第一作者：Jie Tang, Tingting Cai, Na Li
通讯作者：Jintong Liu
第一通讯单位：南京农业大学
DOI：10.1016/j.jhazmat.2025.137964文末「阅读原文」直达原文）
本研究提出了一种基于锰(III)调控的聚集诱导发光金属有机框架（Mn-AIEMOF） 的荧光纳米传感器，用于高灵敏度、高选择性检测小麦中的有机磷农药毒死蜱（chlorpyrifos）。该传感器通过毒死蜱抑制抗坏血酸氧化酶（AAox）活性的特性，触发MOF结构坍塌并释放AIE配体，进而通过荧光增强实现定量检测，检测限低至 3.79 ng/mL，并成功应用于实际样品中毒死蜱的生物富集监测。
研究背景
毒死蜱作为广泛使用的有机磷农药，在环境中残留严重，威胁生态系统和食品安全。传统色谱检测方法虽可靠，但成本高、操作复杂，亟需开发简便、灵敏的替代技术。技术瓶颈：传统荧光材料易发生聚集导致淬灭（ACQ），而AIE材料在聚集状态下发光增强，但AIE-MOF传感器多采用“on-off”信号模式，背景干扰大、灵敏度受限。创新思路：本研究设计了一种以Mn(III)为活性中心的AIE-MOF，通过毒死蜱调控的酶抑制反应实现“off-on”型荧光增强检测，兼具高灵敏度与低背景干扰。
新型AIE-MOF设计：以Mn(III)为金属节点，AIEgen配体（H₄TCPE）构建框架，实现AIEgens的高效负载与荧光淬灭背景控制。
目标响应型信号开关：利用毒死蜱抑制AAox的特性，通过抗坏血酸（AA）还原Mn(III)至Mn(II)，触发MOF解体并释放AIEgens，在水中聚集产生强荧光。
高灵敏度与低检测限：检测限为3.79 ng/mL，远低于中国农业农村部规定的最大残留限值（0.2 mg/L）。实际应用验证：成功用于稻田水、土壤及小麦组织中毒死蜱的残留检测，回收率达97.79%~104.75%，并与HPLC方法结果高度一致。
环境友好性：反应释放的Mn(II)为植物必需微量元素，兼具环境相容性与潜在促进作物生长的作用。
主要内容
通过溶剂热法合成Mn-AIEMOF，形貌为六边形片状结构（直径约500 nm）选择性抗干扰性
对常见农药（如阿特拉津、马拉硫磷等）及离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺等）干扰具有高抗性，毒死蜱信号变化为其他农药的5倍以上。
在30天连续测试及高湿度（40–90% RH）环境下，性能无显著衰减。DFT模拟显示AgMeIm的能带结构在吸附乙醇后带隙从4.48 eV降至1.93 eV，证实其电子传输增强机制。分子动力学（MD）模拟证明材料在308 K下结构稳定。
本研究开发了一种基于Mn-AIEMOF的荧光传感器，通过毒死蜱抑制AAox活性的特异性反应，实现了对毒死蜱的高灵敏、高选择性检测，并在实际作物监测中展现出可靠性能。该策略可扩展至其他农药的检测（通过替换特定抑制酶），在食品安全快速检测、环境污染物监控等领域具有广阔应用前景。
刘金彤，南京农业大学理学院副教授，硕士生导师，入选江苏省优青、江苏省双创计划-“双创博士”、江苏省青年科技人才托举工程、南京农业大学“钟山学者”学术新秀。主要从事功能化纳米探针构建及分析传感研究。2018年毕业于南京大学分析化学专业，并获博士学位，博士毕业论文获“南京大学优秀博士学位论文”。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、江苏省优秀青年基金、江苏省自然科学基金青年项目、国家重点实验室开放基金、中央高校基本科研业务费-“滨江基石”-优青专项等多项基金，并参与多项国家基金项目。
