啶虫脒是日本曹达株式会社研究开发的一种新型广谱型的氯代烟碱类杀虫剂,广泛应用于刺吸式害虫的防治。但过量残留在环境和食品中的啶虫脒会对生态系统以及人类身体健康产生危害,因此需要建立一些检测手段监测啶虫脒在环境和食品中的残留。传统的色谱法耗时长且费用高,难以实现高通量检测。因此,迫切需要建立快速、经济、简便的快速检测技术实现对残留啶虫脒的现场筛查。近年来上转换纳米材料(UCNPs)因其在生物安全性和光学特性方面的优势,被广泛应用于快速检测中作为良好的荧光指示剂。农药小分子化合物的快速检测一般会利用到分子识别物,抗体作为识别化合物应用于小分子的检测已经被大家所熟悉。近几年,适配体以其易合成修饰、稳定且对靶标化合物具有高特异性的亲合能力等特点,被广泛应用于小分子化合物的检测。本研究利用啶虫脉适配体和制备得到的抗体分别结合上转换纳米材料建立了三种上转换荧光快速检测方法。具体内容如下:1.制备了氨基功能化的磁性纳米材料(MNPs)和上转换纳米材料(UCNPs),并建立了一种上转换荧光DNA探针,该探针由适配体修饰的磁性纳米材料(apt-MNPs)和适配体互补链(cDNA)修饰的上转换纳米材料(cDNA-UCNPs)组成,通过磁分离效应原理来检测啶虫脒。适配体可以特异性的与啶虫眯结合,因而会从cDNA-UCNPs上解离下来,通过外界磁场的作用,洗去解离下来的cDNA-UCNPs,检测到荧光强度值变低。荧光强度的变化值(ΔI)与啶虫脒浓度呈正相关关系,因而可以用于啶虫脒的定量检测。在最优条件下得到该探针的检测范围和检测限分别为0.89-114.18 μg/L和0.65 μg/L。与其他啶虫脒结构类似物交叉反应小,特异性高。该探针在六种基质(田水、土壤、梨、苹果、麦粉和黄瓜)中的平均添加回收率为78.2%-103.5%,日内相对标准偏差为2.6%-10.9%,日间相对标准偏差为4.3%-10.2%。利用DNA探针和HPLC对真实样品田水和梨的检测结果具有高度相关性,线性方程为y=0.9768x-0.189,决定系数为0.9974,进一步证明了该探针的可靠性。2.合成了 20 nm粒径纳米金(AuNPs),并利用它与UCNPs基于荧光内滤效应(IFE)建立了上转换荧光分析方法检测啶虫脒。在最优条件下,荧光饱和中浓度SC50为92.7μ真g/L,检测范围为2.23-285.4 μg/L。该方法对啶虫脒的检测特异性高,与其他结构类似物交叉反应小。在六种基质即田水、土壤、梨、苹果、麦粉和黄瓜的添加回收实验的平均添加回收率为75%-105.6%,相对标准偏差为1.3%-10.1%。真实样品检测结果表明,该方法与HPLC检测方法的相关性高,相关线性方程为y=0.9347x+21.412,决定系数R2=0.9798。该检测方法为均相反应,不需要洗涤的步骤,方便操作,节省时间和劳动力,同时还具有很高的灵敏度,可以用于环境和农作物产品中残留啶虫脒的快速检测。3.采用活泼酯法制备得到了啶虫脒的免疫原和包被原,其偶联比分别25:1和12:1。利用啶虫眯免疫原免疫BALB/c雌性小鼠,并通过细胞融合实验成功制备了三株能稳定分泌啶虫脒抗体的杂交瘤细胞株,分别命名为2F11B1、2F2B10和4D10B8,并分别制备纯化得到了相应的抗体。采用ic-ELISA对啶虫脒单克隆抗体的灵敏度进行评价,其中4D10B8细胞株分泌的抗体灵敏度高。因此对4D10B8细胞株的敏感性和特异性进行了进一步的研究。通过优化条件建立了标准曲线,计算得到其IC50和检测范围分别为0.15 μg/L和0.003-7.5 μg/L。交叉反应实验表明,除了与噻虫啉具有较大的交叉反应外,与其它结构类似物的交叉反应可忽略不计。说明4D10B8细胞株的灵敏度高,特异性好。4.利用啶虫脒抗原和抗体分别与AuNPs和UCNPs偶联,基于IFE建立了啶虫脒上转换荧光免疫分析方法。对纳米金用量、缓冲液的离子强度、pH、甲醇含量以及孵育的最佳时间进行了优化。在最优条件下,该方法的SC50为0.03μg/L和最低检测限SC10为0.001 μg/L。该方法除对噻虫啉有较大的交叉反应外,与其他结构类似物基本无交叉反应。通过对四种基质的添加回收实验,平均回收率为75.1%-104.7%,相对标准偏差为1.4%-10.1%,能够满足残留检测的要求。用HPLC对该方法进行验证,二者检测结果相关性很高,相关性方程为y=1.1305x-1.0695,决定系数为0.9796,证明本研究基于IFE建立啶虫脒上转换荧光免疫分析方法可以作为检测啶虫眯的潜在工具。