一种检测草甘膦的荧光试纸及其制备方法与应用技术

一种检测草甘膦的荧光试纸及其制备方法与应用，所述检测草甘膦的荧光试纸以草甘膦为模板，将荧光功能单体、功能单体、交联剂混合，通过功能单体的氨基与草甘膦的羧基作用形成氢键，利用溶胶凝胶聚合法以及磁力搅拌制备成分子印迹聚合物，再利用表面分子印迹技术，将聚合物固载到试纸上，用于实际样品中草甘膦的荧光检测分析。所述检测草甘膦的荧光试纸的特点在于将能够特异性识别草甘膦的荧光分子印迹聚合物固载在试纸上，用于特异性识别草甘膦。本发明专利技术制备的草甘膦检测试纸成本低且可以充分利用咖啡圈效应，能够特异性并且大量富集样品中的草甘膦，解决样品基质复杂和检测灵敏度低的问题，增加分析检测结果的准确性和材料的利用率。的利用率。的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种检测草甘膦的荧光试纸及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于分析化学领域，具体涉及一种检测草甘膦的荧光试纸及其制备方法与应用。
[0002]
技术介绍

[0003]草甘膦（N
‑
(磷酰甲基)甘氨酸，Glyphosate）是一种非选择性广谱有机磷农药，具有高极性、低挥发性等特点，其作用机制就是借助其在植物体内优秀的内吸传导性来抑制植物体正常的生长过程，即通过抑制芳香族氨基酸和其他化学物质的合成，进而影响植物的光合作用和其他相关生化途径的作用，被广泛应用于农业、林业、城市规划和家用的除草和植被控制。草甘膦主要应用于农业、畜牧业和种植业中。相较于其他除草剂而言，草甘膦的价格低廉，深受喜爱。不同作物中的草甘膦用量存在差异，如大豆可达4.6
×
10
7 kg/年，玉米可达2.6
×
10
6 kg/年，棉花达4.8
×
10
6 kg/年。目前全球草甘膦的年产量约为8.25
×
10
8 kg（Do et al., 2015; Santos, Pontes, Santiago, Fiorucci, & Arruda, 2020; Saunders & Pezeshki, 2015）。
[0004]过去研究认为，虽然草甘膦对鱼类、蚤类、藻类的急性毒性均属于低毒，对哺乳动物急性毒性更低，但是由于草甘膦的使用量迅速攀升，在土壤、地表水和地下水中残量激增，严重超出了土壤吸附降解能力，人们通常可以在陆地水和海洋水等环境中检测到草甘膦，进而会污染食品原材料以及食品，对人类健康造成一定程度的威胁。新的研究表明，草甘膦具有内分泌毒性、神经毒性和细胞毒性，严重影响人类的心血管系统，在2015年，世界卫生组织国际癌症研究机构将其列为“可能对人类致癌”，在欧洲水框架指令的2008/105/EC指令附件III中，草甘膦被视为“优先危险物质”，因此，开发新技术以检测草甘膦的残留迫在眉睫（Gotti, Fiori, Bosi, & Dinelli, 2019; Rigobello
‑
Masini, Pereira, Abate, & Masini, 2019; Fares Zouaoui et al., 2020）。
[0005]目前，草甘膦的检测主要依赖于仪器分析方法，比如毛细电泳检测法、高效液相色谱法、电化学检测法、红外光谱法、化学分析法、免疫分析法等。这些方法的样品前处理复杂，操作步骤繁琐，时间较长，而且需要专业人员进行仪器的维护和操作，导致检测成本高，难以实现现场快速检测。通过调查发现，市面上不依赖仪器的草甘膦检测产品很少，其中较为常见的是美国Abraxis草甘膦检测试剂盒（现已停产），其原理是酶联免疫法，产品需冷藏保存，冷链运输，检测成本高，易发生交叉反应影响测量的灵敏度且检测条件较为苛刻；还有上海飞测公司的草甘膦荧光定量快速检测卡，采用荧光侧向免疫层析(Fluorescent Lateral Flow，FLF)方法学原理，但试纸价格较高。因此，发展简单快速、低成本、运输方便的草甘膦分析检测技术能够更好地监测和分析其在植物源性食品中的污染现状，以保障我国食品安全和人民健康生活（(Ding & Yang, 2013; Sanch
í
s et al., 2012; Viirlaid et al., 2019; F. Zouaoui et al., 2022）。
[0006]
技术实现思路

[0007]专利技术目的：针对现有酶联免疫法快速测定草甘膦存在的问题，本专利技术提供了一种检测草甘膦的荧光试纸及其制备方法与应用，该荧光试纸为一种用于快速检测有机磷农药残留的试纸光学传感器，该光学传感器利用分子印迹技术制备而成，能够特异性识别食品中的有机磷，具有良好的重现性以及稳定性，有效解决了样品预处理复杂，以及现有技术产品成本高、检测环境受到限制的问题。
[0008]技术方案：一种检测草甘膦的荧光试纸的制备方法，步骤如下：步骤一.分子印迹聚合物的制备：将草甘膦模板和功能单体加入溶剂中搅拌，然后加入荧光单体进行预组装，再加入四乙氧基硅酸酯搅拌，离心后经水、乙醇、磷酸盐洗涤后去除草甘膦模板，获得对草甘膦具有特殊结合位点的分子印迹聚合物（MIP），其中所述功能单体为苯硼酸硅烷化试剂，所述荧光单体为荧光硅烷试剂，所述荧光硅烷试剂为功能单体和异硫氰酸酯荧光素的结合物，所述溶剂为纯水/无水乙醇的共溶剂；步骤二.共价修饰策略构筑分子印迹试纸：利用硅胶离子中残留的活性基团，通过共价键反应将步骤一制备的分子印迹聚合物固载至试纸上，获得检测草甘膦的荧光试纸。
[0009]作为优选，所述步骤一中苯硼酸硅烷化试剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）、N
‑
[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺（AAPTMS）或3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基）乙基氨基]丙基
‑
三甲氧基硅烷（AAAPTMES），所述荧光硅烷试剂为对应苯硼酸硅烷化试剂与异硫氰酸酯荧光素（FITC）反应获得。
[0010]作为优选，所述步骤一中草甘膦模板的量与溶剂的比值为0.1 mmol：32 mL，功能单体与草甘膦模板的比值为0.6 mmol：0.1 mmol，荧光单体与草甘膦模板的比值为2 μmol：0.1 mmol；四乙氧基硅酸酯与草甘膦模板的比值为3 mmol：0.1 mmol；所述溶剂中纯水和无水乙醇的比值为20 mL:12 mL。
[0011]作为优选，所述步骤二中共价修饰策略构筑分子印迹试纸的制备方法具体步骤如下：首先将滤纸裁成直径为2.5 cm的圆形得到试纸，使用3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）在试纸上修饰氨基，再使用戊二醛溶液在试纸上修饰醛基，在步骤一制备聚合物的基础上加入制备好的试纸，搅拌反应4 h后，获得检测草甘膦的荧光试纸。
[0012]基于上述一种检测草甘膦的荧光试纸的制备方法制备的检测草甘膦的荧光试纸。
[0013]基于上述检测草甘膦的荧光试纸在测定草甘膦选择性吸附中的应用。
[0014]基于上述检测草甘膦的荧光试纸在定量检测分析草甘膦中的应用。
[0015]作为优选，所述定量检测分析步骤如下：利用检测草甘膦的荧光试纸选择性吸附样品中的草甘膦，经过清洗后，测定其荧光信号值，同时测定空白荧光信号值，根据荧光信号差值采用标准曲线法进行草甘膦的定量分析。
[0016]作为优选，利用检测草甘膦的荧光试纸选择性吸附样品中的草甘膦时将样品滴加到试纸中心位置，产生咖啡圈效应，将样品滴加到试纸中心位置，液体会扩散，其中的草甘膦会被吸附在中心点，其他干扰物会随着咖啡圈效应扩散到试纸边缘。
[0017]本专利技术所述检测草甘膦的荧光试纸是将能够特异性识别草甘膦的分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测草甘膦的荧光试纸的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤一.分子印迹聚合物的制备：将草甘膦模板和功能单体加入溶剂中搅拌，然后加入荧光单体进行预组装，再加入四乙氧基硅酸酯搅拌，离心后经水、乙醇、磷酸盐洗涤后去除草甘膦模板，获得分子印迹聚合物，其中所述功能单体为苯硼酸硅烷化试剂，所述荧光单体为荧光硅烷试剂，所述荧光硅烷试剂为功能单体和异硫氰酸酯荧光素的结合物，所述溶剂为纯水/无水乙醇的共溶剂；步骤二.共价修饰策略构筑分子印迹试纸：利用硅胶离子中残留的活性基团，通过共价键反应将步骤一制备的分子印迹聚合物固载至试纸上，获得检测草甘膦的荧光试纸。2.根据权利要求1所述的一种检测草甘膦的荧光试纸的制备方法，其特征在于，所述步骤一中苯硼酸硅烷化试剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺或3
‑
[2
‑
(2
‑
氨基乙基氨基）乙基氨基]丙基
‑
三甲氧基硅烷，所述荧光硅烷试剂为对应苯硼酸硅烷化试剂与异硫氰酸酯荧光素反应获得。3.根据权利要求1所述的一种检测草甘膦的荧光试纸的制备方法，其特征在于，所述步骤一中草甘膦模板的量与溶剂的比值为0.1 mmol：32 mL，功能单体与草甘膦...

【专利技术属性】
技术研发人员：李前进，王萌，丘珺，朱陈诺，华云燕，余婕，王婷婷，徐剑宏，王奋英，李建林，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：