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英文标题：Electrochemical sensing of rutin using MoS₂@f-CB nanocomposite: a facile strategy for enhanced sensitivity and selectivity toward real-time detection in natural food samples
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.151400
成果简介
芦丁（RT）是槐米、槐花、荞麦、银杏叶等中药材及药用植物中的核心黄酮类活性成分，具有抗氧化、抗炎、改善血管通透性等药理作用，其含量是药材品质评价、炮制加工和制剂质控的关键指标。然而，药材基质中多酚、糖类、色素及共存黄酮结构相似、氧化电位重叠，传统HPLC、UV-Vis等方法虽准确，却依赖昂贵仪器和繁琐前处理，难以满足产地快检、市场抽检和现场质控需求。电化学传感虽成本低、响应快，却受食品基质中结构相似多酚、糖类和离子的干扰。材料层面，原始炭黑疏水易团聚，酸氧化可引入羧基提升分散性，但过度氧化会破坏导电网络；MoS₂活性位点丰富，却因层间弱范德华力导致电子传输受阻。基于此，本研究将羧基功能化炭黑（f-CB）与MoS₂复合，构建MoS₂@f-CB修饰电极：f-CB提供连续电子传输通道，MoS₂提供RT吸附与氧化活性位点；RT在电极表面经双电子/双质子氧化为邻醌，产生可测电流。本研究旨在建立高灵敏、高选择性的RT电化学传感平台，为天然食品样品中RT的实时定量检测提供可行方案。
研究亮点
MoS₂@f-CB协同界面：酸氧化f-CB引入羧基，增强水分散性并与MoS₂形成紧密界面耦合；f-CB构建连续电子传输网络，MoS₂提供丰富电活性位点，Rct降至156 Ω，ECSA达0.895 cm²/g。
宽线性范围与低检测限：传感器对RT的线性范围为0.02–8808 μM，LOD为0.42 μM，灵敏度0.02 μA μM⁻¹ cm⁻²；在共存多酚、糖、有机酸和离子干扰下仍保持高选择性。
实际食品样品验证：葡萄汁、绿茶和蜂蜜中回收率96.10%–99.50%，RSD 1.31%–1.96%，与HPLC结果一致；稳定性、重复性和重现性RSD均≤2.8%。
图文解析
示意图1 MoS₂@f-CB复合材料的制备及其用于食品样品中RT检测的应用示意图。
图1. f-CB、MoS₂和MoS₂@f-CB纳米复合材料的光谱与结构分析：（a）FTIR光谱；（b）XRD图谱；（c）MoS₂晶体结构；（d）MoS₂@f-CB纳米复合材料的XPS宽扫描谱；（e–h）Mo、S、C和O物种的高分辨XPS信号。
图2. 形貌图像：（a）MoS₂；（b）f-CB；（c）MoS₂@f-CB复合材料；（d）MoS₂@f-CB复合材料的EDX谱；（e–h）Mo、S、C和O的相应元素分布图。
图3. MoS₂@f-CB复合材料的HR-TEM分析：（a）MoS₂片层；（b）f-CB纳米颗粒；（c、d）MoS₂@f-CB纳米复合材料；（e）f-CB的晶格条纹；（f）MoS₂的晶格条纹；（g）MoS₂@f-CB复合材料的晶格条纹；（h、i）MoS₂的SAED图案。
图4. 裸电极和修饰GCE的电化学表征：（a）在KCl/Fe(CN)₆³⁻/⁴⁻溶液中记录的Nyquist图；（b）相同条件下记录的CV曲线；（c）峰电流响应比较；（d）MoS₂:f-CB比例对电化学响应的影响；（e）MoS₂@f-CB/GCE在不同扫描速率下的CV曲线；（f）峰电流与扫描速率平方根的线性图（n=3）。
图5. 裸电极和修饰电极上RT的电化学响应：（a）在含100 μM RT的PBS（pH 5.0）中记录的CV曲线；（b）修饰电极上获得的阳极峰电流比较；（c）MoS₂@f-CB/GCE在不同扫描速率下记录的CV响应；（d）峰电流与扫描速率之间的相应线性关系；（e）不同RT浓度下获得的CV响应；（f）相应的校准曲线，显示阳极峰电流与RT浓度之间的线性关系（n=3）。
图6.MoS₂@f-CB/GCE用于RT测定的电化学研究：（a）不同pH值（3–11）下的CV响应；（b）相应的峰电流图；（c）不同施加电位下的安培响应；（d）f-CB与MoS₂之间的界面耦合；（e）RT的推测电化学氧化途径；（f）不同施加电位下安培响应的校准图；（g）不同RT浓度（0.02–8808 μM）下的安培响应和校准曲线；（h）相应的线性校准图；（i）潜在干扰物种的选择性研究；（j）相应的电流响应图（n=3）。
图7. MoS₂@f-CB/GCE传感器在真实食品样品中测定RT的电化学响应：（a–c）分别为葡萄汁、绿茶和蜂蜜中记录的安培图；（d）五天稳定性评估的CV曲线；（e）使用100 μM RT进行重复性评估的CV曲线；（f）由五个独立制备电极获得的用于重现性评估的CV曲线；（g–i）分别为稳定性、重复性和重现性的相应柱状图（n=3）。
研究结论
本研究成功制备MoS₂@f-CB纳米复合材料并构建了RT电化学传感器。EIS显示修饰电极的电荷转移电阻从裸GCE的675 Ω降至156 Ω，CV峰电流达79.69 μA，电化学活性面积提升至0.895 cm²/g。在优化条件（pH 5.0，施加电位0.43 V）下，传感器对RT的检测限为0.42 μM，线性范围0.02–8808 μM，灵敏度0.02 μA μM⁻¹ cm⁻²。葡萄汁、绿茶和蜂蜜实际样品中回收率为96.10%–99.50%，RSD为1.31%–1.96%，与HPLC结果一致；稳定性、重复性和重现性RSD分别为1.8%、2.4%和2.8%。该传感器为复杂食品基质中RT的快速、灵敏检测提供了可行平台。
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