CN113219104B - 一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法 - Google Patents

一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法，包括采用有机溶剂提取农产品样品中的农药残留；B加入C18修饰的小粒径磁性纳米粒子对所述提取液中农药残留进行吸附富集，弃去上清；加入甲醇,洗脱所述C18修饰的小粒径磁性纳米粒子上富集的农药残留，磁分离得到洗脱液；将所述洗脱液加入4倍体积的PBS水溶液按照1：4混合后，加入磁性介孔二氧化硅包覆的乙酰胆碱酯酶，反应20‑40min；加入显色液进行显色反应；本发明基于C18修饰的磁性纳米粒子对提取液中农药残留的吸附富集作用，结合磁性介孔二氧化硅包覆的胆碱酯酶对有机溶剂的耐受性，可用于水果蔬菜等农产品中氨基甲酸酯类农药的检测。

Description

一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法
技术领域
本发明属于生化检测技术领域，尤其涉及一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法。
背景技术
氨基甲酸酯类农药是一种高效、广谱型杀虫剂。其杀虫作用机制为抑制昆虫神经传导的重要物质乙酰胆碱酯酶的活性。氨基甲酸酯类农药具有杀虫效果显著、分解快、残留期短、代谢迅速的特点。但由于不科学地使用氨基甲酸酯类农药，如不按规定的用药量、用药次数和用药方法以及安全间隔期施用，或施用不允许在粮食、蔬菜上使用的农药等，都有可能造成农残超标，导致人畜中毒现象时有发生。因此许多国家和地区对这种农药在食品中的残留量都制定了严格的限量标准，这就使得氨基甲酸酯类农药的分析检测倍受关注。
目前酶抑制法在蔬菜中氨基甲酸酯类农药残留量的快速测定已有国家标准方法即酶抑制速测法，此法可快速检测农产品中氨基甲酸酯农药的残留，所用的仪器设备较简单，成本较低，已广泛用于基层质监站、农产品批发市场等场所。
但是由于该方法的基本原理是提取农产品中的有机磷或氨基甲酸酯类农药，与乙酰胆碱酯酶发生反应，抑制乙酰胆碱酯酶的催化底物水解的活性，使显色反应受到抑制，通过颜色的深浅判断体系中农药残留的多少。该方法在检测氨基甲酸酯类农药时存在如下问题：该方法使用的农药提取液以水相为主，而氨基甲酸酯类农药在水相中溶解度较小，导致农药残留提取不充分，影响了检测效果；若使用含有一定浓度有机相的提取液以提高提取效率，提取液中的有机溶剂又会影响乙酰胆碱酯酶的活性，同样对检测结果造成不利影响。针对上述问题，需要一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法。
发明内容
本发明提供一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法。
本发明包括以下步骤：
A采用有机溶剂提取农产品样品中的农药残留得到提取液；
B加入C18修饰的小粒径磁性纳米粒子对所述提取液中农药残留进行吸附富集，弃去上清；
C加入甲醇,洗脱所述C18修饰的小粒径磁性纳米粒子上富集的农药残留，磁分离得到洗脱液；
D将所述洗脱液加入4倍体积的pH7.5,0.01Mol/LPBS水溶液按照1：4混合后，加入磁性介孔二氧化硅包覆的乙酰胆碱酯酶，反应20-40min；
E反应结束后磁分离弃去上清液，加入显色液进行显色反应；
F分离显色液上清进行分光光度法检测。
所述有机溶剂提取农产品样品中的农药残留的方法包括：按照每10g待检测样品中加入20mL乙腈溶液，在所述溶液中按照质量比4:1:2依次加入氯化钠和无水硫酸镁，振荡摇匀静置分层后取上清液得到提取液。
进一步地，C18修饰的磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2制备方法包括将Fe3O4@SiO2纳米粒子按照每1g加入2mL二甲基十八烷基氯硅烷和500mL异丙醇超声10min，于70℃搅拌6h得到C18修饰的Fe3O4@SiO2纳米粒子。
进一步地，所述磁性乙酰胆碱酯酶纳米粒子的制备方法包括：
介孔二氧化硅包覆的Fe3O4@SiO2(Fe3O4@SiO2@mSiO2)制备：
取Fe3O4@SiO2按照质量比2：3加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)进行混合，按照每1g所述混合物加入60mL乙醇，140mLddH2O，2mL30％浓度氨水搅拌10min，滴加4.4mLTEOS，45℃搅拌10h。之后将Fe3O4@SiO2@mSiO2于丙酮溶液中加热回流24h以上，除去模板CTAB得到所述Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子。
纳米粒子氨基化：
按照每1g所述Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子加入2mL3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，500mL异丙醇超声10min，于70℃搅拌6h得到氨基化的Fe3O4@SiO2@mSiO2。
乙酰胆碱酯酶(AChE)的固定化：
按照每1g氨基化的Fe3O4@SiO2@mSiO2加入4％的戊二醛200mL活化2h。用磁吸附，乙醇洗涤数次后加入ddH2O洗涤，最后将Fe3O4@SiO2@mSiO2加入至50mL 0.1mg/mLAChE中，16℃摇床振荡过夜，磁吸附去除上清，ddH2O洗涤后加入50mL PBS(40mM，pH7.5)，在4℃中保存。
进一步地，所述Fe3O4@SiO2制备的制备方法包括
(1)Fe3O4纳米粒子制备
称取FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O,按1：1mol比配制混合溶液,在氮气保护下65℃水浴加热,快速搅拌,滴加碱性溶液至中性,生成Fe3O4,加入无水乙醇,静置10min后,将温度升高到80℃进行熟化，反应30min后,进行强磁沉降后分离上层清液,用蒸馏水和无水乙醇洗涤Fe3O4沉淀物至中性，将所述Fe3O4沉淀物在75℃下干燥5h,得磁性纳米Fe3O4粒子。
(2)Fe3O4@SiO2制备
按照每1g所述磁性纳米Fe3O4粒子加入200mL乙醇，超声30min，所述乙醇溶液按照体积比200：25：4：3，依次加入ddH2O，30％浓度氨水和正硅酸乙酯，在30℃搅拌后反应8-12h，磁铁吸附沉淀后，将乙醇洗涤所述沉淀收集得到Fe3O4@SiO2纳米粒子。
本发明的有益效果为：
本发明基于C18修饰的磁性纳米粒子对提取液中农药残留的吸附富集作用，结合磁性介孔二氧化硅包覆的胆碱酯酶对有机溶剂的耐受性，对氨基甲酸酯类农药富集后再进行抑制反应和显色反应,该方法可用于水果蔬菜等农产品中氨基甲酸酯类农药的检测，较常规酶抑制法反应灵敏度高出3-4倍。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，在本实施例子中包括以下步骤：
实施例1
先采用有机溶剂提取农产品中的农药残留：
称取10g新鲜小白菜样品，加入20mL乙腈，加入5g氯化钠，振荡3min，摇匀后，加入10g无水硫酸镁振荡摇匀，静置分层后，取上清液10ml于一新15mL离心管中。
(二)采用磁珠A吸附提取液中的氨基甲酸酯类农药：
将甲醇活化过的0.25g磁珠A，加入(一)中的10mL提取液，充分振荡10min，使磁珠A能充分吸附提取液中的农药残留，磁铁吸附磁珠A到离心管壁,将目标物固相萃取，弃去上清。
(三)加入0.5mL甲醇洗脱磁珠A上富集的农药，磁吸附磁珠A到管壁上，吸取0.2mL上清至一新的1.5mL离心管中；
(四)向上一步得到的0.2mL上清中加入0.8mLPBS水溶液，然后加入0.01mL磁性介孔二氧化硅包覆的乙酰胆碱酯酶(磁珠B，10u/mL),充分振荡后反应20min。
(五)磁吸附磁珠B到离心管壁上，弃去上清，加入显色液(1mg/mL吲哚乙酸酯溶液)重悬磁珠B进行显色反应；
(六)磁吸附磁珠B后，吸取显色液置于分光光度计进行检测。
表1为检测小白菜中灭多威常规酶抑制法和本发明方法的效果对比
Figure BDA0003089370230000061
本发明利用C18修饰的小粒径磁性纳米粒子作为固相吸附剂对提取液中的农药残留进行富集，并利用磁性介孔SiO2包覆的乙酰胆碱酯酶能够耐受一定有机溶剂的性质，与富集的农药残留进行反应，然后通过显色反应受抑制的程度，检测农药残留的含量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A采用乙腈提取农产品样品中的农药残留得到提取液；
B加入C18修饰磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2对提取液中农药残留进行吸附富集，弃去上清;
C加入甲醇,洗脱C18修饰磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2上富集的农药残留，磁分离得到洗脱液；
D将洗脱液加入4倍体积的pH7.5,0.01Mol/L的PBS水溶液按照1：4混合后，加入磁性介孔 Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子包覆的乙酰胆碱酯酶，反应20-40min；
E反应结束后磁分离弃去上清液，加入显色液进行显色反应；
F分离显色液上清进行分光光度法检测;
Fe3O4纳米粒子的制备方法:
称取FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O,按1：1mol比配制混合溶液,在氮气保护下65℃水浴加热,快速搅拌,滴加碱性溶液至中性,生成Fe3O4,加入无水乙醇,静置10min后,将温度升高到80℃进行熟化，反应30min后,进行强磁沉降后分离上层清液,用蒸馏水和无水乙醇洗涤Fe3O4沉淀物至中性，将Fe3O4沉淀物在75℃下干燥5h,得磁性纳米Fe3O4粒子;
Fe3O4@SiO2纳米粒子的制备方法:
按照每1g磁性纳米Fe3O4粒子加入200mL乙醇，超声30min，乙醇溶液按照体积比200：25：4：3 ，依次加入 ddH2O，30%浓度氨水和正硅酸乙酯，在30℃搅拌后反应8-12h，磁铁吸附沉淀后，将乙醇洗涤沉淀收集得到Fe3O4@SiO2 纳米粒子;
C18修饰磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2的制备方法：
将Fe3O4@SiO2纳米粒子按照每1g加入2mL二甲基十八烷基氯硅烷和500mL异丙醇超声10min，于70℃搅拌6h得到C18修饰磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2；
磁性介孔 Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子包覆的乙酰胆碱酯酶的制备方法：
介孔二氧化硅包覆的Fe3O4@SiO2的制备：
取Fe3O4@SiO2 按照质量比2：3加入十六烷基三甲基溴化铵进行混合，按照每1g混合物加入60mL乙醇，140mLddH2O，2mL30%浓度氨水搅拌10min，滴加4.4mLTEOS，45℃搅拌10h，之后将Fe3O4@SiO2@mSiO2于丙酮溶液中加热回流24h以上，除去模板CTAB得到Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子；
纳米粒子氨基化：
按照每1g Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子加入2mL3-氨丙基三乙氧基硅烷，500mL异丙醇超声10min，于70℃搅拌6h得到氨基化的Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子；
乙酰胆碱酯酶的固定化：
按照每1g氨基化的Fe3O4@SiO2@mSiO2加入4%的戊二醛200mL活化2h，用磁吸附，乙醇洗涤数次后加入ddH2O洗涤，最后将Fe3O4@SiO2@mSiO2加入至50mL 0.1mg/mLAChE中，16℃摇床振荡过夜，磁吸附去除上清，ddH2O洗涤后加入50mL PBS，在4℃中保存。
2.根据权利要求1所述一种基于双磁性纳米粒子检测氨基甲酸酯类农药的方法，其特征在于，所述乙腈提取农产品样品中的农药残留的方法包括：按照每10g 待检测样品中加入20mL 乙腈溶液，在所述溶液中按照质量比4:1:2依次加入氯化钠和无水硫酸镁，振荡摇匀静置分层后取上清液得到提取液。
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CN110849857B (zh) * 2019-12-03 2022-09-02 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 一种基于磁性纳米胆碱酯酶荧光碳点的有机磷农药检测方法

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