[发明专利]一种新型生物质碳点的绿色合成方法及在农药检测中的应用

说明书

本发明涉及一种新型生物质碳点的绿色合成方法及在农药检测中的应用，及基于本蓝光碳点的中药材山楂中硫代氨基甲酸酯类福美双农药残留的荧光传感器。该合成方法具有操作简单，绿色环保，经济快速等特点。以所合成的蓝光碳点作为荧光探针，其荧光强度能被纳米金有效降低，利用福美双可使纳米金沉降从而造成碳点荧光恢复的特性，本检测体系检测福美双残留无需繁琐的孵育条件，且仅需5分钟即可测出。经系统考察后，该检测方法在中药材山楂中适用性良好，能起到快速检测中药中福美双农药残留的目的。且本方法准确度高，灵敏性好，可推广应用于中药中福美双农药残留的快速筛查。

技术领域

本发明涉及一种中药材山楂中硫代氨基甲酸酯类福美双农药残留的检测方法，特别是涉及橘子皮衍生氮掺杂蓝光碳点的绿色合成及基于该碳点灵敏快速检测中药材山楂中福美双农药，其属于农药残留检测领域。

背景技术

二硫代氨基甲酸酯(DTC)杀虫剂被频繁地用作广谱杀菌剂，以对付400 多种病原体，全球年消费量超过35,000吨。福美双(Thiram)是一种DTC类杀菌剂，因其杀虫效率高被广泛用于农作物、蔬菜、种子和草药植物的种植过程。然而，由于福美双可以通过皮肤接触、饮用、吸入和饮食接触而产生神经病变、内分泌紊乱和致癌作用，对消费者的健康造成严重威胁。近年来，一些中药材也被发现污染DTC类农药，该状况不容小觑。但由于DTC类农药通常为痕量残留(ppm级)、具有pH敏感性，且中药材基质复杂，实际检测难度较大。欧盟对福美双的最大残留限量(MRL)规定为0.1-10mg/kg。为了满足这一严格的要求，亟需开发一种简便、可靠的分析方法，快速、准确地检测中药材中的福美双。

近年来，碳点(CDs)作为一种新型的零维碳基荧光纳米材料。碳点具有荧光特性稳定、成本低及环境友好等特点，适用于荧光传感器的构建。碳点的合成方法中，微波辅助合成无需复杂的仪器，仅需一个简单的家用微波炉即可完成碳点的合成。本方法利用微波能量在反应前体中的均匀分布可以实现尺寸可控、高纯度、高产率的CDs制备，具有快速、简便、易于操作、成本效益高、环境友好的特点。目前，已有多种物质被用作制备CDs的前体物。其中，以可持续的生物质作为碳源，凭借容易获得、环境友好度高的特点受到了越来越多的关注。由于其可调控的荧光发射、良好的生物相容性、出色的光稳定性和低毒性，作为一个优于量子点的新型材料，已在食品快速检验、环境检测、临床诊断和治疗以及毒理研究等领域展示了良好的应用前景。

发明内容

本发明旨在提供一种合成方法简单、稳定性强、反应灵敏、可有效排除中药基质的干扰的碳点的合成方法及基于此碳点的中药材基质中福美双残留检测方法。其优点在于以合成的生物质氮掺杂碳点(N-CDs)为荧光探针，以金纳米颗粒(AuNPs)为淬灭剂，将这两种新型纳米材料联合起来，建立了一个信号开-关-开的荧光传感器，起到了高效检测的目的，操作简单，价格低廉，能够规避中药复杂组分的干扰完成特定靶标检测，具有广阔的开发前景。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明采用的技术方案是：合成生物质N-CDs，以AuNPs为淬灭剂，在优化后的最佳条件下建立了基于N-CDs检测山楂中福美双农药残留的信号“开- 关-开”荧光传感器，技术路线图见图1。

(1)N-CDs的合成及表征，按照下述步骤进行：

a.N-CDs的合成：橙皮为碳前体和邻苯二胺为氮源，通过一步微波法合成所需氮掺杂碳点。

(2)N-CDs的表征，在上述优化条件下，以橙皮和邻苯二胺为碳源和氮源，采用微波辅助方法合成水溶性N-CDs，通过不同技术对其光学、形态和结构特性进行综合表征；

a.结构特征：通过透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)用来表征碳点的粒径分布、尺寸形貌、结晶程度等，时证明碳点存在的最重要的依据之一；X射线衍射仪(XRD)用来辅助表征碳点的石墨化程度和纯净度。在本工作中，使用的仪器型号为Tecnai G2F30透射电子显微镜和XRD-6000 X 射线粉末衍射仪；