基于双发射荧光探针的传感阵列及其在OPs对映体检测中的应用

Chiral compounds are widely used in the fields of medicine, pesticide, food and so on. It is greatly significant to develop rapidly detection method of the enantiomers based on their different bioactivity. The detection of organophosphorus pesticides (OPs) from the chiral level in environmental science and pesticide chemistry has been paid more and more attention. Therefore, this project chooses OPs as the model compound to design and synthesize novel dual emission nanoprobe and chiral MOFs, and prepare fluorescent nanocomposite to detect the specific enantiomers by combining the sensitivity, accuracy, visualization and chiral recognition properties together. On this basis, a sensing array that can quickly detect various OPs enantiomers can be developed. Quantitative determination of residual enantiomers of OPs in environmental samples (soil, environmental water samples, etc.) can be achieved by combining with mobile terminals. This project will be expected to establish a new technology for quantitative determination of specific OPs enantiomer, to achieve the rapid and real-time determination of OPs residual from chiral level. It is meaningful for accurate evaluating the toxicity, monitoring the soil conditions, proper application of OPs, and control the destruction of the ecosystem by pesticide residues. In addition, this method is expected to be further expanded to the rapid and real-time determination of other chiral pesticides and drugs.

手性化合物广泛应用于医药、农药、食品等领域，由于对映体间的性质差异，建立快速分析检测它们的方法具有重要意义。从手性层面开展有机磷农药(OPs)在环境科学和农药化学中的研究引起了越来越多的关注。本项目选用OPs为模型化合物，拟设计、合成新型双发射纳米探针和可识别OPs特定对映体的手性MOFs，并将二者灵敏、准确、可视化及手性识别性能结合制备可快速测定OPs特定对映体的荧光纳米复合探针。在此基础上开发能快速检测多种OPs对映体的传感阵列，并与移动终端结合实现环境样品(土壤、环境水样等)及食品中残留OPs特定对映体的定量测定。研究成果将有望建立OPs特定对映体定量测定新技术，从手性层面实现OPs残留的实时、快速测定，对于更客观准确地评价其毒副作用、监测土壤状况、合理施药、控制农药残留对生态系统的破坏具有重要意义。此外，该项目所建立的方法有望进一步拓展至其它手性农药以及手性药物等的快速、实时测定。

手性化合物的检测识别在生命科学、药物化学以及医学等领域具有十分重要的意义。研究人员已经建立了多种检测手性对映体的方法，其中光学检测方法具有快捷、高效的特点，因此本项目以构建手性光学探针和识别手性化合物为基本点，在前期研究工作的基础上，设计合成了一系列手性光学纳米探针(包括量子点、硅点、碳点及其它复合体系)，并通过各种表征手段研究了它们的性质，考察了它们检测性能，并对其合成和检测机理进行研究，这些研究工作的顺利开展不仅为手性化合物的快速、高效检测提供了新的方法，而且合成及检测机理的研究也为开发新型光学纳米探针提供了理论参考；构建了多种新型的非手性光学探针(包括比率型及多模式响应型光学探针)，为目标检测物的实时、便捷检测提供了技术支持，也为开发新型的光学探针提供了理论基础；通过分子动力学模拟研究了纳米颗粒和蛋白之间的相互作用，为研究纳米材料的生物毒性、开发载药平台提供技术支持；构建了检测四环素和有机磷农药的光学传感阵列。.截止2022年12月31日，大部分研究工作还在进一步补充和完善投稿中。目前共发表SCI论文6篇，其中1篇发表在Analytical Chemistry期刊上，2篇相关工作稿件正在审稿和修改中。参加国内会议会议5次。