[发明专利]伏杀磷农药的荧光比率检测法

说明书

本发明公开了一种氮掺杂型荧光碳量子点，以天然高分子糖类为碳源，加入氮源，并采用一步水热法合成。由于本发明的氮掺杂型荧光碳量子点双激发‑单发射的荧光特性，以单一的氮掺杂型荧光碳量子点为荧光团，无需外加荧光团，可实现双输出信号，建立荧光比率传感器。据此，建立了伏杀磷农药的荧光比率检测法。随着伏杀磷的加入，氮掺杂型荧光碳量子点能在1min内作出反应，具体表现为235nm处的激发峰将不断发生猝灭，而327nm处的荧光峰则基本保持不变，并以之建立标准曲线；以该标准曲线为依据，实现对样品中伏杀磷的检测。总之，本发明不需昂贵的大型仪器，操作简单，绿色环保，响应迅速，在伏杀磷的实时检测中具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于农药分析检测技术领域，尤其涉及一种伏杀磷农药的荧光比率检测法。

背景技术

有机磷农药是指含有磷酸酯或者硫代磷酸酯类农药的一类的有机化合物农药，主要用以防治植物病、虫害。由于其相对较快的环境降解速度、高效性、对植物安全和价格低廉等优点，已经广泛地替代了有机氯农药，并且从20世纪五六十年代开始向全世界广泛推用。伏杀磷是一种广谱高效的有机磷杀虫剂和除螨剂，广泛应用于粮食，果树，蔬菜及棉花中的病虫害防治。伏杀磷一旦进入体内可以结合并因此抑制乙酰胆碱酯酶活性，阻碍硫代乙酰胆碱催化水解，引起神经毒性。因此，它是一种高毒性的神经毒素，即使在较低的浓度下也会对人体机能造成损害，可以使人进入中毒状态，例如呕吐、出冷汗、精神异常，严重的情况下能够造成呼吸麻痹甚至死亡。伏杀磷在作物和环境中的残留也对哺乳动物和环境造成了显著危害：它会通过污染水体，经过食物链，由消化道、呼吸道进入而危害到人体。

目前，色谱法仍是伏杀磷检测的主流方法，包括高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱联用技术、液相色谱-质谱联用技术、超高效液相色谱-质谱/质谱联用技术等。色谱或/及其联用技术虽然可实现伏杀磷及其他有机磷农药的高通量检测，但是其设备比较昂贵，操作复杂，分析时间长且对操作人员的要求高，不利于紧急事件的实时检测。因此，开发出简单、快速、廉价的技术应用于伏杀磷的检测具有重要的意义。

荧光检测技术能够迅速、高灵敏地对目标检测物作出响应，且操作简单，价格低廉，已经受到了越来越多学者的关注。然而，常见的分析检测技术大都集中于单个信号的检测，容易受到背景信号、仪器噪音及周围环境的干扰，降低其准确度。为了克服这些缺点，比率型荧光传感器应运而生，它以两个荧光信号的比值作为输出信号，相当于为传感器引入了内标，能有效消除系统误差，提高准确度。为了获得多个荧光信号，常用的策略是引入不同的荧光团，但是外加荧光团不但增加了操作步骤和检测成本，外加的荧光团还可能会对目标检测物产生干扰或者排斥。因此，具有多个荧光信号的荧光团在比率型传感器的构建中将更具优势。尽管基于单一具有双发射性质的荧光团构建比率传感器也有报道，但已报道的荧光传感器几乎都集中在发射光谱上，基于激发光谱的荧光传感器很少报道，更不用说基于激发光谱的比率式荧光传感器了。对于这类有创新性的科学研究，将会对以后生活当中的物质检测技术提供更迅捷、更广阔的渠道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种廉价、迅捷、绿色的伏杀磷农药的荧光比率检测法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

氮掺杂型荧光碳量子点，以天然高分子糖类为碳源，加入氮源，并采用一步水热法合成；氮掺杂型荧光碳量子点具有双激发-单发射的荧光特性，当固定发射波长为400～440nm时，氮掺杂型荧光碳量子点在235nm和327nm左右各有一个激发峰。

天然高分子糖类为纤维素、木糖、纤维素二糖中的一种或多种；氮源为尿素、碳酸氢铵、二氰二胺、乙二胺、氨水中的一种或多种。

上述氮掺杂型荧光碳量子点的制备方法，以天然高分子糖类为碳源，加入氮源，在水热反应釜中加入去离子水，在高温环境下进行水热反应，冷却得到氮掺杂型荧光碳量子点粗产品；粗产品经滤膜过滤，透析袋透析得到氮掺杂型荧光碳量子点提纯产品。