Development of a pH-Responsive, SO42--loaded Fe and N co-doped carbon quantum dots-based fluorescent method for highly sensitive detection of glyphosate.
Anal Chim Acta · 2022 · 1221:340110 · PMID 35934352 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 비발암 건강영향 > 신경독성 · 식이
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
새로운 황산염 탑재 철-질 공동 도핑 탄소 양자점($\text{SO}_4^{2--}\text{CQDs}$) 기반 형광법이 감잎(탄소원)과 $(\text{NH}_4)_2\text{Fe}(\text{SO}_4)_2\cdot 6\text{H}_2\text{O}$의 용이하고 환경 친화적인 열분해를 통해 합성되었다. $\text{SMMC-7721}$ 세포를 $\text{SO}_4^{2--}\text{CQDs}$로 24시간 배양한 후, 높은 농도의 $\text{SO}_4^{2--}\text{CQDs}$에서도 95% 이상의 세포가 생존하는 것으로 나타나 우수한 생체 적합성과 낮은 독성을 보였다. 또한, 이 물질은 세포 내로 흡수되어 $365\ \text{nm}$에서 여기 시 밝은 청색 형광을 방출할 수 있었으며, 이는 적절한 세포 투과성을 나타낸다. $\text{SO}_4^{2--}\text{CQDs}$는 또한 $\text{pH}$ 변화에 대한 독특한 반응을 보여, 아세틸콜린에스터레이스($\text{AChE}$)에 의한 아세틸콜린($\text{ACh}$) 가수분해로 생성되는 아세트산의 생성을 이용하여 오염물질($\text{OPs}$) 검출에 응용되었는데, 이 과정에서 $\text{pH}$가 감소하고 $\text{SO}_4^{2--}\text{CQDs}$의 형광이 증가하였다. 그러나 글리포세이트가 $\text{AChE}$를 억제했을 때 아세트산 생성이 부족하여 형광 강도에 큰 영향을 미치지 않았다. 이 메커니즘은 글리포세이트 검출을 위한 민감한 분석법 개발의 기반이 되었다. 결과적으로 얻어진 분석법은 $0.066\ \text{ng/mL}$의 검출 한계를 가졌다. 나아가, 본 방법은 쪽파와 재배 토양 내 글리포세이트 잔류 농도, 분포 및 변화를 정밀하고 정확하게 모니터링하는 데 성공적으로 적용되었다. 따라서 제안된 방법은 식품 제품 내 $\text{OPs}$의 신뢰성 있는 분석을 가능하게 하는 다른 검출 방법들에 대한 유망한 대안이 될 것으로 기대된다.ORIGINAL ABSTRACT
A novel sulfate-loaded iron-nitrogen co-doped carbon quantum dots (SO42--CQDs)-based fluorescent method was synthesized by the facile and environmentally friendly pyrolysis of persimmon frost (carbon source) and (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O. After SMMC-7721 cells were incubated with the SO42--CQDs for 24 h, more than 95% of the cells remained viable, even at a high concentration of the SO42--CQDs, indicating excellent biocompatibility and low toxicity. In addition, it was able to be taken up by the cells to emit their bright blue fluorescence after excitation at 365 nm, indicating suitable cell permeability. The SO42--CQDs also exhibited a unique response to changes in pH, which was applied in the detection of OPs by relying on the production of acetic acid from the hydrolysis of acetylcholine (ACh) by acetylcholinesterase (AChE), which decreased the pH and engendered an increase in the fluorescence of the SO42--CQDs; however, the inhibition of AChE by glyphosate resulted in little influence on fluorescence intensity due to the lack of acetic acid produced. This mechanism was the basis for the development of a sensitive assay for the detection of glyphosate. The resulting assay had a limit of detection of 0.066 ng/mL. Furthermore, the method was successfully applied for the precise and accurate monitoring of the concentration, distribution, and variation of glyphosate residues in chives and cultivated soil. Therefore, the proposed method was anticipated to provide a promising alternative for other detection methods to enable the reliable analysis of OPs in food products.| 저자 | Peng, Z.; Zeng, M.; Wu, S.; Yan, Z.; Rui, J.; Qiu, P.; Wang, X. |
|---|---|
| 저널 | Analytica chimica acta |
| 권·호·쪽 | 1221, 340110 |
| PMID | 35934352 |
| DOI | 10.1016/j.aca.2022.340110 |
| MeSH | Acetylcholinesterase; Carbon; Fluorescent Dyes; Glycine; Hydrogen-Ion Concentration; Nitrogen; Quantum Dots; Glyphosate |