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新型電化學傳感器實現食品中TBHQ高靈敏高選擇性檢測
2024年10月08日 11:53:38
來源：化工儀器網 作者：宋池 點擊量：6456
山東農業大學研究團隊在《Food Chemistry》發表研究，開發出基于分子印跡凝膠和ZrO(OH)2@HCS的新型電化學傳感器，可高靈敏高選擇性地檢測食品中的TBHQ。
【化工儀器網 項目成果】近日，山東農業大學食品科學與工程學院食品安全與質量控制團隊在國際期刊《Food Chemistry》上發表了一項重要研究成果。該研究團隊成功開發出一種基于分子印跡凝膠(MIG)的新型電化學傳感器，該傳感器配備了水合氧化鋯@空心碳球(ZrO(OH)2@HCS)，用于高靈敏度和高選擇性地檢測食品中的特丁基對苯二酚(TBHQ)。
TBHQ作為一種油溶性合成酚類抗氧化劑，因其抗氧化能力強、成本低廉且易于獲取，在食用油和油炸食品中得到了廣泛應用。然而，過量攝入TBHQ可能對人體健康構成潛在威脅，包括肝損傷、DNA損傷甚至增加胃癌風險。因此，開發一種靈敏且高選擇性的TBHQ檢測技術顯得尤為重要。
近年來，盡管已有多種分析技術被應用于TBHQ的檢測，如高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法、毛細管電色譜法和氣相色譜-質譜法等，但這些方法通常存在儀器昂貴、樣品預處理復雜以及分析時間長等缺點。相比之下，電化學傳感器因其反應迅速、操作簡單且成本低廉，在食品分析中逐漸受到廣泛關注。然而，對TBHQ等分子的靈敏電化學檢測仍具有挑戰性，特別是在實際食品系統中，工作電極的電位和污垢等問題往往導致重現性差、選擇性差和靈敏度低。
為了克服這些挑戰，山東農業大學的研究團隊采用了一種創新策略。他們利用L-組氨酸在室溫下通過分子間氫鍵和靜電相互作用，將陽離子瓜爾膠、丙烯酰胺和TBHQ快速交聯，制備出了一種新型的ZrO(OH)2@HCS信號放大的分子印跡凝膠電化學傳感器。該傳感器中的ZrO(OH)2@HCS具有優異的電導率和水分散性，能夠有效放大信號，從而提高檢測的靈敏度和選擇性。
實驗結果表明，在最佳條件下，MIG-ZrO(OH)2@HCS/GCE傳感器對TBHQ的檢測表現出良好的選擇性、較寬的動態檢測范圍(0.025-100 μM)以及較低的檢測限(6.7 nM)。為了驗證該傳感器的實際應用效果，研究團隊在加標的花生油和奶粉中進行了TBHQ回收實驗，結果顯示回收率極高。此外，他們還利用該傳感器成功檢測了雪花雞排、酥炸豬肉和去骨雞排等實際食品樣品中的TBHQ含量，所得結果與高效液相色譜法得出的結果一致，進一步證明了該傳感器的準確性和可靠性。
該研究成果不僅為食品中TBHQ的檢測提供了一種新的高效方法，也為電化學傳感器在食品分析領域的應用開辟了新的途徑。未來，研究團隊將繼續致力于食品安全與質量控制技術的研究，為保障人類健康貢獻更多科技力量。
【素材來源：山東農業大學】
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