乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅鞯难兄萍捌湓谵r(nóng)殘檢測(cè)中的應(yīng)用

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1、山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論代[4]。第二類(lèi)是氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥，該類(lèi)農(nóng)藥具有高效、分解快以及低毒等優(yōu)勢(shì)。這類(lèi)農(nóng)藥的分子特征是帶有N-甲基基團(tuán)，其中以克百威、西維因等為代表[5]。第三類(lèi)是有機(jī)磷農(nóng)藥，這類(lèi)農(nóng)藥一般毒性較高，具有疏水性，能夠溶解于有機(jī)溶劑中。該類(lèi)農(nóng)藥分子中含有C-N（或S、或O）-P鍵或C-P鍵，其中以馬拉硫磷、樂(lè)果等為代表[2]。第四類(lèi)為擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥，該類(lèi)農(nóng)藥毒性偏低[6]。其中，第二類(lèi)和第三類(lèi)農(nóng)藥具有分解快、種類(lèi)多、用處廣的特點(diǎn)[7]。幾種比較常見(jiàn)農(nóng)藥的分子結(jié)構(gòu)式如圖1-1所示。農(nóng)藥在很大程度上提高了人類(lèi)的生產(chǎn)效率，豐富了人類(lèi)的物質(zhì)產(chǎn)品，但也不同程度地污染了人

2、類(lèi)的生產(chǎn)生活環(huán)境，甚至帶來(lái)了食品的污染。農(nóng)藥對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)生活環(huán)境以及食品的污染，勢(shì)必會(huì)危害到人類(lèi)健康，而且這種危害是累積性和持久性的[8]。在我國(guó)，由于農(nóng)藥使用不規(guī)范引發(fā)的中毒現(xiàn)象，近年來(lái)呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。一般來(lái)講，易溶于水的農(nóng)藥，因其容易被吸收而容易引起中毒癥狀。另外，無(wú)嗅無(wú)味的農(nóng)藥，因其容易被忽略，也容易引起中毒癥狀。食用農(nóng)藥殘留超標(biāo)的食物是農(nóng)藥進(jìn)入人體的主要方式之一，也是引發(fā)農(nóng)藥急性中毒事故的主要原因之一[9]。農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留除了會(huì)危害人類(lèi)的身體健康，給人類(lèi)的生產(chǎn)生活環(huán)境帶來(lái)污染外，還與國(guó)家聲譽(yù)、進(jìn)出口貿(mào)易，以及社會(huì)穩(wěn)定有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。由農(nóng)藥的不合理使用引發(fā)的各種安全問(wèn)題，已備

3、受民眾關(guān)注。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，已將水果、蔬菜中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)制度化，這對(duì)于有效控制農(nóng)藥殘留不達(dá)標(biāo)的水果、蔬菜進(jìn)入銷(xiāo)售鏈起到了重要作用[10]。要預(yù)防和嚴(yán)格控制農(nóng)藥殘留問(wèn)題，促進(jìn)農(nóng)藥的科學(xué)使用，保證我國(guó)水果、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量在食品安全范圍內(nèi)，就需要有準(zhǔn)確、靈敏以及高效的檢測(cè)手段[11]。盡早盡快地建立農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)體系，對(duì)于保障人類(lèi)健康及生態(tài)安全等意義重大。1.1.2農(nóng)藥殘留的檢測(cè)在農(nóng)藥的使用過(guò)程中，農(nóng)藥會(huì)殘留在農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境中，甚至借助生物鏈進(jìn)入生物體內(nèi)，這些殘留物即為農(nóng)藥殘留，其殘留的數(shù)量即為農(nóng)藥殘留量[12]。伴隨著人類(lèi)生活水平的提高，各國(guó)政府和民眾對(duì)由農(nóng)藥殘留超標(biāo)引發(fā)

4、的食品安全問(wèn)題的關(guān)注度在逐日增加，對(duì)農(nóng)藥殘留分析、監(jiān)測(cè)技術(shù)的重視度也在與日俱增[13]。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)技術(shù)主要是理化分析方法，包括液相、氣象色譜技術(shù)及各種聯(lián)用技術(shù)等[14-18]。這些技術(shù)具有較高的分析精度和準(zhǔn)確定量的優(yōu)勢(shì)，但其不能夠準(zhǔn)確的確認(rèn)農(nóng)藥結(jié)構(gòu)，而且操作瑣碎，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，費(fèi)用高，維護(hù)困難，無(wú)法應(yīng)用于品種繁多的農(nóng)產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)[19]。而蔬菜為了保持新鮮，從2萬(wàn)方數(shù)據(jù)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論采收到銷(xiāo)售所經(jīng)過(guò)的時(shí)間必須很短。這就決定了液相、氣相色譜法等檢測(cè)手段在農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留檢測(cè)中具有局限性，無(wú)法在基層普遍使用[20]。近年來(lái)，農(nóng)藥殘留檢測(cè)體系伴

5、隨著化學(xué)分析手段的發(fā)展，正在努力實(shí)現(xiàn)快速、便捷以及價(jià)格低廉的目標(biāo)。如農(nóng)藥檢測(cè)專(zhuān)用試劑盒、傳感器法以及基于酶抑制原理的速測(cè)卡法等，能夠快速檢測(cè)農(nóng)藥殘留。這些檢測(cè)手段，在對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)粗篩檢測(cè)方面，具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)[21]。生物傳感器法具有檢測(cè)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，受到國(guó)內(nèi)外眾多專(zhuān)家學(xué)者的關(guān)注。目前，生物傳感器法已被應(yīng)用于檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的研究中[22]。電化學(xué)生物傳感器，近年來(lái)發(fā)展迅速。由于現(xiàn)代電化學(xué)儀器具有靈敏度高、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，而且隨著微陣列電極的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)微機(jī)控制，便于進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和分析。所以，電化學(xué)生物傳感器在檢測(cè)水果、蔬菜中的農(nóng)藥殘留方面擁有很

6、大潛力。1.2生物傳感器簡(jiǎn)介生物傳感器，是一類(lèi)能夠按照一定的規(guī)律將特定的待測(cè)量物質(zhì)轉(zhuǎn)換成可以識(shí)別的信號(hào)，從而定性或定量分析被檢測(cè)物質(zhì)的裝置，它的主要功能性元件是生物學(xué)組件。生物傳感器，通常由三部分組成，即感受器、換能器以及顯示器[23]。當(dāng)感受器與待檢測(cè)底物特異性結(jié)合（如酶與底物，抗原與抗體，激素與受體等）后，會(huì)發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生相應(yīng)的物理化學(xué)信號(hào)。當(dāng)換能器捕捉到該信號(hào)后，能夠按照一定的規(guī)律將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)放大處理等步驟，最終計(jì)算出被測(cè)物的含量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分析、監(jiān)測(cè)的目標(biāo)[24]。生物傳感器的靈敏度，受轉(zhuǎn)化器的類(lèi)型和生物材料的固定技術(shù)影響；生物傳感器的選擇性則在很大程

7、度上與生物敏感材料的性能有關(guān)[25-27]。與傳統(tǒng)的理化檢測(cè)技術(shù)相比，生物傳感器具備特異性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低，便于計(jì)算機(jī)處理，以及對(duì)樣品零損傷和零污染等優(yōu)點(diǎn)[28]。1.3乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅骱?jiǎn)介酶生物傳感器，是基于酶對(duì)底物的催化作用實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)的器件。當(dāng)酶和待測(cè)底物接觸時(shí)，待測(cè)底物會(huì)在酶的催化作用下發(fā)生生化反應(yīng)，并在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生（或者消耗）一種電活性物質(zhì)，待反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，電極可以通過(guò)電流（或電位）模式測(cè)定該物質(zhì)的濃度，從而確定待測(cè)物濃度[