[发明专利]一种有机磷农药和硝酸盐的检测方法

说明书

本发明公开了一种有机磷农药和硝酸盐的检测方法，电化学方法与乙酰胆碱脂酶抑制法相结合的有机磷农药快速检测建立了一种基于银电极的有机磷农药快速检测方法。首先,采用循环伏安法和电流‑时间曲线法对酶促反应产物硫代胆碱的性质进行了研究,发现银电极能够对硫代胆碱产生特异性响应,避免电极钝化和干扰,实现酶活性的实时监测及农药检测。银电极对硫代胆碱的线性响应范围为5.2×10‑7至2.5×10‑5 mol/L,有机磷农药(对氧磷)的检测限为6.2 ppb,白菜和苹果样品检测的回收率分别为92.05%和106.11%,表明银电极适用于农产品中农药残留的检测。随后,使用丝网印刷技术制备了一次性银电极,并解决了P=S型有机磷农药检测的假阴性问题。本发明方法能够用于可穿戴设备或直接写在被监测的物体上,实现微小的角度变化、肢体动作,甚至植物行为的实时监测。

技术领域

本发明属于生物与性医药领域，具体涉及生物医药检测技术。

背景技术

现有检测有机磷农药的方法主要有气相色谱、质谱、气相色谱 - 质谱联用、液相色谱 - 质谱联用、高效液相色谱、拉曼光谱等。 这些方法虽然具备定量准确、灵敏度高等优点，但多为大型仪器，检测周期长，不适合现场检测和大批量样品的筛选，难于满足预防和控制突发事件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机磷农药和硝酸盐的检测方法，用于可穿戴设备或直接写在被监测的物体上,实现微小的角度变化、肢体动作,甚至植物行为的实时监测。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，(1) 电化学方法与乙酰胆碱脂酶抑制法相结合的有机磷农药快速检测建立了一种基于银电极的有机磷农药快速检测方法。首先,采用循环伏安法和电流-时间曲线法对酶促反应产物硫代胆碱的性质进行了研究,发现银电极能够对硫代胆碱产生特异性响应,避免电极钝化和干扰,实现酶活性的实时监测及农药检测。银电极对硫代胆碱的线性响应范围为5.2×10-7至2.5×10-5 mol/L,有机磷农药(对氧磷)的检测限为6.2 ppb,白菜和苹果样品检测的回收率分别为92.05%和106.11%,表明银电极适用于农产品中农药残留的检测。随后,使用丝网印刷技术制备了一次性银电极,并解决了P=S型有机磷农药检测的假阴性问题。P=S型农药经过氧化转变为P=O型后才能抑制乙酰胆碱酯酶活性,但是氧化所用试剂会干扰硫代胆碱的检测。丝网印刷银电极能够在OV的电位下实现检测,避免氧化试剂的干扰,对P=S型农药毒死蜱的检测限为2.5 ppb,黄瓜和苹果样品检测的回收率分别为101.81%和107.42%。银电极具有对硫代胆碱特异性响应以及无需修饰即可直接使用的特点,丝网印刷技术可以实现银电极的批量、低成本的制备,这些优势使银电极在有机磷农药的快速检测中具有良好的应用前景。(2)基于电化学方法的有机磷农药直接检测以辛基吡啶六氟磷酸盐和碳纳米管构建了一种具备农药吸附和检测功能的电极。该电极能够从待测液中富集农药,提高灵敏度。富集作用来源于辛基吡啶六氟磷酸盐和农药分子之间的π-π作用,并且在0-14 min内呈线性关系。采用3 min的预富集时间,电极在甲基对硫磷浓度0.1～2.5 μg/mL范围为线性响应,并采用了一种自校正算法进一步提高灵敏度,使检测限达到0.008 gg/mL,对梨和土壤样品检测的回收率在91.15%-101.70%之间,这些结果表明该电极为农药残留的快速检测提供了一种简便的方法。(3)硝酸根的快速检测以石墨为原料制备出了石墨烯,并构建了一种基于石墨烯的固态硝酸根离子选择性电极。电化学阻抗谱表明石墨烯能够有效降低电极的电子传递电阻,并且石墨烯能消除水层对电极稳定性的干扰。电极的线性响应范围10-43至10-1 mol/L,检测限为3×10-5 mol/L,响应斜率57.9mV/decade。采用该电极对饮用水中的硝酸根离子进行了检测,并与国标方法进行了对比,结果表明在该电极的检测范围内,两种方法无显著差异。因此,该电极可用于硝酸根离子的快速检测。(4)在农产品上直接构建出电极,实现无需样品预处理的直接检测实现了农产品的直接检测。开发出了一种简单的方法,能够直接在固体样品上制备出电极,无需预处理步骤就能够实现检测。