近日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院王進(jìn)平教授團(tuán)隊(duì)在分析化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Trends in Analytical Chemistry在線發(fā)表了最新綜述論文《Carbon dots based fluorescence methods for the detections of pesticides and veterinary drugs: response mechanism, selectivity improvement and application》。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院2019級(jí)碩士研究生王靜、滕修銘和王義水為共同第一作者，王進(jìn)平教授和孫曉波副教授為共同通訊作者。該期刊是目前分析化學(xué)領(lǐng)域影響因子最高的期刊，中科院大類分區(qū)1區(qū)、TOP期刊，最新影響因子為IF=12.296。

食品和環(huán)境中的農(nóng)獸藥殘留對(duì)人類健康存在潛在威脅，因此建立農(nóng)藥和獸藥殘留的有效檢測(cè)方法對(duì)于減少或避免此類殘留對(duì)人體的危害具有重要意義。GC/MS和LC/MS等傳統(tǒng)方法存在著儀器昂貴、前處理復(fù)雜等局限性，因而建立簡(jiǎn)單、靈敏、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、快速的檢測(cè)方法顯得尤為迫切。與傳統(tǒng)的熒光材料（如熒光染料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)）相比，碳點(diǎn)（carbon dots）具有水溶性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、易于合成表面修飾、成本低廉、抗光漂白能力強(qiáng)、毒性低和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)獸藥檢測(cè)領(lǐng)域具有極大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。

該研究系統(tǒng)綜述了碳點(diǎn)檢測(cè)農(nóng)藥和獸藥時(shí)產(chǎn)生熒光變化的響應(yīng)機(jī)理，選擇性提高策略以及實(shí)際樣品中的應(yīng)用。本文首次將碳點(diǎn)對(duì)農(nóng)獸藥等待測(cè)物的響應(yīng)機(jī)理歸類為直接響應(yīng)和間接響應(yīng)模式，同時(shí)對(duì)碳點(diǎn)與適配體、分子印跡、抗體和酶等特異性識(shí)別物質(zhì)相結(jié)合來提高農(nóng)藥和獸藥檢測(cè)方法選擇性的策略進(jìn)行了歸納、分析和總結(jié)。此外，文章還對(duì)基于碳點(diǎn)所構(gòu)建的各類方法用于不同農(nóng)藥和獸藥檢測(cè)中的性能進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比分析。最后，該論文客觀地闡述了碳點(diǎn)檢測(cè)農(nóng)獸藥殘留領(lǐng)域目前所存在的局限性，并對(duì)其未來的發(fā)展提出了新的展望。

相關(guān)研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的支持。

作者簡(jiǎn)介

王進(jìn)平 教授

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院

王進(jìn)平，男，1973年5月生，博士，教授，博士生導(dǎo)師

所屬學(xué)科：

應(yīng)用化學(xué)，農(nóng)藥學(xué)，植物保護(hù)

研究方向：

納米材料合成、生物成像、熒光探針及分析、生物農(nóng)藥。

教育及工作經(jīng)歷：

2011年3月－至今，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，教授；

2012年9月-2013年3月，Clemson University, USA，訪問學(xué)者；

2007年7月-2009年2月，日本早稻田大學(xué)，博士后，客員準(zhǔn)教授；

2004年7月-2011年2月，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院，副教授；

2001年9月-2004年7月，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所，理學(xué)博士。

科研與工作業(yè)績(jī)：

目前主要從事碳基熒光納米材料的合成、生物成像、熒光探針、熒光分析及生物農(nóng)藥等領(lǐng)域的科學(xué)研究工作，并取得了一系列的研究成果。主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、山東省重點(diǎn)研發(fā)、山東科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、山東省博士基金及教育部留學(xué)回國(guó)人員啟動(dòng)基金等項(xiàng)目。在Carbon、Journal of Materials Chemistry B 等期刊共發(fā)表高水平SCI論文60余篇；授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利和日本發(fā)明專利3項(xiàng)。所指導(dǎo)的研究生獲得研究生國(guó)家留學(xué)基金委公費(fèi)留學(xué)資助、國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、山東省優(yōu)秀研究生、百伯瑞研究生科技創(chuàng)新獎(jiǎng)、“布萊凱特”杯科技英才獎(jiǎng)，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)論壇一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)稱號(hào)。

Carbon dots based fluorescence methods for the detections of pesticides and veterinary drugs: Response mechanism, selectivity improvement and application

Jing Wanga1, Xiuming Tenga1, Yishui Wanga1, Shuxin Sia, Jing Jub, Wei Pana, Jinping Wanga, Xiaobo Suna, Weijun Wangc

aCollege of Chemical and Pharmaceutical Sciences, Qingdao Agricultural University, Qingdao, 266109, PR China

bLibrary, Qingdao Agricultural University, Qingdao, 266109, PR China

cDepartment of Psychology and Clinical and Research Institute on Addictions, School of Nursing, University at Buffalo, State University of New York, Buffalo, NY, USA

Abstract:

Based on the unique properties of carbon dots (CDs), a number of detection methods with high performances have been built through various strategies for different pesticides and veterinary drugs, including organophosphorus pesticides, tetracyclines, quinolones and others. The performances of these detection methods are comparable or even better than conventional approaches as detection limits of some methods can reach pg/mL level. However, these methods have not been systematically reviewed. This article aims to provide a comprehensively review on the main response mechanisms of CDs to such analytes, selectivity improvement approaches and their wide applications in the detections of pesticides and veterinary drugs in water, plant and animal foods, etc. It is our hope that this review will promote the advance of CDs applied in the detections of pesticides and veterinary drugs, and open perspectives toward the construction of new detection methods based on CDs with high sensitivity, selectivity and accuracy.

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