近几年, CDs合成原料的选择已逐步侧重于生物质的绿色资源, 其具备低成本、 可持续、 高产量、 环境友好等优势更受研究者青睐。 同时, 具备优异结构及天然可衍生的绿色碳点材料能够有效提高CDs的荧光性能。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 CDs合成技术比较[2, 3, 4] Table 1 Comparison of CDs synthesis technologies[2, 3, 4] 类型 优势 缺点 电弧放电 含氧量高 杂质多, 纯化难 激光烧灼 荧光稳定 操作繁琐、 产量和纯度较低 电化学法 条件易控、 成本低 量子产率低 水热法 环保、 可控 制备时间长 微波辅助法 简便、 时间短、 效率高 可控性差, 粒径不均匀 热解法 成本低、 实用、 可连续生产 热解温度高

表1 CDs合成技术比较[2, 3, 4] Table 1 Comparison of CDs synthesis technologies[2, 3, 4]

CDs的制备方式, 大致包括了自上而下法和自下而上法。 前者主要是将大分子碳材料(如石墨、 碳纤维、 碳纳米管等)逐步剥离、 切割、 氧化成小分子的碳纳米颗粒, 后者则是以小分子或低聚物为前驱体, 通过热解或碳化等手段, 将其聚合成更大分子量的碳点颗粒^[1]。 自上而下法普遍具有操作繁琐、 设备条件苛刻、 原料昂贵不易获取等缺点, 限制了其在大规模生产中的实际应用。 相比之下, 自下而上法可以自由地选择经济绿色的前驱体, 通过合理的设计便可制备出尺寸合理和优异性能的CDs, 不仅可以实现低成本和大规模生产, 也更能贴近当今社会“ 绿色友好” 的发展主题(见图2)。

图2

Fig.2

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	图2 CDs的合成示意图Fig.2 Schematic diagram of carbon dots synthesis

光学性质是CDs最重要的性质之一, 主要涉及紫外-可见吸收特性、 荧光特性、 上转换发光性质以及电致发光特性、 磷光特性等。

1.2.1 紫外-可见吸收特性

CDs在紫外区显示出强的光吸收, 并逐渐衰减至可见光区, 通常在270~390 nm处有特征吸收峰。 一般认为, 这些吸收峰来源于C=O键的n—π ^* 跃迁, 或者C=C的π —π ^* 跃迁。 CDs的紫外吸收特性可通过表面掺杂、 改性、 钝化等方式进行改变。

1.2.2 荧光特性

CDs的光致发光过程是其开发为各种荧光检测器的主要理论依据之一, CDs的荧光发射容易受到多种因素的影响(见图3)。 一般而言, 通过采用氧化还原剂、 引入带电基团等方式造成CDs表面缺陷时可改变CDs的荧光性质。 此外, 大部分CDs会表现出对激发波长的依赖, 同时也显示了可调荧光发射特点。 但是, 部分CDs也会对于激发波长独立, 这可能是由于CDs表面缺陷以及表面态均匀分布所造成的发射位点单一所致^[5]。 同样, CDs的荧光性质也表现出pH依赖性, 这可能与CDs表面基团的质子化与非质子化有关。

图3

Fig.3

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	图3 CDs荧光性质的主要影响因素Fig.3 The main factors affecting the fluorescence properties of CDs

1.2.3 其他光学特性

近年, CDs因具有更多优异的光学性质而被广泛应用于各个领域, 如上转换发光性质、 电致发光特性、 磷光特性等。 其中, 上转换特性因其长波激发的较强组织穿透能力常被应用于生物成像探针领域。 电致发光特性则由于“ 电激发” 的现象在光电领域展现出独特的应用潜力。 此外, 室温磷光也是CDs最独特的性质之一, 目前已在生物成像、 数据加密和防伪、 光催化、 光学器件等领域广泛应用。

目前, 研究者广泛认可的CDs发光机制大致有三类: (1)表面态效应。 (2)量子限域。 (3)分子荧光。 物质检测的机理则是通过影响CDs的荧光发射行为来实现。 根据反应前后荧光信号的变化, 可将CDs荧光探针分为荧光猝灭型、 荧光强化型、 荧光恢复型以及比率型。 其中, 荧光猝灭机制主要包括荧光共振能量转移、 内滤效应、 聚集诱导猝灭、 光致电子转移、 静态猝灭、 动态猝灭; 荧光增强一般是聚集诱导发光; 荧光恢复则是由荧光猝灭恢复引起, 各自之间的区别如表2所示。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 CDs荧光探针的传感机理及特点[6, 7, 8] Table 2 The sensing mechanism and characteristics of CDs fluorescent probes[6, 7, 8] 类型 原理 特点 荧光共振能量转移 供体与受体的光谱出现部分重叠, 但两者的间距≤ 10 nm 灵敏度和分辨率较高, 荧光寿命缩短 内滤效应 CDs的光谱被猝灭剂或其本身吸收 光谱重叠, 荧光寿命不变 光致电子转移 CDs与猝灭剂之间发生电子转移 发生氧化还原过程, 荧光寿命衰减 聚集诱导猝灭 高浓度下CDs与猝火剂碰撞 受溶液浓度、 疏水效应、 静电吸引力的影响 静态猝灭 CDs与猝灭剂相互作用 吸收光谱会变化, 荧光寿命不变, 会受温度影响 动态猝灭 CDs在激发态与猝灭剂碰撞, 发生能量或电子转移 吸收光谱不变, 荧光寿命会变, 受分子活性、 温度影响 聚集诱导发光 CDs在高浓度溶液中利用分子内旋发出强荧光 受溶液浓度影响 荧光猝灭恢复 分析物与猝灭剂反应, 消除猝灭剂的影响 CDs的荧光强度与分析物浓度呈正相关

表2 CDs荧光探针的传感机理及特点[6, 7, 8] Table 2 The sensing mechanism and characteristics of CDs fluorescent probes[6, 7, 8]

市场上的发酵酒类主要有白酒、 啤酒、 红酒、 米酒、 果酒、 奶酒、 黄酒等。 发酵酒中的风味成分含量和类型对酒的质量、 品牌、 等级等起着不可忽视的作用。 然而, 酒类中的风味成分种类多样、 含量较低, 且理化特性不同, 对其快速检测带来困难和挑战。

2.1.1 对酒类风味物质的检测应用

(1)白酒中风味物质的检测

当前, CDs荧光探针主要用于对白酒中关键风味物质进行分析并结合后者的分析结果对白酒的类型、 年份、 品牌进行鉴别, CDs优异的表面性质可以与白酒中的风味物质通过交叉反应形成独特的指纹图谱。 从已发表的文献上看, 研究者们主要是通过开发多组分的荧光传感器阵列, 利用CDs的比色和荧光信号, 分析样品和传感元件之间产生的差异性相互作用, 借助机器学习算法如主成分分析(principal component analysis, PCA)、 系统聚类分析(hierarchical cluster analysis, HCA)、 线性判别分析(linear discriminant analysis, LDA)、 偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)、 径向基函数神经网络(radial basis function neural network, RBFN)等方法进行辨别(如表3)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 CDs荧光探针对白酒风味物质的检测应用 Table 3 Application of CDs fluorescent probe in the detection of flavor substances in Baijiu 年份 前驱体 技术 分析方法 检测指标 参考文献 2019年 明胶、 乙二胺 荧光传感阵列 PCA、 HCA、 LDA、 RBFN 白酒工艺、 质量、 类型 [9] 2020年 苯二胺、 色氨酸、 鸟苷、 组胺、 组氨酸、 尿素 荧光传感阵列 PCA、 LDA、 HCA 有机酸(8种) [10] 2021年 间苯二胺、 尿素 荧光纳米探针 荧光光谱仪 有机酸(4种)、 乙醇 [11] 2021年 苯二醇、 氨基苯酚、 苯二胺异构体 荧光传感阵列 PLSR、 LDA 有机酸(4种)、 糠醛、 白酒品牌、 香型、 质量、 年份 [12] 2021年 巯基化合物 荧光传感阵列 LDA、 PLSR 有机酸(5种)、 白酒品牌、 香型 质量、 年份 [13] 2021年 2, 5-二羟基对苯二甲酸 比率荧光传感器 荧光光谱仪 白酒中水分 [14] 2022年 柠檬酸、 尿素 基于AuNPs的比色荧光传感器 比色、 紫外-可见光谱 乙醇 [15] 2023年 邻苯二胺、 壳聚糖 荧光传感阵列 PCA、 LDA 有机酸(8种)、 白酒类型 [16]

表3 CDs荧光探针对白酒风味物质的检测应用 Table 3 Application of CDs fluorescent probe in the detection of flavor substances in Baijiu

从表3可以看出, CDs荧光探针对白酒风味物质的检测中, 多以有机酸为检测指标。 作为白酒中的重要风味物质, 有机酸可以猝灭含氨基CDs的荧光, 因此, 可以利用富含氨基的CDs建立白酒中有机酸的定量分析技术。 Li等^[10]结合LDA成功对5种浓度的8种有机酸进行了研究, 并由此对16种白酒进行了鉴别, 且有机酸的测定结果与白酒种类之间具有良好的相关性。 同样, 荧光传感器阵列对白酒中有机酸识别的功能在Zhang等^[16]的研究中也被应用, 不同的是, 前者的研究是基于制备的三种CDs构成荧光传感器阵列, 而后者则是基于1种酸敏CDs(邻苯二胺)在3个不同波长下的三重荧光发射峰的基础上实现, 为CDs荧光探针对白酒风味成分检测提供了新的思路。

对于乙醇含量的检测, Arkin等^[11]发现在不同的乙醇-水体系中不同的乙酸含量, 对CDs的猝灭程度不同, 从而建立了乙酸含量-CDs荧光猝灭程度的标准曲线, 再通过计算出的乙酸含量与水的添加量的标准曲线从而间接测定白酒中的乙醇含量。 与此不同的是, Tong等^[15]通过研究CDs和金纳米颗粒(Au nanoparticles, AuNPs)在乙醇-水溶液中的生长和组装, 构建了一种直接检测白酒中乙醇含量的方法。 相比之下, Tong等的研究通过简单的比色反应, 就实现了乙醇含量的定量分析, 为乙醇检测提供了一种新颖的传感技术。

此外, Li等^[12]合成的CDs传感器阵列结合PLSR及LDA技术成功对41种白酒的糠醛和有机酸进行了定量和识别, 并由此分析不同白酒的香型、 年份和质量, 实现了除了有机酸和乙醇外其他风味物质的检测。 Dai等^[13]的研究进一步探索了CDs荧光传感器阵列对17种风味物质的响应, 结果该阵列对有机酸的响应最大, 其次是醛类和二酮, 而对大多数酯和醇没有表现出明显的反应, 该研究也揭示了目前CDs荧光探针对白酒风味物质检测的局限性, 无法普及到对白酒中其他风味物质的定量定性分析。

目前, 除了有机酸、 醇、 醛类之外, 其他风味物质与CDs荧光探针的反应规律性不强, 且灵敏度和特异性不够高。 随着纳米材料的发展, 相信可以不断改进CDs荧光探针以及荧光传感器的构建, 如制备CDs与AuNPs、 分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers, MIPs)、 共价有机金属框架(covalent organometallic frame, COF)等复合材料, 以增强探针的灵敏度和特异性, 进而实现在白酒中更多风味物质的快速检测和鉴别。

(2)其他酒类中风味物质的检测

CDs荧光探针在其他酒类中风味物质的检测指标主要侧重于生物活性物质, 如单宁酸(tannic acid, TA)、 槲皮素、 杨梅素等(如表4)。 这些活性物质不仅赋予发酵果酒一定的营养价值, 而且对酒的口感、 风味都具有重要的影响。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 CDs荧光探针对发酵酒中其他风味物质的检测应用 Table 4 Application of CDs fluorescent probes for detecting other flavor substances in fermented wine 年份 前驱体 技术 发酵酒类型 检测指标 参考文献 2019年 柠檬酸汁 电化学传感器 葡萄酒 咖啡酸 [17] 2019年 石墨烯 基于COF和MIPs的荧光传感器 白酒和白葡萄酒 4-乙基愈创木酚 [18] 2019年 木聚糖和支链聚乙烯亚胺 荧光探针 白葡萄酒 单宁酸 [19] 2020年 柠檬酸、 三聚氰胺和甲醛 荧光探针 红酒 单宁酸 [20] 2020年 柠檬酸和3-巯基丙酸 荧光探针 红酒 槲皮素 [21] 2020年 天冬氨酸和尿素 荧光传感器 红酒 杨梅素 [22] 2022年 蔗糖、 铱酸和磷酸 化学发光 红酒 单宁酸 [23] 2023年 中性红和儿茶酚 荧光和比色 红酒 槲皮素 [24]

表4 CDs荧光探针对发酵酒中其他风味物质的检测应用 Table 4 Application of CDs fluorescent probes for detecting other flavor substances in fermented wine

CDs荧光探针作为发酵果酒中TA检测中的新颖方法, 常常结合化学发光的机理构建荧光探针检测器。 Li等^[20]和Yang等^[23]分别将所制备的CDs加入到H₂O₂-K₃Fe(CN)₆和H₂O₂-KMnO₄的体系中, 参与化学发光反应, 而TA加入后可以明显降低化学发光体系的光强度, 从而构建了红酒中TA的检测方法。 值得一提的是, 两种方法在CDs的制备中应用了诸如三聚氰胺和甲醛以及铱酸和磷酸的有毒原料。 若能从绿色、 环保、 可持续的角度出发应用生物质基CDs, 将会是未来研发的新思路。 相对于TA的检测, CDs荧光探针对槲皮素的检测更为简便。 Guo等^[24]将所开发的红色CDs(R-CDs)与智能手机结合, 基于槲皮素对荧光的猝灭机理, 利用智能手机记录不同浓度梯度的槲皮素致使R-CDs溶液发生的荧光变化, 将其转为RGB值后建立了其与槲皮素含量之间的线性关系, 并将其成功应用到了红酒中槲皮素的痕量测定。 然而, 这种基于智能手机的CDs基生物传感器在发酵酒的风味物质检测中较少看到相关报道, 相信基于智能手机辅助的CDs荧光传感器会成为发酵酒类中风味物质快速检测的优秀应用。

2.1.2 对酒类中有害物质的检测应用

通常, 酒类中的有害物质主要包括有甲醇、 氨基甲酸乙酯、 重金属、 组胺、 真菌毒素等, 建立更高效和便捷的有害物质检测技术对酒类的质量控制和监测具有重要意义。

(1)氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate, EC)

目前, CDs荧光探针已经实现对酒类样品中EC及其前体物质的监测。 Han等^[25]利用MIPs形成CDs @MIPs光敏探针, 将其用于白酒、 黄酒和果酒中EC的检测。 结果显示, 该探针无需复杂的样品前处理, 对EC的回收率较高。 Meng等^[26]结合仿生抗体(biomimetic antibody, BAs)技术形成CDs@BAs荧光探针, 并用于黄酒中EC前体物质尿素的捕获, 结果表明, 该探针对尿素的识别率为92.46%~108.79%, 对尿素途径中EC的抑制率为29.07%, 可见, 该探针对尿素的捕获不仅具有较高的选择性, 还能去除黄酒样品中有害物质。 两种方法从环保的角度出发以西瓜皮和柠檬籽作为碳源, 分别采用了MIPs和BAs技术模拟了“ 锁和钥匙” 的机制, 结合CDs荧光的可视化, 特异性地构造了针对EC的荧光传感器, 弥补了CDs无法特异性检测的缺点(见图4)。 但在“ 锁和钥匙” 的构建中, 需要克服模板分子和功能单体的交联。 尽管如此, CDs结合MIPs等特异性选择技术检测酒类中的EC仍然是目前具有巨大潜力的方法, 未来有望在CDs探针构建的便携式检测应用以及模板分子的高效洗脱方法中作进一步的研究。

图4

Fig.4

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	图4 CDs荧光探针分别结合MIPs与BAs技术检测EC[25, 26]Fig.4 The CDs fluorescent probes detection of EC using MIPs and BAs techniques, respectively[25, 26]

(2)重金属离子

在重金属离子的检测分析上, CDs荧光探针的应用主要是针对Cu²⁺的检测。 Costa等^[27]将菠萝汁CDs(FCD)结合功能化磁性纳米颗粒(functional magnetic nanoparticles, FMNP)和磁性固相萃取技术, 开发了一种测定葡萄酒中低浓度Cu²⁺的方法。 FMNP可以从葡萄酒中磁性提取痕量Cu²⁺, 并形成Cu-FMNP复合物, 用含有FCD的溶液洗脱Cu-FMNP络合物产生荧光Cu-FCD络合物, 从而能够对从葡萄酒中提取的Cu²⁺进行荧光测定, 该法无需使用复杂仪器, 大大降低了测量成本。 此外, Maia等^[28]使用大米获得CDs, 基于Cu²⁺对CDs的荧光猝灭, 利用数字图像技术结合纸基传感器开发了一种使用智能手机判定甘蔗酒中Cu²⁺的检测方法, 该法的检测结果与传统的原子吸收光谱法没有差异。 从两种方法可知, CDs荧光探针可以实现酒中重金属离子低成本的现场分析, 其结果具有准确性和灵敏性。 遗憾的是, CDs荧光探针在酒类重金属的检测应用中并不广泛, 未来期望能开发酒样中更多种重金属离子的CDs检测方法。

(3)组胺

组胺(histamine, His)是导致食物过敏和中毒的主要因素之一, Zhang等^[29]利用硫掺杂CDs(S-CDs)结合COF检测葡萄酒和发酵肉制品中的组胺, 检测限可达到5.3 μ g· kg^-1, 基于S-CDs包埋COF的离子液体稳定的荧光探针, 可以有效提高探针的性能, 对食品中的小分子和有害物质的检测具有实用性。 然而, 该法容易受到生物物质的干扰, 且在尝试的酒类样品中, 仅对葡萄酒具有专一的检测特性, 无法普及到白酒等其他酒类。 近两年, Yang等^[30]提出了一种基于表面增强的拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)检测米酒和发酵葡萄汁中His的新策略, 具体是将合成的CDs与AuNPs的组合, 其中, 前者对衍生化后的组胺表现出荧光敏化, 后者则可以通过由荧光基团间的能量转移而猝灭荧光, 进而增强SERS信号(见图5)。 有趣的是, 在这两种方法中, Zhang是基于组胺对CDs的荧光猝灭来实现的, 而Yang的研究中CDs与衍生化后的组胺具有敏化效应, 表明了对样品进行适当处理后可以转换其荧光性能, 打破了His对荧光猝灭的“ 固有印象” , 且检测对象扩展到了米酒、 发酵葡萄汁和芒果汁, 这在其他有害物质的检测思路上具有一定的借鉴意义。

图5

Fig.5

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	图5 CDs对米酒和发酵葡萄汁中His的检测技术[30]Fig.5 Detection technology of His in rice wine and fermented grape juice by CDs[30]

(4)真菌毒素

真菌毒素来源于各种真菌在适宜的环境温度和湿度条件下繁殖而产生的一系列次级代谢产物, 而酿造酒的各种原料在生长、 加工和储存过程中容易受到真菌的污染。 目前, CDs荧光探针在酒类中的检测主要集中在赭曲霉毒素(ochratoxin, OTA)。 Zhan等^[31]合成了巯基功能化CDs(SH-CDs), 在氧化还原条件下巯基发生快速、 高效及可逆地转化, 从而诱导SH-CDs荧光强度和吸光度的双模变化。 在此基础上, OTA触发杂交链式反应和酶促反应, 与SH-CDs相结合后便可对OTA进行双模式测定, 该法可在2.0~5.0 nmol· L^-1区域内, 和OTA的含量之间表现良好的线性关系, 不仅成功应用于实际红酒样品中OTA含量的检测, 还弥补了CDs不可回收的缺点。 可见, CDs对OTA的检测需结合DNA的核酸适配体, 在放大检测信号的同时具备DNA特异的识别能力^[32]。 但在其检测方法中采用绝对荧光强度来表示OTA的响应信号, 容易受到环境和食品基质的影响。 在此基础上, Du等^[33]利用了DNA熵驱动放大器和纳米粒子扩增的信号放大优势, 开发了基于FRET的CDs比例荧光传感器。 相较于前两种研究, 该法对OTA的检出限值可低至0.006 pg· mL^-1, 从而可以进行对OTA的超灵敏测试。 尽管CDs探针对OTA的检测取得了进展, 但其检测体系构建较为复杂, 且CDs荧光探针检测酒类中其他真菌毒素的研究迄今为止未见报道。

(5)其他有害指标

CDs荧光探针还被应用于发酵酒类中甲醇^[34]、 乙醛^[35]以及亚硫酸氢盐^[36]的检测分析。 对于甲醇的检测, Thongsai等^[34]利用稻壳合成碳点, 并将其集成到光学电子鼻中用于检测酒精蒸汽和挥发性风味物质(volatile flavor substance, VOC)。 作为电子鼻系统中的传感探针, 该系统除了能对甲醇和乙醇蒸汽传感之外, 对于丙酮, 乙醚, 甲苯, 二氯甲烷和己烷等VOC都具有较好的传感效应。 CDs荧光探针基于蒸汽和VOC的传感在酒类挥发性物质的检测中具有极大的吸引力, 其特异性相较普通的检测方法更高。 若能在此基础上简化电子鼻系统, 无疑为其他发酵蒸馏酒中的挥发性物质和有害成分的检测提供巨大的参考价值。

除酒类发酵食品外, 酸奶、 干酪、 酒酿、 泡菜、 酱油、 食醋、 豆豉等都是生活中常见的发酵食品。 当前, CDs荧光探针对其他发酵食品的检测主要是针对有害物质, 对风味物质的研究较少(见图6)。

图6

Fig.6

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	图6 CDs荧光探针在其他发酵食品的应用Fig.6 Application of fluorescent probes in other fermented foods

2.2.1 有害物质

近年来, CDs荧光探针已逐步应用于发酵食品中生物胺(biogenic amine, BAs)的检测应用, 如奶酪中的酪胺^[37]、 火腿和香肠中的色胺^[38]、 米醋中的酪胺^[39]、 酸奶中的组胺^{[40, 41]}等。 绝大多数的CDs荧光探针是在结合MIPs的基础上进行检测分析。 MIPs可以特异性地捕获有机小分子, 当与CDs荧光探针结合时可以赋予后者高度的专一性。 此外, Liao等^[40]将CDs与呈现过氧化物酶活性的普鲁士蓝纳米颗粒(prussian blue nanoparticles, PBNPs)结合, 形成具有双波长荧光强度变化的比例荧光探针的免疫测定法(见图7)。 PBNPs作为一种纳米酶可以有效地避免酶的失活, 并且比率荧光传感器的构建使得结果更具稳定性和抗干扰特性, 这种基于CDs比例荧光策略与免疫测定结合的方法可以为食品安全检测提供了一个更强大的平台。

图7

Fig.7

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图7 PBNP介导的组胺比例荧光免疫测定的示意图[40]Fig.7 Schematic representation of PBNP-mediated fluorescence immunoassay of histamine proportion[40]

CDs荧光探针也可检测白面包中的丙烯酰胺^[42]、 泡菜中的亚硝酸盐^{[43, 44]}、 酱油中的三氯丙醇(trichloropropanol, 3-MCPD)^{[45, 46]}等有害物质。 值得讨论的是, 对3-MCPD的检测, Fang等^[45]将CDs直接印入滤纸中以提供高荧光强度, 并在CDs纸上合成MIP膜以选择性提取3-MCPD。 这种基于纸张和MIPs相结合的技术为3-MCPD的检测提供了一种有前途的策略, 且该法成本低、 易于使用和便携性, 对其他食品添加的测定具有重要的参考价值。

2.2.2 食品添加剂

近年, 由于有不良商家违规超量加入食品添加剂, 造成食品安全事故屡见不鲜。 因此, 建立高效快速的食品添加剂的检测技术对食品安全有着重大作用。 CDs荧光探针已经具备识别腌制橄榄中的抗坏血酸、 山梨酸钾、 柠檬酸、 乳酸和苯甲酸钠^[47]、 面包中的硼砂^[48]、 发酵乳中的抗生素和亚硝酸盐^[49]以及番茄酱中的苏丹红^[50]等基本能力。 Zuo等^[49]的研究将铁掺杂碳点(Fe-CDs)、 磁性Fe₃O₄纳米粒子与聚多巴胺(PDA)纳米复合材料(MNPs@PDA)相结合, 形成Fe₃O₄@PDA NPs的生物传感器。 该传感器能够有效检测发酵乳中的卡那霉素(kanamycin, KAN)和亚硝酸钠(NaNO₂)。 其中, Fe-CDs不仅赋予了传感器光致发光特性, 而且由于Fe的掺杂从而具有出色的过氧化物酶样活性, 该活性可以诱导NaNO₂发生重氮化反应。 其次, Fe₃O₄@PDA NPs表现出的磁分离特性可以有效地吸附KAN。 因此, 该法的建立能够迅速检测乳制品中的有害成分, 这对其他发酵食品的日常监测和食品质量安全控制具有重要的启示意义。