[发明专利]一种酪氨酸酶荧光生物传感器及其检测莠去津的方法

说明书

本发明公开了一种酪氨酸酶荧光生物传感器及其检测莠去津的方法，该酪氨酸酶荧光生物传感器由氮掺杂石墨烯量子点、酪氨酸酶和多巴胺组成，其中氮掺杂石墨烯量子点作为荧光探针，多巴胺作为催化底物。本发明采用一种酪氨酸酶荧光生物传感器结合荧光分光光度计对莠去津进行快速、灵敏的定量分析。该方法首次将酪氨酸酶生物传感器与荧光光谱法结合用于检测莠去津。与传统的色谱分析方法对比，所述方法采用成本相对较低、操作相对简便且具有小型化潜力的荧光光谱仪对莠去津进行快速、灵敏的定量检测。

技术领域

本发明总体涉及农药检测分析方法技术领域，具体涉及一种酪氨酸酶荧光生物传感器及其检测莠去津的方法

背景技术

自1958年被发现以来，莠去津作为一种高效广谱除草剂得到了广泛应用，是世界范围内产量最高的除草剂之一，我国自70年代起进行莠去津的生产，目前已发展为莠去津生产与出口大国。但莠去津同样存在着一定缺点：其在土壤中半衰期较长，使用不当可能对后茬作物产生药害；此外，土壤中较长的半衰期也使得莠去津的环境风险效应增加，在径流与淋溶效应的作用下可能对地下水与环境水造成污染，基于这一因素，欧盟已在2004年禁用莠去津。莠去津作为一种内分泌干扰物，在农产品上的残留与对环境水的污染，可能会给人民生命安全、环境安全和农产品质量安全带来极大的隐患。因此对莠去津进行快速准确分析检测是非常重要的。

目前，对于莠去津分析检测主要方法为色谱分析法(气相色谱、液相色谱、色谱-质谱联用等)。然而，色谱分析法需要使用昂贵的仪器进行分析检测，花费的时间及成本较昂贵，尤其是对于普通群众来说，并没有条件使用复杂精密的仪器。因此，开发基于生物传感器的分析方法对莠去津进行检测，可在一定程度上降低仪器设备昂贵而复杂对快速实时检测的限制，以期更好地应用于现场实时检测莠去津。

发明内容

本发明的目的是提供一种酪氨酸酶荧光生物传感器，并将其应用于分析检测莠去津。

根据本发明的第一方面，提供一种酪氨酸酶荧光生物传感器，由氮掺杂石墨烯量子点、酪氨酸酶和多巴胺组成，其中氮掺杂石墨烯量子点作为荧光探针，多巴胺作为催化底物。利用莠去津对酪氨酸酶的抑制作用，使酪氨酸酶催化的荧光淬灭反应程度减弱实现对莠去津的检测。

具体情况下，所述氮掺杂石墨烯量子点通过以下步骤制得：柠檬酸和氨水在高压反应釜中加热反应后，冷却至室温加入超纯水稀释，加热除去多余氨，冷却后加入超纯水稀释，再经离心后，取上清液即为氮掺杂石墨烯量子点。

根据本发明的第二方面，提供一种检测莠去津的方法，包括以下步骤：

(1)提供上述酪氨酸酶荧光生物传感器；

(2)配置一系列浓度的莠去津标准液，分别加入到酪氨酸酶磷酸盐缓冲溶液中，混合静置后，加入氮掺杂石墨烯量子点水溶液与多巴胺水溶液，并用磷酸盐缓冲液稀释；

(3)使用荧光光谱仪分别测定步骤(2)所得溶液的荧光强度F_a，经线性拟合后得到标准方程；

(4)将待检测样品液加入到酪氨酸酶磷酸盐缓冲溶液中，混合静置后，加入氮掺杂石墨烯量子点水溶液与多巴胺水溶液，并用磷酸盐缓冲液稀释振荡一定时间后，采用荧光光谱仪检测荧光强度，与标准方程比对后得出样品液中莠去津的含量。

优选情况下，步骤(3)中还包括检测不含莠去津的酪氨酸酶磷酸盐缓冲溶液、氮掺杂石墨烯量子点水溶液与多巴胺水溶液三种混合后的荧光强度F₀，检测单独的氮掺杂石墨烯量子点水溶液的荧光强度F，对测得的荧光强度数据进行处理，得到莠去津对酪氨酸酶活性抑制率(IE，％)数据，抑制率(IE)的计算方法如下：

以莠去津浓度对数与抑制率之间的对应关系建立标准方程。所得方程的线性关系好，能有效减小误差，提高检测结果准确性。