Ultrasensitive colorimetric/fluorescence dual-mode sensing platform based on quasi-NENU-5 for specific detection of glyphosate.
Talanta · 2026 · 302:129453 · PMID 41579737 · 등급8 기타 분석법개발 · 물질과 작용기전 > 화학·물성 · 식물
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본 연구에서는 구리(Cu) 기반의 준금속유기골격체인 NENU-5 (QN-5)와 녹색 발광 탄소점(GCDs)을 활용하여 글리포세이트를 초민감하게 검출하기 위한 비색/형광 이중 모드 센서를 개발하였다. QN-5는 산소($\text{O}_2$)를 슈퍼옥사이드 라디칼 ($\cdot\text{O}_2^-$)로 촉매 변환함으로써 라카아제 활성을 모방하며, 이는 4-아미노안티피린(4-AP) 존재 하에 페놀성 기질인 2,4-다이클로로페놀(2,4-DP)을 산화시켜 특징적인 적색 퀴논 이미노($\lambda_{\text{Abs}} = 510 \text{ nm}$, QI)를 생성한다. 생성된 QI는 내부 필터 효과를 통해 GCDs의 형광을 소광시킨다. 그러나 글리포세이트와 $\text{Cu}^{2+}$ 사이의 강한 착물 형성 작용은 QN-5의 촉매 활성을 저해하여 비색 및 형광 신호를 역전시킨다. 개발된 이 이중 모드 센서는 우수한 민감도를 보여, 형광 모드에서 11 nM, 비색 모드에서 17 nM의 검출 한계를 달성하였으며 회수율은 92.50 %에서 102.85 % 범위였다. 또한 이 센서는 대두, 토양 및 하천수의 실제 시료에서도 만족스러운 선택성과 간섭 방지 능력을 나타냈다.ORIGINAL ABSTRACT
Herein, a colorimetric/fluorescence dual-mode sensor was developed for ultrasensitive detection of glyphosate, utilizing a Cu-based quasi-metal-organic framework NENU-5 (QN-5) and green-emissive carbon dots (GCDs). QN-5 mimics laccase activity by catalyzing the conversion of oxygen (O2) into superoxide radical (·O2-), which then oxidizes the phenolic substrate 2,4-dichlorophenol (2,4-DP) in the presence of 4-aminoantipyrine (4-AP) to generate a distinct red quinone imine (λAbs = 510 nm, QI). The generated QI quenches the fluorescence of GCDs via the inner filter effect. However, the strong complexation between glyphosate and Cu2+ inhibits the catalytic activity of QN-5, thereby reversing the colorimetric and fluorescence signals. The developed dual-mode sensor exhibits excellent sensitivity, achieving detection limits of 11 nM in fluorescence mode and 17 nM in colorimetric mode, with recoveries ranging from 92.50 % to 102.85 %. This sensor also exhibits satisfactory selectivity and anti-interference in real samples of soybean, soil, and river water.| 저자 | Wang, M.; Xue, F.; Chen, M.; Liu, Z.; He, Y. |
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| 저널 | Talanta |
| 권·호·쪽 | 302, 129453 |
| PMID | 41579737 |
| DOI | 10.1016/j.talanta.2026.129453 |