[发明专利]一种共轭聚合物纳米粒子荧光探针、其制备方法及在有机磷农药检测中的应用

说明书

本发明提供一种共轭聚合物纳米粒子荧光探针、其制备方法及在有机磷农药检测中的应用。本发明纳米粒子荧光探针的制备方法包括步骤：将共轭聚合物PDPA的四氢呋喃溶液和苯乙烯马来酸酐共聚物(PSMA)的四氢呋喃溶液混合均匀，得到混合液；将混合液快速注入水中，充分混合均匀；在室温下不断通入惰性气体，使四氢呋喃室温自然挥发，然后经过滤得到含有共轭聚合物纳米粒子荧光探针的水溶液。本发明共轭聚合物纳米粒子荧光探针制备方法简单；所得荧光探针适用于水体环境中有机磷农药的检测，在国家标准的范围内有着良好的响应；且检测灵敏度高，对有机磷农药具有较强的检测选择性。

技术领域

本发明涉及荧光探针以及农药检测技术领域，具体涉及一种共轭聚合物纳米粒子荧光探针、其制备方法及在有机磷农药检测中的应用。

背景技术

共轭聚合物纳米粒子(CPNs)是基于共轭聚合物的纳米结构材料，其是水分散性的，并且每个纳米颗粒都含有许多发色团，所以CPNs与分子染料相比具有更高的亮度和更好的光稳定性。近年来的发展方向是将CPNs广泛应用于光电子学、光子学、生物成像、生物传感和纳米医学等各个领域。CPNs可以把共轭聚合物和纳米材料的优点结合在一起，使其既有共轭聚合物的荧光强度高、稳定性好的优势，又有纳米粒子的易制备及改性、生物相容性好的性能。CPNs对物质的检测已经在各个领域实现发展，但目前还没有将CPNs用于有机磷农药(OPs)检测的报道。

有机磷农药(OPs)是指含磷元素的有机化合物农药。“农药”根据化学成分，可分为有机氯类、有机磷类(OPs)、氨基甲酸酯类、除虫菊酯类和拟除虫菊酯类化合物五类。其中OPs化合物因其有杀虫、驱虫、除菌和除草剂功效，广泛用于农业生产过程中，来增加农作物产量并防止疾病传播。参考已有数据，有机磷类化合物约占全球农药使用总量的38％，尤其在发展中国家的使用量较高，如敌敌畏、毒死蜱、乐果等。大规模的生产和应用，也对人类赖以生存的环境造成了严重污染。某些地区的土壤和水中发现的有机磷残留物量远高于有毒水平(5-500mg/kg)，农产品上的残留也通过生物累积渗透到食物链，通过食物链的富集作用聚集到人类自身，造成有机磷中毒。有机磷中毒主要表现对胆碱酯酶的活性的抑制，少了这种酶的作用，生物体神经组织中的乙酰胆碱会积累起来，引起神经系统紊乱，严重的会造成神经麻痹，甚至死亡。另外，有研究证明OPs阻碍神经系统的发育，与癌症的发生密切相关且具有遗传性。

因此，有机磷农药的检测具有重要意义。中国专利文献CN113552107A公开了一种纤维素基碳量子点的制备及其在有机磷农药(OPs)检测领域的应用。以微晶纤维素和天冬氨酸为原料，一步水热法合成氮掺杂的蓝色荧光碳点。基于内部滤光效应(PER)，借助碱性磷酸酶(ALP)分解4-硝基苯基磷酸钠(NPP)的酶促反应，以NPP为吸收体，使碳点荧光猝灭，随着产物4-硝基苯酚(NTP)的不断产生，荧光恢复。当检测溶液中存在OPs时，会影响NPP的分解进度，使荧光恢复的水平存在不同程度的差异。通过荧光强度的变化，直观地判断出日用水或农产品中有无有机磷农药，以达到保护环境、维护身体健康的目的。但检测过程中，荧光强度相对较弱，不能直接进行肉眼可辨的检测。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种共轭聚合物纳米粒子荧光探针、其制备方法及在有机磷农药检测中的应用。本发明共轭聚合物纳米粒子荧光探针制备方法简单；所得荧光探针适用于水体环境中有机磷农药的检测，在国家标准的范围内有着良好的响应；且检测灵敏度高，对有机磷农药具有较强的检测选择性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种共轭聚合物纳米粒子荧光探针，所述纳米粒子荧光探针为苯乙烯马来酸酐共聚物(PSMA)和共轭聚合物PDPA的混合物；所述共轭聚合物PDPA具有如下所示结构：

其中，n为20-30。

根据本发明优选的，苯乙烯马来酸酐共聚物(PSMA)具有如下所示结构：