新鮮果蔬有機磷農(nóng)藥快速檢測技術(shù)研究進展

楊清如 李琳 劉續(xù)威

摘 ? ? ?要：隨著生產(chǎn)需求增加，農(nóng)藥在果蔬生產(chǎn)過程中大量投入使用，在獲得高收益的同時也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重破壞，在經(jīng)濟全球化進一步發(fā)展的態(tài)勢下，國際貿(mào)易不斷擴大，由于農(nóng)藥殘留超標造成的食品安全問題更對人體健康產(chǎn)生了巨大威脅。有機磷農(nóng)藥是目前我國生產(chǎn)和使用最多的一類農(nóng)藥，其大量使用不僅對環(huán)境造成了嚴重污染，對人體健康造成了巨大危害，對農(nóng)產(chǎn)品的出口貿(mào)易也有巨大影響。針對這些問題，提升食品農(nóng)殘檢測能力刻不容緩。概述了近年來有機磷農(nóng)藥快速檢測技術(shù)在新鮮果蔬中應用的發(fā)展狀況，主要包括生物傳感器檢測技術(shù)、色譜分析技術(shù)、酶抑制速測技術(shù)、酶聯(lián)免疫傳感技術(shù)、熒光檢測技術(shù)和分光光度比色技術(shù)，分析了近幾年來這些方法的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)缺點，并對快速檢測技術(shù)未來的發(fā)展前景做出了展望。

關(guān) ?鍵 ?詞：有機磷農(nóng)藥;快速檢測;果蔬;農(nóng)藥殘留;農(nóng)業(yè)

中圖分類號：X56 ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? 文章編號： 1671-0460（2019）12-2919-06

Abstract： As production demand increases， pesticides have been put into the production of fruits and vegetables. The ecological environment has been seriously damaged with the development of economy. Under the trend of economic globalization， international business has been expanded further. Due to excessive pesticides， the food safety would become a great threat to human health. Organophosphorus pesticides are widely produced and used in China. Their large-scale use not only causes serious pollution to soil and water， but also generates great harm to humans. Export of agricultural products is also greatly affected by pesticide residues. So， it is imperative to improve the ability of detection of pesticide residue. In this paper， development and application of rapid detection technology of organophosphorus pesticides in fresh fruits and vegetables in recent years were summarized， such as biosensor detection technology， new chromatographic analysis technology， enzyme inhibition rapid measurement technology， enzyme-linked immunosorbent technology， fluorescence detection and spectrophotometric colorimetric technology. The development status， advantages and disadvantages of these methods were also discussed，and the development trend of rapid detection technology of organophosphorus pesticides in the future was prospected.

Key words： Organophosphorus pesticide; Rapid detection; Fruits and vegetables; Pesticide residue; Agriculture

我國是世界上的農(nóng)業(yè)大國，大量的農(nóng)藥應用提高了作物的質(zhì)量和產(chǎn)量，但受農(nóng)藥降解條件和降解時間的限制，農(nóng)藥殘留對生態(tài)環(huán)境的污染也不斷增加，對人體健康的危害也越來越嚴重。我國已將此類化合物列為中國環(huán)境優(yōu)先控制污染物黑名單[1]。有機磷農(nóng)藥是世界上生產(chǎn)使用最多的一類農(nóng)藥，多為磷酸酯類或硫代磷酸酯類，常見農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)見圖1，其中磷酸酯基-OPO-可以與乙酰膽堿酯酶反應，形成磷?；憠A酯酶，抑制膽酰酯酶的活性，使機體無法分解乙酰膽堿造成神經(jīng)遞質(zhì)積累，導致神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂，嚴重時危及生命。羅鳴鐘[2]等人以黃鱔幼魚為對象，測定出氧樂果、乙酰甲胺磷、馬拉硫磷、敵百蟲的24 h半致死濃度分別為：6.190、67.350、5.058、13.622 mg/L; 48 h半致死濃度分別為：4.460、60.954、3.981、6.993 mg/L; 72 h半致死濃度分別為：3.042、55.804、3.404、3.303 mg/L，可見有機磷農(nóng)藥對生物體危害嚴重，呈現(xiàn)以蓄積為主導的急性毒發(fā)效應。

有機磷農(nóng)藥在農(nóng)藥市場中一直占據(jù)主導地位，且因其高毒性也一直被市場作為重點檢測對象，我國2017年6月實施的《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[3]新規(guī)定了莎稗磷、2，4-滴異辛酯等46種新農(nóng)藥的限量要求，增加了490項農(nóng)藥最大殘留限量標準，其中劇毒類的對硫磷和甲拌磷類農(nóng)藥在蔬菜水果中的最大檢出量在新舊國家標準中都是0.01 mg/kg，遠低于檢測限為1?2 mg/kg的氯菊酯等其他常見農(nóng)藥。2018年9月河南的毒豇豆滅蠅胺檢出率為2.7 mg/kg，嚴重超標;7月吉林省長春市某商場售賣的柑橘，丙溴磷檢出值為0.8 mg/kg，比國家標準規(guī)定高出3.0倍。許多農(nóng)藥殘留超標的案例依舊頻繁出現(xiàn)在大眾生活中，嚴重危害著人類的身體健康，影響了經(jīng)濟發(fā)展及社會的穩(wěn)定。我國采取一定措施禁止和控制部分高毒性的有機磷農(nóng)藥的使用，但由于有機磷農(nóng)藥在殺菌、殺蟲、除草多方面效果明顯，成本低廉，不合理使用現(xiàn)象屢禁不止，我國對農(nóng)藥殘留的檢測控制依舊面臨巨大的挑戰(zhàn)。

目前市面上流通的有機磷類農(nóng)藥數(shù)量龐大，果蔬中大部分高毒性的有機磷類農(nóng)藥在市面上的殘留狀況還需要嚴格控制，快速檢測有機磷農(nóng)藥的技術(shù)急需發(fā)展，研究有機磷農(nóng)藥快速檢測方法已成為科研熱點問題。如今世界上使用最廣泛的的農(nóng)藥檢測技術(shù)為色譜檢測技術(shù)，包括氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜等技術(shù)，其中氣相色譜檢測成果重復度較高，較穩(wěn)定，被世界上許多國家作為制定農(nóng)藥檢測國家標準的首選檢測方法[4]，但由于其設備昂貴，耗時長和前處理過程復雜，并不適用于市場上快速檢測。因此耗時短、方便快捷的快速檢測技術(shù)產(chǎn)生并發(fā)展起來，生物傳感器技術(shù)、新型色譜分析技術(shù)、酶抑制速測技術(shù)、酶聯(lián)免疫傳感技術(shù)、熒光傳感器檢測技術(shù)和分光光度檢測技術(shù)多種快速檢測方式發(fā)展迅速，近幾年在原有的基礎(chǔ)上都有較大突破，且各種快速檢測技術(shù)越來越趨向于交叉融合，多種技術(shù)的互相滲透，不再使每一種技術(shù)單一的應用于快速檢測，例如免疫法與層析技術(shù)融合、傳感技術(shù)與酶抑制相互滲透等多種技術(shù)的聯(lián)合可以克服單一技術(shù)本身存在的問題，并且把多種技術(shù)的優(yōu)點疊加。隨著納米材料發(fā)展迅速，多交叉的快速檢測在基于納米材料改進的傳感器技術(shù)上發(fā)展勢頭很大，生物傳感器技術(shù)在快速檢測技術(shù)發(fā)展上表現(xiàn)出巨大的發(fā)展優(yōu)勢。

1 ?目前有機磷農(nóng)藥的快速檢測技術(shù)

1.1 ?生物傳感器技術(shù)

生物傳感器技術(shù)一般以酶，抗原抗體，細胞等活性敏感材料作為識別元件，濃度變化經(jīng)識別轉(zhuǎn)換后會變成電信號再經(jīng)放大之后顯示記錄。近年來生物傳感器在農(nóng)藥檢測方面發(fā)展迅速，尤其是基于納米材料的生物傳感器研究，越來越多的新型納米材料被用于制備電化學生物傳感器，納米材料的引進極大的促進了生物傳感技術(shù)的發(fā)展，且隨著材料學的進步，各種聚合物與納米材料結(jié)合形成的納米復合材料也解決了傳統(tǒng)生物傳感技術(shù)穩(wěn)定性和靈敏性不高的問題，納米材料使生物傳感技術(shù)進入了一個新的發(fā)展時期。

以乙酰膽堿酯酶抑制作用作為原理的電化學生物傳感器是目前一種發(fā)展前景很好的有機磷檢測方法，其活性產(chǎn)物硫代膽堿產(chǎn)生的不可逆氧化峰是檢測有機磷的重要標志。區(qū)別于傳統(tǒng)有機磷檢測方法，這種方法不需要昂貴的實驗設備和訓練有素的技術(shù)人員，檢測成本較低且高效快速。在開發(fā)乙酰膽堿酯酶抑制的新型電化學生物傳感器時，乙酰膽堿酯酶（AchE）的有效固定和保持其催化活性以及增強酶與電極表面的電子傳遞是其中的關(guān)鍵因素。近年來性能優(yōu)異的納米材料被大量引入使用，其中比表面積大，熱穩(wěn)定性好和熱導率高的碳基納米粒子，被廣泛應用于電化學生物傳感器的固定基質(zhì)制備，高效的解決了新型電化學生物傳感器開發(fā)過程中的限制問題。

為了進一步增強生物傳感器的穩(wěn)定性，又通過引入聚合物，與納米材料形成可顯著增強各組分機械強度的納米復合材料。He[5]等人構(gòu)建了新型的電化學生物傳感器，在空心碳球核-殼納米結(jié)構(gòu)表面包覆針狀聚苯胺，將乙酰膽堿酯酶錨定在復合材料上，有效保護了酶的活性同時也增強了酶與傳感器之間的電子傳遞，他們用這種技術(shù)對馬拉硫磷進行測定，檢測結(jié)果表現(xiàn)出了極高的活性，且具有重復性。除了應用納米復合材料，增大生物傳感器的比表面積也可以有效固定乙酰膽堿酯酶增加酶的活性。Lv [6]等人在2017年模仿花粉結(jié)構(gòu)合成了具有多層介孔雜化納米結(jié)構(gòu)生物活性玻璃微球（HMBG），用于檢測馬拉硫磷類有機磷類農(nóng)藥的乙酰膽堿酯酶（AchE）傳感器。這種傳感器將AchE固定在HMBG微球修飾的碳糊電極上，因為HMBG微球體具有特殊結(jié)構(gòu)，所以對AchE的吸附程度極高，檢測具有較高的靈敏度。

材料的改進對生物傳感技術(shù)的發(fā)展有巨大的促進作用，尤其是納米材料的引進，使這一技術(shù)發(fā)展十分迅速。

除了碳基納米粒子，另一類金屬納米粒子在生物傳感器中應用也十分普遍。金屬納米材料應用最多的是金納米粒子（Au NPS）。Chen[7]等人于2018年提出了一種新型比色傳感器，這種傳感器以檸檬酸鹽穩(wěn)定的納米金顆粒為基礎(chǔ)，適用于快速檢測樂果等超靈敏度和高選擇性的農(nóng)藥殘留。Gandhi[8]等人研發(fā)了高導電金納米粒子（Au NPS）與氟摻雜氧化錫（FTO）的電化學納米傳感器相結(jié)合的免疫納米傳感器，操作簡單，特異性和靈敏度都很高。與金納米粒子一樣，銀納米粒子也被用于酶基生物傳感器。Kim [9]等人開發(fā)了一種由聚乙二醇（PEG）水凝膠微陣列制成的小型化熒光生物傳感器，通過在二氧化硅上涂覆的銀納米顆粒來放大熒光信號，可用來檢測對氧磷，且靈敏度極高。

新型的生物傳感技術(shù)發(fā)展迅速，但其仍具有較大的局限性。見表1，每種生物傳感器的穩(wěn)定性和靈敏性都有了很大的突破，但都僅針對于單一農(nóng)藥，檢測范圍極小?？招奶记蚝?殼納米結(jié)構(gòu)表面包覆針狀聚苯胺的生物傳感器作用于馬拉硫磷時靈敏度極高，但對草甘膦，對氧磷其他類的有機磷農(nóng)藥卻無明顯的信號響應;相比于空心碳球核-殼納米結(jié)構(gòu)表面包覆針狀聚苯胺的生物傳感器，HMBG生物活性微球傳感器對馬拉硫磷具有更高的靈敏度，但同樣也僅適用于對馬拉硫磷的快速檢測。以檸檬酸鹽穩(wěn)定的納米金顆粒為基礎(chǔ)的比色傳感器檢測靈敏度和特異性會受到Au NP聚集或反聚集過程的影響，需要不斷優(yōu)化檢測條件，且僅對樂果檢出穩(wěn)定，不適用于其他農(nóng)藥;氟摻雜氧化錫（FTO）的電化學納米傳感器也僅單一作用于毒死蜱;由聚乙二醇（PEG）水凝膠微陣列制成的小型化熒光生物傳感器僅作用于對氧磷。

這些穩(wěn)定靈敏的生物傳感器法具有高度選擇性，僅作用于單一農(nóng)藥，局限性極大，不能廣泛適用于對市場上對多種有機磷農(nóng)藥的快速檢測。但納米材料的發(fā)展使生物傳感器技術(shù)在靈敏度和穩(wěn)定性等方面取得的進步已明顯超過其他快速檢測技術(shù)的發(fā)展，因此由生物傳感器與其他快速檢測技術(shù)交叉融合的檢測方法不斷發(fā)展，保留了這一技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢，同時克服了快速檢測技術(shù)中的多種限制因素，使快速檢測技術(shù)發(fā)展迅速，趨于完善。

1.2 ?色譜檢測技術(shù)

色譜法又稱層析法，這種方法靈敏度高，發(fā)展比較成熟，主要包括氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜等技術(shù)，但由于所需儀器設備昂貴，對技術(shù)人員要求較高，前處理復雜和檢測時間長等缺點主要應用于實驗室精確檢測農(nóng)藥殘留，不能適應于市場的快速檢測。但是近幾年來隨著多種快速檢測技術(shù)的交叉融合，又使得這一方法在市場快速檢測方面顯示出巨大潛力。

各種方法之間的有效結(jié)合使得快速檢測技術(shù)發(fā)展迅速。色譜技術(shù)檢測結(jié)果準確，氣相色譜檢測法是許多國家的標準檢測限測定方法。但其設備復雜和高技術(shù)要求使得這一方法無法適用于市場快速檢測。Ouyang[10]等人提出的雙讀出免疫層析法將酶聯(lián)免疫法與層析法有機結(jié)合起來，將具有良好催化能力的BiFeO3和g-C3N4作為過氧化氫酶的替代物，增強了光催化活性，實驗應用于毒死蜱和西維因的多重檢測，檢測范圍分別為1.0?60 ng/mL和1.0?40 ng/mL。兩種分析物的檢測限均為0.033 ng/mL，將層析法與免疫技術(shù)結(jié)合后的檢測技術(shù)操作簡單，靈敏度高，雙讀數(shù)且檢測成本低，在應用于農(nóng)藥殘留市場快速檢測方面發(fā)展迅速，使色譜檢測技術(shù)不再僅限制于實驗室研究。應用這一方法分別采用對硫磷、甲基對硫磷和倍硫磷為干擾劑進行檢測，結(jié)果顯示這一方法對毒死蜱和西維因具有較高的選擇性。

色譜檢測技術(shù)主要應用于實驗室精密檢測，而且這一技術(shù)對有機磷農(nóng)藥的選擇性較高，作用范圍局限性較大，目前研究方向多聚集于改進預處理技術(shù)、富集方法和萃取方法等方面，對于應用于市場快速檢測這一方法還需進一步提高完善。

1.3 ?酶抑制快速檢測技術(shù)

目前這一技術(shù)主要有酶抑制生物傳感器法，速測卡法，分光光度比色法三種形式。酶抑制快速檢測技術(shù)可以十分快速的檢測出農(nóng)藥殘留情況，優(yōu)點為操作簡單快捷，前處理簡單，目前已研制出適用于市場快速檢測的多種簡單儀器。缺點是這種方法局限性大，需要控制的因素比較多，穩(wěn)定性差，其靈敏度和準確度還有較大提升空間。

隨著對市場快速檢測技術(shù)要求的提高，高效簡單的酶抑制法發(fā)展迅速。通過與生物傳感技術(shù)的有效結(jié)合，酶抑制技術(shù)的靈敏度和準確度有了大幅度提高，同時酶抑制法本身操作簡單，檢測時間短，與生物傳感技術(shù)融合之后的酶抑制法更加適用于市場快速檢測，酶抑制生物傳感器技術(shù)已成為目前市場上應用最廣泛的快速檢測技術(shù)。近幾年來對酶抑制技術(shù)的研究還趨向于快速檢測的可視化上，肉眼可辨的檢測可以明顯減少檢測的時間，使快速檢測變得更加高效。酶抑制法的快速檢測原理比較簡單，通過有機磷農(nóng)藥對乙酰膽堿酯酶活性的抑制作用，使催化過程中產(chǎn)生較少的H2O2，氧化能力降低導致底物產(chǎn)生肉眼可見的變色反應即可實現(xiàn)快速檢測。在酶抑制法的研究過程中要實現(xiàn)真正肉眼可見的快速檢測，比色信號的強弱是一個重要影響因素。Lv[11]等人將酶刺激銀沉淀的方法應用于有機磷農(nóng)藥的超靈敏快速檢測。堿性磷酸酶在底物的作用下產(chǎn)生還原劑，使銀離子還原，銀殼厚度受酶活性和酶含量影響，因此作為酶抑制劑的有機磷農(nóng)藥能阻斷銀納米殼的生長，使其紫外吸收降低，顏色明顯下降。用這一方法對甲胺磷和馬拉硫磷進行檢測，結(jié)果顯示在0.05～500μg/L范圍內(nèi)，甲胺磷的吸光度與對數(shù)濃度呈線性關(guān)系，最低檢出限為0.025μg/L，馬拉硫磷的最低檢出限為0.036μg/L，可見這一方法顯著提高了酶抑制法的靈敏度，實現(xiàn)了肉眼可見條件下的快速檢測。

有機磷農(nóng)藥類型眾多，且對膽堿酯酶的作用程度不同，對膽堿酯酶抑制能力較低的農(nóng)藥經(jīng)常不能被檢測出來，造成酶抑制法發(fā)展過程中最難以解決的假陽性問題。有效的氧化預處理方法，可以克服有機磷對膽堿酯酶抑制活性低的缺點，Yang[12]等人使用次氯酸鈣對酶抑制法快速檢測有機磷農(nóng)藥殘留的酶進行氧化預處理，極大的增強了酶的抑制活性，使酶抑制法的靈敏度顯著提高多達2至7個數(shù)量級。

通過與生物傳感技術(shù)的結(jié)合，酶抑制法適用范圍擴大，且其靈敏性也進一步增強，酶抑制傳感器法是目前市場快速檢測中應用最廣泛的快速檢測技術(shù)，但其本身仍存在許多問題。目前對這一方法的研究方向還有酶的選擇純化，有效的氧化預處理，以及增強比色信號和消除假陽性等幾個方面，酶抑制法的靈敏度受酶的純度，底物濃度及環(huán)境因素等多種因素影響，其穩(wěn)定性和靈敏度還需進一步提高。

1.4 ?酶聯(lián)免疫技術(shù)

這種檢測技術(shù)將免疫技術(shù)與現(xiàn)代測試手段結(jié)合起來，是一種超微量的測定技術(shù)。它的基本原理為標記半抗原或抗體，利用標記物的放大作用，定性定量的特異性檢測待測化合物。

有機磷作為一種廣譜農(nóng)藥，其檢測光譜的寬度受限是快速檢測的主要難點。高靈敏和強穩(wěn)定的生物傳感技術(shù)以及免疫法，色譜分析技術(shù)，酶抑制技術(shù)都有較高的選擇性，作用類型單一，不能實現(xiàn)同時對大量農(nóng)藥的快速檢測，而酶聯(lián)免疫法可以克服這一難點。Zhao[13]等人的研究表明通過天然提取和人工合成的重組抗體（Rabs）可有效地與有機磷類農(nóng)藥作用，為了增強抗體的親和力，他們篩選出與有機磷農(nóng)藥有廣泛特異性的單鏈可變片段（ScFv）抗體，將單鏈可變片段（ScFv）抗體與生物素受體結(jié)構(gòu)域（BAD）融合，建立了競爭性免疫吸附實驗，研究結(jié)果表明，這種方法具有對有機磷類農(nóng)藥非常廣泛的檢測光譜，50%抑制值（IC 50）測定范圍為19.4?515.2 ng/mL。

傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫法存在克隆穩(wěn)定性低，生產(chǎn)抗體過程復雜等較多問題，近年來通過研究模擬生物抗體的抗體樣受體使這一傳統(tǒng)技術(shù)有了很大的突破。尤其是分子印跡技術(shù)制備的分子印跡聚合物（MIPs）的應用，解決了傳統(tǒng)方法制備的MIP對其他分析物的吸附能力低等問題，而且本身穩(wěn)定性強，特異性高，制備簡單成本低，是合成仿生模擬物最有吸引力的方法之一。Shi[14]等人研究了一種新的直接競爭性酶聯(lián)免疫吸附測定方法，以親水印跡膜為仿生抗體。使用4-（二甲氧基硫代硫代氨基）丁酸作為模板分子，直接在96孔板的表面上合成特異性識別有機磷農(nóng)藥的印跡膜。這種仿生抗體特異性強，穩(wěn)定性高，吸附解吸迅速，實驗表明，在一定條件下，這一方法對敵百蟲的檢出限（LOD，IC15）為8.0μg/L，乙酰甲胺磷的檢出限為12.0μg/L。這一方法已成為農(nóng)藥快速檢測的一項重要工具。

對抗體的研究和改進大大推進了酶聯(lián)免疫法的發(fā)展，顯著提高了檢測的靈敏度，為多種有機磷農(nóng)藥的快速檢測提供了新的發(fā)展方向。酶聯(lián)免疫檢測這種方法的優(yōu)點主要在于靈敏度高，特異性強，尤其是這一技術(shù)具有其他快速檢測技術(shù)不具備的廣檢測范圍優(yōu)勢，在今后快速檢測技術(shù)多交叉的發(fā)展態(tài)勢下，這一優(yōu)勢對于市場快速檢測具有重大意義。近幾年來對抗體的研究極大提高了檢測的靈敏度，但是傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫法受保存時間短，克隆穩(wěn)定性低，生產(chǎn)抗體過程復雜等缺點的限制，仍不能廣泛的應用于市場農(nóng)藥殘留快速檢測且其成本較高，耗時長，普遍應用于市場快速檢測還需要進一步研究改善。

1.5 ?熒光檢測法

某些化合物經(jīng)紫外光或可見光照射后可以產(chǎn)生反應這種化合物特性的熒光，通過這一特性可以定性鑒別物質(zhì)。熒光檢測法就是根據(jù)物質(zhì)分子不同，吸收和反應的光的波長不同的原理實現(xiàn)的。物質(zhì)的濃度直接與光的強弱有關(guān)，可由這一點實現(xiàn)定量分析。該技術(shù)靈敏度高，但局限于發(fā)光的農(nóng)藥，不發(fā)光的還需加入熒光劑，且易受外界因素的干擾，適應性比較差。

近年來通過與生物傳感技術(shù)的融合，這一檢測技術(shù)也取得了巨大的進步。且隨著納米技術(shù)的進步，有著優(yōu)異性能的納米粒子被廣泛引入，納米材料直接推動了傳感器快速檢測技術(shù)的發(fā)展，同時也對其他快速檢測技術(shù)的發(fā)展做出了巨大貢獻。碳量子點（Cqds）是一種納米球形碳，因其特殊的光電性質(zhì)、穩(wěn)定性、低毒性已被提出可作為熒光檢測的光敏劑，但純的Cqds嚴重限制了檢測限，Li[15]等人以離子液體為單源，提出了一種獲得N，S共摻雜cqds的簡單、干凈的方法，這些摻雜劑顯著增強了催化性能，大大提高了熒光檢測的靈敏度。除了單純引入新型的納米材料，將納米材料升級的新型生物傳感器應用于熒光檢測技術(shù)，也使得熒光檢測技術(shù)發(fā)展更加迅速。Wu[16]以工業(yè)葉綠素為原料合成cqds，且由實驗得知通過cqds與 金納米粒子（Au NPS）之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）可使Au NPS有效猝滅，而有機磷農(nóng)藥使乙酰膽堿酯酶水解，可引起Au NPS的聚集和相應的熒光回復，基于這一原理，研制了一種靈敏高的有機磷測定傳感平臺。將其對對氧磷進行實驗研究，表明該檢測平臺與對氧磷濃度的對數(shù)在0.05?5 0μg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，檢出限為0.05μg/L。

與酶抑制技術(shù)的快速檢測能力要求相似，在熒光檢測中，研究技術(shù)人員也一直追求肉眼可見的農(nóng)藥快速檢測技術(shù)，新型的傳感技術(shù)將熒光本身檢測可見的優(yōu)勢放大，同時也可以極大地提高快速檢測的靈敏度，對市場的快速檢測要求顯示出了極大的適應性。Chang[17]等人將四苯乙炔（TPE）和馬來酰亞胺引入，構(gòu)建了一種基于聚集誘導的簡單紙基熒光傳感器（Pfs），TPE的引入顯著增加了探針的熒光特性，乙酰膽堿酯酶催化乙酰膽堿水解可使馬來酰亞胺環(huán)被破壞，這一過程中激活了TPE的熒光性能，產(chǎn)生人們用肉眼可見的熒光信號。他們構(gòu)建的這種固體熒光傳感平臺成本低、靈敏度高、在實際應用中具有較大的潛力。

熒光檢測法與生物傳感器法的結(jié)合很大程度的促進了這一方法在農(nóng)藥殘留市場快速檢測的發(fā)展。Luo[18]等開發(fā)了基于RB-Ag/Au雙金屬納米粒子的超靈敏熒光傳感器，這一系統(tǒng)具有非常強的抗干擾能力，有機-無機納米雜化平臺也顯示出了很高的靈敏性。實驗應用于水果的有機磷農(nóng)藥檢測，檢出限為0.001 8 ng/mL。Yan[19]等人于2017年構(gòu)建了一種通過酪氨酸酶（TYR）酶控制的金納米團簇（Au NCs）淬滅來定量檢測有機磷農(nóng)藥殘留的新型熒光檢測平臺，還開發(fā)了以蛋清為模板合成Au NCs的合成方法，經(jīng)驗證該熒光平臺能夠快速檢測有機磷農(nóng)藥，且有較高的靈敏度，檢測限為0.1 ng/mL。通過與生物傳感技術(shù)的結(jié)合，熒光檢測技術(shù)的本身的優(yōu)勢得以強化，并在應用于市場農(nóng)藥快速檢測技術(shù)中發(fā)展迅速。

1.6 ?分光光度比色技術(shù)

比色法通過測量有色物質(zhì)溶液顏色深度來確定待測組分含量。該法具有較高的靈敏度和選擇性，反應產(chǎn)物穩(wěn)定，近幾年來，越來越多的研究者將分光光度比色法與新型傳感器結(jié)合，新興的傳感材料使分光光度技術(shù)的檢測靈敏度有了巨大的提升，促進了這一方法的發(fā)展，使其更加適應市場的快速檢測。

用金納米粒子合成的光學比色傳感器具有很高的靈敏度。且金納米粒子穩(wěn)定，與農(nóng)藥反應可使金納米粒子聚集，產(chǎn)生肉眼可見的顏色變化。Bala[20]等人用這種原理構(gòu)建了一種基于金納米粒子的比色測定儀，對甲拌磷進行測定，結(jié)果表明在紫外可見分光譜0.01 nm?1.3 mm波長濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，檢測限為1.3 mm，靈敏性較高。

由于許多因素會導致金納米粒子的非特異性聚集，近幾年更多科研人員開始投入研究更可靠、選擇性更強的比色傳感器材料。Yan[21]等人于2017年構(gòu)建了一種應用于檢測乙酰膽堿酯酶活性的新型比色傳感平臺，以二氧化錳納米片模擬氧化酶，在檢測過程中二氧化錳分解導致吸光度改變，從而可以對抑制酶活性的有機磷類農(nóng)藥進行檢測。在最佳條件下，AChE和對氧磷的檢測限分別達到35μU/mL和1.0 ng/mL。MnO2-TMB平臺已被用于制造測試條，這一技術(shù)使得適應于市場的目試檢測更加方便快速。Zhang[22]等人開發(fā)了一種高可靠性和高靈敏度的供現(xiàn)場快速測定的新型比色法傳感系統(tǒng)，高度分散的聚丙烯酸涂覆的氧化鈰納米顆?？梢源呋疶MB的氧化，產(chǎn)生顯色反應，乙酰膽堿酯酶催化乙酰膽堿的產(chǎn)物具有還原性，可以降低顯色反應。這種新型方法變色明顯，簡單快速，且成本低廉，可能成為更準確快速檢測大量有機磷等農(nóng)藥的有效方法。

2 ?發(fā)展趨勢與展望

近幾年來隨著市場對農(nóng)藥快速檢測技術(shù)要求的提高，作為農(nóng)藥市場重要組成部分的有機磷農(nóng)藥，其快速檢測技術(shù)發(fā)展的十分迅速。過去有機磷農(nóng)藥的市場檢測技術(shù)種類繁多，且優(yōu)缺點各異，每種技術(shù)都有自身的發(fā)展難點，因此單種檢測技術(shù)的發(fā)展進步較緩慢。目前有機磷市場快速檢測方法越來越趨向于多種檢測技術(shù)交叉結(jié)合，且隨著科學技術(shù)的進步，新型納米材料的發(fā)展也為快速檢測技術(shù)的改進做出了巨大貢獻，尤其是對于材料要求較高的生物傳感技術(shù)，納米材料的發(fā)展直接促進了這一技術(shù)的進步，隨著多種快速檢測技術(shù)的交叉融合，發(fā)展迅速的生物傳感技術(shù)表現(xiàn)出較強的聯(lián)合性，適用于和多種快速檢測方法的結(jié)合，并且為其他多種快速檢測技術(shù)的發(fā)展進步做出了巨大貢獻，這一技術(shù)在快速檢測中表現(xiàn)出了巨大的發(fā)展前景，通過生物傳感器檢測技術(shù)與其他快速檢測技術(shù)的結(jié)合，許多快速檢測技術(shù)的發(fā)展難點被克服，酶抑制檢測技術(shù)，酶聯(lián)免疫檢測技術(shù)，熒光檢測和分光光度檢測技術(shù)等快速檢測技術(shù)的優(yōu)點得以放大，快速檢測技術(shù)因此發(fā)展方向更廣，發(fā)展速度也更快。

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