本發(fā)明屬于農(nóng)藥殘留檢測，具體涉及一種鈰基納米酶及其制備方法與在有機磷農(nóng)藥檢測中的應用。

背景技術(shù)：

1、公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

2、目前，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量檢測方法可分為兩大類：一類是基于傳統(tǒng)儀器分析的方法，主要包括氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法以及液相色譜-質(zhì)譜法。這些儀器分析的方法具有檢測準確度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點，為農(nóng)藥殘留的檢測提供了有效的技術(shù)支撐，但也存在一些不足之處，比如：檢測儀器價格較為昂貴、樣品前處理步驟復雜、操作繁瑣、檢測時間長，這些不足之處都對實現(xiàn)低成本快速檢測農(nóng)藥殘留樣品造成了一定的困擾。第二類是基于生物檢測技術(shù)的原理來進行農(nóng)藥殘留檢測，主要包括免疫分析法、酶抑制檢測法、生物傳感器法等。免疫分析法中應用最廣泛的是酶聯(lián)免疫分析法，它是基于抗原抗體之間的特異性結(jié)合來檢測有機磷農(nóng)藥殘留，該方法雖然有很好的特異性及靈敏度，但抗體的制備過于復雜、花費較高，這也限制了它在農(nóng)藥殘留檢測中的應用。

3、納米酶是一類具有類天然酶活性的納米材料，它既具有納米材料的性質(zhì)，又有酶的性質(zhì)。作為新一代的模擬酶，它的出現(xiàn)豐富了模擬酶的研究，使其從有機復合物拓展到無機納米材料，也拓寬了納米材料的應用范圍。與傳統(tǒng)的天然酶相比，納米酶具有生產(chǎn)成本低、穩(wěn)定性好、催化效率高以及可規(guī)模化制備的特點，已經(jīng)被廣泛地應用于材料科學、醫(yī)學、化學、生物、環(huán)境等不同領(lǐng)域。迄今為止，關(guān)于納米酶的研究主要集中在氧化還原類，諸如水解酶等其他類型的納米酶研究相對較少。發(fā)展具有類有機磷水解酶活性的納米酶成為有機磷農(nóng)藥的降解及檢測的重要途徑。

4、目前，已報道的具有有機磷水解活性的納米酶普遍存在使用ph范圍、溫度范圍窄，劑量大等問題，如專利cn113418909a公開的ce-n-c納米酶。因此，設計具有高水解酶活性的新型納米酶，實現(xiàn)對有機磷農(nóng)藥的快速降解并檢測其殘留量，具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種鈰基納米酶及其制備方法與在有機磷農(nóng)藥檢測中的應用，本發(fā)明提供的鈰基納米酶具有模擬有機磷水解酶(oph)活性的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本快速檢測對氧磷。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明的第一個方面，提供一種鈰基納米酶，其具有類有機磷水解酶活性；所述鈰基納米酶包括：氮摻雜碳納米片基底，和負載在所述氮摻雜碳納米片基底表面的ce2o2cn2納米顆粒。

4、在本發(fā)明的一些實施例中，所述ce2o2cn2納米顆粒的負載量為1-20％，優(yōu)選的5-15％。

5、需要說明的是，術(shù)語負載量為ce2o2cn2納米顆粒的質(zhì)量與氮摻雜碳納米片基底的質(zhì)量比。負載量為1-20％即ce2o2cn2納米顆粒的質(zhì)量為ce2o2cn2納米顆粒的質(zhì)量的1-20％。

6、本發(fā)明的第二個方面，提供一種所述的鈰基納米酶的制備方法，包括：

7、將尿素熔化，然后加入聚乙二醇和鈰鹽，得到混合溶液；

8、將混合溶液在保護氣氛保護下熱解，得到鈰基納米酶。

9、在本發(fā)明的一些實施例中，所述尿素、聚乙二醇和鈰鹽的質(zhì)量比為25:1:0.05-0.1，優(yōu)選為25:1:0.08。

10、在本發(fā)明的一些實施例中，所述聚乙二醇的分子量為3800-4200，優(yōu)選為4000。

11、在本發(fā)明的一些實施例中，所述鈰鹽包括醋酸鈰中的一種。

12、在本發(fā)明的一些實施例中，所述尿素熔化的溫度為140-160℃。

13、在本發(fā)明的一些實施例中，所述熱解，升溫速率為1-5℃/min，升溫至850-950℃后保溫熱解1-3h。

14、在本發(fā)明的一些實施例中，所述保護氣氛為惰性氣體或氮氣，優(yōu)選為氮氣。

15、本發(fā)明的第三個方面，提供一種所述的鈰基納米酶作為類水解酶催化劑的應用。

16、在本發(fā)明的一些實施例中，所述應用為：權(quán)利要求1所述的鈰基納米酶作為類有機磷水解酶催化劑，用于檢測有機磷農(nóng)藥。

17、本發(fā)明的第四個方面，提供一種有機磷農(nóng)藥的檢測方法，包括：

18、將所述的鈰基納米酶，或所述的制備方法制備的鈰基納米酶加入待測溶液中，鈰基納米酶催化對氧磷(paraoxon)水解為硝基苯酚(p-np)，通過待測溶液顏色變化來定性檢測有機磷農(nóng)藥，通過檢測上清液在300～500nm內(nèi)的吸光度值來定量檢測有機磷農(nóng)藥。

19、在本發(fā)明的一些實施例中，所述定量檢測為：檢測上清液在400nm處的吸光度值，并將其帶入有機磷農(nóng)藥標準工作曲線中，得到待測溶液中有機磷農(nóng)藥的濃度。

20、本發(fā)明的有益效果為：

21、本發(fā)明提供了一種新型鈰基納米酶ce2o2cn2/nc，同時發(fā)現(xiàn)ce2o2cn2/nc納米酶具有模擬有機磷水解酶(oph)活性的特點，且其環(huán)境適應性優(yōu)異，能夠在不同ph和/或不同溫度下長期儲存，不失活，穩(wěn)定性高。與傳統(tǒng)檢測對氧磷的方法相比，本發(fā)明提供的納米酶避免了使用價格昂貴、不易保存、反應條件苛刻的天然酶(如：有機磷水解酶、乙酰膽堿酯酶、堿性磷酸酶等)，實現(xiàn)了低成本快速檢測對氧磷。與已報道的ce基納米酶相比，本發(fā)明制備的納米酶制備方法簡單，穩(wěn)定性好，水解速率更快，使用量少，反應條件溫和(37℃)、檢測速度快、測量范圍寬，測試結(jié)果可直接由紫外-可見分光光度計顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場實時檢測，有利于快速準確的檢測農(nóng)藥對氧磷。

技術(shù)特征：

1.一種鈰基納米酶，其特征在于，其具有類有機磷水解酶活性；所述鈰基納米酶包括：氮摻雜碳納米片基底，和負載在所述氮摻雜碳納米片基底表面的ce2o2cn2納米顆粒。

2.如權(quán)利要求1所述的鈰基納米酶，其特征在于，所述ce2o2cn2納米顆粒的負載量為1-20％，優(yōu)選的5-15％。

3.一種權(quán)利要求1或2所述的鈰基納米酶的制備方法，其特征在于，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述尿素、聚乙二醇和鈰鹽的質(zhì)量比為25:1:0.05-0.1，優(yōu)選為25:1:0.08；

5.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述熱解，升溫速率為1-5℃/min，升溫至850-950℃后保溫熱解1-3h。

6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述保護氣氛為惰性氣體或氮氣，優(yōu)選為氮氣。

7.一種權(quán)利要求1或2所述的鈰基納米酶作為類水解酶催化劑的應用。

8.如權(quán)利要求7所述的應用，其特征在于，所述應用為：權(quán)利要求1所述的鈰基納米酶作為類有機磷水解酶催化劑，用于檢測有機磷農(nóng)藥。

9.一種有機磷農(nóng)藥的檢測方法，其特征在于，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的檢測方法，其特征在于，所述定量檢測為：檢測上清液在400nm處的吸光度值，并將其帶入有機磷農(nóng)藥標準工作曲線中，得到待測溶液中有機磷農(nóng)藥的濃度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鈰基納米酶及其制備方法與在有機磷農(nóng)藥檢測中的應用，屬于農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)領(lǐng)域。該鈰基納米酶具有類有機磷水解酶活性，其包括：氮摻雜碳納米片基底，和負載在所述氮摻雜碳納米片基底表面的Ce<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;CN<subgt;2</subgt;納米顆粒。本發(fā)明提供的納米酶避免了使用價格昂貴、不易保存、反應條件苛刻的天然酶(如：有機磷水解酶、乙酰膽堿酯酶、堿性磷酸酶等)，實現(xiàn)了低成本快速檢測對氧磷。與已報道的Ce基納米酶相比，本發(fā)明制備的納米酶制備方法簡單，穩(wěn)定性好，使用量少，反應條件溫和(37℃)、檢測速度快、測量范圍寬，測試結(jié)果可直接由紫外?可見分光光度計顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場實時檢測，有利于快速準確的檢測農(nóng)藥對氧磷。

技術(shù)研發(fā)人員：薛宏金,馬新宇,劉超然,邱建峰,王銀川,張盟
受保護的技術(shù)使用者：山東第一醫(yī)科大學（山東省醫(yī)學科學院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9