CN104316522A - 采用纳米金比色法快速测定蔬菜中有机磷农药的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农药检测的技术领域，具体为采用纳米金比色法快速测定蔬菜中有机磷农药的方法。基于镧（III）功能化的纳米金，通过镧与含氧酸根的配位作用，加入有机磷农药使镧功能化纳米金聚集变色，从而可视化检测有机磷农药。为一种检测有机磷农药含量的比色新方法，用光比色法来检测有机磷农药的含量，其优点是操作简便，对仪器要求低，重复性好，结果可视化等优点。

Description

采用纳米金比色法快速测定蔬菜中有机磷农药的方法

技术领域

本发明属于农药检测的技术领域，具体为采用纳米金比色法快速测定蔬菜中有机磷农药的方法。

背景技术

有机磷农药，是用于防治植物病、虫、害的含有机磷农药的有机化合物。这一类农药品种多、药效高，用途广，易分解，在农药中是极为重要的一类化合物。但是，随着农药的使用范围和用量不断加大，在农药生产和使用环节存在管理不善或操作不规范等因素，造成了严重的农药污染，给生态环境和人类健康带来严重威胁。农药进入人体后可抑制血液和组织中的乙酰胆碱酯酶的活性，造成神经递质乙酰胆碱大量蓄积，导致神经麻痹。有些农药虽然急性毒性不高，但在人畜体内有慢性积累性毒性，长期暴露于微量农药下有可能引起慢性中毒。不仅如此，据报道有些农药还有致畸、致癌、致突变的作用。

因此，研制简单、快速、灵敏、高效的农药残留检测方法对监控农药的流通和使用、保护生态环境和人类健康具有十分重要的意义。目前农药残留的检测技术主要有酶抑制法、电化学分析法、色谱法、免疫分析法、毛细管电泳法等。但是这些方法在实施的过程中需要一些大型设备，而且前期样品处理过程比较复杂，有很大的局限性。

目前国内外对农药残留的检测有许多相关的研究和报道，其中有些检测方法虽能测量大多样品中有机磷农药的含量，但是却存在检测过程相对费时、费力、费钱，仪器设备昂贵以及样品检测需要配备大型的分析仪器和需要在实验室内进行，以及需要专业的人员进行操作等的缺陷，难以适应现场的检测。因此，现在急需开发操作方便的传感器来检测样品中可能存在的有机磷。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题而提供一种检测有机磷农药含量的比色新方法，用光比色法来检测有机磷农药的含量，其优点是操作简便，对仪器要求低，重复性好，结果可视化等优点。

本发明的技术方案为：

采用纳米金比色法快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，基于镧（III）功能化的纳米金，通过镧与含氧酸根的配位作用，加入有机磷农药使镧功能化纳米金聚集变色，从而可视化检测有机磷农药。

本发明的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，具体步骤如下：

（一）溶液配制

(1) 氯金酸溶液的配制： 精确称取HAuCl₄ 0.0412 g，然后加入1 mL二次重蒸水使其溶解，得到1mL100mM的氯金酸溶液；

(2) 柠檬酸钠溶液的配制：精确称量柠檬酸钠0.1141 g，溶解后转移至10 mL容量瓶中，二次重蒸水定容，得到10mL 38.8mM柠檬酸钠溶液；

(3) 氯化镧溶液的配制：精确称取七水氯化镧0.3710 g，进行溶解稀释得到氯化镧溶液，浓度为0.02-0.16 mM；

(4)氯化钠溶液的配制：精确称取NaCl 0.0176 g溶解后稀释,至浓度为1.0-2.0mM的氯化钠溶液；

(5) 氢氧化钠的配制：精确称取氢氧化钠2.0000 g，溶解后冷至室温再移至10 mL容量瓶中，用二次重蒸水定容, 至浓度为5 M的氢氧化钠溶液；

(6) 醋酸溶液的配制：取11.55 mL冰醋酸，用二次重蒸水定容至1000 mL锥形瓶中，得到浓度为0.2 M的醋酸溶液，再将溶液稀释至0.01M即可；

(7)醋酸钠溶液的配制：精确称取0.68 g三水醋酸钠，溶解后移至10 mL容量瓶中，用二次重蒸水定容，制得0.01M浓度的醋酸钠溶液；

(8)醋酸-醋酸钠缓冲溶液的制备，上述步骤（5）醋酸的用量为14.8-46.3mL, 步骤（6）醋酸钠的用量为3.7-35.2mL，pH值为3.5-7.0，浓度为0.01 M，得到ABS溶液；

    （二）金纳米粒子（AuNPs）的制备   

将1 mL 100 mM的HAuCl₄溶液加到99 mL的二次重蒸水中，加热至沸腾；快速搅动下准确加入新配制的10 mL 38.8 mM的柠檬酸钠溶液，继续加热微沸20 min，停止加热，搅动下冷却至室温，然后将溶液转移到锥形瓶中，4℃密封保存，得到AuNPs溶液；

  （三）氯化镧功能化AuNPs的制备

取步骤（二）的AuNPs溶液，用ABS溶液稀释到其原浓度的1/4，然后加入氯化镧溶液，得到浓度为0.1mM的氯化镧功能化AuNPs溶液，将溶液摇晃混匀后，静置； 

  （四）检测步骤

称取15.0g粉碎的蔬菜样品，加入30 mL无水乙醇，震荡提取30 min，移取10.0mL提取液转移至15mL塑料离心管中，加入200mgPSA,

150mgPC，1200mg无水硫酸镁，涡流混合1min，然后5,000 rpm离心5min，取1.0mL上清液，用浓度为5M氢氧化钠溶液调pH=5.0,得样品溶液，备用；

取1.0mL稳定好的氯化镧功能化AuNPs溶液，加入110μL浓度为15mM的NaCl溶液，再加入50μL备用的样品溶液，混匀，静置，1-4min内观察溶液颜色的变化，4 min后采用比色法进行检测，检测结果与标准曲线对比，得样品有机磷农药含量的结果。

本发明的特点还有：

作为优选，

醋酸—醋酸钠缓冲溶液（ABS）pH=5.0。

氯化镧浓度为0.1 mM。

氯化钠浓度为1.5 mM。

AuNPs与ABS的体积比为1:3。

甲基对硫磷标准溶液检测浓度在5×10^-10 M -5×10^-7 M范围内，甲基对硫磷浓度的对数与吸光差值呈良好的线性关系，检出限为0.1 nM （S/N=3）。

本专利中所用的吸光度差值通过以下公式进行计算：

DA= A₀-A_i

式中，A₀是指镧功能化纳米金溶液的吸光度，A_i是指加入待测样品后的镧功能化纳米金溶液的吸光度。

步骤（二）中，搅动下冷却至23~25℃，然后将溶液转移到锥形瓶中，4℃密封保存，得到AuNPs溶液。

步骤（二）合成的纳米颗粒直径为13nm，用紫外可见吸光光度计测其在400 nm-700 nm之间的谱图，可知其在520 nm左右有吸收峰。

本发明的原理见图1，由于纳米金表面带负电荷不稳定，常用一些物质作保护剂，本专利采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法合成纳米金，多余的柠檬酸钠可以吸附在纳米金表面进行保护防止纳米金的聚集。利用氯化镧易与含氧基团结合的性质，将镧（III）固定在纳米金粒子表面，形成镧功能化纳米金（AuNPs-La），又由于镧（III）与含氧基团可形成9配位复合物，可与有机磷农药中的含氧基团结合，形成纳米金、镧（III）与有机磷农药（AuNPs-La-有机磷农药）的复合物，而磷酸镧不溶于水，而且稳定，因而可使纳米金粒子聚合，用肉眼可观察到明显的颜色变化，由酒红色逐渐变成蓝色。

本发明的有益效果为：

本发明的方法，基于有机磷农药能诱使镧功能化的纳米金由分散态(酒红色)向聚集态(蓝色)的转化。整个实验分析包括样品的处理只需10 min左右，检出限为1×10^-10 M，该方法能安全、快速、实时实地的检测有机磷农药的含量。此方法用肉眼就可以观察到检测有机磷农药的结果，不需要复杂繁琐的实验仪器，因此该方法既方便又便宜。

基于镧（III）功能化的纳米金，通过镧与含氧酸根的配位作用，加入有机磷农药使镧功能化纳米金聚集变色的原理，可视化检测有机磷农药。该方法操作简单、成本低、比色明显，可用于有机磷农药的现场检测。

附图说明

图1为氯化镧功能化AuNPs检测有机磷农药的机理图；

图2 ，A为未加有机磷农药时AuNPs-La的电镜图；B为加入5×10^-9 M的有机磷农药后AuNPs-La-有机磷农药的电镜图；

图3 AuNPs的紫外－可见吸收光谱；

图4 为AuNPs溶液（a）与AuNPs-La溶液（b）颜色的对比；

图5为 AuNPs溶液与AuNPs-La溶液的紫外吸收光谱；

图6为加入有机磷农药的浓度依次为0 M（a），5×10^-9 M（b）和1×10^-7 M（c）后AuNPs-La的颜色对比；

图7为加入不同浓度的有机磷农药后AuNPs-La溶液的紫外吸收光谱；

图8氯化镧浓度对纳米金颜色的影响（(a) 0 mM (b)、0.10 mM、(c) 0.15mM）；

图9氯化镧浓度对纳米金紫外吸收的影响；

图10溶液pH对吸光度差值的影响（有机磷农药的浓度为5×10^-9 M）；

图11 不同氯化钠浓度检测有机磷农药的现象(氯化钠浓度从上到下：1.0、1.5、2.0 mM；有机磷农药浓度从左到右：5×10^-9， 5×10^-8，5×10^-7 M)；

图12溶液体积比(V_Au/V_ABS)对吸光差DA的影响(有机磷农药浓度5×10^-9 M)；

图13不同有机磷农药浓度下功能化AuNPs的颜色变化(从左到右，有机磷农药浓度依次是(a-h: 0, 5×10^-10, 1×10^-9, 5×10^-9, 1×10^-8, 5×10^-8, 1×10^-7, 5×10^-7 M)； 

图14 不同有机磷农药浓度下功能化AuNPs的UV-vis图谱；

图15 吸光差与有机磷农药浓度的线性关系；

图16 加入不同浓度的有机磷农药后纳米金吸光差（DA）随时间的变化（有机磷农药浓度为a: 5×10^-9 M ; b: 5×10^-8 M; c: 5×10^-7 M）。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。  

试验例

Revolution 60分光光度计(Thermofisher公司)；旋涡混合器（广州IKA公司）；KQ-100DA型数控超声清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；BS210S电子天平(赛多利斯)。

主要试剂

氯金酸(AuCl₃·HCl·4H₂O Au 含量 ≧47.8﹪ 上海化学试剂有限公司)；有机磷农药（阿拉丁试剂含量 ≧99.0﹪）；氯化镧（含量≧45%  上海山浦化工有限公司）；柠檬酸钠(AR)，99﹪乙醇(AR) ，醋酸钠(AR)，氢氧化钠((AR)，氯化钠(AR)；浓盐酸(AR)均为天津科密欧化学试剂有限公司生产；实验用水均为二次重蒸水。

所需溶液的配制

(1) 氯金酸(1 mL 100 mM)溶液的配制： 精确称取HAuCl₄ 0.0412 g，然后加入1 mL二次重蒸水使其溶解。

(2) 柠檬酸钠(10 mL 38.8 mM)溶液的配制：精确称量柠檬酸钠0.1141 g，溶解后转移至10 mL容量瓶中，二次重蒸水定容。

(3) 氯化镧 (10 mL，1mM)溶液的配制：精确称取七水氯化镧

0.3710 g，移至50mL容量瓶溶解后，转移至10mL容量瓶中。再将溶液稀释10倍、100倍等，即得所需浓度的氯化镧溶液。

(4) 有机磷农药（10 mL 1 mM)的配制：精确称取甲基对硫磷农药0.00263 g，用乙醇溶解后转移至10mL容量瓶中，再将溶液稀释10倍、100倍等，即得所需浓度的有机磷农药溶液。

(5) 氯化钠(15mM)溶液的配制：精确称取NaCl 0.0176 g溶解后,移至10 mL容量瓶中用二次重蒸水定容。

(6) 醋酸(0.01M)溶液的配制：取11.55 mL冰醋酸，用二次重蒸水定容至1000 mL锥形瓶中，得到浓度为0.2 M的醋酸溶液，再将溶液稀释至0.01M即可

(7) 醋酸钠溶液 (0.01 M)的配制：精确称取0.68 g三水醋酸钠，溶解后移至10 mL容量瓶中，用二次重蒸水定容，即得所需浓度的醋酸钠溶液。

(8) 醋酸—醋酸钠缓冲溶液的制备：

         表1  醋酸—醋酸钠缓冲溶液制备参考值

       按照上述体积比，依次配置pH值为3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0，浓度为0.01 M的缓冲溶液。

金纳米粒子的制备

本实验采用柠檬酸三钠还原法制备金纳米颗粒。将1 mL 100 mM的HAuCl₄溶液加到99 mL的二次重蒸水中，加热至沸腾。快速搅动下准确加入新配制的10 mL 38.8 mM的柠檬酸三钠溶液。此时可观察到溶液由淡黄色很快变成深蓝色继而变为紫色，随后逐渐转变成稳定的红色，全过程约2~3 min，此后继续加热微沸20 min，停止加热，搅动下冷却至室温(23~25 °C)，然后将溶液转移到锥形瓶中，4 °C密封保存。金纳米粒径大小和加入的柠檬酸钠的量密切相关，当保持其他条件恒定时，仅改变加入柠檬酸钠的量，可制得不同颜色的纳米金溶液，也就是不同粒径的AuNPs。

用此方法合成的纳米颗粒直径为13 nm，用紫外可见吸光光度计测其在400 nm-700 nm之间的谱图，可知其在520 nm左右有一吸收峰。

氯化镧功能化AuNPs的制备

取一定量的AuNPs溶液，用ABS溶液稀释到其原浓度的1/4，然后加入一定量的氯化镧溶液，使其浓度为0.10 mM。将溶液摇晃混匀后，静置。

结果与讨论：

利用了透过电镜对纳米金聚集前后的形貌进行了分析，如图2所示，未加有机磷农药时纳米金颗粒在溶液中呈分散态(图2 A)，粒径大约为50 nm，当加入一定量的有机磷农药时，由于氯化镧易与含氧基团强结合的性质，纳米金呈聚集态(图2 B)。通过紫外光谱可观察到在522 nm左右处的吸收峰(分散态纳米金)强度降低。因此本实验可利用此性质检测有机磷农药的含量。

纳米金的紫外-可见吸收光谱，从图3中可看出，AuNPs 在522 nm处有最大吸收峰，这主要是由表面等离子体共振引起的，表面等离子体共振又是因表面电子的共振所引起的。金属中的自由电子可在金属里自由移动，在宏观体的金中，自由电子的移动范围为50nm，当AuNPs的粒径小于这个粒度时所有的自由电子都可以到达纳米金表面，当光波波长远远大于AuNPs的粒径时就会引发纳米金表面自由电子的振动，当入射光进入纳米金溶液时，AuNPs吸收相应频率的光，将其表面的自由电子从一极转移到另外一极，这种振动的频率和入射光的频率一致，不同形状和粒度的AuNPs具有不同的吸收和散射特性，因此通过测量AuNPs的吸收光谱可对AuNPs粒径进行初步表征。

氯化镧功能化纳米金的紫外-可见吸收光谱，图4中可以看出，AuNPs溶液与功能化AuNPs溶液颜色基本相同，而图5紫外图谱的比较则显示，氯化镧功能化的纳米金仍在522 nm处有最大吸收峰，峰值也未发生明显的变化，这表明纳米金功能化后在可见光范围内表面等离子体共振吸收并未受到明显的影响。 

可行性试验

取稳定好的功能化AuNPs，依次加入一定量的有机磷农药，使其浓度为0、 5×10^-9、 1×10^-7 M，将溶液摇晃混匀后，静置，观察1~4 min内溶液颜色的变化，4 min后测紫外可见光谱，并用数码相机拍摄记录颜色变化。 

从图6可以看出随着加入的有机磷农药的浓度的递增，功能化AuNPs的颜色会出现由红色到紫色直至蓝色的变化，而从图7对应的紫外谱图中可以看出，有机磷农药的浓度的递增，溶液的吸光度依次递减。这是由于功能化AuNPs中三价镧离子与有机磷农药的强聚合作用。三价镧离子与有机磷农药中的含氧基团结合，将AuNPs连接起来形成一个网状结构，引起金的聚集。图6中分散态的AuNPs呈现酒红色，聚集态的AuNPs呈现蓝色，颜色的深浅与AuNPs的聚集程度有关。未加有机磷农药溶液呈现酒红色(a)，加入有机磷农药后溶液颜色变成了蓝色(b、c)。由图6、图7可知有机磷农药溶液可以引起金的聚集，即可以用纳米金来检测有机磷农药的含量。

一、实验条件的优化

1.1 氯化镧浓度的影响

按照不同比例将1 M氯化镧溶液稀释得到不同浓度的溶液备用。

取一定量的AuNPs溶液，用ABS溶液稀释到其原浓度的1/4，加入浓度为1.5 mM的NaCl溶液，依次加入一定量的氯化镧溶液，使其浓度依次为0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16 mM，摇晃均匀，最后加入最终浓度为5×10^-9  M的有机磷农药。将溶液摇晃混匀后，静置，观察1~5 min内溶液颜色的变化，5 min后测紫外可见光谱，并与同种条件下不加氯化镧溶液的实验的紫外吸光度比较差值。

由图8的颜色对比可以看出，当氯化镧的浓度不高于0.10 mM时，溶液颜色依然为酒红色，而当氯化镧浓度大于0.10 mM时，溶液则变为浅紫色。依据紫外图谱作出吸光度差值对氯化镧浓度的曲线图9知，当氯化镧浓度小于0.10 mM时，DA值几乎为0，也就是说当氯化镧浓度小于0.10 mM时，由于加入浓度比较小，加入氯化镧的量对纳米金的紫外吸收基本上没有什么影响，而当氯化镧浓度高于0.10 mM时，DA的值会随着氯化镧浓度的升高依次增加，原因是，La³⁺与含氧基团可形成9配位复合物，La³⁺浓度增加，导致同一个La³⁺与多个Au NPs结合，导致纳米金的聚集。因此，选择氯化镧的最佳浓度为0.10 mM做实验。

1.2  pH值的影响

取一定量的AuNPs溶液，依次用pH值分别为3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0得ABS缓冲溶液稀释到原浓度的1/4，再依次加入浓度为0.10 mM的氯化镧溶液， 1.5 mM的NaCl溶液，混合均匀后，加入浓度为5×10^-9M 有机磷农药，将溶液摇晃混匀后，静置，观察1~4 min内溶液颜色的变化，4 min后测紫外可见光谱，并与同种条件下不加缓冲溶液的实验的紫外吸光度比较，计算吸光度差值。

溶液的pH因小分子效应影响金纳米粒子之间的反应。在有机磷农药的浓度为5×10^-9 M的情况下，我们对ABS缓冲溶液pH值在 3.5~7.0之间的影响进行了考察。依据紫外图谱作出吸光度差值对pH值的曲线(图10)。从曲线中可以看出，在pH=5.0时，吸光度差值最大，最大值为DA=0.22。即当pH=5.0时，溶液对有机磷农药的检测最敏感。因此，选择pH=5.0为最优pH。

1.3 氯化钠浓度的影响

取一定量稳定好的氯化镧功能化AuNPs溶液，依次加入一定量的浓度为1.0、1.5、2.0 mM NaCl溶液，混合均匀后，分别加入浓度为5×10^-9、 5×10^-8、5×10^-7 M 的有机磷农药，将溶液摇晃混匀后，静置观察现象，并用数码相机拍摄记录颜色变化。

有机磷农药与AuNPs之间相互作用的比色信号归因于纳米金聚集物的结构，比色信号的灵敏性与动态范围取决于AuNPs抵抗聚集的能力，可通过改变AuNPs的溶液进行调节。

我们先以氯化钠为例，将氯化钠与功能化AuNPs混合，然后再用于检测有机磷农药，与不同浓度的氯化钠混合的AuNPs显示出不同的灵敏性和动态范围。本实验设计了一系列不同浓度的氯化钠与AuNPs混合的溶液，发现当氯化钠浓度为1.5 mM时，灵敏性最好，见图11。

当氯化钠浓度为1.5 mM时，有机磷农药的浓度由高到低变化时，溶液颜色变化不明显，说明1.5 mM的氯化钠浓度对实验的检测效果并不敏感；当氯化钠浓度为2.0 mM时，加入的有机磷农药的浓度极低（5×10^-9M）时，溶液就发生了聚沉，变为蓝色 (见图11最底层最左的离心管)，说明当氯化钠浓度较高时自身就会引起AuNPs的聚集；当氯化钠浓度为1.5 mM时，当有机磷农药浓度大于5×10^-7 M时，溶液颜色瞬间发生由红色向蓝色的转变，浓度为5×10^-8 M左右时，3 min后颜色由红色变成紫色。所以由此得出结论：1.5 mM是最佳氯化钠浓度。

1.4  AuNPs与ABS溶液体积比的影响

取一定量的AuNPs溶液，依次用PH=5.0的ABS溶液稀释，使AuNPs与ABS的体积比依次为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6，再依次加入浓度为0.10 mM的氯化镧溶液，以及浓度为1.5 mM的NaCl溶液，混合均匀后，加入浓度为5 nM 有机磷农药，将溶液摇晃混匀后，静置，观察1~4 min内溶液颜色的变化，4 min后测紫外可见光谱，并与同种条件下不加缓冲溶液的实验的紫外吸光度比较差值。

AuNPs不仅与溶液的pH有关，还与它们之间的配比有关。因此我们按照不同体积比配置一定量的AuNPs-La与ABS缓冲液的混合溶液，盐浓度、氯化镧浓度最佳条件下，加入最终浓度5×10^-9 M的有机磷农药溶液，4 min后测紫外可见光谱，并作DA吸光差图谱(见图12)。可发现当AuNPs-La与ABS溶液的比为1：3时吸光差最大，高于或低于1：3吸光差都会迅速降低，由此可见V_Au/V_ABS =1:3是最佳配比，以下实验均采用该配比。              

二、 最优条件下检测有机磷农药                      

   在最优条件下用比色传感器评价检测有机磷农药的敏感性，用比色法测AuNPs粒子表面等离子共振吸收峰的移动以及不同有机磷农药浓度下的吸光差。图13为不同有机磷农药浓度下功能化AuNPs-La的颜色变化，如图所示，随着有机磷农药浓度的增加，纳米金溶液依此由酒红色变成浅紫色最后变成蓝色。图14为其对应的紫外图谱，由图可知溶液吸光度随有机磷农药浓度的增加而降低。说明随着有机磷农药浓度的增加，纳米金溶液的吸光度依此降低，且降低的幅度依此增大。

图15为吸光差与有机磷农药浓度的线性关系曲线，经过数据分析发现在5×10^-10 M -5×10^-7 M（R=0.996）浓度范围内，DA与有机磷农药浓度的对数成线性关系

根据信噪比S/N=3计算得出有机磷农药的检出限为1×10^-10 M。 

吸光度差值的计算

    本实验过程及结果讨论中所用的吸光度差值通过以下公式进行计算：

DA= A₀-A_i

式中，A₀是指镧功能化纳米金溶液的吸光度，A_i是指加入一定浓度甲基对硫磷（有机磷农药）以后的镧功能化纳米金溶液的吸光度。

三、有机磷农药聚集的动力学研究

由于该试验方法在室温条件下能现场、迅速的检测有机磷农药的含量，我们研究了在室温条件下不同有机磷农药含量引起AuNPs聚集的动力学，由图16所示，在不同有机磷农药浓度下吸光差DA随时间的变化。在低浓度范围下（5×10^-9 M），随时间延长，吸光差DA逐渐增加，到120 s时，增加趋势趋于平缓，150 s后吸光度几乎不变（曲线a）；在中浓度范围下（5×10^-8 M），大约90 s时，增加趋势趋于平缓；而在高浓度范围下（5×10^-7 M），增加趋势趋于平缓的时间更快，大约在60秒左右。这说明随着有机磷农药浓度的增加吸光差达到最大值所用的时间逐渐缩短。由这些曲线可以看出在开始的2 min内吸光比迅速增加，在随后的1 min内增加缓慢，曲线最终趋于平缓，由此表明AuNPs的聚集几乎在2 min内就能完成，因此可以迅速、灵敏的检测有机磷农药的含量。         

四、检测实际样品中的有机磷农药

实际样品的处理

菠菜样品：菠菜样品取自泰安出口蔬菜加工厂。首先将蔬菜样品粉碎，采用标准加入法向15.0 g样中加入一定浓度梯度的有机磷农药溶液，1h后用30mL无水乙醇震荡提取30 min，取10.0ml加入200mgPSA,150mgPC，1200mg无水硫酸镁，涡流混合1min，然后5,000 rpm离心5 min，取上清液。检测时，精确量取一定体积该上清液，用构建的比色法进行检测。

实验采用了标准加入法测定了菠菜样品中的有机磷农药，以验证传感器的实用性。分别在菠菜样品中加入了5.00、 50.00和500.00 nM的有机磷农药，利用AuNPs-La传感器进行回收检测，具体结果见表2。可以看出，有机磷农药检测浓度和加入浓度较为一致，三次结果的平均回收率在94.2% 到 109.6%之间，说明构建的光比色传感器可以用于实际样品的检测。

表2 实际样品回收实验结果（n = 3）

。

Claims (8)

1.采用纳米金比色法快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，基于镧（III）功能化的纳米金，通过镧与含氧酸根的配位作用，加入有机磷农药使镧功能化纳米金聚集变色，从而可视化检测有机磷农药。

2.根据权利要求1所述的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，具体步骤如下：

（一）溶液配制

(1) 氯金酸溶液的配制： 精确称取HAuCl₄ 0.0412 g，然后加入1 mL二次重蒸水使其溶解，得到1mL100mM的氯金酸溶液；

(2) 柠檬酸钠溶液的配制：精确称量柠檬酸钠0.1141 g，溶解后转移至10 mL容量瓶中，二次重蒸水定容，得到10mL 38.8mM柠檬酸钠溶液；

(3) 氯化镧溶液的配制：精确称取七水氯化镧0.3710 g，进行溶解稀释得到氯化镧溶液，浓度为0.02-0.16 mM；

(4)氯化钠溶液的配制：精确称取NaCl 0.0176 g溶解后稀释,至浓度为1.0-2.0mM的氯化钠溶液；

(5) 醋酸溶液的配制：取11.55 mL冰醋酸，用二次重蒸水定容至1000 mL锥形瓶中，得到浓度为0.2 M的醋酸溶液，再将溶液稀释至0.01M即可；

(6) 氢氧化钠的配制：精确称取氢氧化钠2.0000 g，溶解后冷至室温再移至10 mL容量瓶中，用二次重蒸水定容, 至浓度为(5 M的氢氧化钠溶液；

(7)醋酸钠溶液的配制：精确称取0.68 g三水醋酸钠，溶解后移至10 mL容量瓶中，用二次重蒸水定容，制得0.01M浓度的醋酸钠溶液；

    (8)醋酸—醋酸钠缓冲溶液的制备，上述步骤（5）醋酸的用量为14.8-46.3mL, 步骤（6）醋酸钠的用量为3.7-35.2mL，pH值为3.5-7.0，浓度为0.01 M，得到ABS溶液；

    （二）金纳米粒子（AuNPs）的制备   

将1 mL 100 mM的HAuCl₄溶液加到99 mL的二次重蒸水中，加热至沸腾；快速搅动下准确加入新配制的10 mL 38.8 mM的柠檬酸钠溶液，继续加热微沸20 min，停止加热，搅动下冷却至室温，然后将溶液转移到锥形瓶中，4℃密封保存，得到AuNPs溶液；

（三）氯化镧功能化AuNPs的制备

取步骤（二）的AuNPs溶液，用ABS溶液稀释到其原浓度的1/4，然后加入氯化镧溶液，得到浓度为0.10 mM的氯化镧功能化AuNPs溶液，将溶液摇晃混匀后，静置； 

（四）检测步骤

称取15.0g粉碎的蔬菜样品，加入30 mL无水乙醇，震荡提取30 min，移取10.0mL提取液转移至15mL塑料离心管中，加入200mgPSA,

150mgPC，1200mg无水硫酸镁，涡流混合1min，然后5,000 rpm离心5min，取1.0mL上清液，用浓度为5M氢氧化钠溶液调pH=5.0,得样品溶液，备用；

取1.0mL稳定好的氯化镧功能化AuNPs溶液，加入110μL浓度为15mM的NaCl溶液，再加入50μL备用的样品溶液，混匀，静置，1-4min内观察溶液颜色的变化，4 min后采用比色法进行检测，检测结果与标准曲线对比，得样品有机磷农药含量的结果。

3.根据权利要求2所述的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，其特征在于，醋酸—醋酸钠缓冲溶液（ABS）pH=5.0。

4.根据权利要求2所述的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，其特征在于，氯化镧浓度为0.1 mM。

5.根据权利要求2所述的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，其特征在于，氯化钠浓度为1.5 mM。

6.根据权利要求2所述的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，其特征在于，AuNPs与ABS的体积比为1:3。

7.根据权利要求2所述的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，其特征在于，步骤（二）中，搅动下冷却至23~25℃，然后将溶液转移到锥形瓶中，4℃密封保存，得到AuNPs溶液。

8.根据权利要求2所述的快速测定蔬菜中有机磷农药的方法，其特征在于，步骤（二）合成的纳米颗粒直径为13nm。