有机磷农药速测膜的研制

论文摘要

伴随着现代农业的不断发展,农药作为防治病、虫、害的重要工具,已经逐渐成为农业生产的一个重要环节。但是由于监管以及使用的一些漏洞,农药残留问题也逐渐成为现代农业发展一个桎梏。农药残留是指由于农药稳定的化学性能,导致农药在施用之后,无法完全分解,全部或者部分遗留在环境或者农产品表面。这些残留的农药在低于一定数值时对人体无害,但是其容易在人体及动物体内累积,并引起慢性中毒。除此以外,由于施用不当,一些农业生产者过度追求利润,在某些生产周期短的农产品收割之前施用农药,导致农药残留严重,也会引起农药急性中毒。在众多农药中,有机磷农药因其成本低,选择性强,防治范围广等优势受到农业生产者的追捧,在我国的农药使用中占据大壁江山。但是出于对人们健康的负责以及绿色农业发展的要求,在农产品进入消费市场之前,针对农药残留的检测十分必要。农药的检测方法多种多样,包括气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用技术等在内的诸多仪器检测方法,除此以外,还有基于酶抑制法原理的农残速测方法。这些方法各具优势,在不同领域得到大力发展应用。为了解决农药残留的快速检测问题,本论文从以下三部分展开描述：1.首先制备了农残检测用试纸条,使用小麦淀粉酶催化底物靛酚乙酸酯反应,在pH 6.98的环境中溶解小麦淀粉,进而提取酶液并进行反应,观察反应液颜色变化。使用植物酯酶对马拉硫磷农药乳油进行检测,通过肉眼比色法进行判定。初步了解了该反应体系所需农药抑制时间、酶反应时间、反应温度以及底物浓度等一系列反应条件。2.介绍了一种存在于同相反应中的快速、灵敏的甲基对硫磷目视检测法。该方法试用一种水溶性材料-聚乙烯醇对胆碱酯酶进行固定。使用时,将一片酶膜投入溶液中,该酶膜迅速溶解。胆碱酯酶从酶膜中释放出来,与底物以及酶抑制剂甲基对硫磷充分混合反应。该同相体系中的颜色变化清晰迅速,相比比色卡更易区分颜色差异,并且克服了比色卡的不均匀染色缺陷。经过抑制10分钟,反应5分钟,可以通过目视比色检测到0.1μg/mL的甲基对硫磷。3.对酶膜体系引入纳米颗粒-羟基磷灰石,以及亲水性离子液体。筛选出离子液体和羟基磷灰石制备酶膜的最佳配比,并且对甲基对硫磷农药进行检测,绘制抑制曲线。选择从市场上买到的生菜样品,按照以上实验确定的操作方法进行检测。本文通过对以上内容的研究提出了一种较新型的酶固定方法,初步制备了一种可用于有机磷农药检测的速测膜。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 有机磷农药
• 1.1.1 有机磷农药性质
• 1.1.2 有机磷农药使用现状
• 1.1.3 有机磷农药中毒的机理
• 1.2 有机磷农药仪器检测方法
• 1.2.1 气相色谱法
• 1.2.2 薄层色谱法
• 1.2.3 高效液相色谱法
• 1.2.4 联用技术
• 1.3 农药残留快速检测
• 1.3.1 比色法
• 1.3.2 酶片法
• 1.3.3 生物传感器法
• 1.4 酶的来源及固定
• 1.4.1 酶的来源
• 1.4.2 酶的物理固定
• 1.4.3 酶的化学固定
• 1.5 本论文研究目标和内容
• 1.5.1 研究目标
• 1.5.2 研究内容
• 2 农残速测试纸条的研制
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原理
• 2.2.2 仪器和试剂
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果和讨论
• 2.3.1 底物浓度选择
• 2.3.2 面粉震荡时间选择
• 2.3.3 酶液pH选择
• 2.3.4 最佳反应时间选择
• 2.3.5 反应抑制时间确定
• 2.3.6 农药梯度选择
• 2.4 小结
• 3 农残速测膜的研制
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原理
• 3.2.2 仪器和试剂
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果和讨论
• 3.3.1 终止剂选择
• 3.3.2 CTAB浓度选择
• 3.3.3 固定酶PVA选择
• 3.3.4 底物固定PVA浓度
• 3.3.5 酶反应时间
• 3.3.6 农药抑制时间
• 3.3.7 农药梯度
• 3.4 小结
• 4 基于羟基磷灰石固定的乙酰胆碱酯酶农残速测膜
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原理
• 4.2.2 仪器和试剂
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 结果和讨论
• 4.3.1 HAP浓度选择
• 4.3.2 IL对酶膜的影响
• 4.3.3 离子液体体积确定
• 4.3.4 甲基对硫磷农药抑制曲线的绘制
• 4.3.5 实际样品检测
• 4.4 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢