基于PET膜基底的电位型农药检测传感器的研制(2)
当今人们对环境安全质量要求在不断提高，农药残留所引起的各种安全问题受到了人们的广泛关注。很多国家制订了有关食品中农药残留限量，加强了关键检测技术的研究和应用。传统的检测技术：气相色谱技术，由于其检测时间长、检测成本高，不能对蔬菜水果的生长到出售过程中进行有效地管理和农药监督。为了能提高农药残留量检测的速度，该类检测技术变得非常重要，人们也正为该类技术不断的推陈出新，各种新兴的检测技术不断出现。但由于近年来新农药品种不断出现，具有低毒、高效、低残留的特点，给农药残留检测技术提出了更高的要求，也促进了农药残留检测技术的迅速发展。在新农药残留检测技术不断出现同时，该检测技术也从在检测监管中心检测农药残留量向现场检测方向发展。目前研究和应用较多的快速检测技术主要有：活体检测法、化学检测法、酶抑制法、免疫分析法、仪器分析法等。
我国目前使用范围最广、使用量最大的农药是有机磷农药。尽管大部分的有机磷农药显示出低的环境持久性，但是有关其急性中毒的事件还是时有发生[1]。所以，为了减少不必要的农业损失，指导农民正确的使用农药和对农药进行降解对保护环境和人类的健康具有重要的现实意义。同时有机磷农药残留快速检测技术为当前生产、销售、监管部门和人民群众所急需，具有十分广阔的应用前景。本文将围绕有机磷农药残留的检测进行探究。
1.2 我国在农药残留检测的现状及发展
1.2.1 色谱法
目前，应用于检测有机磷农药的色谱方法主要有：气相色谱法 、薄层色谱法和高效液相色谱法[2]。
1.2.2 农药降解法
农药的降解包括：光化学降解、生物降解、降解酶降解。其中有机磷农药降解酶可分解有机磷农药分子，破坏有机磷的磷酯键使其脱毒。由于水解酶不需要辅酶系统，对于有机磷农药初期的降解和解毒作用具有重要的意义。水解酶的作用是导致生成脱烷氧基 、芳氧基和氨基等。氧化还原酶的主要作用是实现羟基化苯环开环、硝基还原成氨基等[3]。所以，有机磷农药降解酶目前已被公认为是消除农药残留的最有潜力的方法。伍宁丰等[4]分离的有机磷农药降解酶能有效分解甲基对硫磷、二嗪农和毒死蜱等7种有机磷农药，在22℃时降解效率比化学降解快l000到2450倍，且该酶不为农药及农药制剂所抑制，对环境条件有较宽的接受范围。该方法主要用来对农药残留的降解。
1.2.3 化学发光技术
化学发光法(C L )是利用发光物质鲁米诺 、光泽精、洛酚、没食子酸和过氧草酸等与农药进行特殊的化学反应，在反应过程中吸收释放出的化学能，处于电子激发态的反应中间体或反应产物由激发态回到基态时产生光辐射[5]，然后测其发光度，从而测定农药的残留量。Roda 等[6]采用流动注射(FIA )-CL法检测了对氧磷、涕灭威等有机磷农药，该方法包含有3种酶(乙酰胆碱酯酶等)参与了化学反应 ，对氧磷和涕灭威的检测限分别是0.75 μg•L-1和4.00 μg•L-1。
1.2.4 生物传感器
生物传感器通常指：由生物敏感元件与转换器紧密结合，对特定种类的化学物质或生物活性物质具有选择性和可逆响应的一种分析装置。相对于其他的分析方法 ，生物传感技术具有体积小、灵敏度高、成本低、选择性及抗干扰能力强和响应相对较快等优点。根据生物敏感元件的不同，生物传感器有：压电传感器、酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、纳米传感器以及液晶型化学传感器[7]。
生物传感器在环境监测方面具有灵敏及便于携带等优点。胆碱脂酶测定农 药残留量的工作原理是：如下式反应(1)酶催化底物乙酰或丁酰胆碱，在胆碱脂酶的催化作用下分解形成胆碱和有机酸（有机磷及氨基甲酸酯类农药是底物胆碱的结构类似物）。它们同胆碱酯酶作用时，首先形成非共价的中间复合物。这个复合物很不稳定，极易被水解。如反应(2)水解的同时，磷酰基与胆碱酯酶活性中心丝氨酸羟基作用生成以共价结合的磷酰化酶。使酶的活性降低，水解反应被抑制 ，从而使反应产物减少。而溶液pH值的变化以及胆碱在胆碱氧化脂酶的氧化下生成的过氧化氢浓度的改变或反应中氧的消耗量能被电化学传感器测定。测定这些量，计算出农药的残留量。
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