[发明专利]液晶传感器在检测有机磷农药和氨基甲酸酯类农药中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及液晶传感器在检测有机磷农药和氨基甲酸酯类农药中的应用，属于酶抑制法检测技术领域。

背景技术

有机磷和氨基甲酸酯化合物能够抑制乙酰胆碱酯酶的活性，使生物体内神经递质乙酰胆碱的含量增多，从而导致生物体病变乃至死亡。基于此作用机理，在农业生产中，有机磷农药和氨基甲酸酯类农药作为杀虫剂被广泛应用。近年来，由于农药的大量不规范使用，其在水体中的残留日益成为公共安全的一大隐患，受到了人们的广泛关注。

已报道的用于检测有机磷农药和氨基甲酸酯类农药的方法，例如质谱法、气相色谱、高效液相色谱与质谱或串联质谱连用(参见S.B.Mathewa,A.K.Pillai,V.K.Gupta,Spectrochimica Acta Part A2007,67,1430-1432；N.Amini,M.Shariatgorji,C.Crescenzi,G.Thorsen,Anal.Chem.2010,82,290-296)。但是这些方法需要长时间的样品处理、复杂的实验方法和专业的检测仪器，不适合快速、灵敏、微量的农药检测。在已有的报道中，酶抑制法检测农药的含量，从作用毒理上可以反映农药的存在，直接有效地反映农药的毒性危害。文献报道的采用酶抑制来检测农药的方法，主要有生物表达法(参见S.C.Xu,A.B.Wu,H.D.Chen,Y.Xie,Y.Q.Xu,L.Zhang,J.Li,D.B.Zhang,Biomol.Eng.2007,24,253-261)、荧光法(参见M.Wang,X.Gu,G.Zhang,D.Zhang,D.Zhu,2009,Anal.Chem.81,4444–4449)以及酶传感器法(参见H.Schulze,R.D.Schmid,T.T.Bachmann,Anal.Bioanal.Chem.2002,372,268-272)。该方法可以通过比较未知样本与空白样本的转化率，来判断是否杀虫剂过量而引起对酶活性的抑制，具有高效、样品消耗量少等优势。

近年来，液晶传感器由于其操作简单、反应灵敏、样品消耗量少等优势引发科学家们的广泛关注(参见J.M.Brake,M.K.Daschner,Y.-Y.Luk,N.L.Abbott,2003,Science 302,2094-2097)。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用液晶传感器微量、快速、灵敏的检测液相中有机磷农药和氨基甲酸酯类农药的方法。

本发明的技术方案如下：

液晶传感器在检测有机磷农药和氨基甲酸酯类农药中的应用，步骤如下：

(1)将待检测样品溶解于磷酸缓冲溶液中，制得待检测溶液；

(2)向步骤(1)制得的待检测溶液中加入乙酰胆碱酯酶，乙酰胆碱酯酶的加入量为0.005～0.02mg/mL，经反应，制得酶抑制溶液；

(3)向步骤(2)制得的酶抑制溶液中加入氯化十四酰胆碱，使氯化十四酰胆碱的浓度为0.05～0.2mM，经反应，制得酶反应溶液；

(4)将步骤(3)制得的酶反应溶液滴于液晶传感器上，使用偏光显微镜进行观察，当液晶呈现“马耳他十字”形貌时，待检测样品中有机磷农药≥0.001μg/mL或氨基甲酸酯类农药浓度≥0.0001μg/mL；当液晶呈现“扇形”形貌时，待检测样品中有机磷农药＜0.001μg/mL或氨基甲酸酯类农药浓度＜0.0001μg/mL。

根据本发明优选的，所述步骤(1)中，所述磷酸缓冲液组分如下：

10mM磷酸，138mM NaCl，2.7mM KCl；pH＝7.4。

根据本发明优选的，所述步骤(1)中，待检测溶液中的待检测样品浓度为0.0001～10μg/mL。

根据本发明优选的，所述步骤(1)中，溶解为采用超声波溶解30～40min。

根据本发明优选的，所述步骤(2)中，反应条件为35～38℃反应10～30min。

根据本发明优选的，所述步骤(3)中，反应条件为35～38℃反应10～30min。

根据本发明优选的，所述步骤(4)中，液晶传感器采用如下方法制备：

a、清洗玻璃基底，隔氧干燥后，置于十八烷基三氯硅烷-庚烷溶液中处理20～40min，二氯甲烷冲洗，氮气吹干，制得处理后基底；

b、将步骤a制得的处理后基底的上表面滴加体积分数为0.5～2％的液晶-庚烷溶液，隔氧条件下，待庚烷挥发后，制得液晶传感器。

根据本发明进一步优选的，所述步骤a中的玻璃基底为载玻片。