[发明专利]一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法及其应用

说明书

本发明属于食品安全快速检测技术领域，尤其涉及一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法及其应用。本发明通过马拉硫磷的浓度高低影响吸附在金纳米颗粒表面的核酸适配体的数量，进而调控金纳米颗粒的原位生长状态产生不同的形貌，并利用金纳米颗粒的形貌特征对其光生等离子体共振吸收和共振散射的响应一致性特点，观察溶液的颜色变化实现对批量样品中马拉硫磷的快速比色筛查，同时通过分析溶液SERS活性的变化实现对马拉硫磷的定量检测。本发明的检测方法颜色变化明显，可实现对大批量样品中马拉硫磷的快速裸眼筛查，且检测时基质干扰小，灵敏度、重复性和稳定性高，检测结果可互相验证，操作简便快捷，具有实际应用和推广价值。

技术领域

本发明属于食品安全快速检测技术领域，尤其涉及一种比色/SERS双模式批量检测马拉硫磷的检测方法及其应用。

背景技术

作物在生长发育的过程中，容易因各种环境因素的影响发生病虫害而导致产质量下降，严重影响经济效益。马拉硫磷（malathion）是一种高效的有机磷类杀虫剂，因对水稻、烟草、茶、果树及蔬菜等作物上的刺蛾、巢蛾、蚜虫、菜青虫和果树蝽蟓等害虫均具有较好的杀灭效果而得到广泛的应用。但是，马拉硫磷具有毒性，近年来由于长期大量地使用，导致其在农作物中的残留、超标问题越发突出，不仅对环境造成了较大的污染，同时也对人体健康带来巨大的危害，如致畸、致癌、致突变、内分泌干扰、神经毒性等。因此，加强对果蔬中马拉硫磷残留量的严格监控，对于解决马拉硫磷残留带来的环境污染和健康危害问题而言十分必要。

目前，对马拉硫磷等农药常用的检测方法主要包括色谱法、酶联免疫法、酶抑制法等。色谱法检测灵敏度高且可多组分同时检测，但是普遍需要对样品进行复杂的前处理，检测时间较长，仪器昂贵，不能满足大批量样品检测和大范围应用普及的要求；酶联免疫法具有特异性强、检测速度快、操作简单的优势，但是每种试剂盒只能检测一种有机磷类农药，不适宜多种有机磷类农药的同时检测；酶抑制法灵敏度较高、仪器便携小巧，但是其稳定性、重现性和选择性较差。

近年来，基于金/银纳米结构具有独特的光生等离子体共振特性（如光共振吸收和共振散射效应）的比色法和表面增强拉曼光谱法（SERS）因优于上述方法的检测效果，也开始被广泛用于有机磷类农药残留的检测。如Li DX、Abnous K等人基于金/银纳米颗粒团聚和反团聚现象制得的比色探针，检测快速且灵敏度高，可实现有机磷类农药-马拉硫磷残留的可视化检测，但是其较易受到环境溶液中pH、离子强度和电解质类型等因素的干扰，特异性较差（Li DX, Wang S, Wang L,et al. A simple colorimetric probe based onanti-aggregation of AuNPs for rapid and sensitive detection of malathion inenvironmental samples. ANAL BIOANAL CHEM 2019, 411(12): 8.）（Abnous K, DaneshNM, Ramezani M, et al. A colorimetric gold nanoparticle aggregation assay formalathion based on target-induced hairpin structure assembly of complementarystrands of aptamer. MICROCHIM ACTA 2018, 185(4): 7.）；Abnous K等在此基础上发展一种核酸适配体修饰的金/银纳米颗粒比色探针，检测时不易受环境因素干扰，特异性好、灵敏度高，但在实际应用时容易受到样品基质影响，导致检测稳定性和重复性较差（BalaR, Kumar M, Bansal K, et al. Ultrasensitive aptamer biosensor for malathiondetection based on cationic polymer and gold nanoparticles. BIOSENSBIOELECTRON 2016, 85: 445-449.）（Bala R, Sharma RK, Wangoo N. Development ofgold nanoparticles-based aptasensor for the colorimetric detection oforganophosphorus pesticide phorate. ANAL BIOANAL CHEM 2016, 408(1): 333-338.）（Bala R, Mittal S, Sharma RK, et al. A supersensitive silver nanoprobe basedaptasensor for low cost detection of malathion residues in water and foodsamples. SPECTROCHIM ACTA A 2018, 196: 268-273.）。但是对于作物上马拉硫磷残留量检测中存在的基质干扰大、重复性差的问题，目前尚无较好的解决办法。