一種對農殘檢測的Eu制造技術

本發明專利技術涉及一種對農殘檢測的Eu

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及材料科學領域，特別涉及具有對痕量農藥殘留檢測的Eu3+。
技術介紹
從社會發展角度來看，農藥的產生及發展極大地推動了人類社會前進的步伐。然而，從環境保護和食品安全角度來看，農藥具有高殘留和高穩定性等特點，對人類健康產生不可小覷的危害，因此，近年來在對痕量農藥的檢測和相關的傳感器的探索已經引起了社會研究機構廣泛的關注和富有成效的探索。痕量農藥殘留(簡稱農殘)的實驗室檢測已經通過氣相色譜原子發射、氣相色譜一質譜(GC-MS法)和免疫分析技術等的方法被廣泛的應用。這些傳統分析技術能夠滿足分析中的基本要求，如選擇性，可靠性，準確性和可重復性，但是這些檢測方法無法達到經濟、快速、便捷的要求。綜上所述，有必要尋求一種能夠快速和便捷的檢測痕量農藥殘留的方法。因此，為了解決農殘檢測問題，迫切地需要探究化學傳感器能夠對環境中農藥殘留提供一種高選擇性、高靈敏、快速響應和低成本原位檢測。農殘主要是指農藥在使用一段時間后沒有被分解而殘留在生物體、土壤、水體以及大氣中的微量農藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質的總稱。目前被使用的農藥包括有機氯農藥、有機磷農藥和氨基甲酸脂類農藥，其中有機磷和氨基甲酸脂類農殘性質不穩定，易受外界環境影響分解，含有部分高毒和劇毒品種，施用過程中用于生長期較短、連續采收的蔬果時，很容易因農殘過高而造成人類中毒。為了保護環境和人類身體健康，國家農業部與國家衛生計生委于2014年4月聯合發布食品安全國家標準《食品中農藥最大殘留限量》，將我國食品中農藥最大殘留限量從現行的2293項增加到3650項。分子印記技術是一項新興的分子識別技術，模板分子與功能單體通過一定的作用方式形成復合物，加入交聯劑、致孔劑等物質后在復合物周圍發生聚合反應，官能團和空間結構以互補的形式固定在聚合物中，以一定的手段去除印記分子后在聚合物中形成能特異識別、結合模板的空穴，從而得到對印記分子有特殊識別作用的分子印記聚合物(Molecularly Imprinted Polymers, MIPs)，而分子印記傳感器制備為農殘檢測提供很多可能。因此，為了尋找更好的方法檢測出痕量農殘，前人在農殘檢測的分子印記傳感器制備方法及應用等方面開展了大量研究。分子印記技術的選擇性、富集性及靈敏性不斷引起眾多研究者的興趣和關注。Jones Robert L.等人公開了 “Molecularly imprinted polymers for detecting HIV-1(US20100297610)”專利技術專利，其專利提供了利用分子印記聚合物(MIPs)能夠綁定病毒分子，這種分子印記聚合物能檢測和識別特定的病毒分子。中國海洋大學劉嬌的碩士畢業論文(《分子印記聚合物特異性富集水體中有機磷農藥的研究》)以甲基對硫磷(m e t h y Iparath1n, MP)為模板分子，以CHCl3S溶劑，以二甲基丙稀酸乙二醇酯(ethyleneglycoldimethacrylate,EGDMA)為交聯劑，分別合成以4_乙稀基卩比啶、甲基丙稀酸、丙稀酰胺為功能單體的3種分子印記聚合物，然后依次將它們作為固相萃取材料，通過紫外光譜、紅外光譜分析及Scachard分析等手段，研究了對海水中3種有機磷農藥(甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱)的富集分離效果。吉林大學白文在《分子印記技術在有機磷農藥毒死蜂檢測中的應用研究》中以毒死蜱為模板分子，以甲基丙烯酸為功能單體，以乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，以偶氮二異丁睛為引發劑，分別采用本體聚合法和沉淀聚合法制備毒死蜱分子印記微球，以PVC為粘合劑，利用印記微球制備毒死蜱分子印記敏感膜電極，構建電化學傳感器，采用三電極體系，即膜修飾金電極作為工作電極，Ag/AgCl電極作為參比電極，鉑絲作為輔助電極，獲得模板分子進入印記微球前后的信號變化。所制的傳感器對樂果、馬拉硫磷、甲拌磷、阿特拉津表現出較高的選擇性。中國科學院智能研究所關貴檢等人Chimica Acta,2^\\, 7似^ 239-246)在一定比例的十六烷三甲基溴化銨、吡咯、2，4_D的溶液中，加入經預冷的過硫酸銨溶液之后，反應4小時，制得分子印記聚合物。在經一定處理的GC電極上，滴上一定濃度的分子印記聚合物，40°C下干燥12小時，從而形成薄膜，在磷酸鹽緩沖液、高純氮氣保護，用此電極測定不同濃度的2，4-D的乙醇溶液的電流反應，實驗成功地獲得絕緣的2，4-D的相關電信號。已報道的關于分子印記在痕量農藥殘留檢測方面的文章大多屬于電化學傳感器，雖在分離原理闡述、洗脫時間、溶劑的選擇等方面有詳盡的解說，但未見靈敏度、目標分子進入識別位點后敏感的光學信號輸出等方面研究，以及傳統分子印記材料識別位點數量少，與目標分子結合量少，且因電化學傳感器本身固有的參比電極、穩定電流的獲得、靈敏度等方面弊端，導致這些研究無法在實際中取得廣泛的應用。雖然分子印記技術具有選擇性，但是目標分子選擇性的進入識別位點，缺乏信號輸出。在敏感信號輸出方面，識別位點被焚光標記的印記分子是對目標分析物的高靈敏響應理想材料。在各種信號傳感器中，基于熒光淬滅或熒光增強機理的光學可尋址傳感器已經被證明是研究者在許多挑戰的環境中所期盼對各種小分子目標分析物檢測的方法。由于該檢測方法的高敏感信號輸出和可靠的檢測結果，利用熒光增強機理的化學傳感器對農藥殘留用熒光方法檢測是極其有利的。擁有芳環結構的農藥，有離域的鍵，屬于弱的共軛體系。當農藥分子進入聚合物與在識別位點與聚合物中的官能基團發生螯合后，聚合物的結構發生改變，共軛性、剛性提高，聚合物的熒光強度增強，從而可以對目標分子進行檢測。此外，稀土金屬離子螯合目標分析物，其稀土螯合物熒光強度增強，通過結合目標分析物后熒光強度的改變，實現對目標分子痕量檢測。熒光淬滅是基于熒光共振能量轉移的機理，當目標分析物通過非共價或共價鍵形式結合在識別位點，修飾在印記識別位點上富電子的焚光分子，在空間上與缺電子的目標分析物相互接近，發生能量共振轉移，使得焚光分子的熒光強度下降，實現對目標分析物的痕量檢測。上述的光化學傳感器在化學傳感器家族中具有許多特殊的優點:易于加工成小巧、輕便和空間適應性好的探頭；具有很強的抗電磁干擾能力；所涉及的許多光學信號測量可以通過自身參比方式獲得，毋需如電化學傳感器中需要另外的參比裝置。在光化學傳感器的研究中，雖然可以檢測的信號有吸收、反射、熒光或化學發光、散射、折射和偏振光等光學性質，但比較常見的是吸收和熒光。吸收與熒光相比較，其靈敏度較低，選擇性也較差，因而在各種各樣的光化學傳感器中，熒光化學傳感器占絕大多數。熒光化學傳感器是依靠熒光信號為檢測手段，通常有熒光的增強、猝滅或者發射波長的移動，具有方便快捷、較高的靈敏度與選擇性、可以利用光纖技術實現遠距離實時檢測等優點，已成為光化學傳感器技術研究者們備感興趣的研究領域。于此同時，我們關注到稀土金屬離子作為一種有用的發光中心，在無機及有機發光材料中已有廣泛應用。眾所周知，聚合物在稀土熒光絡合物向材料的轉變過程中發揮著重要作用。含有發光稀土離子聚合物兼具稀土離子的發光性能和聚合物易加工的特點，潛在著廣闊的應用前景。稀土離子與高分子鏈上含有羥基、磺酸基或者其他配體的高分子化合物反應得到稀土高分子絡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對農殘檢測的Eu3+標記分子印記傳感器制備方法，包括Eu3+與3?氨丙基三乙氧基硅烷（3?aminopropyltriethoxysilane，APTS）和農藥目標分析物毒死蜱分子預組裝，水解縮合后得到Eu3+標記的毒死蜱分子印記二氧化硅納米粒子傳感器，其特征在于：所述的Eu3+標記的毒死蜱分子印記二氧化硅納米粒子傳感器中洗脫了模板分子（目標分析物毒死蜱分子）后，其擁有對目標分析物毒死蜱分子選擇性的識別位點，目標分析物毒死蜱分子進入二氧化硅納米粒子傳感器的識別位點后，將進一步與識別位點上的Eu3+離子發生螯合，依據稀土螯合發光原理，目標分析物毒死蜱分子與Eu3+離子螯合后的發光效率增大，利用熒光強度的改變，實現了對痕量農藥目標分析物毒死蜱分子選擇性檢測，本專利技術的制備過程包括如下兩個步驟：1.1?第一步是Eu3+與APTS和農藥目標分析物毒死蜱分子的預組裝：首先，用精度為萬分之一的電子天平準確稱量0.0300?g?~?0.0400?g?Eu2O3置于25?mL燒杯中，其次，用體積刻度可調節的1L的微量進樣器向燒杯中加入200?μL?~?400?μL硝酸，再向其中加入1mL?~?2mL去離子水，超聲反應至溶液澄清，然后再用體積刻度可調節的1L的微量進樣器向上述溶液中加入100?μL?~?300?μL?的APTS，最后，再用電子天平準確稱量0.0200?~?0.0400?g痕量毒死蜱加入上述溶液中，超聲5?min?~?10?min中后靜置20?min?~?30?min，最終得到Eu3+與APTS和農藥目標分析物毒死蜱分子配合物溶液；1.2?第二步是Eu3+標記的毒死蜱分子印記二氧化硅納米粒子傳感器的制備：用體積刻度可調節的1mL微量進樣器向上述制得的Eu3+與APTS和農藥目標分析物毒死蜱分子配合物溶液中準確加入2?mL?~?3?mL正硅酸乙酯，將上述混合溶液移置于250?mL圓底燒瓶，再向其中加入0.5?mL～1.5?mL氨水和80?mL?~?100?mL乙醇，將梭形磁子置于其中，在450?rpm?~?550?rpm下攪拌4?h?~?5?h，然后將所得產物平均分裝在三支50?mL的離心管中，進行離心分離，得到水解縮合的產物，再用90%乙醇重復離心、超聲洗滌三次，去除吸附在表面Eu3+標記分子印記傳感器多余的APTS和農藥目標分析物毒死蜱分子，最后用去離子水離心、超聲清洗三次，棄上層清液，得到Eu3+標記的毒死蜱分子印記二氧化硅納米粒子傳感器，在相同的操作條件下，也可制得Eu3+標記的吡蟲啉或2，4?D分子印記二氧化硅納米粒子傳感器；將上述所得的Eu3+標記的毒死蜱分子印記二氧化硅納米粒子傳感器，用30?~?40?mL的1?molL?1?HNO3超聲洗脫三次去除識別位點的目標分子毒死蜱，然后用去離子水清洗至中性，得到對痕量毒死蜱具有選擇性、靈敏性和痕量探測的Eu3+標記的分子印記二氧化硅納米粒子傳感器。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高大明，江曉敏，鄭傳陽，許夢菡，侯婷婷，周楊群，陳紅，朱德春，
申請(專利權)人：合肥學院，
類型：發明
國別省市：安徽;34