液晶傳感器在檢測有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及液晶傳感器在檢測有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥中的應用，屬于酶 抑制法檢測技術領域。
【背景技術】
[0002] 有機磷和氨基甲酸酯化合物能夠抑制乙酰膽堿酯酶的活性，使生物體內神經遞質 乙酰膽堿的含量增多，從而導致生物體病變乃至死亡。基于此作用機理，在農業生產中，有 機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥作為殺蟲劑被廣泛應用。近年來，由于農藥的大量不規范使 用，其在水體中的殘留日益成為公共安全的一大隱患，受到了人們的廣泛關注。
[0003] 已報道的用于檢測有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥的方法，例如質譜法、氣 相色譜、高效液相色譜與質譜或串聯質譜連用（參見S.B.Mathewa，A.K.Pillai，V.K.Gupta,SpectrochimicaActaPartA2007, 67, 1430-1432 ；N.Amini,M.Shariatgorji,C. Crescenzi,G.Thorsen,Anal.Chem. 2010, 82, 290-296)。但是這些方法需要長時間的樣 品處理、復雜的實驗方法和專業的檢測儀器，不適合快速、靈敏、微量的農藥檢測。在已 有的報道中，酶抑制法檢測農藥的含量，從作用毒理上可以反映農藥的存在，直接有效 地反映農藥的毒性危害。文獻報道的采用酶抑制來檢測農藥的方法，主要有生物表達 法（SMS.C.Xu，A.B.Wu，H.D.Chen，Y.Xie，Y.Q.Xu，L.Zhang，J.Li，D.B.Zhang，Biomol. Eng.2007,24,253-261)、熒光法（SMM.Wang，X.Gu，G.Zhang，D.Zhang，D. Zhu, 2009,Anal.Chem. 81，4444 - 4449)以及酶傳感器法（SMH.Schulze，R.D.Schmid，T. T.Bachmann,Anal.Bioanal.Chem. 2002, 372, 268-272)。該方法可以通過比較未知樣本與空 白樣本的轉化率，來判斷是否殺蟲劑過量而引起對酶活性的抑制，具有高效、樣品消耗量少 等優勢。
[0004] 近年來，液晶傳感器由于其操作簡單、反應靈敏、樣品消耗量少等優勢引發科學 家們的廣泛關注（參見J.M.Brake,Μ·K.Daschner,Υ· -Y.Luk,N.L.Abbott, 2003,Science 302, 2094-2097)。
【發明內容】
[0005] 本發明針對現有技術的不足，提供了一種利用液晶傳感器微量、快速、靈敏的檢測 液相中有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥的方法。
[0006] 本發明的技術方案如下：
[0007] 液晶傳感器在檢測有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥中的應用，步驟如下：
[0008] (1)將待檢測樣品溶解于磷酸緩沖溶液中，制得待檢測溶液；
[0009] (2)向步驟⑴制得的待檢測溶液中加入乙酰膽堿酯酶，乙酰膽堿酯酶的加入量 為0. 005~0. 02mg/mL，經反應，制得酶抑制溶液；
[0010] (3)向步驟⑵制得的酶抑制溶液中加入氯化十四酰膽堿，使氯化十四酰膽堿的 濃度為0. 05~0. 2mM，經反應，制得酶反應溶液；
[0011] (4)將步驟（3)制得的酶反應溶液滴于液晶傳感器上，使用偏光顯微鏡進行觀 察，當液晶呈現"馬耳他十字"形貌時，待檢測樣品中有機磷農藥多〇. 001μg/mL或氨基甲 酸酯類農藥濃度多〇. 0001μg/mL;當液晶呈現"扇形"形貌時，待檢測樣品中有機磷農藥 < 0. 001μg/mL或氨基甲酸酯類農藥濃度< 0. 0001μg/mL。
[0012] 根據本發明優選的，所述步驟（1)中，所述磷酸緩沖液組分如下：
[0013] 10mM磷酸，138mMNaCl，2. 7mMKC1;pH= 7. 4。
[0014] 根據本發明優選的，所述步驟（1)中，待檢測溶液中的待檢測樣品濃度為 0· 0001 ~10μg/mL。
[0015] 根據本發明優選的，所述步驟（1)中，溶解為采用超聲波溶解30~40min。
[0016] 根據本發明優選的，所述步驟（2)中，反應條件為35~38°C反應10~30min。
[0017] 根據本發明優選的，所述步驟（3)中，反應條件為35~38°C反應10~30min。
[0018] 根據本發明優選的，所述步驟（4)中，液晶傳感器采用如下方法制備：
[0019]a、清洗玻璃基底，隔氧干燥后，置于十八烷基三氯硅烷-庚烷溶液中處理20~ 40min，二氯甲烷沖洗，氮氣吹干，制得處理后基底；
[0020] b、將步驟a制得的處理后基底的上表面滴加體積分數為0. 5~2%的液晶-庚烷 溶液，隔氧條件下，待庚烷揮發后，制得液晶傳感器。
[0021] 根據本發明進一步優選的，所述步驟a中的玻璃基底為載玻片。
[0022] 根據本發明進一步優選的，所述步驟a中的清洗玻璃基底步驟為：先浸泡于載玻 片洗液中，70~80°C條件下浸泡30~60min，然后分別采用水、無水乙醇、甲醇各洗滌2~ 3次。
[0023] 更優選的，所述的載玻片洗液為"食人魚"洗液，采用質量濃度98%的濃硫酸和質 量濃度30%雙氧水按體積比為7:3的比例配制而成。
[0024] 根據本發明進一步優選的，所述步驟a中的隔氧干燥步驟為：氮氣吹干，在100~ 120°C條件下干燥過夜。
[0025] 根據本發明進一步優選的，所述步驟a中的十八烷基三氯硅烷-庚烷溶液濃度為 1 ~lOmM。
[0026] 根據本發明進一步優選的，所述步驟b中液晶-庚烷溶液的體積分數為1%。
[0027] 根據本發明優選的，所述有機磷農藥為樂果、甲胺磷、對硫磷和乙酰甲胺磷；所述 氨基甲酸酯類農藥為仲丁威、速滅威和西維因。
[0028] 上述試劑如無特殊說明，均為普通市售產品。
[0029] 本發明的檢測原理如下：
[0030] 本發明通過有機磷農藥和/或氨基甲酸酯類農藥抑制乙酰膽堿酯酶水解底物氯 化十四酰膽堿，從而通過偏光顯微鏡觀察在液晶傳感器上的不同觀察結果，達到檢測樣品 中是否含有有機磷農藥和/或氨基甲酸酯類農藥的目的，乙酰膽堿酯酶水解底物氯化十四 酰膽堿過程如下：
[0031]
[0032] 有益效果
[0033] 本發明涉及的利用液晶傳感器檢測液相中有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥的方 法，具有檢測限低，檢測儀器易得，檢測方法簡單、快速、靈敏，試劑消耗少，樣品處理時間短 等優點，解決了現有檢測方法復雜、成本高的問題。
【附圖說明】
[0034] 圖1為利用液晶傳感器檢測有機磷農藥和氨基甲酸酯類農藥的機理圖；
[0035] 圖2為實施例1的檢測結果照片；
[0036] 圖中：a、仲丁威濃度為1yg/mL，b、仲丁威濃度為0. 1yg/mL，c、仲丁威濃度為 0. 01μg/mL，d、仲丁威濃度為0. 001μg/mL，e、仲丁威濃度為0. 0001μg/mL，f、仲丁威濃度 為 0.00001yg/mL;
[0037] 圖3為磷酸緩沖溶液對比結果照片；
[0038] 圖4為實施例2的檢測結果照片；
[0039] 圖中：a、樂果濃度為1μg/mL，b、樂果濃度為0. 1μg/mL，c、樂果濃度為0. 01μg/ mL，d、樂果濃度為0. 001μg/mL，e、樂果濃度為0. 0001μg/mL。
【具體實施方式】
[0040] 下面結合實施例及說明書附圖對本發明的技術方案做進一步闡述，但本發明保護 范圍不限于此。
[0041 ] 實施例中的載玻片洗液為"食人魚"洗液，采用質量濃度98%的濃硫酸和質量濃度 30%雙氧水按體積比為7:3的比例配制而成；
[0042] 實施例中的液晶，購自百靈威科技有限公司。
[0043] 實施例1