Phenolische Verbindungen werden häufig in den Bereichen Farbstoffe, Kosmetika und Lebensmittelantioxidantien verwendet, weisen jedoch eine hohe Toxizität, potenzielle Karzinogenität und Schwerabbaubarkeit auf. Eine schnelle und bequeme Erkennung dieser Verbindungen ist für die Umweltüberwachung, Lebensmittelsicherheit und Qualitätskontrolle von Kosmetika von großer Bedeutung. Traditionelle Nachweismethoden leiden jedoch oft unter hohen Instrumentenkosten, komplexer Probenvorbereitung und langen Nachweiszeiten. Zur Lösung dieser Probleme basiert diese Studie auf der multiplen enzymatischen Aktivität (Peroxidase-ähnlich (POD), Oxidase-ähnlich (OXD) und Laccase-ähnlich (LAC)) von kupfer-kobalt-schichtigen Doppelschicht-Hydroxid (CuCo-LDH) Nanosheets und entwickelt ein dreikanaliges kolorimetrisches Sensorsystem zur schnellen Unterscheidung und Erkennung von drei Phenol-Isomeren. Das Erkennungsprinzip des Arrays lautet: In den POD- und OXD-Kanälen kann CuCo-LDH die Oxidation von 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonsäure) (ABTS) bzw. 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin (TMB) katalysieren und grünes oxABTS sowie blaues oxTMB erzeugen; nach Zugabe von Phenol bewirken dessen Reduktionsfähigkeiten eine unterschiedliche Entfärbung der oxidierten Produkte. Im LAC-Kanal katalysiert CuCo-LDH die Oxidation von Phenol zu Chinonverbindungen, die sich anschließend mit 4-Aminoantipyrin (4-AP) zu orangen Quinoniminfarbstoffen koppeln. Aufgrund signifikanter Unterschiede in der Reduktionsfähigkeit und Kopplungsreaktivität der Phenol-Isomere zeigen die einzelnen Kanäle unterschiedliche kolorimetrische Signale, was spezifische Antwort-„Fingerabdrücke“ für verschiedene Zielverbindungen erzeugt. In Kombination mit dem linearen Diskriminanzanalyse-Algorithmus des maschinellen Lernens ermöglicht das Sensorsystem nicht nur die präzise Unterscheidung von o-, m- und p-Phenol im Konzentrationsbereich von 3 bis 100 μmol/L, sondern auch die genaue Identifikation verschiedener Konzentrationsgradienten einzelner Isomere und komplexer ternärer Mischungen. Die Validierung an realen Proben wie 377-aufhellender Serum, Haarfärbemittel und Arbutin-Creme zeigt ein gutes praktisches Potenzial. Diese Studie bietet nicht nur eine neue Strategie für die Sofort-Erkennung von Phenol-Isomeren, sondern auch eine hilfreiche Referenz für die Qualitätsüberwachung von Kosmetika und diesbezügliche Sicherheitsprüfungen.

Nanoenzym;Kolorimetrisches Sensorsystem;Phenol-Isomere;Maschinelles Lernen;Sofortige Erkennung