基于类过氧化物酶FeCo纳米片的比色传感器阵列用于黄酮类化合物识别研究

《Food Chemistry》：Colorimetric sensor array for flavonoids recognition based on peroxidase-like FeCo nanosheet

本研究发现二维Fe/Co纳米片（NS）具有优异类过氧化物酶（POD-like）活性，通过构建以反应时间（10/14/21 min）为传感通道的比色传感器阵列，实现了对5种黄酮类化合物的精准区分。该技术利用黄酮类化合物对Fe/Co NSs催化TMB-H2O2体系产生差异化竞争抑制效应，在652 nm处生成特征吸光度"指纹"，结合线性判别分析（LDA）机器学习算法，在食品样品中展现出卓越识别性能，为黄酮类物质快速检测提供了新策略。

　　

亮点

材料

3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）、过氧化氢（H₂O₂）、六水合硝酸钴（Co(NO₃)₂·6H₂O）、六水合三氯化铁（FeCl₃·6H₂O）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）购自Sigma-Aldrich。对苯二甲酸、乙醇、三乙胺（TEA）、芹菜素（Api）、川陈皮素（Nob）、槲皮素（Que）、姜黄素（Cur）、大黄素（Emo）以及甘氨酸（Gly）、赖氨酸（Lys）、谷氨酸（Glu）、巴马汀（Pal）、盐酸小檗碱（Ber）购自Innochem公司。实验使用超纯水。

Fe/Co NSs的表征

Fe/Co NSs采用室温搅拌法合成，以FeCl₃·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O和对苯二甲酸为原料（图1A）。扫描电镜（SEM）（图1B）、透射电镜（TEM）（图1C）和高角环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）图像显示Fe/Co NSs由众多层状纳米片组成。EDS数据（图1D）表明Co、Fe和C元素在Fe/Co NSs中均匀分布。Fe/Co NSs的XPS光谱（图1E）证实了材料中Co、Fe、C和O元素的存在。

结论

总而言之，我们通过室温搅拌法成功合成了具有优异类过氧化物酶（POD-like）活性的二维Fe/Co NSs。利用这一特性，我们通过采集Fe/Co NSs + TMB + H₂O₂ + 黄酮类化合物在三个时间点（10、14和21分钟）的吸光度值，开发了一种比色纳米酶传感器阵列。每种黄酮类化合物独特的吸光度变化（指纹）使得该传感器阵列能够有效区分五种黄酮类化合物、黄酮类混合物乃至盲样。