Microchem J：基于钼酸镍-碳纳米纤维的电化学传感器对食品基质中芦丁的灵敏选择性检测

      芦丁（Rutin，RTN）作为黄酮类化合物的典型代表，化学命名为3，3′，4′，5，7-五羟基黄酮-3-鼠李糖苷，是具有重要药用价值的生物活性物质。现代药理学研究表明，RTN具有多重药理活性，包括但不限于：心血管保护（降血压、降胆固醇、抗血栓）、抗静脉曲张，以及显著的抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗微生物、抗真菌和抗过敏等特性。这种广泛存在于植物中的黄酮类化合物，因其突出的药理活性而被广泛应用于医药和营养补充领域。然而，复杂基质中RTN的高效检测仍是当前面临的重要科学挑战。

       在新型功能材料领域，双金属氧化物因其独特的物化性质开辟了研究新方向。其中，镍氧化物（NMO）因其卓越的氧化还原活性、优异的导电性和催化性能，在电化学传感领域展现出巨大潜力。与此同时，碳纳米纤维（CNF）凭借其大比表面积、出色的机械稳定性和导电性，为传感器性能提升提供了理想平台。值得注意的是，目前尚未见NMO@CNF复合材料用于RTN电化学检测的报道。

      本研究创新性地采用声化学法成功制备了NMO@CNF纳米复合材料，并基于此开发了新型RTN电化学传感器。该研究不仅填补了NMO@CNF在RTN检测领域的研究空白，更为复杂食品基质中RTN的高灵敏度、高特异性检测提供了创新解决方案。

• 新型高性能复合材料：研究合成NMO@CNF纳米复合材料，显著增强了电化学活性、导电性和稳定性。

• 宽的线性响应范围（0.3-510 µM）、低检测限（0.015 µM)、以及良好的稳定性、抗干扰性。

图1. NMO@CNF传感器制备流程

图2. (A)XRD图谱;（B）拉曼光谱;（C）NMO@CNFXPS全谱，在含5 mM [Fe(CN)₆]^3−/4−的0.1 M KCl溶液中，修饰和维修室GCE的高分辨率（D）C1 s、（E）O 1 s、（F）Ni 2 p、（G）Mo 3d的XPS精细谱以及（H）EIS谱图。

图3.合成后样品的FE-SEM图像（A）NMO、（B-C）CNF、（D-E）NMO@CNF、（F-J）NMO@CNF的元素图谱和（K）NMO@CNF的EDX光谱。(L-O)NMO@CNF的HR-TEM图像

图4.(A)pH 7.0下不同修饰电极的CV曲线，（B）RTN的电化学氧化机理，（C）不同pH下响应峰电流的柱状图，（D）不同浓度（50 µM-200 µM）RTN的CV曲线和（E）相应的校准图

图5. (A)不同扫描速率下的CV曲线，（B）扫描速率与响应峰电流的线性关系图，（C）不同浓度RTN在NMO@CNF上的DPV曲线，（D）阴极峰电流与浓度的相应校准图，（E）传感器在与不同潜在干扰物共存的DPV曲线，（F）RTN和潜在干扰物的响应峰电流

图6. ‌RTN实际样品分析与校准曲线图：（A&B）葡萄样品，（C&D）苹果样品；（E）食品安全分析实际样品制备流程图

表1. 水果中RTN检测结果

使用声化学方法成功地合成了NMO@CNF纳米复合材料。采用XRD、FE-SEM、EDX、XPS、拉曼、HR-TEM等测试手段对材料的形貌和结构进行了表征。研究结果证实了形成结构良好且均匀的纳米复合材料，具有增强的表面性能，这对于电化学用途至关重要。该传感器在实际环境中保持出色精度和可重复性的能力，充分体现了其耐用性和可靠性。这项工作表明，NMO@CNF纳米复合材料作为一个非常优秀的电化学探针的灵敏度和选择性检测RTN。其广泛的适用性，稳定性和准确的性能使其成为未来食品安全，药物分析和临床诊断应用的有力竞争者。

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