[发明专利]一种基于酶抑制法-碳量子点荧光淬灭效应的有机磷农残快速检测方法

说明书

本发明属于农药残留快速检测技术领域，针对目前农残检测灵敏度低的问题，提供了一种基于酶抑制法‑碳量子点荧光淬灭效应的有机磷农残快速检测方法。农残与乙酰胆碱酯酶混合反应25 min；然后加入乙酰胆碱反应15 min；反应体系中同时加入Ag⁺溶液、碳量子点及OPD，反应5 min；记录加入不同浓度农残情况下，碳量子点荧光发射峰460nm处与2,3‑二氨基吩嗪DAP荧光发射峰558nm处的荧光强度，并计算二者比例响应I₅₅₈/I₄₆₀，建立农残浓度与I₅₅₈/I₄₆₀比值之间的线性关系。该方法检测速度快，5min之后就可以测得反应结果；检测灵敏度高，最低检测限为0.31ng/mL。

技术领域

本发明属于农药残留快速检测技术领域，具体涉及一种基于酶抑制法-碳量子点荧光淬灭效应的有机磷农残快速检测方法。

背景技术

近年来，农药广泛应用于蔬菜、水果等农作物的害虫防治，但农药的不合理使用导致农产品中的农药残留超标，使其直接或间接进入到人体内，影响消费者食用安全，严重时会造成消费者致病、发育不正常，甚至直接导致中毒死亡。因此，农残检测成为重中之重，为了更有力地保障人们的健康，研究与开发适用于现场使用的、方便快捷、灵敏高效的农残快速检测技术对于有效的控制与减少食品中农药残留具有重要的意义。

目前，市场上常用的农残检测方法主要分为两种：一种是基于传统大型精密仪器的检测方法，如气相色谱法、高分离度液相色谱法和毛细管电泳法等。这些传统的精密仪器检测方法一般具有检测精度高、用量较少等优点，广泛应用于大型检测机构或政府部门，但是在检测时耗时长、样本前处理过程较复杂、需要专业的技术人员进行操作，对于具有检测食品中农残需求的普通生产者以及一些需要现场即时快速检测的情境并不适用。

基于此，农残快速检测方法就成为了一种常用的检测方法，其中，酶抑制方法是农残快速检测领域最为常用的方法。1961年，Ellman 等人（Ellman G L, Courtney K D,Andres V Jr, et al. A new and rapid colorimetric determination ofacetylcholinesterase activity, Biochemical Pharmacology, 1961, 7: 88-95.）采用二硫代双硝基苯甲酸根离子（DTNB）作为显色剂，硫代乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶的作用下的水解产物进行反应生成黄色耦合物，观测吸光度变化值以测定血液中乙酰胆碱酯酶的酶活性。因此，在Ellman 等人的研究基础上建立起来的酶抑制法就成为常用的有机磷类农残的快速检测。2015年，Guo 等人（Guo J, Wong J X H, Cui C E, et al., A smartphonereadable barcode assay for the detection and quantitation of pesticideresidues, Analyst, 2015, 140(16): 5518-5525.）将智能手机的扫码功能和酶抑制法结合，将设计的透明PDMS通道嵌入打印的条形码，利用智能手机中的扫码功能和图像分析软件分别实现了马拉硫磷的快速定性和定量检测。2016年，Hou等人（Hou J , Dong G , TianZ , et al., A sensitive fluorescent sensor for selective determination ofdichlorvos based on the recovered fluorescence of carbon dots-Cu(II) system,Food Chemistry, 2016, 202, 81–87.）设计了灵敏度高、选择性好的乙酰胆碱酯酶抑制型碳点荧光探针，依据乙酰胆碱与金属阳离子(Cu²⁺ )之间的氧化还原反应，实现了对敌敌畏的定量检测。2019年，Jin等人（Jin R , Kong D , Yan X , et al., IntegratingTarget-Responsive Hydrogels with Smartphone for On-Site ppb-LevelQuantitation of Organophosphate Pesticides, ACS Applied Materials Interfaces, 2019, 11(31): 27605−27614.）开发了一种基于硅量子点淬灭，以水凝胶为反应基底的有机磷农残快速检测方法，利用智能手机获取荧光信号，并通过ImageJ软件分析转换为与有机磷浓度成线性比例的色相参数，实现有机磷农残的定量检测。