戊唑醇分子印迹传感器制备及其农药残留检测的电学传感机理分析

以甲基丙烯酸为功能单体,戊唑醇(tebuconazole,TEB)为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,应用电化学聚合法制备了分子印迹电化学传感器(TEB-MIP/F-CNTs/GCE)。利用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和交流阻抗法(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)对新型传感器进行了表征,并用差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)考察了新型传感器对戊唑醇的检测性能。结果表明:戊唑醇分子印迹电化学传感器具有一定特异性;传感器表观表面积比裸电极显著提高;新型传感器具有良好的印迹效果,相较于其他结构类似的三唑类化合物(如苯醚甲环唑),TEB-MIP/F-CNTs/GCE对戊唑醇表现出高效的识别能力,具有专一性和强选择性,且在C_(TEB)≤2.0×10~(-6)mol/L范围内传感器峰电流与C_(TEB)存在定量关系;数据模拟分析得到传感器的电学阻抗谱等效电路模型为R_1(CPE_1(R_2(CPE_2(R_3)))),计算各电极/传感器的等效电路中各元件参数,证明该模型能有效地模拟传感器检测戊唑醇的传感机理。该研究结果可为三唑类农药残留仿生免疫检测方法的建立提供技术支撑。     

生物传感器在农药残留分析中的应用

本文简要介绍了几类生物传感器（酶传感器、微生物传感器、免疫传感器及压电传感器）在农药残留分析中的应用进展，并探讨了其发展趋势。     

吡虫啉分子印迹电化学传感器的制备及电学传感机理分析

以壳聚糖为功能基体、吡虫啉(imidacloprid,IMI)为模板分子、戊二醛为交联剂,应用恒电位沉积法制备了分子印迹电极并构建了吡虫啉印迹传感器(IMI-MIP/F-CNTs/GCE)。利用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)、差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)及交流阻抗法(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)考察了新型传感器对吡虫啉的检测性能并构建等效电路模型。结果表明:成功制备了新型分子印迹电化学传感器;传感器表观表面积比裸电极显著提高;新型传感器具有良好的印迹效果,相较于其他结构类似的烟碱化合物(如啶虫脒等),IMIMIP/F-CNTs/GCE对吡虫啉表现出高效的选择识别能力,且在cI M I≤1.0×10-6mol/L范围内传感器峰电流与cI M I存在定量关系;数据模拟分析获得传感器电学阻抗谱等效电路模型为R1(C1(R2(CPE2(R3)))),计算等效电路各元件参数证明该模型能有效模拟传感器检测吡虫啉的传感机理。所得结果可为烟碱类农药残留检测提供一种新的分析方法,为农药残留检测传感器分析机理研究提供有益参考。     

新型农药残留快速检测技术研究进展

农药残留检测关乎食品安全和人类健康问题。传统农药残留检测通常选择色谱法或色谱-质谱联用法等,具有准确、稳定等优势,但通常需要昂贵而复杂的大型仪器,样品前处理过程费时费力,对操作人员要求高。为了克服这些缺陷,一系列农药快速检测技术相继被开发出来。文章介绍了可用于农药残留快速检测的主要技术,包括生物传感器 (酶传感器、免疫传感器、适配体传感器、细胞传感器)、光谱技术 (近红外光谱、太赫兹时域光谱、拉曼光谱等) 与微流控技术,重点介绍了这些技术的原理、特点与最新研究进展,分析了目前农药快速检测技术存在的问题与未来的发展前景。     

化学发光酶联免疫分析法同时检测3种有机磷农药残留

利用能同时识别对硫磷、甲基对硫磷和杀螟硫磷的宽谱特异性单克隆抗体,建立了同时测定这3种有机磷农药残留的化学发光酶联免疫分析方法（chemiluminescence enzyme immunoassay,CLEIA）,比较了间接竞争（ic-CLEIA）和直接竞争（dc-CLEIA）2种反应模式,优化了相关理化参数,确立了最适反应条件。结果表明:间接竞争CLEIA法检测对硫磷、甲基对硫磷和杀螟硫磷的抑制中浓度（IC₅₀）分别为5.57、2.30和2.62 μg/kg,检测线性范围分别为0.39~100、0.39~25和0.39~25 μg/kg;直接竞争CLEIA法检测对硫磷、甲基对硫磷和杀螟硫磷的抑制中浓度（IC₅₀）分别为5.43、1.34和1.24 μg/kg,检测线性范围分别为0.39~100、0.10~25和0.10~25 μg/kg。所建立的CLEIA方法基本能满足对硫磷、甲基对硫磷和杀螟硫磷在谷物和果蔬中最大残留限量的检测要求,为研制有机磷农药多残留检测试剂盒提供了技术依据。     

Use of mathematical modeling and its inverse analysis for precise assessment of pesticide dissipation in a paddy environment

The extrapolability of the lysimeter test as a dissipation simulator in an actual paddy field was evaluated using mathematical models and their inverse analyses for predicting pesticide fate and transport processes in paddy test systems. As a source of experimental data, a four-year comparative experiment in lysimeters and paddy fields was conducted using various paddy pesticides. First, the dissipations for various active ingredients in granule pesticides under submerged applications were statistically compared using simple kinetic modeling. Second, the dissipation pathways, unobserved experimental components, and effect of the experimental setting were evaluated using a higher tier mathematical model with a novel inverse analysis protocol. Finally, owing to experimental constraints, the unobtainable parameters were extracted from the laboratory container test before being transferred to compare the outdoor experimental data under different formulation types.