Novel Fluorescent Nanobiosensors for Rapid and Sensitive Detection of Organophosphorus Pesticide Residues in Angelica sinensis: A Performance Evaluation Against LC-MS.
Biosensors (Basel) · 2026 · 16 · PMID 42345867 · 등급8 기타 분석법개발 · 물질과 작용기전 > 분석법
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본 연구는 당귀(Angelica sinensis)에 잔류하는 유기인계 살충제 검출을 위해 새로운 형광 나노바이오센서와 액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC-MS)의 성능을 비교하였다. 회수율 및 상대표준편차(RSD)와 같은 주요 매개변수를 평가하여 선호되는 검출 방법을 확인하고자 하였다. 그 결과, 형광 나노바이오센서가 우수한 민감도를 보인 반면, LC-MS는 정확도와 정량 분석에서 뛰어남을 보여주었다. 포크심(phoxim)의 경우, GQDs@GSH 센서는 LOD 0.075 μmol·L⁻¹를 달성하였으며, 회수율은 97.65–100.62% (RSD < 3.35%)였다. 글리포세이트의 경우, PDOA/Cu²⁺ 센서는 LOD 1.8 nmol·L⁻¹를, AgNCs 센서는 LOD 21 nmol·L⁻¹를 달성하였으며, 회수율은 91.30–105.34% (RSD < 3.35%)였다. 본 연구의 독창성은 세 가지 측면에서 나타나며 미지의 물질에 대한 신규 합성을 주장하지는 않는다: (i) 복잡한 약용 식물 매트릭스인 당귀(Angelica sinensis) 내 유기인계 살충제 검출을 위해 기존 형광 나노센서 세 가지(GQDs@GSH, PDOA/Cu²⁺ 및 AgNCs)를 특이적으로 검증한 최초의 사례이다; (ii) 이 매트릭스에서 이러한 나노센서들을 약전 표준 LC-MS 방법과 체계적으로 비교하여 상호 보완적인 장점을 규명한 최초의 시도이다; (iii) 당귀(Angelica sinensis) 묘목에서의 식물독성 평가를 수행하여 생체 적합성과 *in planta* 이미징 잠재력을 입증한 최초의 연구이다.ORIGINAL ABSTRACT
This study compares the performance of novel fluorescent nanobiosensors and liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) for detecting organophosphorus pesticide residues in Angelica sinensis. Key parameters such as recovery rate and relative standard deviation (RSD) were evaluated to identify a preferable detection method. The results show that the fluorescent nanobiosensor offers superior sensitivity, whereas LC-MS excels in accuracy and quantitative analysis. For phoxim, the GQDs@GSH sensor achieved an LOD of 0.075 μmol·L-1, with recoveries of 97.65-100.62% (RSD < 3.35%). For glyphosate, the PDOA/Cu2+ sensor achieved an LOD of 1.8 nmol·L-1, and the AgNCs sensor achieved an LOD of 21 nmol·L-1, with recoveries of 91.30-105.34% (RSD < 3.35%). The originality of this work is threefold and does not claim de novo synthesis of unknown materials: (i) it is the first validation of three existing fluorescent nanosensors (GQDs@GSH, PDOA/Cu2+, and AgNCs) specifically for organophosphorus pesticide detection in the complex medicinal plant matrix Angelica sinensis; (ii) it provides the first systematic comparison of these nanosensors against the pharmacopeia-standard LC-MS method in this matrix, delineating their complementary advantages; (iii) it is the first assessment of their phytotoxicity in Angelica sinensis seedlings, demonstrating biocompatibility and potential for in planta imaging.| 저자 | Mu, X.; Dong, Y.; Jin, L.; Zhu, T. |
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| 저널 | Biosensors |
| 권·호·쪽 | 16(6) |
| PMID | 42345867 |
| DOI | 10.1016/j.snb.2012.11.075 |
| MeSH | Liquid Chromatography-Mass Spectrometry; Angelica sinensis; Biosensing Techniques; Pesticide Residues; Organophosphorus Compounds; Chromatography, Liquid; Limit of Detection |