近日，南华大学公共卫生学院肖福兵副教授团队基于双酚A（BPA）结合β-环糊精（β-CD）内腔开发了一种新型的光驱动水凝胶膜传感器，成功实现了塑料瓶中BPA的灵敏测定。相关成果以“β-cyclodextrin/spiropyran-functionalized optical-driven hydrogel film for bisphenol A detection in food packaging”发表在食品科学领域国际知名期刊《Food Chemistry》（中科院一区Top期刊，IF=8.8）上。该项研究成果中，肖福兵副教授为通讯作者，南华大学公共卫生学院研究生（现就职于株洲市劳动卫生职业病防治中心）刘洁为第一作者，南华大学公共卫生学院为第一单位和通讯单位。论文链接为https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.139875。

BPA是一种常用的增塑剂，广泛用于饮料容器等食品包装材料的制造，大量使用含BPA的食品包装对健康构成重大威胁。因此，迫切需要开发灵敏的检测方法来保障食品安全。本研究利用丙烯基修饰β-CD和螺吡喃（SP），通过自由基聚合与水凝胶网络交联，构建了光驱动水凝胶膜。SP被封装在β-CD腔内，SP的开环异构受到限制。当加入BPA后，β-CD中的SP被BPA取代，形成更稳定的β-CD/BPA主客体复合物。释放出来的SP在黑暗中变成开环的部花菁（MC），使荧光增强。通过测量水凝胶的荧光强度来灵敏检测BPA。传感器的线性检测范围为0.1~20 μg mL^-1，检测限为0.027 μg mL^-1，定量限为0.089 μg mL^-1。由于SP的可逆异构化和可逆的主客体相互作用，开发的β-CD/SP水凝胶可以重复使用。该传感器在实际样品中也展现了良好的检测性能，表明其在食品卫生监测中具有一定的应用前景。

图文赏析

图1. (A)SP在水凝胶中的光异构化 (B)β-CD/SP水凝胶检测BPA示意图。

图2. (A)不同样品的ATR-FTIR光谱。(B)SPEA的¹ HNMR。(C)β-CD/SP水凝胶SEM图。

图3. (A) SPEA溶液的紫外可见光谱。(B) SP水凝胶的荧光发射光谱。(C)不同体系在暗处的荧光发射光谱(a) β-CD/SP水凝胶+ BPA (100 μg mL^-1);(b) SP水凝胶+ BPA (100 μg mL⁻¹);(c) SP水凝胶;(d) β-CD/SP水凝胶。(D) β-CD/SP水凝胶(a)和SP水凝胶(b)对应的荧光强度变化(F−F₀)。

图4. (A)β-CD/SP水凝胶在不同BPA浓度（0、0.0001、0.01、0.1.1、1、5、10、10、15、20、20、50和100 μg mL⁻¹）下的荧光发射光谱。(B) F−F₀值随 BPA浓度变化曲线。插图：β-CD/SP水凝胶对BPA检测的标准曲线。

图5. (A) β-CD/SP水凝胶对BPA检测的选择性(每种结构类似物浓度为50 μg mL⁻¹)。(B)传感器的再生性。