A equipe do professor Jiang Changlong dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu e sintetizou duas nanossondas de fluorescência raciométricas altamente eficazes. As nanossondas foram combinadas com a função de reconhecimento de cores dos smartphones para obter a detecção visual quantitativa de pesticidas em alimentos e na água ambiental.



O estudo foi publicado no Chemical Engineering Journal e ACS Química e Engenharia Sustentável .

Compostos de carbamato e pesticidas organofosforados são amplamente utilizados na agricultura. Seus resíduos podem ser encontrados nas lavouras devido à sua lenta degradação na natureza. Esses resíduos de pesticidas podem entrar no corpo através da respiração, absorção pela pele ou ingestão, representando um sério risco ao funcionamento dos órgãos humanos e à segurança do consumidor.

Atualmente, os principais métodos analíticos para detecção de resíduos de pesticidas apresentam limitações, incluindo alto custo, operação complexa e longo tempo de processamento. Portanto, é crucial desenvolver novos métodos para detecção de pesticidas que sejam rápidos, econômicos, altamente específicos e sensíveis.

Neste estudo, os pesquisadores desenvolveram uma sonda de fluorescência livre de enzimas usando pontos quânticos de CdTe como fluorescência de fundo para a detecção visual de pesticidas carbamato (CPs). A sonda foi baseada no princípio das reações de Strecker induzidas por 2,3-naftaldeído (NDA) e sulfito.

Após a adição de CPs, ocorreu uma reação de condensação nucleofílica, resultando na formação de isoindol verde fluorescente. Esta reação causou uma mudança distinta de cor de vermelho para verde, permitindo a rápida detecção visual de carbamatos. A sonda exibiu um limite de detecção (LOD) baixo de 18,6 nM, que está abaixo do padrão nacional de resíduos máximos.

Além disso, uma sonda de fluorescência proporcional foi desenvolvida combinando pontos de carbono verdes e pontos quânticos de CdTe para a detecção quantitativa seletiva de paration metílico (MP). Sob condições alcalinas, o MP foi rapidamente hidrolisado para formar p-nitrofenol (p-NP). A interação entre os pontos de carbono e o p-NP resultou na extinção da fluorescência verde através do fortalecimento da ligação de hidrogênio, resultando em uma mudança sensível de cor de verde para vermelho. O LOD para detecção de MP foi tão baixo quanto 8,9 nM.

Este trabalho fornece uma nova estratégia para a detecção de resíduos de pesticidas carbamato e resíduos de pesticidas organofosforados, e amplia a aplicação de materiais luminescentes quimicamente sensíveis na proteção ambiental e segurança alimentar, segundo a equipe.

Mais informações: Lingling Qin et al, Uma reação semelhante a Strecker desencadeando plataforma de detecção fluorescente para monitoramento quantitativo visual e livre de enzimas de carbamatos, Chemical Engineering Journal (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.142550
Lingling Qin et al, Sensor Fluorescente Ratiométrico Baseado em Ligação de Hidrogênio Acionando o Efeito de Filtro Interno para Resíduos de Pesticidas com Monitoramento Visual e Livre de Enzimas, ACS Sustainable Chemistry &Engineering (2023). DOI:10.1021/acssuschemeng.3c00772

Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências