Китайские ученые могут определять следовые концентрации опасных инсектицидов, используя наночастицы золота для усиления их спектроскопической области отпечатков пальцев.
Инсектициды являются широко распространенными сильнодействующими химическими веществами, которые могут быть опасны для окружающей среды даже при малых концентрациях. Метилпаратион является инсектицидом, широко используемым для контроля сосущих и жующих насекомых. Несмотря на то, что есть несколько методов для его определения в образцах, таких как почва, грунтовые воды и еда, необходимо достигнуть компромисса между чувствительностью, селективностью, стоимостью и простотой использования.Жин Ванг и сотрудники из Китайской академии наук продемонстрировали быстрый, чувствительный и практичный подход для определения метилпаратиона. Они синтезировали наночастицы золота и модифицировали поверхность моно-6-тио-?-циклодекстрином используя сильное взаимодействие между золотом и серой. Циклодекстрин хорошо подходит для связывания молекул инсектицидов и удержания их в непосредственной близости от поверхности золота.
Метод определения Ванга применяет хорошо известную форму колебательной спектроскопии, называемую поверхностно-усиленной рамановской спектроскопией (SERS). SERS обнаруживает рассеянный свет от молекулы вблизи наноразмерной поверхности благородного металла. Наночастицы золота действуют как громоотводы усиливая входящие и исходящие фотоны, которые увеличивают интенсивность колебательных полос инсектицида.
Разные молекулы имеют собственные колебательные полосы с различными положениями в спектре, интенсивностями и формами, котрые называются полосами отпечатков пальцев. Это означает, что инсектицид может быть легко идентифицирован даже при следовых концентрациях. Метилпаратион связывается с модифицированными наночастицами заметно лучше, чем с немодифицированными, что делает сигнал SERS в тысячи раз более сильным.
Чувствительность метода обнаружения Ванга опирается на сильное и селективное взаимодействие между циклодекстрином и метилпаратионом. Данные молекулы взаимодействуют подобно замку и ключу: метилпаратион по размеру подходит полости сформированной циклодекстрином, комментирует Дуглас Стюарт – специалист по SERS из Университета Западной Джорджии.
