IT之家 7 月 24 日消息，IT之家從中國科學(xué)院合肥科學(xué)物質(zhì)研究院官網(wǎng)獲悉，該院固體所蔣長龍研究員團(tuán)隊(duì)在氨基甲酸酯農(nóng)藥和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析檢測方面取得新進(jìn)展，設(shè)計制備了兩種高效的比率熒光納米探針，并結(jié)合智能手機(jī)的顏色識別器，實(shí)現(xiàn)對食品和環(huán)境水體中農(nóng)藥的可視化定量檢測。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》和《ACS 可持續(xù)發(fā)展化學(xué)與工程學(xué)研究》上。
氨基甲酸酯類化合物主要用作殺蟲劑、殺螨劑、除草劑和殺菌劑，已成為農(nóng)藥的一大類別。有機(jī)磷農(nóng)藥主要用于防治植物病、蟲、草害，其揮發(fā)性強(qiáng)，遇堿失效。這兩種農(nóng)藥廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在農(nóng)作物中會存在不同程度的殘留。但它們在自然界中降解速度較慢，其殘留隨呼吸、皮膚吸收或誤食進(jìn)入體后，藥物毒素會對人體器官功能受損，嚴(yán)重者會出現(xiàn)呼吸麻痹，甚至死亡，危害人體健康。目前，國內(nèi)外用于農(nóng)藥殘留檢測的主要分析方法仍然局限于酶抑制法和免疫測定等，這些方法通常存在成本高、操作復(fù)雜、耗時長等問題。因此，發(fā)展快速、低成本、特異性強(qiáng)、靈敏度高的農(nóng)藥檢測新方法具有非常重要的意義。
鑒于此，研究人員基于 2, 3-萘二醛 (NDA) 和亞硫酸鹽誘發(fā)的類 Strecker 反應(yīng)原理，構(gòu)建了一種無酶比率熒光探針，以 CdTe 量子點(diǎn) (CdTe QD) 作為背景熒光，用于氨基甲酸酯農(nóng)藥 (CPs) 的全譜視覺識別。CPs 加入后，通過親核縮合反應(yīng)產(chǎn)生綠色熒光的異吲哚，該熒光探針出現(xiàn)了從紅色到綠色的明顯顏色變化，實(shí)現(xiàn)對氨基甲酸酯的快速可視化響應(yīng)，檢測限 (LOD) 低至 18.6 nM，遠(yuǎn)低于國家最大殘留標(biāo)準(zhǔn)。
此外，通過集成綠色碳點(diǎn)和 CdTe 量子點(diǎn) (CdTe QD) 構(gòu)建了比率熒光探針，用于甲基對硫磷 (MP) 的高選擇性定量檢測。在堿性條件下，MP 能迅速水解生成對硝基苯酚 (p-NP)， 氫鍵加強(qiáng)的瞬時反應(yīng)導(dǎo)致碳點(diǎn)和 p-NP 之間的內(nèi)濾效應(yīng)猝滅綠色熒光，從而導(dǎo)致探針產(chǎn)生由綠到紅的靈敏熒光色度變化，檢測限低至為 8.9 nM。
上述工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和安徽省重點(diǎn)研究與開發(fā)計劃的支持。
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