Mn-ZnS量子点–酶体系磷光法检测有机磷农药

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有机磷农药(OPPs)因其高效的杀虫性能,已成为世界上使用最为广泛的杀虫剂之一。我国是农业生产大国,农药的使用对农作物的增收得到了很好的保证,但同时也对人类的健康及环境造成了不同程度的危害。因此建立和发展灵敏、可靠的有机磷农药检测方法对维护人类健康和生态环境具有非常重要的应用价值。  室温磷光是从磷光体最低激发三重态(T1)到基态(S0)而产生的辐射跃迁。与荧光相比,磷光的较长寿命可以有效降低复杂样品(如食品,环境样品,生物流体)自身荧光及散射光的干扰。  本论文旨在利用磷光分析法及酶分析法的优势,构建Mn-ZnS磷光量子点–酶的分析体系,实现对有机磷农药的灵敏、可靠检测。具体研究内容如下:  1.由于纳米金和Mn-ZnS量子点之间的内滤效应(IFE),Mn-ZnS量子点的磷光被猝灭。乙酰胆碱酯酶(AChE)催化底物碘化硫代乙酰胆碱(ATC)水解生成的硫代胆碱能够引起纳米金的聚集,从而使量子点的磷光恢复。OPPs能够抑制AChE的催化活性,阻止了硫代胆碱的生成,所以纳米金的聚集和磷光恢复受阻。通过吸光度和磷光强度的改变,我们构建了一个双信号检测OPPs的新方法。在最优化实验条件下,几种OPPs农药的检测限(3σ/s)分别为:对氧磷1.07 pM (0.29 ng L-1),对硫磷2.03 pM(0.59 ng L-1),DDVP1.98 pM(0.44 ng L-1),氧化乐果3.12 pM(0.67 ng L-1),结果都低于欧盟农药数据库的最高残留限量。该方法用于实际样品如湖水,农产品的检测,结果令人满意。  2.构建了一个Mn-ZnS量子点、乙酰胆碱酯酶(AChE)和胆碱氧化酶(ChOx)的复合体系检测有机磷农药的新方法。该体系的机理是基于AChE催化乙酰胆碱(Ach)水解生成胆碱,胆碱被胆碱氧化酶氧化生成的H2O2能够猝灭Mn-ZnS量子点的磷光。加入OPPs后,由于对AChE的抑制作用,导致产生的H2O2的量减少及对量子点的猝灭减弱。通过对比加入有机磷农药前后Mn-ZnS量子点磷光强度的变化,可以定量检测有机磷农药。在最优化实验条件下,对硫磷和DDVP的检测限(3σ/s)分别为0.25 ng L-1,1.15 ng L-1,结果都低于欧盟农药数据库的最高残留限量。该方法用于实际样品如湖水,农产品的检测,结果令人满意。
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