真菌毒素是霉菌产生的次生代谢产物，具有急慢性毒性，严重威胁人类健康。目前，高效液相色谱-质谱联用等仪器方法虽足够灵敏，但直接分析复杂食品样品时，基质干扰严重，必须经过繁琐的样品前处理。传统固相萃取材料选择性不足，而免疫亲和萃取虽选择性高，但成本昂贵且抗体稳定性差。近年来，一种被称为“人造抗体”的智能材料——分子印迹聚合物，凭借其高选择性、低成本、易制备等优势，为真菌毒素检测中的样品前处理难题提供了全新的解决方案。近期发表于Toxins 期刊的一篇综述，系统梳理了分子印迹聚合物在真菌毒素分析领域的最新研究进展，重点探讨了如何通过模仿模板、片段模板等策略克服传统方法的局限性，并展望了该技术在食品安全检测中的广阔应用前景。
图1. 图形摘要
如何打造“毒素印迹”智能材料？
制备分子印迹聚合物的传统方法，需要直接使用目标毒素分子作为模板。但这面临三大难题：直接操作剧毒真菌毒素存在安全风险；购买足量的毒素标准品成本高昂；更重要的是，聚合物中残留的模板会在后续分析中缓慢释放，导致检测结果出现“模板泄漏”这一最棘手的假阳性问题。
为解决这些难题，科学家们开发了巧妙的“曲线救国”策略。模仿模板法寻找与目标毒素结构相似、但毒性低且易获得的“替身分子”。例如，针对赭曲霉毒素A，研究人员设计合成了模仿模板CHNA-Phe，该模板与OTA分子几乎完全重叠，制备出的聚合物对OTA具有极高的选择性。另一个有趣的例子是玉米赤霉烯酮，研究人员甚至使用天然黄酮类化合物槲皮素作为模仿模板，同样实现了特异性识别。当毒素结构过于复杂时，片段模板法只针对其关键结构片段进行印迹。黄曲霉毒素就是最经典的案例：香豆素衍生物虽然结构简单得多，但其核心骨架与黄曲霉毒素的活性部分高度匹配，利用这些“简化版”片段作为模板，同样能制备出高选择性的印迹材料。图2-图4可见可见“替身分子”与目标毒素在关键结构上高度吻合。
图2. OTA与其模仿模板CHNA-Phe的分子结构叠加图
图3. ZEN与槲皮素的分子结构叠加图
图4. AFB1与香豆素类片段模板的叠加图
近年来，固相合成技术从根本上解决了“模板泄漏”问题。该方法将模板分子共价固定在玻璃珠表面，在间隙中进行聚合，生成的纳米印迹聚合物通过温和洗涤即可去除杂质，最后用洗脱液获得高纯度、无模板残留的纳米MIP。
图5. 磁性分子印迹搅拌棒的制备与使用流程示意图。该材料可在搅拌同时吸附毒素，通过外加磁场实现快速分离，操作简便高效。
研究结论
在应用层面，分子印迹聚合物已被成功开发为多种提取模式，包括传统的离线固相萃取、在线固相萃取、磁分散固相萃取以及搅拌棒吸附萃取等。这些模式广泛应用于谷物、酒类、果汁、食用油等复杂基质中黄曲霉毒素、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮、展青霉素等多种真菌毒素的分析检测。研究表明，分子印迹固相萃取方法在回收率、重现性和检出限等方面均表现出优异的分析性能，部分指标甚至可与免疫亲和柱相媲美。尽管目前免疫亲和萃取凭借其高选择性仍是主流技术，但分子印迹聚合物在稳定性、成本效益以及可针对“棘手靶标”进行定制化设计等方面具有明显优势，正逐步缩小与前者之间的差距，展现出强劲的发展潜力。展望未来，随着材料科学的不断进步，分子印迹技术将向纳米化、多靶标同时提取以及与表面增强拉曼光谱、荧光传感器等现场快速检测技术联用的方向持续发展，有望为食品安全监管和风险评估提供更加便捷、经济、高效的技术支撑。
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| 期刊 | Toxins |
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主编：Jay Fox, University of Virginia, Charlottesville, USA
期刊主要涵盖了由生物体产生的各类毒素领域的相关研究。
| 2025 Impact Factor | 4.0 | | --- | --- | | 2025 CiteScore | 8.3 | | Time to First Decision | 18 Days | | Acceptance to Publication | 3.6 Days |
本文转自MDPI生物与生命科学，仅供学习交流
