基于室温合成碳点的比率荧光传感新方法用于环境及生物样品中氯硝柳胺的高灵敏检测

《Microchemical Journal》：Ultra-sensitive on-site profiling of etomidate in emerging environmental matrices via a controlled substance release simulator coupled with UPLC-HRMS

本研究针对传统碳点合成方法能耗高、条件苛刻以及氯硝柳胺检测技术复杂等问题，开发了基于过期药物转化的室温合成碳点新技术。研究人员通过肝泰敏与1,2-萘醌-4-磺酸盐的即时反应，成功制备出具有双发射特性的碳量子点（RTQHCDs），实现了对氯硝柳胺（0.1-11.0 μg/mL）的高选择性检测，检测限达0.02 μg/mL。该传感器在环境样品和生物基质中表现出优异性能，为农药残留监测提供了新方案。

　　

在环境监测和药物分析领域，氯硝柳胺（niclosamide, NCA）作为一种广谱驱虫药和农用杀虫剂，其残留检测一直面临技术挑战。传统检测方法如高效液相色谱法和伏安法需要复杂仪器和专业人员操作，而现有荧光分析法又涉及繁琐的衍生化步骤。与此同时，碳量子点（carbon dots, CDs）作为新型荧光纳米材料，其传统合成方法往往需要高温高压等苛刻条件，制约了实际应用。更值得关注的是，过期药品的处理不当会带来环境污染问题，如何实现"变废为宝"成为研究热点。

针对这些挑战，埃及曼苏尔大学药学院药物分析化学系的Shymaa M. Abd Elhaleem等研究人员在《Microchemical Journal》上发表了一项创新研究。该团队开发了一种在室温下瞬时合成碳点的新方法，并成功将其应用于氯硝柳胺的高灵敏检测。这项研究的独特之处在于将过期药物肝泰敏（heptaminol）转化为具有比率荧光传感功能的碳量子点，实现了废弃物资源化利用与高效分析技术的完美结合。

关键技术方法包括：利用1,2-萘醌-4-磺酸盐（NQS）与过期肝泰敏在室温下通过席夫碱聚合反应合成碳点；采用透射电镜、荧光光谱等技术对材料进行表征；建立基于内滤效应（IFE）和动态猝灭机制（DQM）的比率荧光传感体系；并将该方法应用于药品制剂、水样、稻米和人血浆等实际样品的检测。

材料与表征

研究人员创新性地使用过期肝泰敏作为碳源，与NQS在室温水中瞬时反应生成棕褐色溶液，通过席夫碱聚合形成蓝色荧光碳点（RTQHCDs）。表征结果显示，所得碳点具有良好水溶性、高稳定性和均匀尺寸分布，斯托克斯位移达140 nm，在470 nm处发出蓝光，量子产率为8.7%。值得注意的是，该碳点显示出激发波长无关的荧光特性，为比率传感奠定了基础。

分析条件优化

通过系统研究pH值、碳点用量和反应时间等参数，确定最佳检测条件为pH 7.4的磷酸盐缓冲体系，碳点用量200 μL，反应时间5分钟。在此条件下，碳点自身在360 nm和470 nm处呈现双发射峰，为比率检测提供了理想的内参比信号。

选择性研究

该方法对氯硝柳胺表现出卓越的选择性。当加入NCA（0.1-11.0 μg/mL）时，470 nm处荧光强度显著降低，而360 nm处信号增强，形成明显的比率响应。常见干扰物质如葡萄糖、乳酸、金属离子等对检测几乎无影响，证明了方法的高度特异性。

猝灭机制探讨

通过紫外吸收和荧光寿命分析，证实检测机制主要基于内滤效应（inner filter effect, IFE）和动态猝灭机制（dynamic quenching mechanism, DQM）。NCA的吸收光谱与碳点的激发发射光谱存在显著重叠，且荧光寿命随NCA浓度增加而缩短，支持了上述机制。

实际样品分析

在实际样品检测中，方法表现出优异的准确度和精密度。药品制剂回收率为98.0-102.0%，水样96.0-101.0%，稻米97.0-101.0%，人血浆97.0-102.0%，相对标准偏差均低于3.5%，满足痕量分析要求。

本研究成功开发了一种绿色、经济的碳点合成新策略，将过期药物转化为高性能荧光纳米材料。所构建的比率荧光传感器实现了对氯硝柳胺的快速、高灵敏检测，克服了传统方法的局限性。特别值得强调的是，该方法无需复杂仪器和衍生化步骤，在环境监测和临床检测领域展现出广阔应用前景，为纳米传感技术的发展提供了新思路。