[发明专利]基于扫描及色度分析的微通道用于有机磷农残速测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种果蔬有机磷农残的快速检测方法，具体地说是一种将果蔬中的有机磷农残检测液加入以聚碳酸酯（PC）和聚二甲基硅氧烷（PDMS）为材料的多通量微通道中，通过扫描获取农残检测数字图片，最后分析数字图片的色度值来实现有机磷农残检测的分析方法。

背景技术

进入21世纪以来，食品安全问题引起了人们的高度重视，特别是果蔬中的农残直接危害着人们的身体健康。因此联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织（WHO）对果蔬中农药残留检测提出了更高的要求。传统的检测方法多以大型仪器为主，如气相色谱法，高效液相色谱法，毛细管电泳法等，此类检测方法虽具有较为精确的检测结果，但其检测成本高、耗时久、需专业人员操作，它还受限于一些大型检测机构，无法普及到普通老百姓家庭当中。因此开发农残快速检测方法是保障人类吃到绿色、新鲜、安全果蔬的必要条件。

有机磷农药因为其具有高效的杀虫作用而在农业生产当中扮演着重要的角色，然而有机磷农药在提高农作物产量的同时，在其表面也残留下不可低估的大量农药，当农残通过食物进入人体内时，会对人体内的胆碱酯酶产生抑制作用，导致乙酰胆碱的大量积累，从而影响神经传导，最终导致人体中枢神经中毒。

现有有机磷农残快速检测方法主要有以酶联免疫法和酶抑制法为基础的生物—光学传感器。然而由于有机磷农药属于小分子物质，通过刺激机体制备相应抗原决定簇的特异性抗体无法实现，通常需要与大分子载体偶联并经过一系列步骤才可得到特异性抗体，制备过程相对繁琐。1951年Giang和Hall(P. A. Giang and S. A. Hall; Enzymatic determination of organic phosphorus insecticides; Anal. Chem., 23 (1951), 1830-1834)提出根据有机磷农药对胆碱酯酶的活性的抑制作用并测定检测液中改变了的pH值来检测有机磷农残，此后为酶抑制法检测有机磷农残开辟了一个新的领域。后人不断利用这一抑制原理结合检测液中的中间产物的电流信号、离子的氧化还原特性或加入显色剂后的颜色变化制备出各种农残检测传感器。1961年由Ellman等人(G.L. Ellman, K.D. Courtney, V. Andres,  JR. and R.M.  Featherstone; A new and rapid colorimetric determination of acetylcholinesterase activity; biochem. Pharmacol., 7 (1961), 88-95)首次提出基于比色分析检测乙酰胆碱酯酶活性。具体来说，底物碘代硫代乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶的催化下发生水解反应，产生乙酸和硫代胆碱，硫代胆碱再与显色剂DTNB（二硫代二硝基苯甲酸）发生显色反应，产生黄色溶液。根据这一显色原理，可以结合有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用来检测有机磷农药。2001年我国提出《NY/T 448-2001蔬菜上有机磷和氨基甲酸醋类农药残毒快速检测方法》农业行业标准。经过修订于2003年颁布了国家标准：《GB/T 5009. 199-2003蔬菜中机磷和氨基甲酸醋类农药残留量的快速检测》。基于此，我国也相继出现了一些农残快检专利和产品。总体可以分为两类：农残快速检测仪和速测卡。对于农残快速检测仪主要利用内部分光光度计测定检测液反应3分钟前后吸光度值的变化，由此来计算抑制率判定农残是否超标。速测卡主要通过肉眼观察检测颜色来判定。如卢新提出对食物残留农药的检测卡片（国家专利号为：CN 2611892Y），该检测卡片的特征在于它的酶片和显色片可以分别单独，也可以在两者不接触的情况下相连，检测结果以酶片是否变为兰色以及兰色的深浅来断定农残是否超标。但由于人眼个体之间对颜色的识别存在差异，因此基于速测卡检测农残准确度不高。

以上速测方法只能定性检测出农残是否超标，存在较多假阳性结果，而且农残快速检测仪相对我们下面提出的农残快检传感器价格昂贵。针对这些缺陷，我们提出了基于扫描色度分析的微通道用于有机磷农残速测方法。