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作者：张晓彤;宣梦仁;许富刚;张悦;
单位：江西师范大学化学与材料学院;天津理工大学化学化工学院;
摘要：表面增强拉曼散射（SERS）是常用的农药残留检测技术，然而许多农药分子的拉曼散射截面小且对金/银SERS增强基底的亲和力低，导致SERS直接检测的灵敏度偏低，而间接方法通常需要复杂的表面修饰且通用性差。本研究基于具有SERS-纳米酶双功能的MnO_2纳米片负载金纳米颗粒复合材料（Au@MnO_2），开发了一种简单高效的有机磷农药（OPs）SERS生物传感器。具有类氧化酶活性的Au@MnO_2可以将3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）氧化为蓝色的、具有大的拉曼散射截面的氧化态TMB(oxTMB)，而Au@MnO_2又具有很强的拉曼散射增强能力，因而可产生强SERS响应信号。在乙酰胆碱酯酶（AChE）存在下，硫代乙酰胆碱（ATCh）被催化水解生成硫代胆碱（TCh），可进一步诱导MnO_2分解，导致Au@MnO_2的类氧化酶活性降低，从而生成的oxTMB减少且金纳米颗粒（AuNPs）从MnO_2片层上脱落，使SERS响应减弱。OPs作为AChE的抑制剂，可以阻止TCh的产生，进而阻断MnO_2的分解，从而导致拉曼信号恢复。在优化的条件下，将此拉曼信号开关策略用于倍硫磷（Fenthion）、毒死蜱（Chlorpyrifos）和甲基对硫磷（Parathion-methyl）的检测，检出限分别为4×10~(–11)mol/L、2×10~(–9)mol/L和3×10~(–9)mol/L。将本方法应用于实际菠菜样品中OPs的检测，3种OPs的加标回收率在86.5%～110.6%之间。本研究为采用SERS检测农药残留提供了新策略。
关键词：二氧化锰;;有机磷农药;;纳米酶;;表面增强拉曼散射;;生物传感
基金资助：国家重点研发计划项目(No.2021YFD1700300);; 国家自然科学基金项目(No.22264017)资助~~
