隨著全球?qū)κ称钒踩�和環(huán)境保護需求的增加，開發(fā)快速、靈敏且選擇性的污染物檢測技術(shù)變得至關(guān)重要。氯霉素（CAP）作為一種廣譜抗生素，已被廣泛用于獸醫(yī)領(lǐng)域治療動物的傳染病。[1]，[2]，[3] 然而，人類過量接觸CAP可能導(dǎo)致嚴重的健康風(fēng)險，包括造血系統(tǒng)功能障礙和再生障礙性貧血。[4] 鑒于這些擔(dān)憂，世界各國大多已禁止在用于人類消費的食品生產(chǎn)動物中使用CAP，以防止其進入食物鏈。[5]，[6] 因此，開發(fā)有效的CAP殘留檢測方法對于確保食品安全和環(huán)境保護具有重要意義。目前，已經(jīng)開發(fā)了多種CAP檢測技術(shù)，包括高效液相色譜（HPLC）、[7] 氣相色譜、[8] 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、[9] 氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用、[10] 拉曼散射和化學(xué)發(fā)光。[12] 由于CAP中的硝基（-NO₂）具有電化學(xué)氧化還原性質(zhì)，使用電化學(xué)傳感器進行CAP檢測已成為一個活躍的研究領(lǐng)域。[2]，[3]，[13]

電化學(xué)傳感器在小型分子檢測方面表現(xiàn)出色，因為它們操作簡單、響應(yīng)迅速、成本低廉、靈敏度高且易于微型化。[14]，[15]，[16] 近年來，基于納米材料改性的電極的許多傳感系統(tǒng)已被開發(fā)出來，顯著提高了CAP的檢測能力。[13]，[17]，[18] 用于CAP傳感器的納米材料包括氮摻雜石墨烯/Au納米顆粒、[1] 氮摻雜石墨炔量子點、[15] 電化學(xué)活化碳纖維微電極、[19] 磁性金納米復(fù)合材料以及薄層MoS3/聚苯胺納米復(fù)合材料。[20] 然而，這些電極改性納米材料通常選擇性不足，這限制了它們在復(fù)雜基質(zhì)中特異性檢測CAP的能力。

分子印跡是一種有前景的策略，可以為小分子的檢測提供特異性結(jié)合位點。[21] Geng等人基于殼聚糖-多壁碳納米管（CS-MWCNTs）制備了一種分子印跡電化學(xué)傳感器，并實現(xiàn)了CAP的選擇性檢測。[22] Zhao等人利用在鉑薄膜微電極（Pt TFME）上電聚合鄰苯二胺的方法，開發(fā)了一種分子印跡電化學(xué)傳感器，能夠在蜂蜜和牛奶樣品中實現(xiàn)高靈敏度和快速的CAP檢測。[23] Song等人使用鄰苯二胺（oPDA）和間苯二酚作為單體，在金電極表面制備了MIP傳感膜，并以多巴胺作為模板，實現(xiàn)了多巴胺的快速可靠檢測。[24] 為了在電極上放置更多模板分子以創(chuàng)建更多的結(jié)合位點，可以在電極上修飾具有較大比表面積的材料。Zhao等人使用納米氧化鋁和氧化石墨烯作為支架，在金電極上形成MIP傳感膜，以間氨基酚和β-環(huán)糊精作為單體。[25] 傳統(tǒng)的MIP膜制備依賴于聚合過程中功能單體與目標(biāo)模板之間的初始相互作用。模板分子在聚合過程中被捕獲在聚合物基質(zhì)中，從而生成印跡位點。但這種結(jié)合往往受到單體和目標(biāo)溶解度以及它們結(jié)合化學(xué)計量的限制，因此難以保證印跡位點的質(zhì)量。雖然增加比表面積可以擴大印跡位點的總數(shù)，但往往無法提高電活性傳感界面附近的印跡位點密度。

在這里，我們提出了一種創(chuàng)新的預(yù)濃縮策略，以提高MIP中印跡位點的密度和質(zhì)量。首先，在玻璃碳電極（GCE）上沉積了一層離子多孔有機聚合物與導(dǎo)電炭黑復(fù)合材料（IPOP@C）的基礎(chǔ)層。該層作為“抓取”層，利用氫鍵、π-π相互作用、疏水相互作用和靜電作用等多種化學(xué)力來預(yù)先濃縮CAP模板分子。[26]，[27]，[28] 隨后，在預(yù)先濃縮的CAP分子上電聚合鄰苯二胺（oPDA）單體，有效形成了高密度的印跡腔體。去除模板后，成功制備出了一種具有高密度印跡位點的分子印跡傳感器（稱為IPOP@C-MIP）。由此產(chǎn)生的印跡位點不僅能夠特異性識別并結(jié)合CAP，還由于靠近電活性IPOP@C支架而受益于增強的電子轉(zhuǎn)移。該傳感器通過直接檢測CAP的內(nèi)在電化學(xué)信號，表現(xiàn)出優(yōu)異的選擇性和簡單性，無需外部氧化還原探針。

本研究引入了通過IPOP@C層介導(dǎo)的預(yù)濃縮步驟，以提高分子印跡過程的密度和質(zhì)量。IPOP的結(jié)構(gòu)示意圖見圖S1a。[30] 通過季銨化反應(yīng)，將離子單元整合到多孔有機聚合物（POP）框架中，成功合成了離子多孔有機聚合物與導(dǎo)電炭黑復(fù)合材料（IPOP@C）。

總之，我們開發(fā)了一種對CAP具有高選擇性的分子印跡電化學(xué)傳感器。最初在GCE上改性的IPOP@C層起到了“抓取”層的作用，有效富集并固定了CAP模板，從而增加了印跡腔體的數(shù)量。這也有助于在傳感過程中CAP分析物與IPOP@C之間的緊密接觸，增強了CAP的電化學(xué)還原反應(yīng)。此外，該傳感器無需外部氧化還原探針即可正常工作。

張倫寧：撰寫 – 審稿與編輯、方法學(xué)、資金獲取、數(shù)據(jù)分析。盛天：撰寫 – 原始草稿、驗證、方法學(xué)、調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、概念化。

作者聲明他們沒有已知的可能會影響本文報道工作的財務(wù)利益或個人關(guān)系。

本研究得到了中央高校基本科研業(yè)務(wù)費（PA2018001041，編號Tongji 1380219126和22120180514）的支持。