[发明专利]同时检测马拉硫磷和氧化乐果的比率电化学适配体传感器及制备方法和应用

说明书

本发明涉及电化学传感技术领域，尤其是一种同时检测马拉硫磷和氧化乐果的比率电化学适配体传感器及制备方法和应用，通过在玻碳电极上顺序组装CNHs/AQ/AuNPs复合材料、hDNA、MCH、MB‑Apt1和Fc‑Apt2而得。当MAL或OMT存在时，其与适配体的特异性结合使MB‑Apt1或Fc‑Apt2从电极表面剥离，导致比率信号Isubgt;MB/subgt;/Isubgt;AQ/subgt;或Isubgt;Fc/subgt;/Isubgt;AQ/subgt;降低，实现MAL和OMT的比率同时检测。MAL的检测线性范围为3pg/mL～3ng/mL，检出限为1.3pg/mL；OMT的检测线性范围为10pg/mL～10ng/mL，检出限为2.8pg/mL。传感器具有灵敏度高、选择性好、精准度高等优点。

技术领域

本发明涉及电化学传感技术领域，具体涉及为一种用于同时检测马拉硫磷和氧化乐果的比率电化学适配体传感器。

背景技术

有机磷农药是农业生产中常用的一类含磷有机化合物农药，主要用于预防、控制或消除病虫草害，以提高农作物质量和产量。马拉硫磷(MAL)和氧化乐果(OMT)是两种常用有机磷农药，因其广谱、高效、价格低等优点，被世界各国农民广泛使用。

有机磷农药具有较大神经毒性，即使在低浓度下也能抑制神经系统中乙酰胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱积聚，引起一系列神经中毒症状，严重时可因肺水肿、脑水肿、呼吸麻痹而死亡。由于有机磷农药的广泛使用，它们在农产品中的残留已引起严重的人类健康和环境问题。因此，需要发展有效的检测技术来实现农产品中MAL和OMT的高效检测分析。

目前，针对MAL和OMT的同时检测技术主要有酶联免疫吸附测定法、气相色谱、高效液相色谱-质谱法等，但这些检测技术存在仪器昂贵、耗时长、操作复杂等缺点，需要发展一种简便、快捷、高效的检测手段。

电化学传感技术以成本低、响应快、操作简单等优点，有望成为多种农药高效同时检测的一种很有前途的方法。目前，针对单一农药的电化学适配体传感器已经具有良好灵敏度和选择性，但其检测精准度还有待进一步提高。

因此，开发一种可实现MAL和OMT高灵敏、高精准同时检测的技术方案具有重要研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时检测马拉硫磷和氧化乐果的比率电化学适配体传感器及制备方法和应用。

基于比率策略的比率电化学适配体传感器具有针对目标物的双响应信号，并通过测量双信号比值来量化目标物的浓度，可以有效提高电化学传感器的精准度。本发明使用碳纳米角/蒽醌-2-羧酸/金纳米粒子复合材料(CNHs/AQ/AuNPs)、发夹DNA(hDNA)、巯基己醇(MCH)、亚甲基蓝标记的马拉硫磷适配体(MB-Apt1)和二茂铁标记的氧化乐果适配体(Fc-Apt2)在玻碳电极上顺序组装以构建比率电化学适配体传感器，实现了对马拉硫磷和氧化乐果的高效同时检测。

具体的，本发明提供如下技术方案：

一种用于同时检测马拉硫磷和氧化乐果的比率电化学适配体传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)将玻碳电极GCE依次用不同粒径的三氧化二铝粉末打磨，并依次在乙醇和纯水中超声以清除表面残留，室温条件下晾干；

(2)将制备的碳纳米角/蒽醌-2-羧酸/金纳米粒子复合材料，即CNHs/AQ/AuNPs，滴加到经步骤(1)处理的电极上，室温条件下晾干；

(3)将发夹DNA，即hDNA，修饰到经步骤(2)处理的电极上，室温条件下存放一段时间，利用金-硫键将hDNA固定在电极表面；

(4)将巯基己醇(MCH)修饰在步骤(3)处理过的电极上，室温条件下孵育一段时间，以封闭金的非特异性结合位点；