El equipo del profesor Jiang Changlong de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado y sintetizado dos nanosondas de fluorescencia ratiométricas altamente eficaces. Las nanosondas se combinaron con la función de reconocimiento de color de los teléfonos inteligentes para lograr una detección visual cuantitativa de pesticidas en alimentos y agua ambiental.
El estudio ha sido publicado en Chemical Engineering Journal y ACS Química e Ingeniería Sostenible .
Los compuestos de carbamato y los pesticidas organofosforados se utilizan ampliamente en la agricultura. Sus residuos se pueden encontrar en los cultivos debido a su lenta degradación en la naturaleza. Estos residuos de pesticidas pueden ingresar al cuerpo a través de la respiración, la absorción cutánea o la ingestión, lo que representa un riesgo grave para la función de los órganos humanos y la seguridad del consumidor.
Actualmente, los principales métodos analíticos para la detección de residuos de pesticidas tienen limitaciones que incluyen alto costo, operación compleja y largo tiempo de procesamiento. Por lo tanto, es crucial desarrollar nuevos métodos para la detección de pesticidas que sean rápidos, rentables, altamente específicos y sensibles.
En este estudio, los investigadores desarrollaron una sonda de fluorescencia sin enzimas utilizando puntos cuánticos de CdTe como fluorescencia de fondo para la detección visual de pesticidas carbamatos (CP). La sonda se basó en el principio de las reacciones de Strecker inducidas por 2,3-naftalaldehído (NDA) y sulfito.
Tras la adición de CP, se produjo una reacción de condensación nucleofílica, lo que resultó en la formación de isoindol verde fluorescente. Esta reacción provocó un cambio de color distinto de rojo a verde, lo que permitió una rápida detección visual de carbamatos. La sonda mostró un límite bajo de detección (LOD) de 18,6 nM, que está por debajo del estándar nacional máximo de residuos.
Además, se desarrolló una sonda de fluorescencia proporcional combinando puntos de carbono verdes y puntos cuánticos de CdTe para la detección cuantitativa selectiva de metilparatión (MP). En condiciones alcalinas, la MP se hidrolizó rápidamente para formar p-nitrofenol (p-NP). La interacción entre los puntos de carbono y p-NP dio como resultado la extinción de la fluorescencia verde mediante el fortalecimiento de los enlaces de hidrógeno, lo que resultó en un cambio de color sensible de verde a rojo. El LOD para la detección de MP fue tan bajo como 8,9 nM.
Este trabajo proporciona una nueva estrategia para la detección de residuos de pesticidas carbamatos y residuos de pesticidas organofosforados, y amplía la aplicación de materiales luminiscentes químicamente sensibles en la protección ambiental y la seguridad alimentaria, según el equipo.
Más información: Lingling Qin et al, Una reacción similar a Strecker que activa una plataforma de detección fluorescente para el monitoreo cuantitativo visual y sin enzimas de carbamatos, Chemical Engineering Journal (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.142550
Lingling Qin et al, Sensor fluorescente radiométrico basado en enlaces de hidrógeno que activan el efecto de filtro interno para el monitoreo visual y sin enzimas de residuos de pesticidas, ACS Química e ingeniería sostenibles (2023). DOI:10.1021/acssuschemeng.3c00772
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
