基于微流控纸芯片技术的食品中抗氧化维生素C与E的快速检测新方法

推荐：本研究针对传统维生素检测方法操作复杂、设备依赖性强的问题，开发了基于微流控纸芯片（μPADs）的抗氧化维生素C和E快速检测技术。通过金属离子还原-显色反应体系，实现了水溶性维生素C（Fe(III)-bathophenanthroline复合物）和脂溶性维生素E（Cu(II)-bathocuproine复合物）的线性检测（4.4–35 mg L-1和50–200 mg L-1），并成功应用于果蔬汁和坚果样本分析。该技术为食品质量控制和家庭健康监测提供了便携式解决方案。

　　

在当今食品安全与健康监测需求日益增长的背景下，传统维生素检测方法如高效液相色谱（HPLC）和酶联免疫法虽精度高，但存在设备昂贵、操作复杂等局限性。尤其对于抗氧化维生素C和E这类需区分亲水/疏水特性的营养素，现有技术难以兼顾便携性与准确性。微流控纸芯片（μPADs）因其低成本、易操作的特点成为研究热点，但此前尚未解决脂溶性维生素的稳定检测问题。

日本冈山大学的研究团队在《Talanta》发表的研究中，创新性地开发了双体系μPADs：针对维生素C采用Fe(III)-bathophenanthroline（红紫色复合物）水相显色体系，而对维生素E设计Cu(II)-bathocuproine（棕色复合物）有机相检测方案。关键技术包括：1）通过切割机制备多层滤纸芯片结构；2）优化试剂添加顺序（bathophenanthroline→缓冲液→FeCl₃）提升显色稳定性；3）采用浸渍法实现无移液器样本加载；4）结合智能手机图像分析实现现场检测。

研究结果部分：
3.1节显示维生素C检测在pH 6磷酸盐缓冲液中线性范围4.4–35 mg L^-1（LOD 3.1 mg L^-1），且能抵抗猕猴桃中蛋白酶干扰，较商业试剂盒更准确。3.3节证实维生素E在己烷中灵敏度更高（LOD 27 mg L^-1），但存在其他抗氧化物质干扰风险。3.4节应用于杏仁样本时与HPLC结果吻合（误差-5.7%），而补充剂因溶剂挥发导致高估。

讨论部分强调，该研究首次实现μPADs对脂溶性维生素E的稳定检测，突破传统纸芯片仅适用于水相分析的局限。虽然有机溶剂使用限制家庭场景应用，但为食品工业质量监控提供新工具。未来可通过开发固相萃取模块提升特异性，或整合智能手机算法优化定量精度。这项工作为多功能营养素检测设备的开发奠定基础，推动POCT技术在营养学领域的应用。