新型電化學(xué)傳感器實現(xiàn)食品中TBHQ高靈敏高選擇性檢測
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院食品安全與質(zhì)量控制團隊在國際期刊《Food Chemistry》上發(fā)表了一項重要研究成果。該研究團隊成功開發(fā)出一種基于分子印跡凝膠(MIG)的新型電化學(xué)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(yīng)用。然而，過量攝入TBHQ可能對人體健康構(gòu)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(fā)一種靈敏且高選擇性的TBHQ檢測技術(shù)顯得尤為重要。
近年來，盡管已有多種分析技術(shù)被應(yīng)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(zhì)譜法等，但這些方法通常存在儀器昂貴、樣品預(yù)處理復(fù)雜以及分析時間長等缺點。相比之下，電化學(xué)傳感器因其反應(yīng)迅速、操作簡單且成本低廉，在食品分析中逐漸受到廣泛關(guān)注。然而，對TBHQ等分子的靈敏電化學(xué)檢測仍具有挑戰(zhàn)性，特別是在實際食品系統(tǒng)中，工作電極的電位和污垢等問題往往導(dǎo)致重現(xiàn)性差、選擇性差和靈敏度低。
為了克服這些挑戰(zhàn)，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究團隊采用了一種創(chuàng)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(lián)，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(xué)傳感器。該傳感器中的ZrO(OH)2@HCS具有優(yōu)異的電導(dǎo)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(jié)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(xiàn)出良好的選擇性、較寬的動態(tài)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(yīng)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(jié)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(jié)果與高效液相色譜法得出的結(jié)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(xué)傳感器在食品分析領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的途徑。未來，研究團隊將繼續(xù)致力于食品安全與質(zhì)量控制技術(shù)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(nóng)業(yè)大學(xué)】
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