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有机磷化合物（organophosphorus compounds, OPs）不仅在农业生产中,被广泛应用于杀虫剂和除草剂,还可在军事中用作化学战剂,对生态环境、人身和社会安全构成了严重威胁。传统的检测手段虽然定量准确、灵敏度高,但分析设备多属于大型仪器,价格昂贵,需要专业人员操作,难于满足预防和控制突发事故的需要。因此,农残检测、现实反恐等迫切需要一种灵敏度高、选择性好、小巧、轻便、价格低廉、便于大规模使用的检测手段实现对微痕量OPs快速、灵敏、准确的检测,才能切实保障环境、社会和人身安全。鉴于此,本论文着重研究了植物酯酶-卟啉新型复合敏感材料的制备与筛选,深入研究了其与OPs的作用机理,为最终构建出一种新型的酶-卟啉复合膜阵列式传感系统奠定基础。具体开展的研究工作如下:（1）在传统双水相萃取技术的基础上,系统性研究了萃取过程参数（如双水相类型、成相盐、PEG分子量及浓度、系统pH值、中性盐的选择等）对植物酯酶分配行为的影响,开发出一种适于植物酯酶纯化的两步萃取法。第一步萃取中,采用27% PEG1000/ 13% NaH2PO4双水相体系,植物酯酶的纯化因子（PF）和产率（Y）分别为5.26和85.08%。再进行第二步萃取,其体系组成为27% PEG1000/ 13% NaH2PO4/ 6.0% （NH4）2SO4。经过两步萃取后,PF和Y分别达到18.46和83.16%。经过这种方法所得的植物酯酶的纯化倍数是传统盐析法的4.8倍。通过透析法将纯化酶中的（NH4）2SO4去除后,经冷冻干燥最终得到粉末状的植物酯酶纯酶制品。（2）以毒性较低的有机磷毒剂模拟剂甲基磷酸二甲酯（dimethyl methyl phosphonate,DMMP）为研究对象,利用紫外-可见吸收光谱,筛选了具有DMMP敏感性的植物酯酶-卟啉复合材料。结果表明,在所研究的复合材料中,对DMMP灵敏度最高的是植物酯酶-H2TPPS1（22380.95）,其灵敏度远远高于其他任何材料。其次为植物酯酶-CoTPPCl（1318.30）,最差的是植物酯酶-CuTPP(0.94×10-6)。将植物酯酶-卟啉复合材料所得的灵敏度与卟啉单独检测时的灵敏度进行对比知,将卟啉与植物酯酶相复合后,除了CuTPP外,其他材料的灵敏度均有很大幅度的提高,其中效果最为突出的是H2TPPS1,其灵敏度提高了3.42×106倍。因此,经过筛选,植物酯酶-H2TPPS1、植物酯酶-CoTPPCl、植物酯酶-ZnTPP、植物酯酶-FeTPPCl和植物酯酶-EuTPPCl等五种复合材料可以作为候选材料,用于构建对有机磷毒剂具有高灵敏度的生物传感器。（3）为阐明植物酯酶-卟啉复合敏感材料的检测机理,结合酶反应动力学、荧光光谱、UV-Vis吸收光谱等手段,进一步深入研究了卟啉-植物酯酶-OPs相互作用关系。结果表明,H2TPPS1和DMMP都是植物酯酶的竞争性抑制剂。它们与底物竞争结合酶的活性部位,影响底物与酶的正常结合。但H2TPPS1和DMMP对植物酯酶的抑制常数ki不同,ki（H2TPPS1） > ki（DMMP）。DMMP与植物酯酶之间的亲和力要大于H2TPPS1。因此,当用H2TPPS1-植物酯酶复合材料检测DMMP时,DMMP会将H2TPPS1从卟啉-植物酯酶复合物上置换下来,引起420 nm处吸收峰的降低,从而实现DMMP的光谱检测。（4）采用戊二醛交联法,在玻片基材上制备了固定化植物酯酶-H2TPPS1纳米传感膜。结果表明,H2TPPS1与固定化植物酯酶作用后会在422 nm处形成一特征峰。把固定化植物酯酶-H2TPPS1表面暴露于DMMP中,由于DMMP可以把卟啉从酶的活性位点上置换下来,引起422 nm处吸光度的降低。并且,在DMMP浓度低于9×10-7 M的范围内,422 nm处吸光度的变化与DMMP的浓度线性相关。该膜材的纳米结构增加了其对DMMP的敏感性,降低了检测限,使其可以检测浓度低至的4.5×10-10 M DMMP。