FSHW 基于高磷酸水解酶活性的双功能纳米酶电化学
发布时间:
2025-11-26 10:33
甲基对硫磷(MP)是农业常用的无机磷农药,因其价钱低廉、除虫结果好等特点被普遍用于农做物害虫防治。然而,MP及其活性代谢物做为乙酰胆碱酯酶剂导致乙酰胆碱正在外周或中枢神经系统神经末梢堆集,具有急性神经毒性和呼吸毒性。过量的MP会严态系统,人类健康。因而,开辟一种快速、活络、精确的阐发方式检测农产物和食物中MP至关主要。电化学传感器因其反映快、活络度高、操做简单等长处正在食物风险物检测方面遭到普遍关心。迄今为止,天然生物酶的机制是MP的次要电化学阐发方式。然而生物酶易遭到恶劣的干扰失活从而导致传感器失效。为领会决这一问题,山东农业大学徐志祥传授团队合成了一种双功能纳米酶,该纳米酶高效的磷酸水解酶活性能够无效地降解MP生成对硝基苯酚(p-NP),同时其还具有优良电催化和信号放大机能,实现了MP的催化降解和电化学检测。该团队设想的双功能纳米酶传感器用于MP检测的道理如图1所示。起首制备了纳米酶,ZIF-90由锌离子和咪唑-2-甲醛(2-ICA)构成以Zn2+做为活性核心,具有磷酸酶水解活性,ZrO2含Lewis acid Zr(IV)位点显著提高了ZIF-90的磷酸酶水解活性,纳米酶催化无色的MP生成且具有电化学活性的p-NP用于电化学检测。然后,用纳米酶润色GCE建立了/GCE传感器,提高了传感器的活络度。正在MP存正在的环境下,电化学峰值电流强度跟着MP浓度的添加而提高实现了MP的定量检测。
SEM图像中能够发觉所制备的ZIF-90呈法则的三维颗粒形态(图2c),能够看到一些较大的ZrO2晶体嵌入较小的ZIF-90颗粒的基质中(图2a),证明成功合成;操纵FT-IR光谱研究了的化学构成。最初操纵EDS对的元素构成进行测定,成果显示了Zn、Zr、O和C正在中的分布(图2d),证明成功合成。
接下来对电解质类型、电解质pH、电极孵育时间、分离液浓度、分离液体积进行了优化。图3a能够看出正在PBS(0。2 mol/L,pH 7。0)中峰值电流最大。图3b显示峰值电流随pH从5。0到9。0先添加后减小,pH 7。0时呈现最佳峰值电流。此外,如图3c所示,峰值电流正在孵育4。0 min时呈现最大值,然后趋于不变。因而,最佳孵育时间为4。0 min。。图3d和图3e显示,分离液的浓度和体积也会影响传感器的活络度,跟着的插手,峰值电流先增大后减小,![]()
图4 (d)/GCE传感器正在分歧浓度MP溶液中的DPV响应;(e)峰电流取MP浓度正在3~10 μmol/L( μmol/L(红线)范畴内线性尺度曲线最初,对添加了分歧浓度MP的苹果和梨样品进行加标收受接管试验,RSD正在1。08%~7。06%范畴内。研究成果了/GCE传感器正在食物检测中的精确性。本研究成功合成了一种双功能纳米酶,用于MP的降解和电化学检测。纳米酶具有高效的磷酸水解酶活性,可催化MP为p-NP。/GCE为MP检测供给了信号放大结果。该方式具有反复性好、沉现性好、线性范畴宽、抗干扰性好等特点。同时,该方式能够MP并答应其检测,为食物和监测供给了新思。
庞晓敏,女,山东农业大学食物科学取工程专业硕士研究生。次要研究标的目的为电化学传感器的开辟及其正在食物平安检测中的使用。
徐志祥,男,传授,博士生导师,山东农业大学食物科学取工程学院副院长。食物学会食物质量取平安工做委员会副从任,《Journal of Future Foods》等期刊编委。近年来承担完成国度农业科技项目、国度天然基金、国度“十三五”沉点研发打算项目等国度及省部级项目20多项。先后以通信做者正在Biosensors and Bioelectronics、Food Chemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry等期刊颁发SCI收录论文83 篇。授权国度发现专利22 项;从编、副从编规划教材4 部。先后获得科技前进二等等科技励10 项。
孙玉奉,女,副传授,硕士生导师,中员,工学博士,生物学博士后。处置新型纳米材料的设想取合成、布局阐发;电化学阐发方式等食物平安检测新手艺、新方式正在有毒无害中的使用研究。近年来掌管国度天然科学基金青年项目,参取国度天然科学基金面上项目、沉点研发项目(严沉科技立异工程)、沉点研发打算(村落复兴科技立异提振步履打算)多项。先后以第一做者或通信做者正在Food Chemistry、Sensors and Actuators B! Chemical等国表里高程度刊物上颁发SCI论文10 篇,此中一区Top期刊论文9 篇。