簡介
喹啉黃（Quinoline Yellow）作為一種廣泛應用于食品、藥品及化妝品領域的合成偶氮染料，雖能提升產品視覺吸引力，但存在過敏反應、兒童行為異常及潛在致癌性等健康風險，相關監(jiān)管機構已對其允許含量制定嚴格限制。
圖一 喹啉黃
應用場景
喹啉黃（C.I. 47005）是一種常用合成染料，廣泛用于飲料、糖果、烘焙食品等食品加工，在藥品中可輔助片劑識別與配方美觀化，同時也應用于化妝品及膳食補充劑中。隨著電子商務的發(fā)展，線上銷售的膳食補充劑成分與標簽常缺乏有效驗證，喹啉黃的非法或過量添加問題日益突出，給消費者健康帶來潛在威脅。
健康風險與監(jiān)管要求
喹啉黃的安全性已引發(fā)廣泛關注，研究證實其可能引發(fā)過敏反應，導致兒童多動等行為改變，甚至存在潛在致癌風險。為此，歐盟食品安全局（EFSA）等監(jiān)管機構明確規(guī)定，膠囊、片劑等固體膳食補充劑中喹啉黃含量不得超過 35 mg/kg，建立靈敏準確的檢測方法對保障合規(guī)性至關重要。
檢測
傳統(tǒng)喹啉黃檢測方法包括色譜法、光譜法及電化學方法等。色譜法與光譜法雖準確性較高，但存在樣品前處理復雜、檢測周期長、儀器成本高的缺陷；常規(guī)電化學方法則面臨檢測靈敏度不足、抗干擾能力弱等問題，難以滿足復雜基質中痕量喹啉黃的檢測需求。
硼摻雜金剛石電極（BDDE）因具有寬電位窗口、低背景電流、化學穩(wěn)定性強等優(yōu)勢，成為電化學傳感的理想基底；碳納米纖維（CNFs）具備高導電性與大比表面積，可促進電子轉移并提供豐富活性位點；氧化銦錫（ITO）納米顆粒則兼具催化活性與化學穩(wěn)定性，有望用于檢測喹啉黃。
傳感器的電化學性能與檢測機制
核心電化學特性
電化學阻抗光譜（EIS）測試顯示，BDDE/CNFs@ITO 的 Rct 僅為 117 Ω，遠低于裸 BDDE（397 Ω）與 BDDE/CNFs（212 Ω），表明復合修飾顯著提升了電子轉移效率。通過 K?[Fe (CN)?] 循環(huán)伏安測試計算，BDDE/CNFs@ITO 的 ECSA 達 0.42 cm2，是裸 BDDE（0.052 cm2）的 8 倍多，為喹啉黃氧化提供了充足活性位點。
喹啉黃檢測機制
喹啉黃在 BDDE/CNFs@ITO 表面于 0.88 V 處出現(xiàn)清晰氧化峰，相較于裸 BDDE（0.927 V）與 BDDE/CNFs（0.924 V），氧化電位顯著負移，表明復合修飾增強了電催化活性。該氧化過程為不可逆擴散控制機制，涉及 2 個電子與 1 個質子的轉移， heterogeneous 電子轉移速率常數達 5.5×10?? cm/s，確保了檢測的快速性與靈敏性。
圖二 傳感器檢測喹啉黃的性能
傳感器的分析性能與實際應用
采用方波伏安法（SWV）測試，傳感器在 1.0×10??~1.6×10?? M 濃度范圍內線性關系良好（R2=0.9987），檢測限（LOD）低至 1.3×10?? M，定量限（LOQ）為 4.3×10?? M，優(yōu)于多數已報道電化學傳感器。連續(xù) 10 次掃描的相對標準偏差（RSD）<1.0%，不同批次傳感器 RSD<2.0%，室溫儲存 15 天后峰電流下降 < 4.0%，表現(xiàn)出優(yōu)異的操作穩(wěn)定性與儲存穩(wěn)定性。在葡萄糖、多巴胺、尿酸等常見干擾物質存在下，傳感器對喹啉黃的檢測信號無顯著干擾，適用于復雜基質樣品分析。
圖三 喹啉黃定量檢測與實際樣品應用
實際樣品檢測應用
將傳感器應用于鎂膳食補充劑中喹啉黃檢測，樣品經甲醇溶解、PBS 稀釋后直接進樣分析，測得片劑中喹啉黃含量為 83.5±1.2 μg，相當于 51.5 mg/kg，超出 EFSA 規(guī)定的 35 mg/kg 限量標準。標準加入實驗回收率為 99.6%~102.1%，RSD 為 1.4%~2.5%，與紫外 - 可見光譜法檢測結果無顯著差異（t=0.31，P=0.76），驗證了方法的準確性與實用性[1]。
針對膳食補充劑等復雜基質中喹啉黃的痕量檢測需求，該傳感器通過硼摻雜金剛石電極（BDDE）修飾碳納米纖維（CNFs）和氧化銦錫（ITO）納米顆粒，顯著提升了電催化性能，實現(xiàn)了對喹啉黃的高靈敏、高選擇性檢測。其線性檢測范圍為 1.0×10??~1.6×10?? M，檢測限低至 1.3×10?? M，在膳食補充劑實際樣品檢測中回收率達 99.6%~102.1%，為食品安全領域喹啉黃的常規(guī)監(jiān)測提供了可靠技術方案。
參考文獻
[1]Taher J S ,Teker T ,Aslanoglu M .Unveiling trace quinoline yellow in dietary supplements using a BDDE/CNF/ITO nanohybrid sensor[J].Diamond & Related Materials,2025,159(PA):112911-112911.DOI:10.1016/J.DIAMOND.2025.112911.