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新型电化学传感器实现食品中TBHQ高灵敏高选择性检测
2024年10月08日 11:53:38
来源：Ky开元集团 作者：宋池 点击量：6550
山东农业大学研究团队在《Food Chemistry》发表研究，开发出基于分子印迹凝胶和ZrO(OH)2@HCS的新型电化学传感器，可高灵敏高选择性地检测食品中的TBHQ。
【化工仪器网 项目成果】近日，山东农业大学食品科学与工程学院食品安全与质量控制团队在国际期刊《Food Chemistry》上发表了一项重要研究成果。该研究团队成功开发出一种基于分子印迹凝胶(MIG)的新型电化学传感器，该传感器配备了水合氧化锆@空心碳球(ZrO(OH)2@HCS)，用于高灵敏度和高选择性地检测食品中的特丁基对苯二酚(TBHQ)。
TBHQ作为一种油溶性合成酚类抗氧化剂，因其抗氧化能力强、成本低廉且易于获取，在食用油和油炸食品中得到了广泛应用。然而，过量摄入TBHQ可能对人体健康构成潜在威胁，包括肝损伤、DNA损伤甚至增加胃癌风险。因此，开发一种灵敏且高选择性的TBHQ检测技术显得尤为重要。
近年来，尽管已有多种分析技术被应用于TBHQ的检测，如高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法、毛细管电色谱法和气相色谱-质谱法等，但这些方法通常存在仪器昂贵、样品预处理复杂以及分析时间长等缺点。相比之下，电化学传感器因其反应迅速、操作简单且成本低廉，在食品分析中逐渐受到广泛关注。然而，对TBHQ等分子的灵敏电化学检测仍具有挑战性，特别是在实际食品系统中，工作电极的电位和污垢等问题往往导致重现性差、选择性差和灵敏度低。
为了克服这些挑战，山东农业大学的研究团队采用了一种创新策略。他们利用L-组氨酸在室温下通过分子间氢键和静电相互作用，将阳离子瓜尔胶、丙烯酰胺和TBHQ快速交联，制备出了一种新型的ZrO(OH)2@HCS信号放大的分子印迹凝胶电化学传感器。该传感器中的ZrO(OH)2@HCS具有优异的电导率和水分散性，能够有效放大信号，从而提高检测的灵敏度和选择性。
实验结果表明，在最佳条件下，MIG-ZrO(OH)2@HCS/GCE传感器对TBHQ的检测表现出良好的选择性、较宽的动态检测范围(0.025-100 μM)以及较低的检测限(6.7 nM)。为了验证该传感器的实际应用效果，研究团队在加标的花生油和奶粉中进行了TBHQ回收实验，结果显示回收率极高。此外，他们还利用该传感器成功检测了雪花鸡排、酥炸猪肉和去骨鸡排等实际食品样品中的TBHQ含量，所得结果与高效液相色谱法得出的结果一致，进一步证明了该传感器的准确性和可靠性。
该研究成果不仅为食品中TBHQ的检测提供了一种新的高效方法，也为电化学传感器在食品分析领域的应用开辟了新的途径。未来，研究团队将继续致力于食品安全与质量控制技术的研究，为保障人类健康贡献更多科技力量。
【素材来源：山东农业大学】
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