[发明专利]同时检测水胺硫磷和啶虫脒的电化学传感器及其方法体系

说明书

本发明公开了一种同时检测水胺硫磷和啶虫脒的电化学传感器及其方法体系。从内到外依次为电极、信标探针层、6‑巯基己‑1‑醇(MCH)封闭层、均相反应产物层，信标探针层采用电化学信号互不影响的亚甲基兰和二茂铁修饰；制备方法是先对电极抛光并用H₂SO₄和H₂O₂处理，再将信标探针修饰于电极表面。本发明传感器制备方法简单，性能稳定，电极的重复性好，适用于食品安全中水胺硫磷和啶虫脒的检测和生物传感器产业化的实际应用；可实现对食品中水胺硫磷和啶虫脒的快速在线检测，水胺硫磷和啶虫脒检出限分别是0.12和0.37ppb。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域的检测两种农药的方式，特别涉及了一种同时检测水胺硫磷和啶虫脒的电化学传感器及其方法体系。

背景技术

有机磷类广泛用于农作物的杀虫、杀菌、除草，为我国使用量最大的一类农药。有机磷农药属于神经毒物，主要抑制血液和组织中乙酰胆碱酯酶的活性，导致乙酰胆碱的大量蓄积，从而阻断了神经传导，引起中枢神经系统中毒。水胺硫磷是一种高毒有机磷杀虫剂，能通过食道、皮肤和呼吸道引起中毒，作为一种高毒农药，水胺硫磷禁止用于果、茶、烟、菜、中草药等植物或蔬菜、水果上。啶虫脒属硝基亚甲基杂环类化合物，是一种新型杀虫剂，作用于昆虫神经系统突触部位的烟碱乙酰胆碱受体，干扰昆虫神经系统的刺激传导，引起神经系统通路阻塞，造成神经递质乙酰胆碱在突触部位的积累，从而导致昆虫麻痹，最终死亡。

我国是世界上第二大农药使用国，每年在蔬菜水果等农作物产品上农药使用量约达100万吨。农药大规模使用，使我国环境水体、土壤以及蔬菜水果都受到农药污染和农药残留的严重威胁。特别是近年来，由于害虫抗药性的增强，使用农药的浓度和次数不断增加，造成农药残留超标，不仅对生态环境造成了严重的污染与危害，引起了环境工作者的高度重视；而且常有发生的急性、慢性中毒事件以及农药在人体内的积累和富集而引发的各种疾病，直接影响到人类的健康，因而对食品及饮用水中农药残留进行检测是十分必要的。

目前，常用的农药残留检测方法主要有常规仪器法和生物分析法。常规仪器法是包括气相色谱法、高效液相色谱法、色谱-质谱联用技术等。这些方法仪器操作复杂，需要专业操作人员，往往不适于现场检测，生物分析法指酶抑制技术、酶免疫分析法、生物传感器等，这类方法易于现场快速测定。另一方面，农作物中往往同时存在两种或者更多的农药，高通量的检测技术也是生物分析法的一个瓶颈。

发明内容

本发明针对现有检测方法中仪器操作复杂，需要专业操作人员，不能实现高通量的缺点，提供了一种同时检测水胺硫磷和啶虫脒的电化学传感器及其方法体系，通过适配体方式对水胺硫磷和啶虫脒实现电化学检测。

本发明的技术方案是

一、一种同时检测水胺硫磷和啶虫脒的电化学传感器：

从内到外依次为电极、信标探针层、6-巯基己-1-醇(MCH)封闭层和均相反应产物层，信标探针层采用电化学信号互不影响的亚甲基兰和二茂铁修饰，亚甲基兰的电化学信号对水胺硫磷的量有响应，二茂铁的电化学信号对啶虫脒有响应，通过亚甲基兰的电化学信号对水胺硫磷的响应和二茂铁的电化学信号对啶虫脒的响应获得水胺硫磷和啶虫脒的检测情况。

本发明通过实施例验证：

不加入水胺硫磷和啶虫脒时，亚甲基兰和二茂铁产生的信号强。

仅加入水胺硫磷时，亚甲基兰产生的信号低，二茂铁产生的信号强。

仅加入啶虫脒时，二茂铁产生的信号信号低，亚甲基兰产生的信号强。

同时加入水胺硫磷和啶虫脒时，亚甲基兰和二茂铁产生的信号明显都低。

所述的传感器能同时检测0.5到100ppb的水胺硫磷和啶虫脒，水胺硫磷和啶虫脒检出限分别是0.12和0.37ppb。