过去二十年来，有机磷农药在农林业上的广泛使用，造成近海水域受到严重的污染。海洋环境管理迫切需要能够快速连续和在线检测海水有机磷农药的仪器。气相色谱仪虽然能够准确测定环境中的有机磷农药，但是其固有的价格昂贵、成本较高、耗时较多、无法连续自动分析样品等缺点，限制了这种仪器的使用范围。生物传感器因其灵敏度高、分析成本低、可以实现小型化和自动化等优点而在环境污染监测方面受到越来越多的关注，但是目前尚未见到利用生物传感器监测海水有机磷农药的研究报道。 本研究以预先筛选的鲅鱼乙酰胆碱酯酶(AChE)为敏感材料，通过直接共价法将其固定于CNBr活化的Sepharose 4B凝胶上。所制备的固定化酶在缓冲溶液中表现出高催化活力、高稳定性等优点：固定化酶对pH值和温度变化的适应能力均优于非固定酶(溶液酶)；在三个月的保存期内，固定化酶的活力仅损失了13％，而溶液酶的活力则下降了89％。说明固定过程能够大大提高AChE对环境的抗逆性，有利于保持酶活的稳定。 固定化AChE与换能器(pH电极)可以组合为酶传感器。但是，在酶传感器应用于海水有机磷农药监测之前，应首先确定固定化酶在海水中的牢固性；对海水盐度、pH值、温度等条件的适应能力；底物溶液的适宜浓度和加入量等。这对于获得酶传感器的最佳工作条件十分重要。根据胆碱酯酶能够催化底物(碘化硫代乙酰胆碱)水解生成乙酸(或H~+)并引起电位相应变化的原理，本研究以固定化AChE为识别元件，与pH电极构成酶传感器，由蠕动泵持续输送海水，对固定化酶作用一定时间，然后再向体系中注入一定量的底物溶液，所产生的模拟信号经过A／D转换装置后成为数字信号(电位)，并在计算机上显示。由于底物是在短时间内注射，并由海水输送至酶传感器，因此所显示的电位信号随时间延长而呈峰形变化。这样，各种条件下固定化酶的活力均可用峰值直观表示。结果表明，该固定化酶在同种海水中所表现的酶活之间具有良好的重现性(RSD=2.33％，n=12)；底物(碘化硫代乙酰胆碱)溶液的最佳浓度和注射量分别为41.6mmol几和40叱，过量底物对此固定化酶有抑制作用;海水的适宜流速为0.39mL/min;环境条件对固定化酶的活性有一定影响，在盐度为24.9、pH为7一9、温度为30℃时，固定化酶具有最高活性。 本研究将上述基于固定化AChE的酶传感器引入流动注射系统中，通过蠕动泵连续输送海水样品，以增强有机磷农药对固定化酶的抑制作用和减轻人工操作程度;同时利用次氯酸钠溶液预先处理海水样品，使其中的目标农药转化为相应的氧化同系物;然后比较了两种复活剂(2~PAM和TMB一4)对受农药抑制后的固定化酶活性的恢复效果。结果表明，为保证传感器的灵敏度，在海水流速为O.39mL/min的条件下，样品对固定化酶的抑制作用时间应为20而n，即进样量约smL;当海水样品中有机磷农药浓度在1一1 000林留L时，0.5~ol几的2一队M溶液可以使样品测定后的失活酶全部恢复活(复活率达99%)，且复活效果优于TMB一4溶液。有机磷农药经过预先氧化，可以使传感器的灵敏度大大提高。如果以酶活抑制率为5%时的农药浓度作为酶传感器的检测限，则该传感器对海水中预氧化的马拉硫磷和甲基对硫磷的检测限分别为0.05冬笔几和50“g/毛，而不进行氧化时的检测限则分别高达1 .5呵L和1000陀几。另外，在预氧化后，海水马拉硫磷浓度为0.1一10林g几时，传感器对其具有很好的线性响应关系(二0.991);而甲基对硫磷浓度为50一300林叭和30小1000林叭时，也呈现出良好的线性关系 (rl二0.998，r2=0.997)，这为酶传感器准确定量海水有机磷农药提供了依据。 根据标准加入法原理，以固定化AChE为主体，设计了一种四通道流动注射型酶传感器，通过自编的程序对进样、加液和排液等操作过程进行自动控制，初步实现了酶传感器的自动化作业。这种自动化的酶传感器完成一个样品分析只需要54 min，大大优于气相色谱法。在测定含有10林创L马拉硫磷的模拟海水样品 (经过预氧化)时，所得到的实测值具有良好的重现性，与理论值的误差约为10%。如果能够更准确地控制加标农药的量，将会有助于传感器准确度的进一步提高。 总之，本研究的成果对今后开发海水有机磷农药自动、连续、快速监测的技术和研制相应的分析仪器具有重要的借鉴作用。