在农药残留测试仪测试的几个系统都是基于酶抑制,利用生物传感器的原理有一些缺陷,环境和其他因素会导致酶活性的损失,造成假阳性的结果。其不可逆性也造成了生物传感器无法多次使用,而使用有机磷水解酶制备的生物传感器可以克服上述缺点。
有机磷水解酶能催化水解有机磷农药。其反应机理如下:X 代表氧原子或硫原子,R 是烷氧基,R‘是烷氧基或苯基,Z 是苯氧基,巯基,氰基或卤素原子。根据上面原理可以分别设计成电位型或电流型传感器。有机磷农药在有机磷水解酶的作用下生成了酚和酸,酸又会电离产生氢离子,产生氢离子的浓度和有机磷农药的浓度具有相关性,这构成了制作电位型酶电极的基础。将含有机磷水解酶的牛血清白蛋白与戊二醛混合溶液铺展在 pH 电极表面,干燥形成交联的酶层,用渗析膜包裹住酶层形成酶电极,测定对氧磷、对硫磷的检出限为 2 μmol/L.这类有机磷水解酶电位型生物传感器制备简单快速,选择性好,是在线检测和解毒过程控制的理想分析工具。如果产生的酚具有电化学活性,则可以设计成为电流型酶电极。
该反应能够检测到 0.2μmol/L 对硝基磷酯,1μmol/L 甲基对硫磷。这种方法利用了酶的催化作用,而不是利用酶的抑制作用,简单快速,适合在线检测。酶抑制技术较为初应用于临床医学分析,该技术用于农药残留检测始于 20 世纪 50 年代。酶抑制法是模拟生物的中毒机理,利用有机磷、氨基甲酸酯类农药专一性地抑制生物中枢和周围神经系统中胆碱酯酶活性其反应原理为:
酶酶抑制法虽然有在室温下稳定不容易保存,不要具体农药定量技术问题,但对有机磷和氨基甲酸酯类农药的大多数操作简单、快速检测,灵敏度高,还需要**的仪器和设备,干扰因素少,稳定的测定方法很容易掌握,结果优势越来越多的关注,该方法特别适于现场检测及大量样品筛选,克服了色谱法分析时间长的缺点,具有较好的应用前景。
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