手性电化学传感器N-CoECS的构建及其在食品酪氨酸对映体快速甄别与定量中的应用

本综述创新性地构建了基于手性氮掺杂碳点（N-CDs）与钴基纳米材料（Co@CoO）协同作用的手性电化学传感器（N-CoECS），实现了酪氨酸对映体（L/D-Tyr）的高灵敏度识别（检测限低至0.3–0.64 μM）与快速定量。该平台通过分子动力学模拟及多谱学技术揭示了立体选择性识别机制，并在乳制品中首次发现D-Tyr异常升高与食品变质的相关性，为复杂食品基质中手性识别提供了突破性策略。

　　

Highlight

本研究通过将手性氮掺杂碳点（N-CDs）与钴基纳米材料（Co@CoO）复合，构建了一种新型手性电化学传感器（N-CoECS），实现了对酪氨酸对映体（L/D-Tyr）的快速鉴别与定量检测。该传感器具有宽线性范围（1–120 μM）和低检测限（L-Tyr: 0.64 μM，D-Tyr: 0.30 μM），其手性电流比（ΔI = I_L/I_D）高达1.65，性能优于以往报道的传感器。

Morphological Characterization

通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对合成材料的形貌进行了表征。如图1A–C所示，记录了钴基结构随反应时间的演化过程。溶剂热生长20分钟后，孤立的磁性纳米颗粒聚集成直径100–200 nm的不规则六方核（图1A）。反应2小时后，这些核被诱导定向成球形结构，形成叶片状纳米片（后续内容因原文截断无法完整翻译，此处保留已翻译部分）。

Conclusion

本研究报道了一种通过将N-CDs与Co@CoO整合而合理设计与构建的高性能手性电化学传感器（N-CoECS），用于复杂食品基质中L/D-Tyr的同时立体选择性识别与定量。N-CDs与Co@CoO之间显著的协同耦合效应大幅增强了法拉第响应，为手性判别提供了异常稳健的平台。结合分子模拟计算与多种表征技术，我们深入阐释了其识别机制。该传感器表现出卓越的选择性、稳定性、重现性和可重复使用性，并成功应用于脱脂牛奶和酸奶中L/D-Tyr的检测。尤为重要的是，该传感器首次在过期食品中识别出异常升高的D-Tyr水平，表明氨基酸外消旋化与食品质量劣变之间存在潜在关联。本研究为复杂食品基质中的手性识别建立了强大平台。