基于MoS2和CQDs間的FRET的卡那霉素傳感策略示意圖[54]Fig.3 Schematic representations of kanamycin sensing strategy based on fluorescence resonance energy transfer between MoS2 and CQDs [54]

Wang等[54]利用CQDs和二硫化鉬(MoS2)納米片之間的FRET，發(fā)展了基于適配體的快速熒光法檢測(cè)卡那霉素(圖3)。該檢測(cè)策略首先利用CQDs上連接的單鏈DNA的堿基與MoS2納米片之間的范德華力，將連接有適配體的CQDs組裝到MoS2納米片表面，并通過(guò)FRET使CQDs熒光猝滅; 隨著卡那霉素的加入，適配體和卡那霉素的特異結(jié)合能力更強(qiáng)，CQDs從MoS2納米片表面脫離，釋放到溶液中，CQDs的熒光恢復(fù)。該方法檢測(cè)卡那霉素的濃度范圍為4～25 μmol/L，檢出限為1.1 μmol/L，方法具有良好的特異性，牛奶中卡那霉素的回收率為85%～102%，可有效檢測(cè)牛奶和其它動(dòng)物源性食品中卡那霉素。

雖然基于CQDs的熒光傳感器在檢測(cè)抗生素方面具有靈敏度高、快速、簡(jiǎn)便等許多優(yōu)點(diǎn)，但許多抗生素具有熒光特性，可能會(huì)影響CQDs的檢測(cè)。因此，應(yīng)進(jìn)一步提高CQDs在抗生素檢測(cè)方面的抗干擾能力。

3.6 在營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)中的應(yīng)用

某些金屬離子與CQDs的相互作用可以導(dǎo)致CQDs的熒光被猝滅，而許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有金屬螯合能力，加入到含有這些金屬離子的CQDs溶液中，可以使CQDs的熒光恢復(fù)，因此可以利用這一原理構(gòu)建檢測(cè)食品中營(yíng)養(yǎng)成分的熒光增強(qiáng)型傳感器。

維生素C即抗壞血酸(AA)是一種水溶性維生素，可以促進(jìn)膠原蛋白形成、治療壞血病、預(yù)防牙齦出血等，但過(guò)量攝入也會(huì)對(duì)人體造成危害。Ma等[55]以活性炭為原料制備了發(fā)射黃色熒光的CQDs，并基于此CQDs設(shè)計(jì)了一種快速、簡(jiǎn)單的檢測(cè)AA的方法。Cu2+能使CQDs熒光猝滅，加入AA后，AA可以將Cu2+還原為Cu+，使CQDs的熒光恢復(fù)，基于此可檢測(cè)AA，濃度檢測(cè)范圍為100～2800 μmol/L，檢出限為60 μmol/L。該探針可用于維生素C片、橙汁、鮮橙等實(shí)際樣品的檢測(cè)，為實(shí)際樣品中AA的檢測(cè)提供了一種簡(jiǎn)便方法。

還原性谷胱甘肽(GSH)是一種內(nèi)源性抗氧化劑和自由基清除劑，能與自由基和重金屬結(jié)合，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，并從體內(nèi)排出。人體中GSH水平異常可能導(dǎo)致許多疾病，如阿爾茨海默癥、 癌癥和心血管疾病等[56]。Zhang等[57]以葡萄糖和聚乙烯亞胺為原料，采用水熱法合成了一種支化聚乙烯亞胺功能化CQDs(PEI-CQDs)，由于PEI-CQDs的熒光可以被Cu2+有效猝滅，GSH的加入可使上述體系熒光恢復(fù)。在此基礎(chǔ)上，利用PEI-CQDs-Cu2+系統(tǒng)開發(fā)了一種熒光方法，用于GSH的檢測(cè)。GSH的低濃度檢測(cè)范圍為0～80 μmol/L，高濃度檢測(cè)范圍為0～1400 μmol/L，相對(duì)應(yīng)的檢出分別為0.33和9.49 μmol/L。與傳統(tǒng)的GSH檢測(cè)探針相比，PEI-CQDs-Cu2+系統(tǒng)的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)用于低濃度和高濃度的GSH的檢測(cè)。由于食品成分的復(fù)雜性，實(shí)際樣品檢測(cè)時(shí)會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，選擇合適的實(shí)際樣品預(yù)處理方法以及穩(wěn)定性和選擇性更好的CQDs十分必要。

3.7 食品中其它分子的檢測(cè)

三聚氰胺常用于化學(xué)工業(yè)，作為合成塑料、涂料、皮革、油漆等的原材料。由于其含氮濃度高(66%)，不良商家將三聚氰胺非法添加到牛奶中，以增加表觀蛋白含量[58]。Hu等[59]以AuNPs和CQDs合成納米復(fù)合材料(Au@CQDs)，用于牛奶中三聚氰胺的可視化分析。隨著三聚氰胺濃度的增加，CQDs在紫外光激發(fā)下發(fā)射出明亮的綠色熒光，CQDs的強(qiáng)熒光發(fā)射是由于其表面約束電子和空穴的輻射再結(jié)合。而與AuNPs形成復(fù)合材料后，由于CQDs表面的空穴和電子被AuNPs占據(jù)，CQDs表面的電子空穴復(fù)合過(guò)程被破壞，導(dǎo)致熒光被猝滅。加入三聚氰胺后，三聚氰胺可以通過(guò)氫鍵與AuNPs相互作用，導(dǎo)致AuNPs聚集，CQDs從AuNPs表面釋放，熒光增強(qiáng)，以此檢測(cè)三聚氰胺的含量，檢測(cè)范圍為1～10 μmol/L，檢出限為12 nmol/L。該研究組提出了一種可視化檢測(cè)牛奶中三聚氰胺的方法，可應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

4 結(jié)論和展望

基于CQDs的熒光檢測(cè)方法在食品分析中具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)于食品分析的實(shí)際應(yīng)用而言，仍有很多問(wèn)題需要解決。目前，基于CQDs的檢測(cè)方法大多只能檢測(cè)一種分析物，因此， 開發(fā)可同時(shí)檢測(cè)多種分析物的基于CQDs的納米傳感器是未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。此外，基于CQDs的熒光傳感器多采用單一熒光強(qiáng)度作為響應(yīng)信號(hào)，容易受到儀器誤差、溶劑等實(shí)驗(yàn)因素的影響。與單一信號(hào)的熒光傳感器不同，比率型熒光傳感器可以在很大程度上減少上述干擾，通過(guò)兩種熒光強(qiáng)度的自校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)更高的分析準(zhǔn)確度，并且比率型熒光法多伴隨肉眼可見的顏色變化，可用于快速的可視化識(shí)別檢測(cè)。未來(lái)基于CQDs在食品檢測(cè)中的應(yīng)用研究，應(yīng)著重于開發(fā)多組分可視化便攜式檢測(cè)技術(shù)。