[发明专利]一种钌基金属离子液体聚合物微球人工酶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种钌基金属离子液体聚合物微球人工酶及其制备方法和应用。本发明所述制备方法包括如下步骤：(1)将水杨酸溶液、乙烯基咪唑溶液与三氯化钌溶液混合，搅拌后萃取，将得到的油相溶液蒸发去除溶剂，干燥得到钌基水杨酸乙烯基咪唑离子液体；(2)将步骤(1)得到的离子液体分散于溶剂中，加二乙烯基苯混合，再加自由基引发剂反应后分离沉淀，水洗、烘干得到固体粉末；(3)将步骤(2)得到的固体粉末分散于溶剂中得到待反应物，加入还原剂反应，过滤得到的固体干燥后，即得钌基金属离子液体聚合物微球人工酶。本发明制备的人工酶具有良好的分散性和高的类氧化酶活性，可用于比色法检测咪鲜胺。

技术领域

本发明涉及人工酶的制备与应用领域，尤其涉及一种钌基金属离子液体聚合物微球人工酶及其制备方法和应用。

背景技术

草莓果实鲜红美艳，柔软多汁，甘酸宜人，芳香馥郁，营养价值丰富，被誉为是“水果皇后”，含有丰富的维生素C、维生素A、维生素E、维生素PP、维生素B1、维生素B2、胡萝卜素、鞣酸、天冬氨酸、铜、草莓胺、果胶、纤维素、叶酸、铁、钙、鞣花酸与花青素等营养物质。草莓原产于南美洲，我国在20世纪初引进，近年来种植面积不断扩大，已经成为世界上最大的草莓生产国之一，且种植面积保持持续增长的市场态势。然而，由于草莓自身生长特性，极易感染病虫害。且草莓含水量大，采摘后也易感染微生物导致其腐烂变质，故为了提高草莓的产量及外观品质，农药被广泛地使用到草莓的种植及贮藏过程中[4]。美国环保组织EWG于2017年公布的果蔬农残排行榜显示70％的果蔬样本检出农残，其中草莓农残量最高。

世卫组织表示，农药会对人体构成潜在毒性，对人体生殖系统、免疫系统或者神经系统构成影响，会导致癌症与其他问题。咪鲜胺是一种光谱杀菌剂，常在草莓贮藏过程中使用，对子囊菌和半知菌引起的病害具有明显的防效，在草莓贮藏过程常用，容易在草莓中残留。所以开发准确、快速、高灵敏度的咪鲜胺残留检测方法具有重要的现实意义。

农药残留检测的主要方法是色谱法、表面增强拉曼散射、荧光、电化学和比色法。色谱法是实验室常用的农药检测工具，具有高的灵敏度和选择性，但它需要繁琐的样品预处理、使用昂贵仪器和熟练操作人员，极大地限制了它在现场快速检测中的应用。表面增强拉曼散射法具有较高的灵敏度和选择性，但检测信号不稳定性限制了它的实际应用。荧光法具有迅速、高灵敏和高选择的优势，但生物大分子的背景荧光干扰可能影响低浓度农药的准确测定。电化学分析法具有较高的灵敏度和迅速性，但一些电化学活性分子可能干扰痕量农残的检测。比色法成本低，操作简单，读数直观，因而受到更多的关注。现有比色法中采用天然氧化酶。由于天然氧化酶容易失活，对温度和pH敏感，难以长期储存，给它的实际应用带来诸多不便。与天然酶相比，金属纳米材料人工酶有更高的稳定性和更低的成本。然而现有人工酶的活性明显低于天然酶。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种钌基金属离子液体聚合物微球人工酶及其制备方法和应用。本发明通过将钌引入结合自由基引发剂制备得到钌基金属离子液体聚合物微球人工酶，所述人工酶可以结合比色法检测咪鲜胺，成本低，操作简单，读数直观，无需要繁琐的样品预处理，检测时间较短，只需30min，检出限也明显低于于现有方法。

本发明的技术方案如下：

一种钌基金属离子液体聚合物微球人工酶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将水杨酸溶液、乙烯基咪唑溶液与三氯化钌溶液混合，搅拌后萃取，将得到的油相溶液蒸发去除溶剂，干燥得到钌基水杨酸乙烯基咪唑离子液体；

(2)将步骤(1)得到的钌基水杨酸乙烯基咪唑离子液体分散于溶剂中，加二乙烯基苯混合，再加自由基引发剂反应后分离沉淀，水洗、烘干得到固体粉末；

(3)将步骤(2)得到的固体粉末分散于溶剂中得到待反应物，加入还原剂反应，过滤得到的固体干燥后，即得钌基金属离子液体聚合物微球人工酶。