基于植物酯酶的農(nóng)藥殘留光譜檢測研究.pdf

1、大規(guī)模、大范圍的施用農(nóng)藥為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而,隨著糧食產(chǎn)量大幅度提高,農(nóng)藥殘留也給生態(tài)環(huán)境以及人類自身的健康帶來了巨大的威脅。盡管基于大型檢測儀器的檢測方法靈敏度高、準(zhǔn)確性強(qiáng),但其高昂的成本和繁瑣的操作流程,嚴(yán)重制約了其在現(xiàn)代農(nóng)藥殘留檢測中的發(fā)展普及。因此,開發(fā)快速、便捷且準(zhǔn)確的農(nóng)藥殘留檢測方法,實(shí)現(xiàn)實(shí)時、快速檢測農(nóng)藥殘留實(shí)非常必要。本文基于植物酯酶自身熒光性能探究其對農(nóng)藥的檢測,探究了植物酯酶同農(nóng)藥作用機(jī)理,進(jìn)而建

2、立植物酯酶和卟啉復(fù)合體系,并研究其雙光響應(yīng)信號性能,為制備響應(yīng)速度快、靈敏度高的復(fù)合生物傳感農(nóng)殘檢測系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。本文主要完成工作如下:
　　(1)、依據(jù)植物酯酶自身熒光特性及氨基甲酸酯類農(nóng)藥對植物酯酶的抑制作用,提出一種檢測水相中多菌靈的熒光新方法。并對實(shí)驗(yàn)中溶劑、pH值、溫度和檢測時間進(jìn)行優(yōu)化,在最適條件下該方法可以選擇性檢測水相中多菌靈,線性范圍為0.105-0.418μM,檢測限可以達(dá)到0.105μM(0.02ppm)。通

3、過模擬實(shí)際樣品檢測,結(jié)果表明該方法可以很好的應(yīng)用于實(shí)際水相樣品中多菌靈的檢測,回收率為93.4-105.0％,RSD小于3％。通過熒光淬滅法研究植物酯酶與多菌靈的作用機(jī)制,證明多菌靈是通過范德華力和氫鍵與植物酯酶相結(jié)合。
　　(2)、針對植物酯酶檢測農(nóng)藥的酶抑制法進(jìn)行改進(jìn),以吲哚乙酸酯作為酶底物和顯色劑,建立了一種雙信號檢測農(nóng)藥的方法。此方法對敵百蟲的檢測效果最好,擬合曲線斜率較大,可見分光光度法和熒光法的檢測限分別為7ppb和1

4、ppb;對滅多威的檢測限分別為40ppb和11ppb;對涕滅威的檢測分別為10ppb和20ppb。這些檢測限均小于或等于國標(biāo)規(guī)定的MRL(MaximumResidueLimit),可以用于這三種農(nóng)藥的檢測。但該方法不適用于多菌靈的檢測。
　　(3)、采用不同的植物酯酶-卟啉復(fù)合物,通過紫外-可見分光光度法和熒光法對敵百蟲、多菌靈、滅多威和涕滅威進(jìn)行了檢測。得到不同復(fù)合物同四種農(nóng)藥作用的可見光吸收光譜圖、熒光光譜圖、相應(yīng)的校準(zhǔn)曲線,

5、計(jì)算了不同體系對不同農(nóng)藥檢測的靈敏度和檢測限。在適當(dāng)?shù)娜軇w系中,植物酯酶-HTPPS4可見光分光光度法僅對敵百蟲的檢測效果較好,檢測限7ppb,靈敏度0.86;植物酯酶-卟啉體系熒光法對敵百蟲檢測效果沒有可見光分光光度法檢測效果好,但均能檢測出低于國標(biāo)規(guī)定的最大允許殘留量(MRL)的敵百蟲;植物酯酶-ZnTPP復(fù)合物雙光信號對多菌靈的檢測限均最低,依次為9ppb和6ppb,靈敏度為1.438和816.49;植物酯酶-CuTPP復(fù)合物可