[发明专利]一种类酶活性的镧系纳米材料及其在有机磷农药可视化快速检测中的应用

说明书

本发明公开了一种类酶活性的镧系纳米材料及其在有机磷农药可视化快速检测中的应用，涉及纳米技术和分析检测技术领域。本发明合成了优良类酶活性的镧系纳米材料，利用该纳米材料的优良催化性能建立有机磷农药的可视化快速检测体系，采用硫代乙酰胆碱作为乙酰胆碱酯酶催化底物，乙酰胆碱会被催化分解为巯基胆碱，其末端还原性巯基能够抑制类酶活性的镧系纳米材料的催化性能；当有机磷农药存在时，乙酰胆碱酯酶的活性被抑制，无还原性巯基产生，类酶活性的镧系纳米材料催化TMB快速显蓝色，导致有机磷农药浓度依赖性的TMB的蓝色越来越深，该体系具有简单方便、成本低廉、特异性好等优点，具有良好的社会价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米技术和分析检测技术领域，具体涉及一种类酶活性的镧系纳米材料及其在有机磷农药可视化快速检测中的应用。

背景技术

有机磷农药(organophosphorus pesticides，OPs)在杀虫、杀菌和除草等方面发挥着重要作用。在全球范围内有机磷农药每年的用量可占全部农药用量的38％。有机磷农药具有毒性高、持久性长的特点，大量使用农药使得其在农产品、海产品及环境中不断积累，严重危害着公众健康。有机磷农药的病理机制主要与胆碱神经系统有关，其与乙酰胆碱酯酶作用形成磷酰化胆碱酯酶，导致胆碱酯酶失去催化乙酰胆碱的水解作用，积聚的乙酰胆碱使得神经过度兴奋，引起毒蕈碱样、烟碱样和中枢神经系统症状，严重的可引起死亡。高灵敏度快速检测有机磷农药可起到积极的预警作用以有效降低其危害。目前对有机磷农药的检测主要依赖于传统方法如高效液相色谱法、毛细管电泳法、气质联用等，这些检测方法虽然检出限较低，但要么所需检测仪器昂贵，要么样品预处理过程复杂且耗时较长。针对以上问题，科研人员开发了多种检测有机磷农药的生物传感器如荧光传感器、比色传感器、电化学传感器等。

比色法是基于Beer-Lambert定律而衍生出的一种方法，通过简单的紫外-可见光光谱仪器测定相关生色团的吸光度就可以推知待测物质的准确浓度；而只需要通过肉眼对颜色的分别，也可以实现对目标物的半定量。但由于天然酶合成复杂，成本较高，不易储存，催化性能不可控等，纳米酶的合成和应用就显得尤为重要。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种类酶活性的镧系纳米材料及其在有机磷农药可视化快速检测中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面，提供一种类酶活性的镧系纳米材料(DPA-Ce-GMP)，所述的镧系纳米材料由以下方法制得：

(1)Ce(CH₃COO)₃与鸟苷5'-单磷酸(GMP)溶液混合，经涡旋后产生白色沉淀，离心收集白色沉淀，并复溶于吡啶二羧酸(DPA)溶液中得混合溶液，再次涡旋后，混合溶液变得澄清透明，将混合溶液放入紫外灯箱中紫外照射得黄褐色溶液；

(2)将黄褐色溶液放入透析袋中透析得透析液；

(3)将透析液冷冻干燥后，研磨成黄褐色粉末即为DPA-Ce-GMP。

作为优选，Ce(CH₃COO)₃溶液，GMP溶液和DPA溶液的体积比为1:1:2。

作为优选，涡旋时间为1-3min，进一步优选的，涡旋时间为2min。

作为优选，混合溶液放入紫外灯箱紫外照射时间为20-40min，进一步优选的，照射时间为30min。

作为优选，透析袋的透析时间为8-16h，进一步优选的，透析时间为12h。

进一步的，本发明的第二方面，基于DPA-Ce-GMP优良的催化性能，提供在有机磷农药可视化快速检测中的应用。

本发明的第三方面，提供了有机磷农药可视化快速检测方法，包括以下步骤：