[发明专利]铂胶复合硅凝胶膜及其制备方法和在电化学检测中的应用

说明书

 

技术领域

本发明属于铂胶复合硅溶胶-凝胶膜技术领域，具体涉及一种制备包埋固定甲基毒死蜱免疫抗原的铂胶复合硅溶胶-凝胶膜方法，以及使用该膜结合丝网印刷电极制备一次性甲基毒死蜱检测芯片的应用。

 

背景技术

农药的发明和广泛应用提高了农作物产量，是现代农业生产快速发展的必要条件。但是，在带来巨大益处的同时农药残留对于环境以及人类的食品安全健康造成了一系列的不良影响。2010年发生了多起农药污染事件，从年初的海南“毒豇豆”到福建“毒乌龙”，再到广西、云南、湖北和山东陆续曝光的蔬菜农药残留超标或含有禁用高毒农药等恶性用药事件，说明农药残留给人们的身体带来了巨大的伤害，同时也造成了恶劣的社会影响。我国的出口农产品因为农药超标问题被国外商家拒收、扣留、退货和索赔的事件也屡次发生，给出口商和国家都造成了重大的经济损失。因此，农药污染问题成为急需监测，治理的一大焦点问题，发展实用可靠的痕量分析技术无疑是控制和监测农药残留的一个热点内容，也是保证食品安全，避免国际贸易争端的基本前提。 

目前，农药残留的分析方法主要包括气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱质谱联用法(GC-MS)、液相色谱质谱联用法(HPLC-MS)，利用这些方法能够定量检测农药残留，而且具有较好的稳定性和重现性。但是，这类方法依托于高灵敏度和高精密度分析仪器及其联用技术的开发，耗费昂贵，且检测时间长，需要训练有素的专业技术人员，不利于现场检测以及基层使用的推广普及。免疫传感器便携易操作，而且只需要少量样品，大大降低有毒试剂的消耗，经济且低碳环保，为农药的检测提供了一种简便，快速的手段。早期的一些研究工作主要集中于胆碱酯酶抑制型和水解酶型这两类有机磷农药检测传感器的开发。

本方案主要研究内容包括一种铂胶复合硅溶胶-凝胶的制备方法以及将该材料应用于制备免疫电极进行甲基毒死蜱检测。甲基毒死蜱（chlopyrifos-methyl），又名甲基氯蜱硫磷，化学名称O,O-二甲基-O-3，5，6-三氯-2-吡啶基硫逐磷酸酯，是一种高效、低毒、低残留、广谱性的杀虫、杀螨剂，具有触杀、胃毒、薰蒸和一定的渗透作用。在中性和弱酸性环境中，甲基毒死蜱水解缓慢，其残留问题值得重视。2010年8月孝感应城就曾发生一起市民食物中毒事件，最后在他们食用的米饭中检测出有机磷农药——甲基毒死蜱。目前文献报道的一般采用气相色谱法检测甲基毒死蜱含量。

 

发明内容

发明目的：本发明的目的是为检测甲基毒死蜱的免疫方法提供一种工艺简单，成本低、稳定性高且导电性能良好的铂胶复合硅凝胶膜及其制备方法和在电化学检测中的应用，实现BSA-Ag在电极表面的包埋固定，制备一次性甲基毒死蜱免疫检测传感器。

技术方案：铂胶复合硅凝胶膜，该铂胶复合硅凝胶膜由以下步骤制得：

制备铂胶：

第一步，将2% wt聚乙烯醇与乙醇按体积比1.5:1~10:1升/升的体积比混合；

第二步，将重蒸水与氯铂酸按体积质量比0.4:1~1.6:1升/克比例混合；

第三步，将第一步和第二步所得取相同体积1:1溶液混合，80℃恒温油浴条件下回流3小时，制得透明均一的铂胶溶液，在棕色瓶中4 ℃保存；

制备铂胶掺杂的复合硅凝胶：

第一步，取铂胶溶液与氨丙基三乙氧基硅氧烷按体积比8:1~20:1升/升混合;

第二步，在第一步所得溶液中依次加入聚乙二醇，盐酸和重蒸水，体积比为0.625:1:0.4:1.8升/升；

所得混合溶液置于旋涡混匀器上震荡15 min，将混合溶液与甲基毒死蜱免疫抗原按25:1~60:1的体积比混合，在旋涡混匀器上震荡5 min，500 r/min，于4℃条件下避光陈化24小时，制得BSA-Ag－铂胶复合硅凝胶膜。

铂胶复合硅凝胶膜的制备方法，制备步骤为：第一步，制备铂胶：按规定量将氯铂酸、乙醇和聚乙烯醇加入到重蒸水中，80℃恒温油浴条件下回流3小时，制得透明均一的铂胶溶液；第二步，制备铂胶掺杂的复合硅凝胶：取铂胶溶液加入PVC离心管，依次加入规定量的聚乙二醇，氨丙基三乙氧基硅氧烷，盐酸和重蒸水，置于旋涡混匀器上震荡15 min，将混合溶液与甲基毒死蜱免疫抗原按25:1~60:1的体积比混合，在旋涡混匀器上震荡5 min，500 r/min，于4℃条件下避光陈化24小时，制得BSA-Ag－铂胶掺杂的复合硅凝胶膜。