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
亚硫酸盐（sulfite）；样品基质：果汁（fruit juices）和酒精饮料（alcoholic beverages）
检测原理
在pH 7.0、35 °C、0.6 V工作电位下，亚硫酸盐氧化酶（SOx）催化亚硫酸盐（sulfite）与氧气和水反应生成硫酸盐和过氧化氢（H2O2）。生成的H2O2在AuNPs/CHIT/cMWCNTs/PANI复合修饰电极表面发生电催化氧化，释放电子并产生安培电流。由于H2O2生成量与亚硫酸盐浓度成正比，电流信号随被测物浓度增加而增大，在0.75–400 μM范围内呈线性。AuNPs、cMWCNTs和PANI提供高导电通道并增大电活性面积，促进电子转移；CHIT与cMWCNTs羧基通过酰胺键共价固定SOx，提高稳定性。
检测灵敏度
LOD: 0.5 μM (S/N=3)；线性范围: 0.75–400 μM
效应效果
该传感器响应时间3 s，抗干扰性较好：谷氨酰胺、葡萄糖、柠檬酸、果糖、半胱氨酸和抗坏血酸引起电流下降分别为6.13%、5.76%、5.26%、4.21%、3.76%和2.35%。酒样加标回收率为95.40%–97.56%，批内和批间CV分别为2.2%和4.3%。与DTNB法测定15个饮料样品的相关系数r=0.96。4 °C保存3个月、使用300次后活性损失30%，稳定性优于多数报道。线性范围优于聚酪胺铂化玻璃碳电极（2–300 μM）和聚苯胺磺酸（1–60 μM）。作者认为其可用于果汁和酒精饮料中亚硫酸盐的快速、准确检测。
传感器的构成
- 基底电极：金电极（Au electrode），抛光后作为工作电极基底与电子传导载体。
- 导电复合层：羧基化多壁碳纳米管（cMWCNTs）/聚苯胺（PANI）复合膜，循环伏安电沉积于Au表面，提供导电通道、吸附位点和羧基。
- 纳米固定层：金纳米颗粒（AuNPs）/壳聚糖（CHIT）复合膜，吸附于cMWCNTs/PANI表面，增强导电性、比表面积和酶固定能力。
- 识别元件：亚硫酸盐氧化酶（SOx），共价固定于修饰电极表面，催化亚硫酸盐氧化为硫酸盐并生成H2O2。
- 参比电极：Ag/AgCl（饱和KCl），提供稳定电位基准。
- 辅助电极：Pt导线，完成三电极电流回路。
中文摘要
本研究从Syzygium cumini（Jamun）叶片中纯化亚硫酸盐氧化酶（SOx），并将其共价固定于电沉积在金电极表面的金纳米颗粒（AuNPs）/壳聚糖（CHIT）/羧基化多壁碳纳米管（cMWCNTs）/聚苯胺（PANI）复合膜上，构建了新型高灵敏亚硫酸盐生物传感器。该传感器以SOx/AuNPs/CHIT/cMWCNTs/PANI/Au修饰电极作为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝为辅助电极。固定前后采用傅里叶变换红外光谱、循环伏安、扫描电镜和电化学阻抗谱对修饰电极进行表征。在0.1 M磷酸盐缓冲液（pH 7.0）、35 °C和50 mV s−1条件下，传感器3 s内达到最佳响应。其线性范围为0.75–400 μM，检出限为0.5 μM（S/N=3）。该传感器用于果汁和酒精饮料中亚硫酸盐含量的测定；4 °C保存下可连续使用300次，持续约三个月。
英文摘要
A sulfite oxidase (SOx) purified from leaves of Syzygium cumini (Jamun) was immobilized covalently onto a gold nanoparticles (AuNPs)/chitosan (CHIT)/carboxylated multiwalled carbon nanotubes (cMWCNTs)/polyaniline (PANI) composite that was electrodeposited onto the surface of a gold (Au) electrode. A novel and highly sensitive sulfite biosensor was developed that used this enzyme electrode (SOx/AuNPs/CHIT/cMWCNT/PANI/Au) as the working electrode, Ag/AgCl as the standard electrode, and Pt wire as the auxiliary electrode. The modified electrode was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, cyclic voltammetry (CV), scanning electron microscopy (SEM), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) before and after the immobilization of the SOx. The sensor produced its optimum response within 3 s when operated at 50 mVs(-1) in 0.1 M phosphate buffer, pH 7.0, and at 35 °C. The linear range and detection limit of the sensor were 0.75-400 μM and 0.5 μM (S/N = 3), respectively. The biosensor was employed to determine sulfite levels in fruit juices and alcoholic beverages. The enzyme electrode was used 300 times over a period of three months when stored at 4 °C.