一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系及SERS检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系及SERS检测方法，涉及草甘膦检测技术领域。本发明专利技术所述检测体系包括：酪氨酸酶、草甘膦、左旋多巴和PBS缓冲液。本发明专利技术所述检测方法，以草甘膦对于酪氨酸酶的抑制作用为原理，通过草甘膦对酪氨酸酶的抑制作用，利用SERS检测的方法对酪氨酸酶的底物左旋多巴(L‑DOPA)含量进行定量，从而得到抑制剂草甘膦的含量。本发明专利技术所述方法，具有检测时间短、成本低廉、检出限低等优点，有望实现对草甘膦分子快速灵敏的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系及SERS检测方法
本专利技术属于草甘膦检测
，具体涉及一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系及SERS检测方法。
技术介绍
草甘膦是一种非选择性、无残留灭生性除草剂，对多年生根杂草非常有效，广泛用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。主要抑制植物体内的烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶，从而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的转化，使蛋白质合成受到干扰，导致植物死亡。草甘膦是目前广泛使用的多类除草剂中的有效活性成分，在欧盟已被监管使用，同时世界卫生组织国际癌症研究机构将草甘膦列为2A类致癌物。目前草甘膦的检测方法主要有HPLC、GC、LC-MS/MS和电化学检测法等。但是上述方法都具有检出限高和灵敏度低的缺陷，而SERS检测方法具有灵敏度高、方法简单和成本低廉的优点，如何利用SERS检测草甘膦的含量，则成为一个新兴研究课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系及SERS检测方法，具有检测时间短、成本低廉、检出限低等优点，有望实现对草甘膦分子快速灵敏的检测。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系，所述检测体系包括：酪氨酸酶、草甘膦、左旋多巴和PBS缓冲液。本专利技术还提供了一种利用上述检测体系的草甘膦SERS检测方法，包括以下步骤：(1)利用PBS缓冲液将草甘膦稀释成不同浓度的草甘膦溶液，与左旋多巴和酪氨酸酶混合后孵育3min，得反应混合液；(2)将所述反应混合液与SERS基底纳米金和硝酸钠溶液混合后，进行SERS测试，以拉曼位移值为1447cm-1处的左旋多巴特征峰的差值作为纵坐标，以草甘膦浓度的对数值为横坐标绘制标准曲线，利用所述标准曲线测算草甘膦浓度。优选的，步骤(1)中所述PBS缓冲液的摩尔浓度为0.01M，pH值为7.0。优选的，步骤(1)所述左旋多巴为利用0.01M的PBS缓冲液配制的左旋多巴溶液，所述左旋多巴溶液中左旋多巴的摩尔浓度为0.5mM。优选的，所述左旋多巴溶液、草甘膦溶液和酪氨酸酶的体积比为150:200:10。优选的，步骤(1)中还包括空白对照实验，在空白对照实验中所述反应混合液中加入的是相同体积但不含草甘膦的PBS缓冲液，所述PBS缓冲液的摩尔浓度为0.01M，pH值为7.0。优选的，步骤(2)所述反应混合液与SERS基底纳米金和硝酸钠溶液的体积比为1:50:3；所述硝酸钠溶液的摩尔浓度为1M。优选的，步骤(2)所述SERS基底纳米金的制备方法，包括：将氯金酸水溶液加热至回流后搅拌，与柠檬酸钠水溶液混合后持续回流搅拌30min，停止加热冷却，得SERS基底纳米金；所述氯金酸水溶液中的氯金酸和柠檬酸钠水溶液中的柠檬酸钠的质量比为10:7。优选的，所述氯金酸水溶液的质量百分含量为0.01wt％；所述柠檬酸钠水溶液的质量百分含量为1wt％。优选的，步骤(2)所述标准曲线为：Y＝4733.35X+5651.75，R2＝0.9845。本专利技术提供了一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系，所述检测体系包括酪氨酸酶、草甘膦、左旋多巴和PBS缓冲液，该体系检测草甘膦具有较高的灵敏度，较低的检测限。本专利技术还提供了利用上述检测体系的草甘膦SERS检测方法，以草甘膦对于酪氨酸酶的抑制作用为原理，通过草甘膦对酪氨酸酶的抑制作用，利用SERS检测的方法对酪氨酸酶的底物左旋多巴(L-DOPA)含量进行定量，在进行所述检测时，底物左旋多巴有SERS信号，但是产物多巴醌没有SERS信号(图1)，因此不存在产物的干扰情况，从而得到抑制剂草甘膦的含量。本专利技术所述方法，与其它方法相比，所述方法具有检测时间短、成本低廉、检出限低等优点，有望实现对草甘膦分子快速灵敏的检测。附图说明图1为酪氨酸酶的底物左旋多巴和酪氨酸酶催化底物的产物多巴醌的SERS谱图，其中左旋多巴有很强的SERS信号，但是产物多巴醌并无SERS信号，当草甘膦抑制酪氨酸酶活性时，左旋多巴转化为多巴醌的效率低，从而通过加入草甘膦拉曼信号的差异来定量草甘膦；图2为取拉曼位移值为1447cm-1处的L-DOPA特征峰的差值作为纵坐标，以草甘膦浓度的对数值为横坐标绘制标准曲线，线性范围为10ppm～100ppb；能检测到1447cm-1处的L-DOPA特征峰有最小差别的浓度为50ppb。具体实施方式本专利技术提供了一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系，所述检测体系包括：酪氨酸酶、草甘膦、左旋多巴和PBS缓冲液。本专利技术所述检测体系可用于检测草甘膦，且该体系检测草甘膦具有较高的灵敏度，较低的检测限。本专利技术对所述检测体系中各原料的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规市售试剂即可。本专利技术还提供了一种利用所述检测体系的草甘膦SERS检测方法，包括以下步骤：(1)利用PBS缓冲液将草甘膦稀释成不同浓度的草甘膦溶液，与左旋多巴和酪氨酸酶混合后孵育3min，得反应混合液；(2)将所述反应混合液与SERS基底纳米金和硝酸钠溶液混合后，进行SERS测试，以拉曼位移值为1447cm-1处的左旋多巴特征峰的差值作为纵坐标，以草甘膦浓度的对数值为横坐标绘制标准曲线，利用所述标准曲线测算草甘膦浓度。本专利技术利用PBS缓冲液将草甘膦稀释成不同浓度的草甘膦溶液，与左旋多巴和酪氨酸酶混合后孵育3min，得反应混合液。本专利技术所述PBS缓冲液的摩尔浓度优选为0.01M，pH值为7.0。本专利技术所述左旋多巴(L-DOPA)优选为利用0.01M的PBS缓冲液配制的左旋多巴溶液，所述左旋多巴溶液中左旋多巴的摩尔浓度优选为0.5mM。在本专利技术中，所述左旋多巴溶液、草甘膦溶液和酪氨酸酶的体积比优选为150:200:10。本专利技术在进行所述步骤时，优选还包括设置空白对照实验，所述空白对照实验中所述反应混合液中加入的是相同体积但不含草甘膦的PBS缓冲液，所述PBS缓冲液的摩尔浓度为0.01M，pH值为7.0。本专利技术在进行所述混合后孵育前，优选向不同浓度的草甘膦溶液中加入新配的0.5mM的L-DOPA溶液，最后加入酪氨酸酶，于室温下孵育3min，再进行SERS测试。本专利技术对所述酪氨酸酶的来源并没有特殊限定，酶活达到70U/mL即可。得反应混合液后，本专利技术将所述反应混合液与SERS基底纳米金和硝酸钠溶液混合后，进行SERS测试，以拉曼位移值为1447cm-1处的左旋多巴特征峰的差值作为纵坐标，以草甘膦浓度的对数值为横坐标绘制标准曲线，利用所述标准曲线测算草甘膦浓度。本专利技术所述反应混合液与SERS基底纳米金和硝酸钠溶液的体积比优选为1:50:3。本专利技术所述硝酸钠溶液的摩尔浓度优选为1M。本专利技术对所述SERS基底纳米金的来源并没有特殊限定，优选通过热还原法进行制备，制备方法，优选包括以下步骤：将氯金酸水溶液加热至回流后搅拌，与柠檬酸钠水溶液混合后持续回流搅拌30min，停止加热冷却，得SERS基底纳米金；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系，其特征在于，所述检测体系包括：酪氨酸酶、草甘膦、左旋多巴和PBS缓冲液。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于酪氨酸酶抑制的草甘膦检测体系，其特征在于，所述检测体系包括：酪氨酸酶、草甘膦、左旋多巴和PBS缓冲液。


2.一种利用权利要求1所述检测体系的草甘膦SERS检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用PBS缓冲液将草甘膦稀释成不同浓度的草甘膦溶液，与左旋多巴和酪氨酸酶混合后孵育3min，得反应混合液；
(2)将所述反应混合液与SERS基底纳米金和硝酸钠溶液混合后，进行SERS测试，以拉曼位移值为1447cm-1处的左旋多巴特征峰的差值作为纵坐标，以草甘膦浓度的对数值为横坐标绘制标准曲线，利用所述标准曲线测算草甘膦浓度。


3.根据权利要求2所述检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述PBS缓冲液的摩尔浓度为0.01M，pH值为7.0。


4.根据权利要求2所述检测方法，其特征在于，步骤(1)所述左旋多巴为利用0.01M的PBS缓冲液配制的左旋多巴溶液，所述左旋多巴溶液中左旋多巴的摩尔浓度为0.5mM。


5.根据权利要求4所述检测方法，其特征在于，所述左旋多巴溶液、草甘膦溶液和酪氨酸酶的体积比为150:200:10。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑鹭飞，佘永新，马俊，王淼，王静，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11