Detection of Nicotine in Cigarette-like Products Based on the Regulation of Peroxidase-like Activity of F68-Ce-Cu

CHEN Dan; WANG Chun-qiong; ZHANG Ke; RONG Xian-fang; LONG Jie; LI Hai-yan; CAI Jie-yun; CHEN Zhi-chao; CUI Yi-fan; YANG De-zhi; YANG Ya-ling

doi:10.12452/j.fxcsxb.240602104

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Detection of Nicotine in Cigarette-like Products Based on the Regulation of Peroxidase-like Activity of F68-Ce-Cu

Scientific Papers | 更新时间：2025-03-17

- Detection of Nicotine in Cigarette-like Products Based on the Regulation of Peroxidase-like Activity of F68-Ce-Cu
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 3, Pages: 445-453(2025)
- 作者机构：
  
  1.云南省烟草质量监督检测站，云南昆明 650106
  2.北京大学材料科学与工程学院，北京 100871
  3.爱奇迹（深圳）创新科技有限公司研发工程部，广东深圳 518126
  4.昆明理工大学生命科学与技术学院，云南昆明 650500
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.240602104
  CLC： O657.3;Q554.6
- Received：02 June 2024，
  
  Revised：03 August 2024，
  
  Accepted：2024-09-09，
  
  Published：15 March 2025
- 稿件说明：
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陈丹,王春琼,张轲,荣先芳,龙杰,李海燕,蔡洁云,陈志超,崔一凡,杨德志,杨亚玲.基于F68-Ce-Cu过氧化酶活性调控检测类烟产品中尼古丁[J].分析测试学报,2025,44(03):445-453.

CHEN Dan,WANG Chun-qiong,ZHANG Ke,RONG Xian-fang,LONG Jie,LI Hai-yan,CAI Jie-yun,CHEN Zhi-chao,CUI Yi-fan,YANG De-zhi,YANG Ya-ling.Detection of Nicotine in Cigarette-like Products Based on the Regulation of Peroxidase-like Activity of F68-Ce-Cu[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(03):445-453.
陈丹,王春琼,张轲,荣先芳,龙杰,李海燕,蔡洁云,陈志超,崔一凡,杨德志,杨亚玲.基于F68-Ce-Cu过氧化酶活性调控检测类烟产品中尼古丁[J].分析测试学报,2025,44(03):445-453. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240602104.

CHEN Dan,WANG Chun-qiong,ZHANG Ke,RONG Xian-fang,LONG Jie,LI Hai-yan,CAI Jie-yun,CHEN Zhi-chao,CUI Yi-fan,YANG De-zhi,YANG Ya-ling.Detection of Nicotine in Cigarette-like Products Based on the Regulation of Peroxidase-like Activity of F68-Ce-Cu[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(03):445-453. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240602104.

摘要

研究制备了具有过氧化物酶活性的铈、铜掺杂纳米酶（F68-Ce-Cu）用于“茶烟”、“花烟”等类烟产品中尼古丁的比色分析。在H

存在下，F68-Ce-Cu可以催化无色3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB）转化为蓝色氧化型TMB（oxTMB）。研究发现尼古丁对F68-Ce-Cu过氧化物酶活性有显著增敏作用，且不会受到类烟产品中其它成分的干扰。米氏动力学研究结果发现，相较于单独Ce（

=2.04 mmol/L）或Cu（

=9.46 mmol/L）掺杂纳米酶，F68-Ce-Cu的米氏常数

显著降低（

=1.51 mmol/L），而在加入天然尼古丁之后，“F68-Ce-Cu+尼古丁”的

为0.25 mmol/L，与底物的亲和性增强了6倍。Zet

a电位测定结果表明，F68-Ce-Cu与尼古丁之间有较强的吸附作用，并能够促进产生更多的·OH和O

·-

，从而显著提高过氧化物酶活性。在0.017~0.52 mg/mL范围内，尼古丁质量浓度与654 nm处吸光度呈良好线性关系，检出限达到0.008 mg/mL。在实际类烟产品中，该方法的加标回收率为90.9%~103%，相对标准偏差为2.1%~4.6%，且与高效液相色谱法的检测结果几乎一致，表明该方法稳定性强、准确性高。

Abstract

Cerium and copper doped nanozyme（F68-Ce-Cu） with peroxidase-like activity was prepared for the colorimetric analysis of nicotine in “tea tobacco” and “flower tobacco”. In the presence of H

，F68-Ce-Cu could catalyze the conversion of colorless 3，3'，5，5'-tetramethylbenzidine（TMB） into blue oxidized TMB（oxTMB）. It had been found that nicotine has a significant sensitizing effect on the peroxidase-like activity of F68-Ce-Cu without interference from other possible components in cigarette-like products. The results of the Michaelis-Menten kinetics study showed that compared to the Ce（

=2.04 mmol/L） or Cu（

=9.46 mmol/L） based-nanozyme alone，the

of F68-Ce-Cu was significantly reduced（

=1.51 mmol/L），and the

of “F68-Ce-Cu+nicotine” system was 0.25 mmol/L，which was 6 times more strongly bound to the substrate after the addition of natural nicotine. The results of Zeta potential determination showed that there was a strong adsorption between F68-Ce-Cu and nicotine，and it could promote the production of more ·OH and O

·-

，which significantly increased the peroxidase-like activity. In the range of 0.017-0.52 mg/mL，nicotine concentration showed a good linear relationship with absorbance at 654 nm，and the detection limit reached 0.008 mg/mL. In the actual cigarette-like products，the recovery of the method was in the range of 90.9%-103%，and the relative standard deviation was in the range of 2.1%-4.6%，which was almost consistent with the detection results of high performance liquid chromatography，indicating that the method was stable a

nd accurate.

关键词

Keywords

references

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