研究背景
由于过氧化氢具有较强的氧化、漂白和杀菌能力，经常被添加到许多水浸食品中，如牛胃、水母、鱿鱼等，以获得良好的外观和长时间的保质期。过量摄入过氧化氢会产生一些危险的影响，如呕吐、对粘膜的刺激和食道灼伤。根据美国食品和药物管理局的规定，食品中残留过氧化氢的允许水平低于0.05%(w/w)。因此，迫切需要一种快速、简便、灵敏的检测食品中过氧化氢的方法。青岛农业大学韩磊教授团队通过控制KMnO₄和L-多巴的比例，成功地合成了新型的MnO2纳米立方体。所得MnO₂纳米立方体具有较高的氧化活性，而不是氧化酶或或过氧化物活性。酶随着过氧化氢浓度的增加，oxTMB的吸光度下降。这一观察结果与其他纳米材料，特别是MnO₂纳米酶的情况截然不同。通过机理研究发现，H₂O₂与TMB对MnO₂的反应呈竞争关系。在H₂O₂存在下，MnO₂纳米立方体被消耗掉，导致TMB的氧化被抑制。在这一发现的基础上，建立了一种操作时间短、颜色稳定、检出限超低、实际样品分析准确度高的关闭比色法测定过氧化氢。这是一个基于纳米材料的关闭过氧化氢检测策略的罕见案例。通过挖掘具有不同性质的新的二氧化锰形态，不仅为过氧化氢的快速检测开辟了一条新的途径，而且促进了基于纳米酶的检测方法对底物添加的重视。这项工作也将有助于提高人们对包括纳米酶在内的纳米材料的化学活性的认识。

图1.基于MnO₂纳米立方体turn-off型H₂O₂检测示意图。(图片来源：Food Chemistry)

相关成果以" The influence of substrates addition order on colorimetric assay based on MnO₂ nanocubes: A novel turn-off H₂O₂ assay strategy in water-soak foods"为题发表在国际学术杂志Food Chemistry上。