组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
多酚（polyphenols），以愈创木酚（guaiacol）为标准/模型底物；样品基质：果汁（fruit juices）和酒精饮料（alcoholic beverages）
检测原理
该传感器以漆酶为生物识别/催化元件，以 Pt 电极为换能器。样品中的多酚（以愈创木酚为模型底物）进入环氧树脂膜孔道后，被固定漆酶催化氧化为邻醌；邻醌在 Pt 电极表面发生电化学还原并再生为多酚，形成生物电催化循环。该循环使电子持续经环氧树脂膜传递至 Pt 电极，在 0.4 V 恒电位下产生安培电流。多酚浓度越高，单位时间内酶催化氧化和电极还原循环产生的电子流越大，电流响应越强。漆酶催化氧还原为水，无需 H2O2 等共底物，简化了电极体系；环氧树脂膜提供水合通道并稳定酶活性。
检测灵敏度
LOD: 3.0 × 10^-7 M；线性范围: 5 × 10^-7–5 × 10^-5 M
效应效果
传感器在 0.1 M 醋酸缓冲液（pH 6.0）、35 °C 下 30 s 内稳定响应，LOD 为 3.0×10^-7 M，线性范围 5×10^-7–5×10^-5 M。果汁加标愈创木酚回收率为 90.00% 和 96.66%，批内/批间 CV 分别小于 1.35% 和 2.97%。无酶膜对照显示 Cu 辅助电极干扰可忽略。电极 4 °C 保存 10 个月可重复使用 200 次，保留约 60% 初始响应；与比色法测定 15 份果汁多酚 r=0.98。实际果汁多酚 0.81–1.92 mM，酒精饮料 1.9–3.0 mM，作者认为其低检测限和长寿命适合食品/饮料多酚检测。
传感器的构成
- 工作电极基底：Pt 电极，作为电子传导与信号换能器
- 固定化膜层：Araldite 环氧树脂膜（epoxy resin membrane），由环氧树脂与多胺交联剂聚合形成，固定漆酶并提供水合多孔通道
- 催化识别元件：Ganoderma sp. 漆酶（laccase），催化多酚/愈创木酚氧化
- 信号中介：邻醌（o-quinone），由愈创木酚氧化生成并在 Pt 电极还原再生，形成电子传递循环
- 参比电极：Ag/AgCl，提供稳定电位参考
- 辅助电极：Cu 线，构成三电极体系
- 检测仪器：Keithley 6517A/E 三端 electrometer/high resistance meter，用于恒电位与电流读出
中文摘要
本文报道了一种基于环氧树脂膜固定漆酶的多酚安培生物传感器。作者从灵芝属真菌 Ganoderma sp. Rckk02 中纯化漆酶，将其与 Araldite 环氧树脂及多胺交联剂混合，经聚合交联形成含酶的环氧树脂复合膜，并用 Parafilm 将其固定在 Pt 工作电极上，以 Ag/AgCl 为参比电极、Cu 线为辅助电极，在 0.1 M 醋酸缓冲液（pH 6.0）中于 0.4 V 进行恒电位安培检测。漆酶催化多酚/愈创木酚氧化生成邻醌，邻醌在 Pt 电极上还原再生，形成生物电催化电子传递循环，使电流随多酚浓度增加而增大。传感器在 35 °C 下 30 s 内达到稳定响应，检测限为 3.0×10^-7 M，线性范围为 5×10^-7–5×10^-5 M，愈创木酚加标回收率为 90.00% 和 96.66%，批内和批间变异系数分别小于 1.35% 和 2.97%。该电极在 4 °C 保存 10 个月可重复使用 200 次，并用于果汁和酒精饮料中多酚的测定，结果与标准比色法具有良好相关性。
英文摘要
A polyphenol biosensor employing epoxy resin membrane bound Ganoderma sp. laccase has been developed. The biosensor showed optimum response within 30 s, when operated at 0.4 V in 0.1 M acetate buffer, pH 6.0 and 35 °C. Detection limit of the biosensor was 3.0 x 10-7 M. Analytical recovery of added guaiacol was 96.66%. Within batch and between batch coefficients of variation were <1.35% and <2.97% respectively. The biosensor was employed for amperometric determination of polyphenols in fruit juices and alcoholic beverages. The enzyme electrode was used 200 times over a period of 10 months, when stored at 4 °C.