量子点是一种纳米粒子, 其三维尺寸受限于1~100 nm范围内，主要是由Ⅱ~Ⅵ族或Ⅲ~Ⅴ族元素组成的半导体纳米材料，又称零维材料或纳米晶^[1]。量子点因其特殊的结构而具有独特的物理化学性质和光学特性^[2]，近些年作为一类新兴的荧光探针材料被应用到化学和生物分析、医学诊断等领域，成为研究热点和焦点^[3-6]。目前，已有的一些研究报道以量子点作为荧光探针用于食品中重金属、兽药及农药残留检测，如：陈帼敏等^[6]利用手性化合物D-青霉胺和L-半胱氨酸包覆CdSe量子点, 发现Hg²⁺能显著猝灭量子点的荧光强度，检测限低至40 mg/L；CAI等^[7]构建了超灵敏检测Pb²⁺的L-谷胱甘肽包覆ZnSe量子点，发现Pb²⁺的检出限可低至0.147 mg/L；CHEN等^[8]基于Zn²⁺对用L-半胱氨酸修饰的量子点具有荧光增敏作用，建立了用量子点检测Zn²⁺的新方法。这些研究表明，用量子点作为荧光探针检测重金属离子可明显提高其检测灵敏度，且表现出对某些离子的特异性。侯明等^[9]以巯基乙酸(thioglycolic acid, TGA)为稳定剂合成了CdTe/CdS量子点，建立了牛奶样品中微量司帕沙星(sparfloxacin, SPFX)残留检测的新方法，检出限低至0.013 99 mg/L。LI等^[10]合成了对聚乙烯比咯烷酮(polyvinyl pyrrolidine, PVP)稳定的CdS量子点，并在量子点表面进行偶联，建立了农作物中敌百虫残留的快速检测方法，检测限低至0.012 mg/L。可见，利用量子点作为荧光探针分析影响食品安全的待分析物具有灵敏度高、选择性好、响应时间短、投入少等优点，应用前景广。

孔雀石绿(malachite green, MG)是一种绿色的带有金属光泽的结晶体(结构式见图 1)，易溶于水。由于其具有很好的抗菌效果，且价格低廉，常被作为杀虫剂和杀菌剂违规应用于水产养殖业中。孔雀石绿具有潜在的致癌作用^[11]，2002年，中国《食品动物禁用的兽药及其化合物清单》中被明确列入^[12]。在中国《无公害食品水产品中渔药残留限量》 (NY 5070—2002) 中也明确指出孔雀石绿为不得检出^[13]，但实际上，在水产品养殖中还不时能检测到违规添加的孔雀石绿残留。目前，已报道的孔雀石绿残留检测方法主要有高效液相色谱法（high performance liquid chromatography, HPLC) ^[14]、表面增强拉曼散射光谱法（surface enhanced Raman scattering, SERS) ^[15]、液质联用法^[16]、紫外光谱法（ultraviolet spectrum, UV)^[17]、荧光光谱法^[18-19]等，这些检测方法或灵敏度不高，或单个样品上机检测时间较长，或仪器昂贵，或操作复杂，不易在基层得到应用与推广；而量子点荧光探针法残留检测技术具有解决孔雀石绿残留检测现实需求的潜力，但目前利用量子点检测孔雀石绿的方法还鲜有报道。

图1(Figure 1)

图1 孔雀石绿化学结构 Fig. 1 Chemical structure of malachite green

鉴于此，本研究以巯基丙酸为稳定剂，在温和条件下合成了水溶性的CdTe/ZnS量子点荧光探针，并基于共振能量转移原理，构建了以CdTe/ZnS量子点为能量供体、孔雀石绿为能量受体的共振能量转移体系，建立了可应用于实际水样和鱼产品中定量检测微量孔雀石绿残留的方法。

碲粉（99%），Aldrich公司；NaBH₄（96%）、CdCl₂·2.5H₂O（＞99%）、巯基乙酸（＞99%）、硫化钠（99%）和硫酸锌（＞99%），均来自国药集团化学试剂有限公司；孔雀石绿（98%），Sigma公司。

UV-2450PC双光束紫外-可见分光光度计（日本岛津公司）；JEM-1200EX透射电镜（日本JEOL公司）；LS-55荧光/磷光/发光分光光度计（美国Perkin Elmer公司）；pH计（梅特勒MP120型)。

将0.12 g NaBH₄和0.03 g碲（Te)粉置于三颈瓶中，在氮气保护下，加入5 mL超纯水，于冰水浴中磁力搅拌下反应3 h，得到淡紫色的NaHTe溶液（前躯体)。在氮气保护下，将100 mL 0.002 5 mol/L的Cd²⁺水溶液倒入另一个三颈瓶中，加入0.1 mL巯基乙酸(TGA)，用1 mol/L NaOH调节至pH值为11。在强磁力搅拌下，快速加入NaHTe溶液，在氮气保护下，90 ℃回流1 h，得到CdTe量子点。按V(ZnSO₄)：V(Na₂S)=1：1分别配制ZnSO₄和Na₂S溶液，在氮气保护下，以相同速度将ZnSO₄和Na₂S溶液同时滴加到制备获得的CdTe量子点溶液中，滴加量按照V(CdTe)：V(ZnS)=1：1控制，最后在90 ℃下继续回流1 h，得到淡黄色的CdTe/ZnS量子点。

配制1.60×10^-4 mol/L CdTe-QDs（quantum dots，量子点）溶液，准确移取至1 cm厚石英比色池中。以403 nm为激发波长，记录在475~650 nm波长范围内量子点的发射光谱变化。

分别准确移取3 mL 0.35×10^-6 mol/L孔雀石绿溶液，3 mL 1.60×10^-4 mol/L CdTe-QDs溶液及二者的混合溶液3 mL，以二次蒸馏水为空白，在400~700 nm波长范围内进行紫外扫描，以及在250~700 nm波长范围内于荧光分光计上按照λ_ex（荧光最大激发波长）=λ_em（荧光最大发射波长）进行共振光散射(resonance light scattering, RLS)扫描。

在附有一层碳膜的铜网上滴加CdTe/ZnS量子点溶液，待干。将制得的样品进行透射电子显微镜（transmission electron microscope, TEM）观察。

准确称取孔雀石绿0.018 5 g，用二次蒸馏水溶解并定容至250 mL，得74 mg/L的储备液，放在冰箱中4 ℃避光保存，试验时经蒸馏水梯度稀释为标准工作溶液。

用蒸馏水分别配制0.10 mol/L Tris-HCl、KH₂PO₄-NaOH、柠檬酸-Na₂HPO₄、Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲溶液储备液，试验时再经蒸馏水稀释得到不同浓度的工作分散体系。

于5 mL比色管中配制含C_CdTe/ZnS=1.60×10^-4 mol/L，pH=8.0和含0.065 mol/L缓冲溶液（Tris-HCl或KH₂PO₄-NaOH或柠檬酸-Na₂HPO₄或Na₂HPO₄-NaH₂PO₄)的CdTe/ZnS-MG检测体系，定容后于室温下稳定20 min，之后准确移至1 cm厚的石英比色池中，以403 nm为激发波长，记录475~650 nm波长范围内量子点的发射光谱变化。

于系列5 mL比色管中配制含C_CdTe/ZnS=1.60×10^-4 mol/L，C_MG=0.128 mg/L和系列不同浓度Tris-HCl（pH固定，即pH=8.0）或系列不同pH（Tris-HCl浓度固定，即C_Tris-HCl=0.065 mol/L)的Tris-HCl缓冲溶液的检测体系，定容后于室温下稳定20 min，之后准确移至1 cm厚的石英比色池中，在λ_ex/λ_em=403 nm/570 nm处测定未加孔雀石绿标准溶液的荧光强度I₀和含孔雀石绿的标准溶液系列体系的荧光强度I，并计算相对荧光猝灭强度ΔI。

于系列5 mL比色管中配制含C_MG=0.128 mg/L，C_Tris-HCl=0.065 mol/L，pH=8.0和不同浓度CdTe/ZnS量子点的检测体系，定容后于室温下稳定20 min，之后准确移至1 cm厚的石英比色池中，在λ_ex/λ_em=403 nm/570 nm处测未加孔雀石绿标准溶液的荧光强度I₀和含孔雀石绿的标准溶液系列体系的荧光强度I，并计算相对荧光猝灭强度ΔI。

于系列5 mL比色管中配制含C_MG=0.128 mg/L的检测体系，定容后于室温下分别反应5、10、20、30、45、60 min，然后分别将反应不同时间的体系溶液准确移至1 cm厚的石英比色池中，在λ_ex/λ_em=403 nm/570 nm处测未加孔雀石绿标准溶液的荧光强度I₀和含孔雀石绿的标准溶液系列体系的荧光强度I，并计算相对荧光猝灭强度ΔI。

取浙江省杭州市某养鱼户淡水养鱼水样和浙江省象山县某养鱼户海水养鱼水样各1 L，用0.100 mol/L NaOH溶液调节pH值至8.0左右，过滤，将滤液收集于1 000 mL容量瓶中，添加孔雀石绿标准品，配制系列不同浓度孔雀石绿待测水样，定容。取制备好的水样各1 mL于5 mL比色管中，加入0.1 mL EDTA（0.05×10^-6 mol/L)掩蔽剂，配制出含C_Tris-HCl=0.065 mol/L，pH=8.0和C_CdTe/ZnS=1.60 × 10^-4 mol/L的待测体系，定容，于室温下稳定20 min之后准确移至1 cm厚的石英比色池中，在λ_ex/λ_em=403 nm/570 nm处测未加孔雀石绿标准溶液的荧光强度I₀和含孔雀石绿的标准溶液系列体系的荧光强度I，并计算相对荧光猝灭强度ΔI。计算待测水样中孔雀石绿的质量浓度和回收率，试验重复3次。同时，由于自然水体中常常共存K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cl^－、F^－、NO₃^－、NH₄⁺、SO₄^2－、CO₃^2－、Mn²⁺、Fe³⁺等阴阳离子，因此配制出系列含上述不同离子（离子浓度依据自然水体的可能情况确定）、C_MG=0.021 9 mg/L、pH=8.0和C_CdTe/ZnS=1.60×10^-4 mol/L的待测体系，按养殖水样检测过程进行测定，探究共存离子对水溶性CdTe/ZnS量子点探针检测孔雀石绿的影响。

取系列空白鱼肉组织，每份100 g，加入系列不同浓度孔雀石绿标准溶液，放置至少30 min，使药物渗入组织，之后准确称取不同处理的肌肉组织各20 g，加入5 mL对甲苯磺酸溶液，3 mL盐酸羟胺溶液，20 mL乙酸胺溶液，置于匀浆机中匀浆3 min，然后加入90 mL乙腈充分振荡均匀，然后再加入碱性氧化铝20 g混匀，以3 000 r/min离心10 min，取上清液，置于150 mL烧瓶中。在含鱼肉组织渣的离心管内继续加入50 mL乙腈，混匀，二次离心，取上清液合并于150 mL烧瓶中。所得液体于30 ℃水浴中旋转蒸发至2 mL左右，然后用中性氧化铝柱固相萃取，所得2 mL洗脱液置于4 ℃冰箱中待分析。取处理好的样品各1 mL于5 mL比色管中，加入0.1 mL EDTA（0.05×10^-6 mol/L)掩蔽剂，配制出含C_Tris-HCl=0.065 mol/L，pH=8.0和C_CdTe/ZnS=1.60×10^-4 mol/L的待测体系，定容，于室温下稳定20 min之后准确移至直径1 cm的石英比色池中，在λ_ex/λ_em=403 nm/570 nm处测未加孔雀石绿标准溶液的荧光强度I₀和含孔雀石绿的标准溶液系列体系的荧光强度I，并计算相对荧光猝灭强度ΔI。计算待测样中孔雀石绿的质量分数和回收率。试验重复3次。绘制标准曲线及查询结果。

选取一定量的孔雀石绿阳性或阴性的草鱼、鳙、鲫、鳜、黄鳝、鲶、养殖淡水、养殖海水样品，采用1.4.2.5节和1.4.2.6节中的方法及《水产品中孔雀石绿和结晶紫残留量的测定》 ^[20]，分别采用CdTe/ZnS量子点探针法及液质联用（liquid chromatographmass spectrometer，LC-MS)方法检测孔雀石绿残留，比对并验证CdTe/ZnS量子点探针法对水产养殖违禁添加品孔雀石绿检测的特异性。

图 2A和B分别为CdTe/ZnS量子点的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱。从中可以看出：量子点的荧光光谱峰较宽，半峰宽约100 nm，具有良好的荧光性能；在403 nm处激发时，其最佳荧光发生光谱波长位于570 nm，所获的量子点荧光光谱峰均匀。表明CdTe/ZnS量子点属于均一分散的。

图2(Figure 2)

A：紫外-可见吸收光谱；B：荧光发射光谱。 A: Ultraviolet-visible absorption spectra; B: Fluorescence spectra. 图2 室温下CdTe/ZnS量子点光谱图 Fig. 2 Spectrogram of CdTe/ZnS quantum dots at room temperature

图 3是合成得到的CdTe/ZnS量子点的透射电子显微镜（TEM)图。从图 3A中可以看出，透射电镜所得图像进一步证明CdTe/ZnS量子点分散性较好，形态近似球粒，其平均直径约为5.0 nm。从图 3B中也能看出，添加了孔雀石绿的CdTe/ZnS量子点仍保持单分散。说明CdTe/ZnS量子点的荧光猝灭并不是由于聚集或孔雀石绿诱导量子点变小引起的。

图3(Figure 3)

A：无孔雀石绿的TEM图；B：加孔雀石绿的TEM图。 A: TEM image of no-malachite green; B: TEM image of adding malachite green. 图3 CdTe/ZnS量子点的透射电子显微镜图 Fig. 3 Transmission electron microscope (TEM) image of CdTe/ZnS quantum dots

在相同浓度、相同pH值条件下，水溶性CdTe/ZnS量子点在Tris-HCl、KH₂PO₄-NaOH、柠檬酸-Na₂HPO₄及Na₂HPO₄-NaH₂PO₄这4种缓冲溶液体系中的荧光强度见图 4。结果表明，水溶性CdTe/ZnS量子点在Tris-HCl缓冲溶液体系中的荧光强度最强。因此，试验选择Tris-HCl缓冲溶液作为水溶性CdTe/ZnS量子点的最佳缓冲体系。

图4(Figure 4)

A: KH2PO4-NaOH；B: Na2HPO4-NaH2PO4；C:柠檬酸-Na2HPO4；D: Tris-HCl。以上均为pH 8.0和浓度0.065 mol/L。 A: KH2PO4-NaOH; B: Na2HPO4-NaH2PO4; C: Citric acid-Na2HPO4; D: Tris-HCl. All above are pH=8.0 and concentration=0.065 mol/L. 图4 CdTe/ZnS量子点在不同缓冲溶液体系中荧光强度差异 Fig. 4 Fluorescence intensity of CdTe/ZnS quantum dots in different buffer solution systems

缓冲溶液的pH是影响量子点发光特性的重要因素之一，Tris-HCl缓冲溶液的pH值在7.2~9.0范围内对CdTe/ZnS-MG体系荧光强度变化的影响见图 5。结果表明，缓冲溶液pH为8.0时，CdTe/ZnSMG体系荧光猝灭程度最大。同时，CdTe/ZnS-MG反应体系荧光猝灭程度随Tris-HCl缓冲溶液浓度变化的结果（图 6）表明，当缓冲溶液浓度为0.065 mol/L时，CdTe/ZnS-MG反应体系的相对荧光猝灭程度最大。因此，试验选择pH 8.0和0.065 mol/L作为Tris-HCl缓冲溶液最佳的介质pH和介质浓度。

图5(Figure 5)

图5 缓冲溶液pH对CdTe/ZnS-MG体系荧光猝灭程度的影响 Fig. 5 Effects of buffer solution pH on fluorescence quenching intensity of CdTe/ZnS-MG system

图6(Figure 6)

图6 缓冲溶液浓度对CdTe/ZnS-MG体系荧光猝灭程度的影响 Fig. 6 Effects of buffer solution concentration on fluorescence quenching intensity of CdTe/ZnS-MG system

过低或过高的量子点浓度会使得反应不完全或者发生量子点自身的猝灭效应，这不仅会在一定程度上限制被测物质的线性范围，而且影响检测的灵敏度。图 7是水溶性CdTe/ZnS量子点浓度对孔雀石绿反应体系的荧光猝灭程度的影响。从中可知，在0.2×10^-4~1.6×10^-4 mol/L范围内，体系的相对荧光强度随着量子点浓度的增大而增加，当量子点浓度约为1.6×10^-4 mol/L时，CdTe/ZnS-MG体系的荧光猝灭强度达到最大，随后逐渐降低。因此，试验选择1.6×10^-4 mol/L为CdTe/ZnS-MG反应体系的最佳量子点浓度。

图7(Figure 7)

图7 CdTe/ZnS量子点浓度对CdTe/ZnS-MG体系荧光猝灭程度的影响 Fig. 7 Effects of CdTe/ZnS quantum dot concentration on fluorescence quenching intensity of CdTe/ZnS-MG system

反应时间对体系荧光强度的影响见图 8。结果表明：未加入孔雀石绿时，水溶性CdTe/ZnS量子点的荧光强度几乎不受时间影响；加入孔雀石绿后，体系的荧光强度逐渐猝灭，约20 min后其荧光强度达到最低值，且在1 h内基本保持稳定。由此可见，水溶性CdTe/ZnS量子点与孔雀石绿反应较快，产物具有较好的稳定性。因此，试验选择在反应20 min后测定体系的荧光强度。

图8(Figure 8)

图8 反应时间对CdTe/ZnS-MG体系荧光猝灭程度的影响 Fig. 8 Effects of reaction time on fluorescence quenching intensity of CdTe/ZnS-MG system

依据2.2节获得的CdTe/ZnS-MG体系应用的最佳条件，研究了在0.065 mol/L、pH 8.0的Tris-HCl缓冲溶液及1.6×10^-4 mol/L水溶性CdTe/ZnS量子点浓度体系中，依次加入不同浓度的标准孔雀石绿水溶液，于30 ℃反应20 min，获得不同浓度孔雀石绿对反应体系荧光光谱的影响。结果(图 9)表明，CdTe/ZnS量子点的荧光强度随着孔雀石绿质量浓度的增加而逐渐降低。当孔雀石绿质量浓度达到1.28 mg/L时，CdTe/ZnS量子点的荧光强度下降到较低点。可见，孔雀石绿的加入对CdTe/ZnS量子点的荧光强度具有明显猝灭作用。此外，由图 10可知：在加入孔雀石绿质量浓度为0.019 3~1.28 mg/L时，CdTe/ZnS量子点的荧光猝灭强度与孔雀石绿质量浓度存在着良好的线性关系；荧光猝灭强度△I=77.36[C]+28.833（[C]为孔雀石绿质量浓度，mg/L)，且相关系数为r=0.999。对质量浓度分别为0.021 9、0.256、0.640 mg/L孔雀石绿标准溶液平行测定12次，其相对标准偏差分别为0.97%，1.51%，1.89%，孔雀石绿检出限为0.005 43 mg/L。

图9(Figure 9)

图9 孔雀石绿质量浓度对CdTe/ZnS-MG体系荧光强度的影响 Fig. 9 Effects of malachite green concentration on fluorescence intensity of CdTe/ZnS-MG system

图10(Figure 10)

图10 孔雀石绿质量浓度与CdTe/ZnS-MG体系荧光猝灭强度的关系 Fig. 10 Relationship between malachite green concentration and fluo-rescence quenching intensity of CdTe/ZnS-MG system

目前，检测孔雀石绿的方法主要有高效液相色谱法^[14]、液质联用法^[16]、表面增强拉曼光谱法^[15]、化学发光法^[21]、液微萃取-分光光度法^[22]及稀土纳米粒子-荧光法^[19]。其中：液相色谱法的线性范围为0.050~1.00 mg/L，检测限为0.010 2 mg/L，虽然较灵敏，但需要有机溶剂，且单个样品上机检测时间较长；液质联用法的线性范围为0.001 1~0.011 mg/L，检测限为0.000 365 mg/L，虽然灵敏度高，但该方法需要有机溶剂，且仪器昂贵和单个样品上机检测时间较长；表面增强拉曼光谱法的线性范围是0.799~5.00 mg/L，检测限为0.050 1 mg/L，总体而言，灵敏度不高，操作较复杂；化学发光法的线性范围是0.029 9~0.986 mg/L，检测限为0.025 2 mg/L，虽然较灵敏，但易受干扰；液微萃取-分光光度法的线性范围是0.080~10.00 mg/L，检测限为0.042 mg/L，虽然较灵敏，但操作复杂；稀土纳米粒子-荧光法的线性范围是0.050 0~5.00 mg/L，检测限为0.020 2 mg/L，虽然较灵敏，但稀土纳米粒子合成步骤较繁琐。而本研究利用水溶性量子点CdTe/ZnS荧光猝灭法检测孔雀石绿的检出限为0.005 43 mg/L，单个样品上机检测不超过1 min；因此，与已报道的方法相比，除液质联用法外，本方法的检测灵敏度均显著高于高效液相色谱法、表面增强拉曼光谱法、化学发光法、液微萃取-分光光度法和稀土纳米粒子-荧光法，总体表现出灵敏度较高、步骤简单、成本低廉、易于推广等特点。

为了解水溶性CdTe/ZnS量子点探针检测孔雀石绿的稳定性，研究了样品中潜在的常见阴阳离子对孔雀石绿测定的影响。结果（表 1）表明，各种阴阳离子与孔雀石绿共存对孔雀石绿测定结果干扰较小，相对误差均小于5.00%。可见，检测体系共存成分对水溶性CdTe/ZnS量子点探针检测孔雀石绿的干扰小，说明水溶性CdTe/ZnS量子点探针检测孔雀石绿具有较好的选择性和稳定性。

表1(Table 1)

表1 共存离子对水溶性CdTe/ZnS量子点探针定量检测孔雀石绿的影响 Table 1 Effects of coexisting ions on quantitative determination of malachite green in water samples of aquaculture using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes (CMG=0.021 9 mg/L)

表1 共存离子对水溶性CdTe/ZnS量子点探针定量检测孔雀石绿的影响 Table 1 Effects of coexisting ions on quantitative determination of malachite green in water samples of aquaculture using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes (CMG=0.021 9 mg/L) 共存离子 Coexisting ions 离子浓度 Ion concentration/ （10-6 mol/L） 相对误差 Relative error/% K+ 600 3.01 Ca2+ 60 3.47 Na+ 600 3.09 Mg2+ 60 4.03 Al3+ 80 4.25 Ba2+ 40 4.37 Cu2+ 40 4.21 Zn2+ 40 4.09 Cl- 600 2.40 F- 20 3.90 NO3- 600 2.00 NH4+ 100 1.00 SO42- 600 3.10 CO32- 200 2.10 Mn2+ 8 4.30 Fe3+ 8 4.60

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对取自浙江省杭州市某养鱼户淡水养鱼水样和浙江省象山县某养鱼户海水养鱼水样以及鱼肉组织进行加标回收试验。结果（表 2）表明，2个水样和鱼肉组织本底均未检出孔雀石绿（低于检出限)，而淡水和海水养殖用水及鱼肉组织的9个添加不同水平孔雀石绿样品的添加回收率为90.4% ~100.3%，相对标准偏差为0.37%~1.01%。表明所建立的水溶性CdTe/ZnS量子点探针法对渔业养殖水体和鱼肉组织中孔雀石绿检测效果较理想，可用于淡水和海水养殖用水和鱼产品中违禁添加品孔雀石绿残留的测定，是一种可批量化快速定量测定养殖水环境和鱼产品中孔雀石绿残留的有效方法。

表2(Table 2)

表2 水溶性CdTe/ZnS量子点探针法对渔业养殖水体和鱼产品中孔雀石绿的检测结果 Table 2 Results of quantitative determination of malachite green in fish product and water samples of aquaculture using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes

表2 水溶性CdTe/ZnS量子点探针法对渔业养殖水体和鱼产品中孔雀石绿的检测结果 Table 2 Results of quantitative determination of malachite green in fish product and water samples of aquaculture using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes 样本 Samples 本底值 Background value 加入量 Addition amount 测定值 Measured value 回收率 Recovery percentage/% 相对标准偏差 Relative standard deviation/% ρ（水） Water/ (10-3 mg/L) w（鱼） Fish/ (10-3 mg/kg) ρ（水） Water/ (mg/L) w（鱼） Fish/ (mg/kg) ρ（水） Water/ (mg/L) w（鱼） Fish/ (mg/kg) 养殖淡水 Freshwater for aquaculture 未检出 No detection 0.110 0.110 0.109 0.109 99.3 0.37 0.219 0.219 0.220 0.220 100.0 0.54 0.329 0.329 0.327 0.327 99.4 0.71 养殖海水 Seawater for aquaculture 未检出 No detection 0.146 0.146 0.145 0.145 99.0 0.79 0.292 0.292 0.291 0.291 99.6 0.98 0.438 0.438 0.439 0.439 100.3 1.01 鱼肉组织 Fish tissue 未检出 No detection 0.110 0.110 0.100 0.100 91.7 0.41 0.219 0.219 0.200 0.200 91.5 0.63 0.329 0.329 0.297 0.297 90.4 0.77

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对40份已经过LC-MS仪器确证（GB/T 20361—2006 《水产品中孔雀石绿和结晶紫残留量的测定》）为阴性的草鱼、鳙、鲫、鳜、黄鳝、鲶、养殖淡水和养殖海水8个样品（每种样品各5次重复），用水溶性量子点荧光探针法进行孔雀石绿残留的快速判定。结果（表 3）表明，40份阴性草鱼、鳙、鲫、鳜、黄鳝、鲶、养殖淡水和养殖海水样品的检测结果均为阴性，与真实样品一致，未出现假阳性结果。可见，水溶性量子点荧光探针法在判定水产品及其养殖水环境孔雀石绿残留特征时，抗干扰性较强。

表3(Table 3)

表3 水溶性CdTe/ZnS量子点探针法检测水产品和渔业养殖水体中孔雀石绿的假阳性率试验 Table 3 False positive rate test for determination of malachite green in aquatic products and aquaculture water samples using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes

表3 水溶性CdTe/ZnS量子点探针法检测水产品和渔业养殖水体中孔雀石绿的假阳性率试验 Table 3 False positive rate test for determination of malachite green in aquatic products and aquaculture water samples using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes 试验 Test 草鱼 Grass carp 鳙 Variegated carp 鲫 Crucian carp 鳜 Mandarin fish 黄鳝 Ricefield eel 鲶 Catfish 养殖淡水 Freshwater for aquaculture 养殖海水 Seawater for aquaculture 1 － － － － － － － － 2 － － － － － － － － 3 － － － － － － － － 4 － － － － － － － － 5 － － － － － － － －   “－”代表阴性。“－”means negative.

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对40份分别添加孔雀石绿质量浓度为0.010 mg/kg的阳性草鱼、鳙、鲫、鳜、黄鳝、鲶、养殖淡水和养殖海水8个样品（每种样品各5次重复），用水溶性量子点荧光探针法进行孔雀石绿残留的快速判定。结果（表 4）表明，40份阳性草鱼、鳙、鲫、鳜、黄鳝、鲶、养殖淡水和养殖海水样品的检测结果均为阳性，与真实样品一致，未出现假阴性结果。这进一步说明水溶性量子点荧光探针法在判定水产品及其养殖水环境孔雀石绿残留特征时，抗干扰性较强。

表4(Table 4)

表4 水溶性CdTe/ZnS量子点探针法检测水产品和渔业养殖水体中孔雀石绿的假阴性率试验 Table 4 False negative rate test for determination of malachite green in aquatic products and aquaculture water samples using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes

表4 水溶性CdTe/ZnS量子点探针法检测水产品和渔业养殖水体中孔雀石绿的假阴性率试验 Table 4 False negative rate test for determination of malachite green in aquatic products and aquaculture water samples using CdTe/ZnS water-soluble quantum dots as fluorescent probes 试验 Test 草鱼 Grass carp 鳙 Variegated carp 鲫 Crucian carp 鳜 Mandarin fish 黄鳝 Ricefield eel 鲶 Catfish 养殖淡水 Freshwater for aquaculture 养殖海水 Seawater for aquaculture 1 + + + + + + + + 2 + + + + + + + + 3 + + + + + + + + 4 + + + + + + + + 5 + + + + + + + +   “+”代表阳性。“+”means positive.

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随机选取草鱼、鳙、鲫、鳜、黄鳝、鲶、养殖淡水和养殖海水8个样品(每种样品各2份)，分别用水溶性量子点荧光探针法和LC-MS仪器方法^[20]进行检测比对。结果（表 5）表明，水溶性量子点荧光探针法和LC-MS仪器方法的测定结果一致，符合度达到100%。这再次表明水溶性量子点荧光探针法适用于水产养殖违禁添加品孔雀石绿的检测，且具有较好的选择性。

表5(Table 5)

表5 水溶性量子点荧光探针法和LC-MS法检测实际样品的结果比较 Table 5 Comparison of the results of water-soluble quantum dots as fluorescent probe and LC-MS methods for the determination of real samples

表5 水溶性量子点荧光探针法和LC-MS法检测实际样品的结果比较 Table 5 Comparison of the results of water-soluble quantum dots as fluorescent probe and LC-MS methods for the determination of real samples 试验 Test 草鱼 Grass carp 鳙 Variegated carp 鲫 Crucian carp 鳜 Mandarin fish 黄鳝 Ricefield eel 鲶 Catfish 养殖淡水 Freshwater for aquaculture 养殖海水 Seawater for aquaculture 水溶性量子点荧光探针法 Method of water-soluble quantum dots as fluorescent probe 1 － － － － － + － － 2 － － － + － － － － LC-MS法 Method of liquid chromatography-mass spectrometry 1 － － － － － + － － 2 － － － + － － － － “+”代表阳性“; －”代表阴性。 “+”means positive; “－”means negative.

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从图 11中可知，CdTe/ZnS量子点的最大荧光发射峰位于570 nm处，而孔雀石绿的最大吸收光谱峰位于618 nm处，两者有较好的光谱重叠性，具有共振能量转移的基础。此外，量子点CdTe/ZnS量子点表面的巯基乙酸含有丰富的羧基，使得其表面带负电荷，而孔雀石绿是一种三苯甲烷类阳离子染料，带正电荷，因此，两者可通过静电吸引力结合，进而促进共振能量转移^[23]。这一机制在不同质量浓度孔雀石绿对水溶性CdTe/ZnS量子点荧光强度影响的研究中得到了证实（图 9）。由于孔雀石绿是非荧光染料，在共振能量转移过程中不存在孔雀石绿荧光变化现象，而加入不同质量浓度孔雀石绿溶液后，导致CdTe/ZnS量子点荧光强度随着孔雀石绿质量浓度的增加而降低。说明CdTe/ZnS量子点所发射的荧光能量部分被孔雀石绿吸收了，两者之间发生了能量的有效传递。

图11(Figure 11)

图11 CdTe/ZnS量子点荧光发射光谱(A)和孔雀石绿紫外-可见吸收光谱(B) Fig. 11 Fluorescence spectra of CdTe/ZnS quantum dots (A) and ultraviolet-visible absorption spectra of malachite green (B)

此外，通过共振光散射技术（RLS）扫描进一步证实了CdTe/ZnS量子点和孔雀石绿之间发生了相互作用。从图 12中可知，单独的CdTe/ZnS量子点和孔雀石绿在250~700 nm范围内共振光散射强度均很弱；但当CdTe/ZnS量子点与孔雀石绿溶液相互作用后，在同样波长范围内，RLS光谱峰峰型发生显著改变，特别是在370 nm和568 nm处的共振光强度显著增强，证明CdTe/ZnS量子点和孔雀石绿之间发生了相互作用，形成了新的颗粒，从而导致体系共振光强度增强。

图12(Figure 12)

A:CdTe/ZnS量子点；B:孔雀石绿；C:CdTe/ZnS量子点+孔雀石绿。 A: CdTe/ZnS quantum dots; B: Malachite green; C: CdTe/ZnS quantum dots + malachite green. 图12 CdTe/ZnS-MG体系的共振光散射光谱 Fig. 12 Resonance light scattering spectra of CdTe/ZnS-MG system

基于孔雀石绿对水溶性CdTe/ZnS量子点的荧光猝灭特性，建立了一种测定水产养殖中违禁添加孔雀石绿残留的新方法。在pH 8.0的0.065 mol/L Tris-HCl缓冲溶液及1.6×10^-4 mol/L CdTe/ZnS量子点体系中，孔雀石绿质量浓度在0.019 3~1.28 mg/L范围内，与水溶性CdTe/ZnS量子点的荧光猝灭强度呈良好的线性关系，相关系数为r=0.999，检出限为0.005 43 mg/L。该方法可成功用于淡水和海水养殖用水以及鱼肉组织中违禁添加孔雀石绿残留的测定，添加回收率为90.4%~100.3%。该方法对水产品和养殖用水检测结果与LC-MS法结果一致，且假阳性和假阴性率试验结果也均与真实样品一致：说明水溶性量子点荧光探针法对孔雀石绿残留检测具有较好的特异性，且操作简单，分析快速，灵敏度高，为孔雀石绿残留检测提供了一种新方法。此外，通过紫外-可见吸收光谱及共振光散射技术研究发现，孔雀石绿对水溶性CdTe/ZnS量子点荧光猝灭机制是量子点与孔雀石绿的相互作用而建立起的共振能量转移体系。