CN109668875A - 一种用于快速检测农药西维因的试纸 - Google Patents

一种用于快速检测农药西维因的试纸 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检测农药西维因的试纸。该试纸分为上下两层，每层中心设有圆形亲水通道，将检测西维因所用到的试剂全部涂覆到试纸上，方便用户操作。由于下层试纸上的显色剂经过高分子聚合物固载，因此具有富集效果，从而提高了检测灵敏度。试纸制备简便，价格低廉，且检测过程易于实现，适用于实际样品中西维因农药的检测。

Description

一种用于快速检测农药西维因的试纸
技术领域
本发明属于农药快速检测技术领域。具体涉及一种基于化学显色原理快速检测农药西维因的试纸。
背景技术
西维因，又名甲萘威，是目前农业生产中广泛使用的一种高效、低毒、低残留、长残效的广谱性氨基甲酸酯类农药，主要用于防治果蔬以及粮食等作物的害虫，如螟虫、棉铃虫、卷叶虫、稻苞虫等。当农药使用不当时，就会在作物上产生大量的残留，人类食用这种高残留的产品时会导致中毒。因此，在作物以产品形式进入市场前，需要对其中的农药残留进行检测。
目前，对食品中西维因的检测方法有气相色谱法、气相色谱-质谱联用技术等，但操作过程复杂，成本较高，且分析速度慢，不利于实现快速检测。目前，对西维因已有的快速检测方法主要包括酶抑制法和酶联免疫法。酶抑制法是针对有机磷和氨基甲酸酯两大类农药而建立的方法，针对性不强，且检测结果不稳定。而酶联免疫法中抗体制备过程繁琐，且需要对载体膜处理再进行点样、固定、封闭和冲洗，成本较高，不适合批量化生产。因此，发展一种制作简便，成本低廉的快速检测西维因的试纸将会具有良好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用显色法快速检测广泛使用的农药西维因的试纸，该试纸制作简单，操作方便快速，且较为灵敏，有利于推广使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
试纸分为上下两层，且每层上设有相同的直径在2～5mm的圆形亲水通道，上层亲水通道中涂覆有碱，下层亲水通道中固载显色剂和表面活性剂。
所述上层试纸与下层试纸层相互层叠放置，且上下两层试纸上的圆形亲水通道位置相对应，即上层试纸上的圆形亲水通道在下层试纸的投影与下层试纸上的圆形亲水通道相重合；
于上下两层试纸上的圆形亲水通道外侧设有疏水隔离带。
所述试纸的材质为多孔滤纸；
所述的亲水通道，其构建方法是通过喷蜡打印机在试纸中心直径3～6mm的圆圈外部喷蜡形成疏水隔离带，并置于100-130℃烘箱内加热5-30min；试纸上的固体蜡印受热后熔化，从试纸表面渗透至背面，形成直径在2～5mm的圆形亲水通道；
所述的碱为NaOH和KOH中的一种或二种；
所述的显色剂为牢固蓝B盐、四氯代对苯醌、2,6-二溴苯醌氯亚胺、2,6-二氯苯醌氯亚胺、二氯二氰基苯醌、四氰基乙烯中的一种或二种以上；
所述的表面活性剂为十六烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或二种以上。
所述的碱的涂覆方法为：取1～3μL水溶解的浓度在5～40g/L的碱滴涂到上层试纸的亲水通道中，真空干燥后置于真空袋中保存；
所述的显色剂和表面活性剂的固载方法为：取1～3μL有机溶剂溶解的浓度在10～30g/L的表面活性剂滴涂到下层滤纸的亲水通道中，待有机溶剂挥发后，再在上面滴涂1～3μL高分子聚合物溶液溶解的浓度在5～20g/L的显色剂，真空干燥后置于真空袋中保存。表面活性剂的引入，降低了溶剂自由能，因此可增强西维因分子与显色剂分子的接触概率，提升显色效果。
有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯、氯仿中的一种或二种以上。
高分子聚合物溶液的制备方法如下：聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-400、乙醇和水以1：(0－4)：(0－60)：(10－50)质量比混合，常温下搅拌0.5－2小时，得聚合物溶液。利用该高分子聚合物固载显色剂于多孔滤纸上，可对待测样品进行过滤富集，提升检测灵敏度。
试纸颜色深浅与西维因农药的浓度成正比，可定量测定样品中的西维因浓度，并判断农残是否超标。
本发明具有如下优点:
1.试纸分为上下两层，将反应所用到的试剂全部集中到试纸上，方便用户操作，整个检测过程只需1分钟，且易于保存；
2.试纸制备过程中将显色剂固载到高分子聚合物中，避免反应过程中脱色，且能够有效富集西维因，从而提升了检测灵敏度。
附图说明
图1.一种西维因试纸示意图；
图2.西维因试纸的富集效果(富集体积单位为μL)；
图3.试纸测定农药西维因的标准浓度曲线。
具体实施方式
实施例1
西维因试纸1的制备：喷蜡打印机在试纸中心直径4mm的圆圈外部喷蜡形成疏水隔离带，并置于110℃烘箱内加热10min，最终形成直径在3mm的圆形亲水通道，如图1所示。准备两张上述试纸，上层亲水通道中均匀涂覆1μL水溶解的浓度为20g/L的NaOH，真空干燥后备用；下层亲水通道中首先滴涂2μL异丙醇溶解的30g/L的十六烷基三甲基溴化铵，待异丙醇挥发后，再在上面滴涂1μL高分子聚合物溶液(聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-400、乙醇和水质量比为1：2：30：40，常温下搅拌2小时，得聚合物溶液)溶解的浓度为10g/L的2,6-二氯苯醌氯亚胺，真空干燥后备用。
实施例2
西维因试纸2的制备：喷蜡打印机在试纸中心直径6mm的圆圈外部喷蜡形成疏水隔离带，并置于130℃烘箱内加热5min，最终形成直径在5mm的圆形亲水通道。准备两张上述试纸，上层亲水通道中均匀涂覆2μL水溶解的浓度为15g/L的NaOH，真空干燥后备用；下层亲水通道中首先滴涂1μL乙醇分散的20g/L的十二烷基苯磺酸钠，待乙醇挥发后，再在上面滴涂3μL高分子聚合物溶液(聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-400、乙醇和水质量比为1：0：0：50，常温下搅拌0.5小时，得聚合物溶液)溶解的浓度为5g/L的牢固蓝B盐，真空干燥后备用。
实施例3
西维因试纸2的制备：喷蜡打印机在试纸中心直径3mm的圆圈外部喷蜡形成疏水隔离带，并置于100℃烘箱内加热15min，最终形成直径在2mm的圆形亲水通道。准备两张上述试纸，上层亲水通道中均匀涂覆3μL水溶解的浓度为5g/L的NaOH，真空干燥后备用；下层亲水通道中首先滴涂3μL甲醇分散的10g/L的十二烷基三甲基氯化铵，待甲醇挥发后，再在上面滴涂2μL高分子聚合物溶液(聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-400、乙醇和水质量比为1：:4：10：30，常温下搅拌1小时，得聚合物溶液)溶解的浓度为20g/L的二氯二氰基苯醌，真空干燥后备用。
实施例4
实施例1中所制备的西维因试纸的富集效果：以国标规定的蔬菜中西维因允许残留的最大量(2mg/Kg)为例，将上下两层试纸圆形亲水通道相对应层叠叠加，进行西维因试纸的富集效果实验。结果如图2所示，含2ppm的西维因溶液滴加到上层试纸上(圆形亲水通道处)时，随着滴加农药的体积不断增大，下层试纸颜色变化逐渐增强，说明通过富集，可以大大提升试纸的检测灵敏度。为使操作方便快速，取200μL的农药溶液作为后续建立标准浓度曲线实验中的富集体积。
实施例5
实施例1中所制备的试纸对西维因农药响应的浓度标准曲线：分别配制浓度为2,4,6,8,10ppm的西维因农药溶液。各取200μL上述溶液分别滴加到圆形亲水通道相对应层叠叠加的上下两层试纸的上层试纸上(圆形亲水通道处)，待溶液被垫在下方试纸下方的吸水滤纸吸干后，利用平板扫描仪记录图像，以富集200μL纯水的试纸为反应前图像，富集各浓度西维因溶液的试纸为反应后图像，将反应前后图像利用软件数字化，提取红绿蓝(RGB)通道值，并对反应前后各通道颜色数值进行差减，得到各通道颜色变化值△R、△G、△B，然后利用公式计算得到试纸与各浓度西维因溶液反应前后的颜色变化值ED，结果如图3所示。随着西维因浓度的增大，试纸颜色变化增强。将颜色变化值ED与西维因浓度做图，得到西维因农药试纸检测西维因的标准曲线，y＝4.5756x+12.09(R2＝0.9674)，可见，在2—10ppm的浓度范围内指示剂颜色变化与西维因浓度之间具有良好的线性关系，因此可以利用该浓度标准曲线对样品中的西维因浓度进行定量测定。

Claims (8)

1.一种用于检测农药西维因的试纸，其特征在于：试纸分为上下两层，且每层上设有相同的直径在2～5mm的圆形亲水通道，上层亲水通道中涂覆有碱，下层亲水通道中固载显色剂和表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的试纸，其特征在于：所述上层试纸与下层试纸层相互层叠放置，且上下两层试纸上的圆形亲水通道位置相对应，即上层试纸上的圆形亲水通道在下层试纸的投影与下层试纸上的圆形亲水通道相重合；
于上下两层试纸上的圆形亲水通道外侧设有疏水隔离带。
3.根据权利要求1或2所述的试纸，其特征在于：所述试纸的材质为多孔滤纸；
所述的亲水通道，其构建方法是通过喷蜡打印机在试纸中心直径3～6mm的圆圈外部喷蜡形成疏水隔离带，并置于100-130℃烘箱内加热5-30min；试纸上的固体蜡印受热后熔化，从试纸表面渗透至背面，形成直径在2～5mm的圆形亲水通道。
4.根据权利要求1所述的试纸，其特征在于：
所述的碱为NaOH和KOH中的一种或二种；
所述的显色剂为牢固蓝B盐、四氯代对苯醌、2,6-二溴苯醌氯亚胺、2,6-二氯苯醌氯亚胺、二氯二氰基苯醌、四氰基乙烯中的一种或二种以上；
所述的表面活性剂为十六烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或二种以上。
5.根据权利要求1所述的试纸，其特征在于：所述的碱的涂覆方法为：取1～3μL水溶解的浓度在5～40g/L的碱滴涂到上层试纸的亲水通道中，真空干燥后置于真空袋中保存；
所述的显色剂和表面活性剂的固载方法为：取1～3μL有机溶剂溶解的浓度在10～30g/L的表面活性剂滴涂到下层滤纸的亲水通道中，待有机溶剂挥发后，再在上面滴涂1～3μL高分子聚合物溶液溶解的浓度在5～20g/L的显色剂，真空干燥后置于真空袋中保存。
6.根据权利要求5所述的试纸，其特征为：有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯、氯仿中的一种或二种以上。
7.根据权利要求5所述的试纸，其特征在于：高分子聚合物溶液的制备方法如下：聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-400、乙醇和水以1：(0－4)：(0－60)：(10－50)质量比混合，常温下搅拌0.5－2小时，得聚合物溶液。
8.一种权利要求1所述试纸在检测农药西维因中的应用，其特征在于：随着农药西维因浓度的增大，试纸颜色逐渐变深，且试纸颜色深浅与西维因农药的浓度成正比。
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