基于黄蓍胶固定化柠檬酸修饰银纳米颗粒的绿色比色传感器检测果蔬及水体中痕量马拉硫磷

为解决农产品和环境水体中有机磷农药残留检测难题，Shahid Chamran大学团队开发了一种新型绿色比色传感器。研究利用黄蓍胶(TG)固定化柠檬酸修饰银纳米颗粒(AgNPs-TG@Citrate)，实现对马拉硫磷(1-150 μg L-1)的高灵敏度检测(LOD=0.37 μg L-1)，为食品安全监测提供简便经济的解决方案。

　　

在现代农业生产中，有机磷农药(Organophosphorus pesticides, OPs)的广泛使用带来显著的食品安全隐患。作为典型OPs的马拉硫磷(Malathion)，其高水溶性和神经毒性特征使其易通过食物链富集，抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)活性，导致人体出现肌肉痉挛、呕吐甚至死亡等严重症状。尽管现有检测技术如气相色谱(GC)和酶联免疫吸附试验(ELISA)具有较高准确性，但其复杂的操作流程和高昂成本限制了现场应用需求。

针对这一技术瓶颈，伊朗Shahid Chamran University的研究团队在《Journal of Food Composition and Analysis》发表创新成果，开发了基于黄蓍胶(Tragacanth gum, TG)固定化银纳米颗粒的绿色比色传感器。该研究利用TG兼具还原剂和稳定剂的双重功能，与柠檬酸协同制备出高稳定性AgNPs-TG@Citrate纳米材料，通过紫外-可见分光光度法(UV-Vis)实现了对果蔬及水体中痕量马拉硫磷的快速可视化检测。

关键技术方法包括：1) 采用TG绿色合成法制备银纳米颗粒；2) 通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征纳米材料；3) 优化pH值(3.0)、NaCl浓度(0.5 mol L^-1)等检测条件；4) 建立402 nm波长下的吸光度-浓度线性模型；5) 实际样本(苹果、蔬菜、水体)的加标回收验证。

【Sensing System performance】

研究发现AgNPs-TG@Citrate在402 nm处的特征吸收峰强度与马拉硫磷浓度(1-150 μg L^-1)呈负相关，检测限低至0.37 μg L^-1。TG中的半乳糖醛酸等组分通过氢键作用特异性捕获马拉硫磷分子，引发纳米颗粒聚集导致吸光度下降。10 μg L^-1和150 μg L^-1浓度下的相对标准偏差(RSD)分别为4.6%和2.6%，显示良好重复性。

【Conclusions】

该研究开创性地将TG生物聚合物与纳米技术结合，建立的检测方法具有三大优势：1) 合成过程避免使用传统有毒还原剂如硼氢化钠；2) 检测时间缩短至15分钟内；3) 对实际样本的回收率达92-107%。Neda Lotfizadeh和Nahid Pourreza团队的工作为食品安全现场检测提供了新思路，其环保特性符合绿色化学发展理念，特别适用于发展中国家农产品质量监控。研究不仅解决了传统方法操作复杂的问题，其0.37 μg L^-1的检测灵敏度也显著低于欧盟规定的0.01 mg kg^-1农药残留标准，具有重要的公共卫生应用价值。