2023年11月13日，中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所楊美華團隊在Chemical Engineering Journal《化學工程雜志》在線發(fā)表了題為“Recyclable and selective PVDF-based molecularly imprinted membrane combining mussel-inspired biomimetic strategy for dimethomorph elimination”（結合貽貝仿生策略的PVDF基分子印跡膜用于殺菌劑烯酰嗎啉的去除研究）的論文。
農藥殘留問題是食品和中醫(yī)藥安全領域的重要挑戰(zhàn)之一，其與人類健康密切相關；農藥殘留可能導致急性中毒反應、慢性健康問題、特定群體的健康影響、致癌風險增加以及微量殘留物長期積累等多種健康問題。
烯酰嗎啉（Dimethomorph，DMM）是一種廣譜高效的殺菌劑，被廣泛用于防治作物的晚疫病和霜霉病。近年來越來越多的研究致力于開發(fā)更好的食品和環(huán)境中農藥的去除技術，包括物理吸附法、生物法、電化學法、高級氧化技術和膜技術等。在這些去除技術中，一方面需要保證操作簡便、經濟可行，另外也要避免二次污染的引入等問題。
當前膜技術具有操作簡單、無二次污染、能效高等優(yōu)點，但受限于分子水平上缺乏功能化和可調性。而分子印跡技術能夠通過非共價或共價鍵合力生成與目標分子精確互補的人工結合位點來實現精確的分子識別，被認為是最有前途的選擇性分離技術之一。因此，這項研究最初結合通用的貽貝仿生策略在PVDF基膜表面構建了次級修飾平臺，隨后結合分子印跡技術在膜表面引入特異性吸附位點，構建了在水體系中能夠靶向去除農藥分子烯酰嗎啉的分子印跡膜（dMIM膜）。通過熱力學和動力學吸附測試、微觀形貌觀察、表面粗糙度分析和化學結構表征等手段，對dMIM膜的制備過程進行了考察研究，并利用L929細胞模型對所制備膜材料的生物安全性進行了評價，結果表明該膜具有特異性、可重復利用性和生物安全性等優(yōu)點。最后將dMIM膜應用于環(huán)境自來水和三七水提液基質，實現了烯酰嗎啉的高效去除，同時評估了所制備膜材料的應用對三七有效成分的影響，脫除前后指紋圖譜分析結果表明，其相似度均在0.95以上。本研究所制備膜材料在可以作為一種有效的農藥殘留去除方法，為中藥及大健康產品的質量控制和安全保障提供了重要的技術手段。
圖1：基于分子印跡技術的dMIM膜的制備過程和實際應用
該研究工作得到國家自然科學基金委（82173971）、中國醫(yī)學科學院醫(yī)學與健康創(chuàng)新工程項目（2021-I2M-1-071， 2021-I2M-1-031）和北京市自然科學基金（7222287）等項目的資助。藥植所駱驕陽副研究員和楊美華研究員為論文共同通訊作者，王云云博士為論文的第一作者。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147322.
