用于诺氟沙星痕量检测的高发光镧系金属-有机框架

随着工业化的快速发展和医疗水平的快速提高，在农田和河流中乱排抗生素和其他医疗废物已成为全球关注的问题。抗生素在畜牧等领域被广泛用作预防和治疗药物，其效用在过去几十年中呈指数级增长趋势。药厂、医院和农场的抗生素处理不当，导致其在生态系统中循环和过度积累，对人类生命健康构成严重威胁，并对环境造成重大破坏。诺氟沙星 （NOR） 是一种广谱氟喹诺酮类抗生素，广泛用于人类和动物疾病。NOR 的广泛滥用导致生物排泄和动物源性食品中的持久性残留物导致环境积累。它通过暴露途径对人类健康构成重大风险，并促进抗生素耐药菌株的增殖。排放到水中的 NOR 量和食用肉类中残留的 NOR 相对较低。因此，迫切需要开发能够快速检测痕量 NOR 的传感材料。

检测 NOR 的传统方法包括高效液相色谱、毛细管电泳 /分光光度法 /和化学发光。然而，存在许多挑战，例如成本高、耗时长和有机溶剂污染。由于其高选择性、简单性和快速性，荧光测定法已获得科学界的广泛关注。凭借大斯托克斯位移、高量子产率、长发光寿命以及发射光谱中的特征峰等优点，镧系金属有机框架材料 （Ln-MOFs） 在抗生素检测荧光传感领域取得了一系列突出成果。然而，pH 值稳定性范围宽、响应时间长、检出限不够低等问题仍然制约着 Ln-MOF 在发光传感应用中的快速发展。尽管基于 Ln-MOF 材料检测抗生素的研究很多，但大多数选择性较低，难以在快速响应时间内特异性鉴定氟喹诺酮类药物中的某种抗生素。例如，基于发光 Tb 的 2D-MOF （RhB@Tb-dcpcpt） 的低选择性导致各种抗生素中环丙沙星 （CIP） 的检测存在障碍。值得一提的是，用于选择性 NOR 检测的基于 Ln-MOF 的传感器很少报道。

在此，通过简单的溶剂热反应开发了一种特定的 2D TbMOF（铽金属-有机框架）。该 TbMOF 在用水或乙醇处理后发生相变，并且具有较高的光致发光量子产率 （PLQY = 89.22%）。由于发光特性，TbMOF 不仅显示出高选择性，而且对 NOR 的检测限 （LOD） 也很低 （1.4 × 10–7M），它可以有效地将 NOR 与其他抗生素区分开来。

（来源：上海稀土 版权属原作者 谨致谢意）