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Ti₃C₂T_x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.纯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