基于SnO2 /碳点纳米酶原位生成吸收剂的抗坏血酸宽范围检测新策略

针对抗坏血酸（AA）强还原性导致检测线性范围受限的难题，研究人员开发了一种基于SnO2 /碳点（Sn-CDs）纳米酶的双信号比色传感器。通过原位生成的ox-oPD（450 nm）和DFQ（336 nm）吸收信号，实现了AA在5.62 μM至28.39 mM的宽范围检测，检测限低至0.88 μM，并在维生素C片剂和水果样品中验证了与高效液相色谱法的一致性，为复杂环境中AA的高选择性检测提供了新思路。

　　

抗坏血酸（Ascorbic Acid, AA）作为人体必需的水溶性维生素，在代谢调控和疾病预防中扮演关键角色。然而，其强还原特性导致传统检测方法（如电化学法、高效液相色谱）存在线性范围窄、抗干扰能力差等瓶颈。尤其在实际样本如果汁或生物体液中，复杂基质常干扰检测结果。更棘手的是，现有纳米酶比色法依赖单一信号（如ox-TMB），检测上限普遍低于20 μM，难以覆盖生理浓度（微摩尔至毫摩尔级）的需求。这一矛盾促使研究者探索新型信号转换机制。

针对这一挑战，济南大学的研究团队在《Microchemical Journal》发表了一项创新研究。他们利用溶剂热裂解法合成的SnO₂
/碳点（Sn-CDs）纳米酶，巧妙设计了基于邻苯二胺（oPD）的双通道比色传感系统。当AA存在时，其被氧化生成的脱氢抗坏血酸（DHA）会与oPD发生特异性席夫碱反应，产生新型吸收物质DFQ（336 nm），而传统ox-oPD信号（450 nm）则随AA浓度增加而衰减。这种双信号反向变化机制不仅拓宽了检测范围，还通过内参比提升了抗干扰能力。

研究采用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）证实Sn-CDs具有低石墨化碳核结构，电子顺磁共振（EPR）显示其通过类过氧化物酶（POD-like）途径催化H₂
O₂
产生·OH自由基。在优化反应体系中，研究人员建立了两个检测模型：基于450 nm信号的模型适用于16.54–51.62 μM范围（LOD=6.88 μM），而336 nm DFQ信号展现出更优异的5.62–131.03 μM和2.84–28.39 mM双线性区间（LOD=0.88 μM）。这种跨越三个数量级的检测能力，显著优于此前报道的Mn-CDs（0.05–2.5 μM）和Co₉
S₈
/CDs（0.5–20 μM）体系。

在机制解析部分，研究揭示了AA检测的双路径：一方面Sn-CDs催化oPD氧化为ox-oPD（450 nm），AA通过还原作用抑制该过程；另一方面AA被氧化为DHA后，与游离oPD缩合生成呋喃并喹喔啉酮衍生物DFQ（336 nm）。这种"此消彼长"的信号关系，通过紫外-可见光谱和高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）得到验证。实际样本测试中，维生素C片剂的检测回收率达97.3–103.8%，柑橘类水果检测结果与国家标准方法偏差<4.2%，证实了方法的可靠性。

该研究的突破性在于：首次将纳米酶催化产物（ox-oPD）与AA代谢产物（DHA）的次级反应转化为检测信号，突破了还原性物质检测的范围限制。DFQ信号的特异性使传感器在10倍浓度干扰物（如葡萄糖、多巴胺）存在下仍保持>90%的准确度。这种"信号转导放大"策略为其他强还原性物质的检测提供了范式，而Sn-CDs纳米酶的简易制备工艺（200℃热解2小时）更利于实际应用。未来，通过调控碳点表面官能团，或可进一步拓展其在活体检测中的应用潜力。