近日，理学院“功能生物材料与分析新方法”研究团队在化工领域国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院TOP期刊，IF=13.273）上发表题为《具有多酶活性的三层FeOx@ZnMnFeOy@Fe-Mn有机凝胶纳米酶的制备及抗氧化剂和诺氟沙星的比色智能双检测平台的构建》(Multi-enzyme Activity of Three Layers FeOx@ZnMnFeOy@Fe-MnOrganogel for Colorimetric Detection ofAntioxidants and Norfloxacinwith Smartphone)的研究论文。此研究设计出了新型的三层纳米核壳材料，为纳米材料设计技术提供了新的思路，并成功将此新型纳米材料应用于食品抗氧化剂和医药诺氟沙星的检测中，实现了食品、医药的快速智能检测。
我校理学院青年教师孙萌萌和生物资源化学专业硕士研究生何明霞为论文共同第一作者，饶含兵教授、鲁志伟为论文的通讯作者。本项研究得到国家自然科学基金、四川省科技厅项目和四川农业大学学科建设双支计划的支持。
柠檬酸是常见的抗氧化剂和酸味剂被广泛应用于食品行业。柠檬酸的过量摄入会对身体产生危害，如低钙血症、十二指肠癌和神经损伤等。没食子酸作为另外一种抗氧化剂，具有抗菌、抗肿瘤的作用，常被应用于食品、医药、化工等领域。人体长期摄入含没食子酸的食物，会影响人体对钙、铁、蛋白质和维生素的吸收。诺氟沙星作为喹诺酮类抗生素，主要应用于治疗体内敏感菌和支原体引起的各种感染性疾病，但是其对人的骨骼形成有一定的延缓作用，造成身体损害，故需要谨慎使用。因此，柠檬酸、食子酸和诺氟沙星的定量检测是十分重要的。但是目前常用的分析检测方法，如色谱法，电化学分析和光谱法等，均存在设备昂贵、操作复杂、耗时长的局限性。此研究，克服和常用检测方法的缺陷，通过纳米酶与智能手机APP结合，建立了简单、快速、灵敏的智能分析方法，构建出了一种便携式智能手机传感体系应用于柠檬酸、没食子酸和诺氟沙星的检测。
FO@ZMFO@FM-MOG纳米酶应用示意图
通过制备工艺调控，制备出新型的三层FeOx@ZnMnFeOy@Fe-Mn有机凝胶核壳纳米材料（ZMFO@FM-MOG），该纳米材料暴露出大量的Fe活性物种。并且高的氧空位促进了Fe2+与Fe3+之间电子转移，使其表现出高效的多酶（过氧化物酶、氧化酶和过氧化氢酶）活性。通过稳定性和重复性测试显示，此纳米材料在重复使用10次，保持30天后，仍然可以保持高达80%的酶活性。并且ZMFO@FM-MOG纳米材料可以成功应用于果汁中柠檬酸、药片中诺氟沙星和绿茶中没食子酸的检测，具有较高的实用性。
理学院近年来持续发力，积极探索学科交叉发展。此研究将纳米酶研究与手机软件开发结合，并成功应用于食品和医药检测，是化学材料、生物医药、食品安全与软件工程等学科的有机结合，有助于促进学校化学学科进一步拓展视野，提升化学学科创新竞争力。
全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721034008?dgcid=coauthor
