科研進(jìn)展

合肥研究院在可視化檢測(cè)農(nóng)藥殘留方面獲進(jìn)展

日期: 2023-07-31

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近期,中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所研究員蔣長(zhǎng)龍團(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(cè)方面取得新進(jìn)展。研究設(shè)計(jì)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(shí)別器,實(shí)現(xiàn)對(duì)食品和環(huán)境水體中農(nóng)藥的可視化定量檢測(cè)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》(Chemical Engineering Journal)和《ACS可持續(xù)化學(xué)與工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)上。?

氨基甲酸酯類(lèi)化合物主要用作殺蟲(chóng)劑、殺螨劑、除草劑和殺菌劑,已成為農(nóng)藥的一大類(lèi)別。有機(jī)磷農(nóng)藥主要用于防治植物病、蟲(chóng)、草害,具有揮發(fā)性強(qiáng),遇堿失效的特點(diǎn)。這兩種農(nóng)藥被廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,會(huì)在農(nóng)作物中存在不同程度的殘留。而它們?cè)谧匀唤缰薪到馑俣容^慢,農(nóng)藥殘留隨呼吸、皮膚吸收或誤食進(jìn)入體內(nèi)后,所含藥物毒素會(huì)對(duì)人體器官功能造成損傷,危害人體健康,嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)呼吸麻痹,甚至死亡。目前,國(guó)內(nèi)外用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的主要分析方法局限于酶抑制法和免疫測(cè)定等。這些方法存在成本高、操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題。因此,研究快速、低成本、特異性強(qiáng)、靈敏度高的農(nóng)藥檢測(cè)新方法具有重要意義。???

鑒于此,該團(tuán)隊(duì)基于2,??3-萘二醛(NDA)和亞硫酸鹽誘發(fā)的類(lèi)Strecker反應(yīng)原理,構(gòu)建了無(wú)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(jué)識(shí)別。CPs加入后,通過(guò)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(duì)氨基甲酸酯的快速可視化響應(yīng),檢測(cè)限(LOD)低至18.6nM,遠(yuǎn)低于國(guó)家最大殘留標(biāo)準(zhǔn)。?

此外,研究通過(guò)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(duì)硫磷(MP)的高選擇性定量檢測(cè)。在堿性條件下,MP能迅速水解生成對(duì)硝基苯酚(p-NP),??氫鍵加強(qiáng)的瞬時(shí)反應(yīng)致使碳點(diǎn)和p-NP之間的內(nèi)濾效應(yīng)猝滅綠色熒光,導(dǎo)致探針產(chǎn)生由綠到紅的靈敏熒光色度變化,檢測(cè)限低至為8.9nM。?

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和安徽省重點(diǎn)研究與開(kāi)發(fā)計(jì)劃的支持。?

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