一种检测有机磷农药的试纸制备方法技术

本发明专利技术涉及一种快速检测有机磷农药的试纸：利用多层复合手段，让含有机磷的待测液分别通过固定有不同试剂，具有不同功能的上、中、下三层滤纸，实现利用显色法快速检测有机磷农药的目的。首先每层滤纸均利用喷蜡打印机打印出过水区与阻水区，然后分别在上层滤纸过水区中固定疏水性吸附材料，在中层滤纸过水区中固定缓冲盐，在下层滤纸过水区中固定氧化还原显色剂，并在下层滤纸底部紧贴一层薄膜。有机磷在渗透上层过程中通过疏水性被吸附，不断浓缩富集在上层滤纸中，随后通过碱解，经过中层中固定的缓冲盐，调节了pH值后，进入下层，被下层的氧化剂氧化，氧化剂被还原后产生颜色变化，通过颜色变化判定是否存在有机磷农药。

A Test Paper Preparation Method for Detecting Organophosphorus Pesticides

【技术实现步骤摘要】
一种检测有机磷农药的试纸制备方法
本专利技术涉及一种利用多层复合手段，将三层分别具有富集、缓冲、显色功能的滤纸叠加，制备可以快速检测有机磷农药试纸的方法。
技术介绍
有机磷农药，是指含磷元素的有机化合物农药，多为磷酸酯类或硫代磷酸酯类，具有广谱、高效、作用方式多和半衰期短等优点，被广泛应用于农业生产中。但长期施用该类农药，不仅会在农作物中发生不同程度的残留，还会污染土壤、水和空气，造成严重的环境问题，威胁人类的健康。关于有机磷农残检测的技术已多有研究，现有的检测手段包括色谱法(如气相色谱，高效液相色谱，气质联用，液质联用等)、光谱法、生物传感器法、酶联免疫法、分子印迹法，以及在有机磷快检领域普遍采用的酶抑制法。酶抑制法的基本原理是根据有机磷类农药对乙酰胆碱酶活性的抑制作用，利用酶与底物发生的显色反应对酶抑制率进行测定，进而实现有机磷农药的定量分析。其主要优点是成本较低、灵敏度较高、操作简便。基于酶抑制法开发的酶促试纸是农残检测不依靠仪器，实现现场快检的主要手段，却存在酶促反应对温度要求高，需要在37摄氏度恒温3-5分钟，在实际操作中不易实现的问题。有机磷在碱性条件下水解后，生成具有还原性的水解产物，当其与氧化剂如高锰酸钾或氯化铁反应后，会使氧化剂产生颜色变化，变化程度通过与比色卡对照，可以判定有机磷的含量，为本检测有机磷农药的试纸制备技术提供可行性依据。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是基于显色反应，利用多层复合试纸的手段，实现有机磷农残现场快检的目的。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种检测有机磷农药的试纸制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：试纸分为上、中、下三层，均通过喷蜡打印机打印出过水区与阻水区，其中，上层试纸过水区固定有疏水性吸附材料，中层滤纸过水区固定有缓冲盐，下层滤纸过水区固定有氧化还原显色剂，并在下层滤纸底部紧贴一层薄膜防止液体渗漏。对待测样本进行检测时，首先将待测液滴到上层的过水区上，并在下方垫吸水材料，使有机磷溶液在流经疏水性吸附材料的过程中被不断浓缩富集，之后将滤纸下方的吸水材料去掉，将上层与中层、下层贴附在一起，使亲水区相互重叠，形成三层复合结构。之后在上层滴加强碱溶液，有机磷被强碱溶液水解后，从硅胶吸附材料中被洗脱出来，进入中层缓冲盐区，调节了pH值后，渗透入下层，与下层的氧化剂发生氧化还原反应，氧化剂被还原后产生颜色变化，剥离下层滤纸，通过判定氧化剂的颜色变化强度实现对有机磷的定性定量分析。所述的有机磷农药包括敌敌畏、乐果、敌百虫、辛硫磷、对硫磷、氧化乐果、甲胺磷、毒死蜱、乙酰甲胺磷、马拉硫磷、三唑磷、杀螟硫磷、草甘膦、甲基立枯磷、稻瘟净、敌百虫、丙溴磷、杀扑磷、安果、倍硫磷、苯硫磷、吡嘧磷、稻丰散、敌杀磷敌瘟磷、二嗪磷、砜吸磷、伏杀硫磷、甲拌磷、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、甲基谷硫磷、丙线磷、灭蚜磷、皮蝇磷、水胺硫磷、甲基嘧啶磷、甲基内吸磷、甲基异柳磷、久效磷、喹硫磷、磷胺硫线磷、特丁硫磷、完灭硫磷、亚胺硫磷、乙拌磷、乙基古硫磷、乙基溴硫磷、乙烯利、杀螟腈、蔬果磷、治螟磷、甲丙硫磷、哒嗪硫磷、伏杀硫磷、速灭磷、地虫硫磷、甲基立枯磷、硫环磷、氯唑磷、噻唑磷、乙硫磷、异稻瘟净、特丁磷、棉安磷、杀螟松、杀螟腈、蔬果磷、蝇毒磷、治螟磷、甲丙硫磷、哒嗪硫磷、伏杀硫磷、丙硫磷、内吸磷中的一种或两种以上。所述的过水区为直径1～10mm的圆，较好为1～7mm的圆，最好为2～4mm的圆。直径过小，溶液的表面张力导致水滴浮于阻水的蜡上，过水速度极慢或难以过水；直径过大，溶液还没来得急扩散到圆的边缘就从中心流过，难以形成均一的颜色变化。所述阻水区为通过喷蜡打印将蜡融化的蜡以直径为50～60μm液滴方式按照设计图案均匀打印到滤纸上，并迅速凝固，然后通过烘箱中80～150度加热0.5～10分钟，使蜡完全融化并渗透到滤纸纤维中形成。所述疏水性吸附材料为疏水性硅胶，比表面积300～800m2/g，、粒径10～60μm的疏水性硅胶颗粒、或C18吸附材料中的一种或两种十八烷基硅烷键合硅胶填料C18，固定量为10～20mg/cm2。所述吸水材料为吸水棉、高分子吸水聚合物、滤纸中的一种。所述强碱溶液为0.5～1.0M的氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠、氢氧化铵中的一种或两种以上几种，使用量为0.2～0.5mL。所述缓冲盐区为在中间层试纸的亲水区上滴涂200～300μL的0.02～0.2M的pH调节能力在6.0～7.5之间的缓冲液，包括柠檬酸-柠檬酸钠、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾、磷酸二氢钾-氢氧化钠体系中的一种或几种两种以上，晾干备用。所述氧化还原显色剂为高锰酸钾或氯化铁，亲水区上的固定量为0.1～1.0mg/cm2。所述薄膜为PET、PTFE、PVC膜中的一种。检测过程如下：取500μL待测溶液滴加到上层滤纸上，待溶液被下方吸水材料吸收后，移除吸水材料，将上层滤纸与中下层滤纸叠加，使得亲水区互相重叠，在叠放的滤纸上滴加碱液，静置5分钟，去掉上中层滤纸，观察下层滤纸指示剂颜色变化，从而判断待测溶液是否含有有机磷类农药。固载有高锰酸钾的试纸，若有机磷类农药存在，试纸颜色由红色向浅红至黄色变化；固载有氯化铁的试纸，若有机磷类农药存在，试纸颜色由黄色向浅黄至白色变化。本专利技术具有如下优点:1.通过疏水性吸附材料的运用，将水果蔬菜洗脱液中疏水的有机磷吸附出来，避免了繁琐的样品前处理过程及有毒有机溶剂的使用；2.有机磷碱性水解与缓冲中和在试纸上一步完成，缩减了溶液中反应再滴加酸液中和的麻烦；3.整个有机磷检测通过上中下三层试纸叠加完成，操作简便易行；4.本专利技术试纸价格便宜，环境友好，适用于现场快速检测。附图说明图1.为检测有机磷农药的试纸示意图。图2.为以高锰酸钾为氧化剂的有机磷检测试纸响应图a)高锰酸钾原图b)高锰酸钾被还原的图。图3.为以氯化铁为氧化剂的有机磷检测试纸响应图。a)氯化铁原图b)氯化铁被还原的图图4.为检测有机磷农药试纸对不同浓度乐果的响应图。图5.为检测有机磷农药试纸(高锰酸钾)对不同浓度乐果的线性响应曲线。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应将此理解为本专利技术仅局限于以下实施例，凡是基于本
技术实现思路
实现的技术，都应视为本专利技术的范围。实施例1将三张2x2cm2的滤纸通过喷蜡打印机均匀打印上一层蜡，中心留有直径3mm的空白圆形过水区，将打蜡的滤纸置于烘箱中150度烘干2分钟，使得蜡均匀熔解并渗透到滤纸纤维中，形成阻水区。在上层滤纸的过水区上滴加乙醇均匀分散的C18粉末，固定量为10mg/cm2，吹干备用；在中层滤纸的过水区滴加0.025M的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液250μL，吹干备用；在下层滤纸的过水区滴加35微升1g/L的高锰酸钾溶液，使其固定0.5mg/cm2的高锰酸钾，吹干备用，下层滤纸底部粘附有PET膜，如图1所示。将梨的表皮用清水洗净，于该清洗溶液中滴加乐果标准样品，使其浓度达到约1ppm。逐滴滴加该加标溶液500μL于上层滤纸的过水区，下放垫上吸水材料，待溶液全部流过上层滤纸后，将上层滤纸与中下层滤纸叠加，滴加1.0MNaOH溶液50μL，静置5分钟，去掉上中层滤纸，如图2所示，可见下层滤纸过水区的高锰酸钾颜色发生明显变化，从红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测有机磷农药的试纸，其特征在于：检测试纸包括上、中、下三层滤纸，三层滤纸上均设置浸有蜡的环形阻水区、以及由环状阻水区所环绕的过水区；于上层滤纸过水区固定(或可称之为固载或附着)有疏水性吸附材料，中层滤纸过水区固定(或可称之为固载或附着)有缓冲盐，下层滤纸过水区固定(或可称之为固载或附着)有氧化还原显色剂，上、中、下三层试纸的过水区从上至下依次对应顺序设置。

【技术特征摘要】
1.一种检测有机磷农药的试纸，其特征在于：检测试纸包括上、中、下三层滤纸，三层滤纸上均设置浸有蜡的环形阻水区、以及由环状阻水区所环绕的过水区；于上层滤纸过水区固定(或可称之为固载或附着)有疏水性吸附材料，中层滤纸过水区固定(或可称之为固载或附着)有缓冲盐，下层滤纸过水区固定(或可称之为固载或附着)有氧化还原显色剂，上、中、下三层试纸的过水区从上至下依次对应顺序设置。2.根据权利要求1所述的检测有机磷农药的试纸，其特征在于：在下层滤纸底部(或下部)正下方紧贴(或附着)一层薄膜防止液体渗漏；所述薄膜为PET、PTFE、PVC膜中的一种。3.根据权利要求1所述的检测有机磷农药的试纸，其特征在于：所述疏水性吸附材料为比表面积300～800m2/g、粒径10～60μm的疏水性硅胶颗粒或十八烷基硅烷键合硅胶填料C18中的一种或二种，其于上层滤纸过水区的固定量为10～20mg/cm2；所述氧化还原显色剂为高锰酸钾或氯化铁，其于下层滤纸过水区上的固定量为0.1～1.0mg/cm2。4.根据权利要求1所述的检测有机磷农药的试纸，其特征在于：缓冲盐包括柠檬酸-柠檬酸钠、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲体系采用的缓冲盐组合中的一种或两种以上；所述缓冲盐区为在中间层试纸的亲水区上滴涂200～300μL的0.02～0.2M的pH调节能力在6.0～7.5之间的采用上述缓冲盐组合制成的缓冲液，晾干备用。5.根据权利要求1、3或4所述的检测有机磷农药的试纸，其特征在于：所述过水区为直径1～10mm的圆，较好为直径1～7mm的圆，最好为直径2～4mm的圆。6.一种权利要求1-5任一所述检测有机磷农药的试纸的制备方法，其特征在于：按照以下步骤进行：1)于三层试纸均分别通过喷蜡打印机打印出阻水区：所述阻水区为通过喷蜡打印将融化的蜡以直径为50～60μm液滴方式按照所需环状图案均匀打印到滤纸上，蜡迅速凝固，然后通过烘箱中80～150度加热0.5～10分钟，使蜡完全融化并渗透到滤纸纤维中形成；并形成由环状阻水区所环绕的过水区；2)于上层滤纸过水区固定有疏水性吸附材料，中层滤纸过水区固定有缓冲盐，下层滤纸过水区固定有氧化还原显色剂；在上层滤纸的过水区上滴加乙醇分散的疏水性硅胶颗粒或十八烷基硅烷键合硅胶填料C18，吹干备用；在中层滤纸的过水区滴加缓冲液，吹干备用；在下层滤纸的过水区...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯亮，张雨，
申请(专利权)人：中科大连快检科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21