茶叶（Camellia sinensis）是一种全球广泛消费的功能性饮料，富含多酚类儿茶素化合物（Abd-ElSalam等人，2014年）。其中，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）是主要的生物活性成分，占总儿茶素的50–80%（Chaudhary等人，2022年；L. Chen等人，2020年；Cheng等人，2024年）。抗坏血酸（AA）作为一种关键的抗氧化稳定剂，能有效抑制EGCG的氧化降解并保持其结构完整性（L. Chen等人，2021年）。研究表明，AA和EGCG之间存在浓度依赖性的双向调节关系，临界浓度约为10 mmol/L（Chen等人，2014年；Dong等人，2015年）。当AA浓度低于10 mmol/L时，它可以稳定EGCG并增强其抗氧化活性（Gillis等人，2018年；H. Liu等人，2017年）。相反，EGCG会发生降解并引发促氧化效应（Louppis等人，2021年；Moretti等人，2017年；Pisoschi等人，2014年）。由于这种微妙的平衡关系，开发高灵敏度的检测技术对于茶叶的质量和安全控制至关重要（Piyasena，2025年；Rai等人，2022年；Richards等人，2021年）。传统方法（如高效液相色谱法（HPLC）虽然检测精度高，但不适合快速筛查。比色生物传感技术因其简单性和快速性而成为一种有前景的替代方案。这些方法通常依赖于辣根过氧化物酶（HRP），它催化TMB和H?O?之间的酶促反应，该反应受抗氧化剂调控（Song等人，2010年；Wang, Tang, Liu等人，2024年；Z. Wang, Wang, Wang, Wang, Liu, Wu等人，2023年）。然而，HRP的高成本和有限的稳定性限制了其商业应用。
近年来，纳米酶作为一种具有酶样催化活性的纳米材料，因其高稳定性、可调的催化性质和易于大规模生产而被视为天然酶的有希望的替代品。其中，金属有机框架（MOFs）及其衍生材料在构建高性能纳米酶方面展现出巨大潜力，这归功于它们可调节的孔结构、高比表面积和丰富的活性位点。然而，现有的基于MOF的纳米酶仍面临催化效率低和底物亲和力弱的问题，这主要是由于导电性差、活性位点可及性有限以及稳定性不足，同时它们无法有效模拟天然酶中“底物结合域”和“催化中心”之间的协同机制（He等人，2023年）。
缺陷工程是一种提高纳米酶催化性能的成熟策略。其有效性源于对材料缺陷的精确控制，以优化关键性质，如导电性和底物吸附能力（Shuang Li, Feng等人，2024年；Ruiyi等人，2025年）。例如，引入氧空位或异原子掺杂可以同时改善这两个属性。Wang等人通过缺陷工程合成了掺铜的CoS?空心纳米立方体。铜掺杂和硫空位的协同效应显著提高了材料的底物亲和力和类似过氧化物酶的活性（Wang等人，2020年）。这项研究表明，通过缺陷工程在多个性质上实现协同改进是弥合天然酶和人工酶性能差距的关键途径。
多价钒（V??/V??）被认为是构建高性能纳米酶的理想候选者，因为它具有可调节的价态、良好的生物相容性和易于引入氧空位的特点（Al-Alharbi等人，2021年；Shuaiwen Li, Chen等人，2024年；Neal等人，2024年）。然而，纯钒氧化物存在比表面积低、容易聚集以及活性位点利用率不足等局限性，这些限制了它们的实际应用（Gangadhara等人，2024年）。为了克服这些限制，将钒作为掺杂剂引入MOF材料中成为了一种有效策略。这种方法旨在结合MOFs的高比表面积和金属离子分散性以及钒的多价性、形成氧空位的倾向、优异的氧化还原能力和良好的生物相容性（H. Li, Zhao等人，2024年；X. Wang, Tang, Wan等人，2024年）。例如，He等人通过钒掺杂合成了类似花朵结构的Ni-MOF@NiV层状双氢氧化物。研究表明，Ni-MOF@NV的类似过氧化物酶的活性源于其高比表面积、Ni-MOF@NiV-LDHs中催化活性位点的增加暴露以及Ni-MOF和NiV-LDH之间的协同作用（He等人，2023年）。这种通过掺杂实现的协同效应为构建具有仿生“吸附-催化”双重功能中心的高效纳米酶提供了新的见解。然而，目前的研究通常缺乏对钒在诱导特定缺陷（如氧空位）或介导多价催化循环中作用的深入分析（Du, Weng, Xu, Zhou, Yi, Zhao等人，2024年；Si等人，2024年；Wu等人，2023年）。在这方面，我们在之前的工作中进行了初步探索。通过将钒引入Zn/Co-ZIF前体，我们成功合成了（CoZn）?V?O?/C复合材料。我们的研究发现，钒掺杂不仅诱导了锌空位的形成，还促进了高价钴物种的生成，从而显著增强了其电催化活性。
基于上述分析，本研究采用了一种直接的钒介导的缺陷工程方法，使用Co/Cu-ZIF作为前体，成功制备了Co/Cu-ZIF/V?O?纳米酶复合材料。该材料表现出出色的类似过氧化物酶的活性。酶动力学研究表明，TMB和H?O?的米氏常数分别为0.059 mM和1.62 mM，这一性能与HRP相当或更优，表明底物亲和力显著增强。同时，H?O?的最大反应速率（V??? = 80.36 × 10?? M·s?1）显著提高，进一步证实了其高的催化转化能力。基于此，我们开发了一种新型比色传感平台，用于灵敏且同时检测AA和EGCG。这项研究不仅为设计高性能纳米酶提供了新的见解，还为分析食品化学中的生物活性成分提供了实用的工具，在食品质量控制和功能性食品开发方面具有广泛应用前景。
