[发明专利]一种酪氨酸酶光学生物传感器及其检测二硫代氨基甲酸酯类农药的方法

说明书

本发明公开了一种酪氨酸酶光学生物传感器及其检测二硫代氨基甲酸酯类农药的方法，该酪氨酸酶光学生物传感器包括酪氨酸酶磷酸盐缓冲溶液和邻苯二酚紫水溶液。本发明采用一种酪氨酸酶光学生物传感器结合紫外‑可见光分光光度计对二硫代氨基甲酸酯类农药进行快速、灵敏的定量分析。与传统的色谱分析方法对比，所述方法采用成本相对较低、操作相对简便。此外，该酪氨酸酶光学生物传感器可选用具有拍照功能的智能手机作为检测器进行二硫代氨基甲酸酯类农药检测，进一步拓展了应用前景。

技术领域

本发明总体涉及农药检测分析方法技术领域，具体涉及一种酪氨酸酶光学生物传感器及其检测二硫代氨基甲酸酯类农药的方法。

背景技术

二硫代氨基甲酸酯类农药作为一种高效广谱杀菌剂。自19世纪30年代发现以来，已在农业生产中得到了广泛的应用，用于防治农作物的炭疽病、根腐病与早疫病等病害。但二硫代氨基甲酸酯类农药的使用同样存在着一定风险，其残留的代谢产物二硫化碳可能对人体有致癌与致畸作用。二硫代氨基甲酸酯类农药在农产品上的残留与对环境水的污染，可能会给人民生命安全、环境安全和农产品质量安全带来极大的隐患。因此对二硫代氨基甲酸酯类农药进行快速准确分析检测是非常重要的。

目前，检测二硫代氨基甲酸酯类农药的主要方法为气相色谱法。然而，该方法需要对二硫代氨基甲酸酯类农药进行前处理反应，将其转化为二硫化碳后再进行检测。这一过程可能受来自植物腐败过程生成的二硫化碳的干扰引起假阳性结果。此外，使用色谱仪等昂贵的仪器进行分析检测，花费的时间及成本较昂贵，尤其是对于普通群众来说，并没有条件使用复杂精密的仪器。因此，开发基于生物传感器的分析方法对二硫代氨基甲酸酯类农药进行直接检测，可在一定程度上降低仪器设备昂贵而复杂对快速实时检测的限制，以期更好地满足现场实时检测的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种酪氨酸酶光学生物传感器，并将其应用于分析检测二硫代氨基甲酸酯类农药福美双、福美锌与福美钠。

根据本发明的第一方面，提供一种酪氨酸酶光学生物传感器，由酪氨酸酶和邻苯二酚紫组成，其中酪氨酸酶作为催化剂，邻苯二酚紫作为催化底物与指示剂。利用福美双、福美锌与福美钠对酪氨酸酶的抑制作用，使酪氨酸酶催化的褪色反应程度减弱实现对福美双、福美锌与福美钠的检测。

根据本发明的第二方面，提供一种基于紫外-可见光分光光度计检测二硫代氨基甲酸酯类农药的方法，包括以下步骤：

(1)提供上述酪氨酸酶光学生物传感器；

(2)分别配置一系列浓度的二硫代氨基甲酸酯类农药标准液，并分别加入到酪氨酸酶磷酸盐缓冲溶液中，混合静置后，加入邻苯二酚紫水溶液，并用磷酸盐缓冲液稀释；

(3)使用紫外-可见光分光光度计分别测定步骤(2)所得溶液的吸光度A_p，经线性拟合后分别得到二硫代氨基甲酸酯类农药对应的标准方程；

(4)将含二硫代氨基甲酸酯类待测农药的样品液加入到酪氨酸酶磷酸盐缓冲溶液中，混合静置后，加入邻苯二酚紫水溶液，并用磷酸盐缓冲液稀释振荡一定时间后，采用紫外-可见光分光光度计检测吸光度，与待测农药对应的标准方程比对后得出样品液中待测农药的含量。

优选情况下，步骤(3)中还包括检测不含任何待测农药的酪氨酸酶磷酸盐缓冲溶液与邻苯二酚紫水溶液混合后的吸光度A₀，检测单独的邻苯二酚紫水溶液的吸光度A，对测得的吸光度数据进行处理，得到待测农药对酪氨酸酶活性抑制率(IE，％)数据，抑制率(IE)的计算方法如下：

分别以二硫代氨基甲酸酯类农药标准液的浓度对数与其对酪氨酸酶的抑制率之间的对应关系建立二硫代氨基甲酸酯类农药对应的标准方程。所得方程的线性关系好，能有效减小误差，提高检测结果准确性。

具体情况下，紫外-可见光分光光度计检测的吸光度位于360nm。