孔雀石綠和丙溴磷MIP--QCM傳感技術(shù)研究.pdf

1、“民以食為天，食以安為先”，這句話充分體現(xiàn)了食品安全的重要性。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活水平逐步提高，飲食觀念發(fā)生了很大的變化，已從單純的“吃得飽”過(guò)渡到了“吃得好”，食品的安全和營(yíng)養(yǎng)日益受到重視，食品安全已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，我國(guó)食品中農(nóng)獸藥殘留存在著嚴(yán)峻的問(wèn)題，已成為食品安全控制的重要指標(biāo)，因此，研究食品中微痕量農(nóng)獸藥殘留的快速分析的方法具有重要意義。
　　孔雀石綠(Malachite green，MG)屬于三苯甲烷類

2、染料，由于其價(jià)格低廉和對(duì)水霉病的防治效果好，廣泛用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，還用于紡織業(yè)、食品顏色劑和制陶業(yè)等工業(yè)。研究表明，孔雀石綠具有潛在的致癌，致畸和致突變等副作用，所以很多國(guó)家禁止孔雀石綠用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，但作為一種很重要的工業(yè)原料，很難禁止其生產(chǎn)，導(dǎo)致很多水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者仍在非法使用，近年來(lái)孔雀石綠殘留問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了中國(guó)水產(chǎn)動(dòng)物源性食品的出口。因此建立孔雀石綠快速有效的檢測(cè)方法是非常必要的。
　　丙溴磷，化學(xué)名為O-(4-溴-2-氯苯基)-

3、O-乙基-S-丙基磷酸酯，是一種普遍使用的有機(jī)磷農(nóng)藥，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有機(jī)磷農(nóng)藥在控制有害微生物和昆蟲方面具起著重要的作用，世界上每年都會(huì)使用大量的有機(jī)磷農(nóng)藥，在地表水，土壤，地下水和食品中都能發(fā)現(xiàn)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，由于其對(duì)人和動(dòng)物都有一定的毒性，有機(jī)磷農(nóng)藥殘留給食品安全帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題，因此我們需要建立具有高選擇性和靈敏度的方法檢測(cè)環(huán)境中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。
　　分子印跡聚合物(Molecularly imprinted polym

4、ers，MIPs)是基于抗原-抗體反應(yīng)原理而采用化學(xué)方法合成的有機(jī)高分子高聚物，通常也被稱作是“人工抗體”。MIPs對(duì)目標(biāo)分子的特異性識(shí)別是通過(guò)對(duì)模板分子的“記憶”效應(yīng)達(dá)到的，由于MIPs的選擇性好、化學(xué)性能穩(wěn)定，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于固相萃取、手性物質(zhì)分離、仿生傳感器檢測(cè)等領(lǐng)域。
　　壓電石英晶體也稱石英晶體微天平(quartz crystal microbalance，QCM)，是一個(gè)操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、靈敏度高和成本低的質(zhì)量傳

5、感器，已被廣泛應(yīng)用于食品安全檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和獸藥診斷中。例如，QCM生物傳感器已被應(yīng)用于檢測(cè)蛋白質(zhì)，核酸，病毒，小分子藥物和農(nóng)藥等，然而，生物分子如抗體和核酸易失活，制備工藝復(fù)雜，這些限制促進(jìn)了模仿生物分子識(shí)別性能的選擇性受體物質(zhì)的研究和開發(fā)，而且該受體應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，選擇性和分析靈敏度。由于MIPs符合仿生識(shí)別受體的條件，正成為發(fā)展人工受體研究的熱點(diǎn)。
　　本研究采用沉淀聚合的方法合成了孔雀石綠分子印跡聚合物(MG-MIPs

6、)微球，用掃描電鏡對(duì)合成的微球進(jìn)行了表征，微球形狀規(guī)則且粒徑均一，大小約為300nm。采用平衡吸附實(shí)驗(yàn)對(duì)MG-MIPs微球的吸附特性進(jìn)行了表征，結(jié)果表明MG-MIPs微球具有較好的吸附特性。將該微球固定于QCM傳感器電極表面，構(gòu)建了MG-MIPsQCM傳感器。用該傳感器檢測(cè)孔雀石綠溶液，傳感器表現(xiàn)了較為良好的響應(yīng)性和選擇性。
　　本研究采用原位自組裝的方法，構(gòu)建用于農(nóng)藥丙溴磷檢測(cè)的MIPs-QCM傳感器，利用環(huán)境掃面電子顯微鏡對(duì)膜

7、的表面形貌進(jìn)行了表征，通過(guò)交流阻抗和循環(huán)伏安法測(cè)試了膜的性能，并評(píng)價(jià)了膜的選擇和再生性能，經(jīng)過(guò)對(duì)QCM傳感器的工作條件優(yōu)化，建立了對(duì)自來(lái)水中丙溴磷檢測(cè)的傳感方法，結(jié)果成功構(gòu)建了用于農(nóng)藥丙溴磷檢測(cè)的MIPs-QCM傳感器，并對(duì)丙溴磷進(jìn)行檢測(cè)，在10-8～10-5 mg/mL范圍內(nèi)，傳感器響應(yīng)方程為y(Hz)=5 log x(mg/mL)+42.5，R=0.9960;在10-5～10-3 mg/mL范圍內(nèi)，傳感器響應(yīng)方程為y(Hz)=25.