基于还原氧化石墨烯/聚天冬氨酸分子印迹电聚合膜修饰电极的甘蔗汁蔗糖选择性电化学检测新方法

研究人员针对甘蔗汁等复杂基质中蔗糖(SUC)检测的选择性和灵敏度问题，开发了GCE/rGO@pAA分子印迹电化学传感器。通过还原氧化石墨烯(rGO)增强导电性，聚天冬氨酸(pAA)印迹膜实现特异性识别，该传感器在1.0×10-14至1.0×10-12 mol L-1范围内呈现优异线性，检测限达2.7×10-15 mol L-1，在甘蔗汁样品中回收率达102%-112%，为糖醇工业质量控制提供了新工具。

　　

蔗糖作为甘蔗加工的核心成分，其精准检测直接关系到糖醇工业的产品质量和经济效益。然而，传统检测方法面临复杂基质干扰大、前处理繁琐等挑战。针对这一产业痛点，来自巴西圣保罗州立基金会（State of Sao Paulo Research Foundation）的研究团队创新性地将分子印迹技术与纳米材料相结合，开发出具有分子识别能力的电化学传感器，相关成果发表在《Journal of Food Composition and Analysis》。

研究团队采用循环伏安法(CV)在还原氧化石墨烯(rGO)修饰的玻碳电极(GCE)表面电聚合天冬氨酸(pAA)印迹膜，通过扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)验证材料结构，优化检测条件后建立标准曲线。甘蔗汁样本经简单稀释后直接检测，通过加标回收实验验证准确性。

【Electrosynthesis of the GCE/rGO@pAA sensor】
通过3次CV循环(-1.5V至2.0V)成功构建印迹膜，氧化峰(1.6V)显示α-氨基的特征响应，rGO使电荷转移电阻降低87%，显著提升电子传输效率。

【Analytical performance】
传感器对SUC的线性范围跨越2个数量级(10^-14-10^-12 mol L^-1)，灵敏度达3.6×10⁷ A L mol^-1，对果糖/葡萄糖等结构类似物的选择性系数>10³，证明印迹空腔的特异性。

【Real sample analysis】
在甘蔗汁基质中，回收率102%-112%与高效液相色谱法(HPLC)结果吻合(RSD≤5%)，10分钟内完成检测，较传统方法效率提升20倍。

该研究通过rGO-pAA协同效应实现了SUC的超灵敏检测，分子印迹技术有效解决了复杂基质干扰难题。传感器制作成本低于5美元/片，可重复使用20次以上，为糖厂在线质量控制提供了经济高效的解决方案。特别值得注意的是，该方法将检测限推进至10^-15 mol L^-1量级，较现有电化学传感器提升3个数量级，其设计思路可拓展至其他二糖检测领域。State of Sao Paulo Research Foundation的Nelson Ramos Stradiotto团队强调，该技术已申请巴西专利，下一步将开展工业化应用测试。