"Off-on" fluorescence probe based on green emissive carbon dots for the determination of Cu2+ ions and glyphosate and development of a smart sensing film for vegetable packaging.
Mikrochim Acta · 2022 · 189:131 · PMID 35239060 · 등급8 기타 분석법개발 · 농업과 정책 > 기타·종설
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탄소점(CD)을 기반으로 한 초민감성 글리포세이트 나노센서가 우수한 장파장 방출(530 nm), 높은 양자 수율(41.3%), 그리고 인상적인 검출 한계(0.8 ng·mL⁻¹)를 갖도록 성공적으로 개발되었다. 이는 CD 기반 형광 분석을 통해 달성된 글리포세이트 검출 중 가장 낮은 값이다. 이 센서는 별도의 전구체인 1,4-디하이드록시아 Anthraquinone으로부터 유래하였으며, $\text{Cu}^{2+}$가 동적 소광제(quencher)로 작용하고 글리포세이트가 형광 복원제(restorer)로 작용하는 "off-on" 형광 분석에 기반을 두었다 (여기 파장 460 nm). 이 센서는 50–1300 ng·mL⁻¹의 넓은 검출 범위와 93.3에서 110.0% 사이의 첨가 회수율로 글리포세이트의 미량 검출이 가능하다. 심층 탐색을 통해 (1) CD의 형광이 탄소 코어에서 유래하였으며, (2) 그래파이트성 탄소와 질소로 구성된 큰 $\text{sp}^2$ 공액 영역이 장파장 방출에 기여하고, (3) CD가 $\text{Cu}^{2+}$와 인상적인 결합 상호작용을 하여 글리포세이트 검출에 높은 민감도를 부여함을 확인하였다. 이 나노센서는 또한 이중 모드 시각 센서 및 채소 표면의 글리포세이트를 식별할 수 있는 스마트 감지 멤브레드로도 사용되어 우수한 실용적 적용 가능성을 보여주었다. G-CDs의 합성 방법과 글리포세이트에 대한 검출 메커니즘.ORIGINAL ABSTRACT
An ultra-sensitive glyphosate nanosensor, based on carbon dots (CDs), was successfully developed with excellent long-wavelength emission (530 nm), a high quantum yield (41.3%), and an impressive detection limit (0.8 ng·mL-1). This is the lowest value for glyphosate detection achieved by CD-based fluorescence analysis. The sensor was derived from a separate precursor, 1,4-dihydroxyanthraquinone, and was based on the "off-on" fluorescence analysis, where Cu2+ acts as a dynamic quencher and glyphosate as a fluorescence restorer (excitation wavelength 460 nm). Trace detection of glyphosate is possible with a wide detection range of 50-1300 ng·mL-1 and spiked recoveries between 93.3 and 110.0%. Exploration in depth confirmed that (1) the fluorescence of CDs was derived from the carbon core, (2) the large sp2 conjugated domain consisting of graphitic carbon and nitrogen contributed to the long-wavelength emission, and (3) CDs had an impressive binding interaction with Cu2+, which endow high sensitivity to glyphosate detection. The nanosensor has also be used as a dual-mode visual sensor and a smart sensing membrane that can identify glyphosate on the surface of vegetables, thus showing good practical applicability. Synthetic methods of G-CDs and its detection mechanisms for glyphosate.| 저자 | Wu, J.; Chen, X.; Zhang, Z.; Zhang, J. |
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| 저널 | Mikrochimica acta |
| 권·호·쪽 | 189(3), 131 |
| PMID | 35239060 |
| DOI | 10.1039/c8nr03352h |
| MeSH | Carbon; Fluorescent Dyes; Glycine; Ions; Quantum Dots; Spectrometry, Fluorescence; Vegetables; Glyphosate |