Sen. & Act. B Chem. :基于MXene/氨基碳纳米管的多层多孔分子印迹传感器,用于漆黄素的高灵敏度和选择性检测
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详细介绍

基于MXene/氨基碳纳米管的多层多孔分子印迹传感器,用于漆黄素的高灵敏度和选择性检测

漆黄素是植物中广泛分布的一种黄酮类物质,具有抗氧化、抗衰老、抗炎、抗菌等生理活性。漆黄素因其强抗氧化特性而引起广泛关注,在临床化学和人体健康中得到广泛应用。因此,准确、灵敏地检测漆黄素具有十分重要的意义。目前,高效液相色谱(HPLC)被广泛应用于漆黄素的检测。该方法高效可靠,但操作仪器昂贵,程序复杂。相比之下,电分析技术具有响应速度快、成本低、操作方便、操作时间短等优点。此外,还验证了电极材料和结构对实现高检测灵敏度起着重要作用。不仅关于漆黄素的电化学检测的报道很少,而且这些传感器的灵敏度仍然需要提高。因此,开发新型电化学传感基底势在必行。

近期,江西农业大学的卢丽敏教授在国际知名学术期刊Sensors and Actuators B: Chemical上发表一篇题目为:Hierarchical porous MXene/amino carbon nanotubes-based molecular imprinting sensor for highly sensitive and selective sensing of fisetin的研究论文,在这项工作中,展示了带负电荷的Ti3C2Tx薄片和带正电荷的NH2-CNTs的自组装制备MXene/NH2-CNTs的过程,并将其与分子印迹聚合物(MIP)偶联,制作了一种检测漆黄素的新型电化学传感器。制备的MIP层对漆黄素传感器具有超特异性。MXene与NH2-CNTs具有协同的快速电子转移能力、较大的电化学面积和良好的催化活性,有助于放大电化学信号,从而提高传感器的灵敏度。利用微分脉冲伏安法(DPV),电化学传感器在0.003 μmolL-1 到 20.0 μmol L-1之间呈现出较宽的线性浓度范围,以及1.0nmol L-1低检测极限(LOD)。此外,MIP/MXene/NH2-CNTs传感器具有良好的稳定性和重复性,并成功用于黄栌叶片样品中漆黄素的检测。



方案1. MIP/MXene/NH2-CNTs/GCE的制备及印迹腔内的吸附机制示意图。


 


图1. 不同样品的SEM图



图2. 不同样品的XPS分析。




图3.MXene以及MXene/NH2-CNTs XRD分析。



图4.材料电化学性能分析。



图5.不同条件对电流响应的影响。



图6.不同扫描速率表征。



方案2.漆黄素的电化学氧化反应机理。



图7.不同漆黄素浓度在MIP/MXene/NH2-CNTs/GCE中的DPV。



图8.传感稳定性表征



图9. MIP/MXene/NH2-CNTs/GCE和HPLC的性能比较。 

     综上所述,本文以MXene/NH2-CNTs为基材,制备了一种高灵敏度、高选择性的分子印迹传感器。漆黄素分子的MIP层空腔网络可以同时识别和量化漆黄素,保证了漆黄素的高选择性。多层多孔MXene/NH2-CNTs复合材料有效地提供了大的电化学面积和优良的电导率。MXene/NH2-CNTs与MIP的结合对漆黄素的电催化氧化具有良好的协同作用。基于这些优点,得到的MIP/MXene/NH2-CNTs/GCE对漆黄素的分析性能较高,LOD为1.0 nmol L−1。此外,该修饰电极还成功地应用于黄栌叶片中的漆黄素的检测,回收率良好。该方法为测定黄酮类化合物提供了一种简便、低成本、选择性、灵敏的新方法。因此,该传感器可以很容易地扩展到其他中药的检测中。

 

文献链接:

https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.127815.

信息来源:MXene Frontie

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