2023年11月13日，中国医学科学院药用植物研究所杨美华团队在Chemical Engineering Journal《化学工程杂志》在线发表了题为“Recyclable and selective PVDF-based molecularly imprinted membrane combining mussel-inspired biomimetic strategy for dimethomorph elimination”（结合贻贝仿生策略的PVDF基分子印迹膜用于杀菌剂烯酰吗啉的去除研究）的论文。
农药残留问题是食品和中医药安全领域的重要挑战之一，其与人类健康密切相关；农药残留可能导致急性中毒反应、慢性健康问题、特定群体的健康影响、致癌风险增加以及微量残留物长期积累等多种健康问题。
烯酰吗啉（Dimethomorph，DMM）是一种广谱高效的杀菌剂，被广泛用于防治作物的晚疫病和霜霉病。近年来越来越多的研究致力于开发更好的食品和环境中农药的去除技术，包括物理吸附法、生物法、电化学法、高级氧化技术和膜技术等。在这些去除技术中，一方面需要保证操作简便、经济可行，另外也要避免二次污染的引入等问题。
当前膜技术具有操作简单、无二次污染、能效高等优点，但受限于分子水平上缺乏功能化和可调性。而分子印迹技术能够通过非共价或共价键合力生成与目标分子精确互补的人工结合位点来实现精确的分子识别，被认为是最有前途的选择性分离技术之一。因此，这项研究最初结合通用的贻贝仿生策略在PVDF基膜表面构建了次级修饰平台，随后结合分子印迹技术在膜表面引入特异性吸附位点，构建了在水体系中能够靶向去除农药分子烯酰吗啉的分子印迹膜（dMIM膜）。通过热力学和动力学吸附测试、微观形貌观察、表面粗糙度分析和化学结构表征等手段，对dMIM膜的制备过程进行了考察研究，并利用L929细胞模型对所制备膜材料的生物安全性进行了评价，结果表明该膜具有特异性、可重复利用性和生物安全性等优点。最后将dMIM膜应用于环境自来水和三七水提液基质，实现了烯酰吗啉的高效去除，同时评估了所制备膜材料的应用对三七有效成分的影响，脱除前后指纹图谱分析结果表明，其相似度均在0.95以上。本研究所制备膜材料在可以作为一种有效的农药残留去除方法，为中药及大健康产品的质量控制和安全保障提供了重要的技术手段。
图1：基于分子印迹技术的dMIM膜的制备过程和实际应用
该研究工作得到国家自然科学基金委（82173971）、中国医学科学院医学与健康创新工程项目（2021-I2M-1-071， 2021-I2M-1-031）和北京市自然科学基金（7222287）等项目的资助。药植所骆骄阳副研究员和杨美华研究员为论文共同通讯作者，王云云博士为论文的第一作者。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147322.
