比色和荧光双模式农药残留传感新方法研究

农药残留污染使得食品安全获得广泛关注,发展快速准确和高灵敏的农药残留检测新方法,具有一定的理论和实际意义。利用金纳米在聚集和分散状态下,等离子吸收光谱的变化以及荧光分子罗丹明110与金纳米吸收光谱产生内滤效应,设计了比色和荧光双模式光学传感器用于农药残留的高灵敏检测。采用柠檬酸盐还原法合成直径约13 nm表面带有负电荷的金纳米粒子,在水溶液中呈分散状态,呈酒红色,溶液的最大吸收波长在520 nm处。农药分子可与金纳米通过形成Au-N或者Au-O配位键而结合,导致分散的金纳米在农药分子诱导作用下发生聚集,溶液颜色逐渐由酒红色变为蓝紫色,520 nm处的吸光度逐渐降低,根据溶液吸光度的变化即可实现农药含量的测定。溶液颜色的显著变色即便裸眼也可以观察,该检测方式具有简便、快速和成本低的优势。尽管单一的比色检测模式简单,但存在假阳性的可能。为进一步验证结果的准确性,同时提高检测的灵敏度,在金纳米溶胶中引入带正电的荧光染料罗丹明110,其吸附在带负电荷的金纳米表面,此时金纳米在溶胶仍处于良好的分散状态。由于罗丹明110的荧光光谱与金纳米的吸收光谱重叠,即二者发生了荧光的内滤效应,此时溶液的荧光强度很弱,甚至不发射荧光。一旦溶液中存在农药分子,与金纳米表面的荧光染料竞争吸附,从而诱导金纳米聚集,溶液由酒红色变为蓝紫色,同时释放到溶液中的罗丹明110分子的荧光得以恢复,根据溶液吸光度和荧光强度变化实现对目标物的比色和荧光双模式检测。以辛硫磷为模型分子,测试该传感器的各项性能,比色法和荧光法的检出限分别为15.0和4.0 nmol·L^(-1),实际样品测试结果表明,该传感器在食品安全检测中具有一定的应用潜力。