近日，南京林业大学轻工与食品学院褚兰玲团队在食品领域一区TOP期刊《Food Chemistry》发表题为“Functionalized nanofiber-based efficient sorbent for simultaneous extraction of multiple mycotoxins and its molecular dynamics simulation”的研究论文。褚兰玲副教授为唯一通讯作者，2022级硕士研究生胡清海为第一作者，南京林业大学为第一完成单位。
霉菌毒素污染是威胁全球食品安全的重大问题之一，其中黄曲霉毒素B1（AFB1）、赭曲霉毒素A（OTA）和玉米赤霉烯酮（ZEN）因具有强致癌性、肾毒性等备受关注。当前，复杂食品基质中多种霉菌毒素的同时检测技术的研发和使用，往往受限于样品前处理环节的效率低、实用性差、成本高昂、优化实验多且难以揭示吸附机理等瓶颈问题。
近年来，新兴的静电纺纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高、孔径小等特点，作为固相吸附剂在吸附效率、解析性能以及净化杂质、浓缩目标物等方面表现出了优异的效果。本研究通过简便易行的静电纺丝技术制备了复合的聚苯乙烯/聚丙烯腈与碳纳米粉末的共混纺纳米纤维，并采用多巴胺自聚合手段对材料表面进行了功能化修饰，获得了一种新型功能化纳米纤维膜PDA@PS/PAN-CNP NFM。将PDA@PS/PAN-CNP NFM作为填充剂并形成萃取小柱，实现了基于纳米纤维的固相萃取技术（Packed-fiber solid-phase extraction, PFSPE）对多种霉菌毒素表现出优异的萃取性能。结合配备荧光检测器的高效液相色谱（HPLC-FLD），开发了一种灵敏、快速的玉米、竹笋、高粱及其衍生物中痕量霉菌毒素的检测方法。并对影响PFSPE效率的关键因素的，包括样品溶液的pH值、盐离子的类型和浓度、洗脱液的类型和体积、纳米纤维的用量和提取时间等进行了因素优化。该方法表现出良好的线性度、回收率（91.84%–99.12%）、精密度（RSD<6%）和低检出限（0.06–4.46μg/kg）。更引人注意的是，我们对制备的萃取柱进行了重复使用实验，结果表明可以重复使用25次以上。而且在纳米纤维对真菌毒素的吸附机制研究上，首次采用了分子动力学模拟方法进一步在分子作用力水平探究了不同材料对目标物的吸附性能差异，为针对不同目标物的预测和优选吸附剂提供了理论参考从而有望减少实验次数。
本研究采用静电纺丝结合PDA自聚合技术，成功制备了PDA@PS/PAN-CNP纳米纤维膜，并将其作为填充剂制备了纳米纤维萃取柱，用于多种真菌毒素的样品前处理。所建立的PFSPE方法结合高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FLD），成功实现了复杂样品基质中多种霉菌毒素的同时检测，在线性范围、灵敏度、精密度及回收率方面均表现优异。总之，基于该复合纳米材料的PFSPE方法具有操作简便、提取效率高、环境友好、成本低以及可重复使用性好等优势。。此外，分子动力学模拟结果初步证实了该模拟方法在材料成分选择性上的可靠性与合理性，有望为吸附剂的开发与优选提供有效策略从而减少优化实验次数。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.146490
