药物和食品中外源性有害污染物是动、植物在生长过程中从所接触的土壤、水、大气、饲料等环境中吸附或蓄积，以及在养殖、栽培过程中的病、虫害防治后的残留而成，也可能是由于饮片的不当炮制加工、贮藏所造成的污染导致的，主要包括金属及有害元素、农药残留、真菌毒素与二氧化硫残留等。二氧化硫残留主要来源于药材的硫磺熏蒸，长期食用会引起一系列不良反应如哮喘、偏头痛等，同时如干果、蜜饯、粉丝等食品的二氧化硫超标问题也是食品安全检查的重点。2020年版《中国药典》规定了中药材及其饮片中二氧化硫残留限度，并收载了3种二氧化硫残留量检测方法，但这些方法也存在一定不足，如蒸馏法操作复杂，处理时间长，离子色谱法和气相色谱法无法实现快速检测等需求。因此，研发一种可靠、简便、快捷、低成本的二氧化硫残留快检方法对保障中药材质量具有重要意义。
近日，我校张彤教授团队在中药二氧化硫残留快速检测方法研究中取得进展。该研究成果All-in-one: accurate quantification, on-site detection, and bioimaging of sulfite using a colorimetric and ratiometric fluorescent probe in vitro and in vivo于近日发表于Journal of Hazardous Materials（DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127229）。

该研究基于迈克尔加成反应原理，设计了一款选择性好、灵敏度高、抗干扰能力强的亚硫酸盐特异性荧光探针I，同时利用该探针的紫外吸收以及荧光强度变化与反应液中亚硫酸盐的浓度的线性相关性，可实现溶液中亚硫酸盐的定量分析，从而建立了中药和食品中二氧化硫残留的定量测定方法，检测效率和检测成本明显优于现有法定方法。同时该研究还发现在探针与亚硫酸盐反应过程中，溶液颜色变化与反应液中亚硫酸盐的浓度也表现出较好的相关性，并研发了一款智能手机比色APP软件，用于建立中药材和食品二氧化硫残留的智能快速检测方法，为中药和食品的安全保障和质量控制提供了有利的检测工具。此外，由于该荧光探针生物毒性低，抗干扰能力强，灵敏度高，该研究还采用生物成像技术将其用于细胞和斑马鱼中亚硫酸盐示踪，目前正在探索该技术用于与亚硫酸盐相关疾病的诊断方法的建立。


我校高级实验师兰金帅和博士研究生曾瑞峰为论文共同第一作者，张彤教授和丁越研究员为论文共同通讯作者，上海中医药大学为论文第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金、上海市领军人才计划、上海市曙光计划、上海市科委青年扬帆计划等项目支持。（科技处、中药学院、教学实验中心）