[发明专利]用于有机磷农药检测的酶传感器的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明提供一种有机磷农药检测的酶传感器的制备方法及其产品和应用，酶传感器包括电极基体和生物识别单元，所述的生物识别单元由乙酰胆碱酶（AChE）和壳聚糖醋酸溶液制备的生物酶层；所述的电极基体为玻碳材质的玻碳电极，采用Ag‑Fe₃O₄纳米粒子和导电聚合物修饰。本发明制备所得的传感器对现有机磷农药的检测线性范围为3.0×10^‑13~6.0×10^‑9 mol/L，传感器对现有机磷农药的检测限为1.0×10^‑13 mol/L。本发明传感器是基于生物识别的高度专一性和纳米材料对电化学检测信号的放大作用，将生物化学、纳米材料、传感技术三者相结合，构建了新型复合纳米材料修饰的酶传感器。

技术领域

本发明涉及一种化学传感器，具体是一种用于有机磷农药检测的酶传感器的制备方法及其产品和应用。

背景技术

有机磷农药主要指磷酸酯，硫逐磷酸酯，磷酰胺酯类有机磷化合物，因其杀虫效率高，对植物的药害小，在环境中持久性低等特点，成为我国目前最常用的一类农药，在各种农作物尤其是蔬果中得到广泛的应用。但是，残留农药随着食物链进入人体体内，能够抑制人体内胆碱酯酶的活性，造成神经传导介质的代谢混乱，引起各类急性、慢性中毒情况，如运动失调、昏迷、瘫痪甚至死亡。因此对有机磷农药进行及时、准确、灵敏的监控和检测，成为亟待解决的迫切问题。

传统的农药残留检测方法主要有：气相色谱-质谱联用法、高效液相色谱法、光谱法、免疫分析法、化学发光法等。尽管能比较准确地检测农药的残留量，但是存在设备昂贵，样品前处理方法繁琐、分析周期长等缺点。

电化学检测技术由于具有灵敏度高、速度快、操作简便等优点而广泛用于样品的检测。由于农药的残余的含量很低，因此开发出高灵敏度的电化学传感器对于农药残余的检测具有重要意义。

酶生物传感器的基本结构单元是由物质识别元件(固定化酶膜)和信号转换器(基体电极)组成.当酶膜上发生酶促反应时，产生的电活性物质由基体电极对其响应。基体电极的作用是使化学信号转变为电信号，从而加以检测，基体电极可采用碳质电极(石噩电板、玻碳电极、碳棚电极)、R电极及相应的修饰电极。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种用于有机磷农药检测的酶传感器的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的用于有机磷农药检测的酶传感器产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种用于有机磷农药检测的酶传感器的制备方法，酶传感器包括电极基体和生物识别单元，所述的生物识别单元由乙酰胆碱酶（AChE）和壳聚糖醋酸溶液制备的生物酶层；所述的电极基体为玻碳材质的玻碳电极，采用Ag-Fe₃O₄纳米粒子和导电聚合物修饰，包括如下步骤：

1）电极基体的修饰：

取Fe₃O₄粉末超声分散于二次蒸馏水中，加入柠檬酸钠溶液，边搅拌边缓慢加入硼氢化钠和硝酸银，搅拌一定时间，得到Ag- Fe₃O₄复合纳米粒子的分散溶液；

将清洗过的玻碳电极放入M聚合物单体和氧化石墨烯溶液中，通氮气30分钟后，采用三电极体系进行恒电流电沉积，然后将所得修饰电极进行电化学还原，获得聚合物/氧化石墨烯复合材料修饰电极；

取2 μL~20 μL Ag- Fe₃O₄复合纳米粒子的分散溶液滴涂在晾干的聚合物/氧化石墨烯复合材料修饰电极表面，自然晾干得修饰电极；

2）生物酶层制备