木素過氧化物酶光度法檢測環(huán)境污染物.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人口的急劇增多,人類活動(包括生產(chǎn)活動和生活活動)向環(huán)境中排放的各種污染物日益增多。在這眾多的污染物中,芳香化合物(尤其是芳香胺、酚類物質(zhì))和有機(jī)過氧化物的污染越來越引起人們的關(guān)注。芳香胺主要來自染料、聚合體、除草劑、殺蟲劑等在環(huán)境中的降解。酚類主要是來自石油化工、樹脂、塑料、醫(yī)藥品、聚合體、殺蟲劑、抗氧化劑等工業(yè)排出的廢水中。大氣中的過氧化物主要來源于光化學(xué)煙霧的二次污染物,而油脂自動氧化也能產(chǎn)生氫過氧化物。這

2、些有害化學(xué)品對人體健康和環(huán)境的危害是環(huán)境保護(hù)中亟待解決的重要問題,必須引起全社會高度重視,因此很有必要建立簡單可行的芳香化合物和有機(jī)過氧化物的測檢方法。 木素過氧化物酶(LiP)是20世紀(jì)80年代初發(fā)現(xiàn)的真菌過氧化物酶。它與其它過氧化物酶的結(jié)構(gòu)和催化反應(yīng)機(jī)制相似,但其氧化還原電位更高(1.36 V vs.NHE),許多酚型和非酚型有機(jī)化合物都可作為LiP的反應(yīng)底物,其中藜蘆醇(VA)是最適底物。然而它在分析檢測方面的應(yīng)用報道還非

3、常少。以往的過氧化物酶法檢測多是人工一次性加入H2O2來引發(fā)反應(yīng),并且都集中在傳統(tǒng)的水介質(zhì)中。這就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差、方法選擇性差、以及疏水性化合物難以檢測等問題。為了克服以上缺點(diǎn),本文利用葡萄糖氧化酶(GOD)氧化葡萄糖產(chǎn)生H2O2,H2O2緩釋明顯改善了LiP的催化活性,從而使初速率增大,準(zhǔn)確性大幅度提高;利用LiP酶促雙底物氧化機(jī)制,通過選取適當(dāng)?shù)闹甘镜孜?,提高酚類物質(zhì)測定選擇性;利用LiP酶的過氧化物依賴性,借助膠束酶學(xué)研究方法

4、,在反膠束中建立了疏水性有機(jī)過氧化物的LiP酶法檢測。以上三種措施可以克服現(xiàn)有過氧化物酶法檢測的缺點(diǎn),也是本論文的主要創(chuàng)新之處。 論文分四章: 第一章介紹了芳香胺、酚類、有機(jī)過氧化物的污染現(xiàn)狀及常規(guī)分析檢測方法,重點(diǎn)突出了酶法分析。此外,就本課程采用的LiP酶也做了一些背景介紹,簡單論述了反膠束介質(zhì)中LiP酶的催化性能與反應(yīng)動力學(xué)。共引用了122篇文獻(xiàn)。 在論文的第二章中,研究了水介質(zhì)中GOD和LiP偶聯(lián)分光光度

5、法測定芳香胺的分析特性。利用GOD和葡萄糖反應(yīng)產(chǎn)生的H2O2來引發(fā)LiP的反應(yīng),以防止H2O2的濃度過高對LiP活力產(chǎn)生抑制的負(fù)面影響。從葡萄糖濃度、pH值、GOD的量等幾方面討論了反應(yīng)條件對靈敏度的影響,確定了最佳的實(shí)驗(yàn)條件和分析方法的分析特性,并用加標(biāo)法測定了胡蘿卜中的芳香胺。單酶體系和雙酶偶聯(lián)體系比較表明:酶法產(chǎn)生H2O2要比人工外部一次性加入好,記錄的動力學(xué)曲線線性范圍寬,初始速率大,提高了檢測的靈敏度,又利于準(zhǔn)確定量測定。

6、 在本論文的第三章,嘗試根據(jù)酚類物質(zhì)對LiP催化氧化芳香胺的動力學(xué)曲線的影響,建立酚類物質(zhì)選擇性酶法測定方法。酚對LiP催化氧化芳香胺的影響與酚和指示底物氧化還原電位的相對高低有關(guān)。當(dāng)選用3,3'-二甲基聯(lián)苯胺(OTD)做指示底物時,發(fā)現(xiàn)氧化還原電位高于OTD的酚可以與OTD同時被氧化,而氧化還原電位低于OTD的酚則比OTD更易被氧化,致使延遲一段時間之后才能在A-t曲線上觀察到指示反應(yīng)的進(jìn)行。尋找最佳實(shí)驗(yàn)條件,通過記錄指示反應(yīng)的初

7、速率降低值或抑制時間可以選擇性測定酚類物質(zhì)。在以對甲氧基苯胺(PAD)做指示底物時,能觀察到氧化還原電位高于PAD的酚增大指示反應(yīng)的反應(yīng)速率,氧化還原電位低于PAD的酚降低指示反應(yīng)的反應(yīng)速率,但通過記錄指示反應(yīng)的初速率降低值或升高值不能選擇性測定酚類物質(zhì)。本文通過H202的緩釋,可以提高測定結(jié)果靈敏度和工作曲線的線性范圍。 本論文的第四章建立了AOT/Brij30反膠束介質(zhì)中有機(jī)過氧化物的酶法光度檢測方法。方法思路是LiP催化氧

8、化鄰苯二胺,其反應(yīng)的初速率與樣品中有機(jī)過氧化物的濃度成一定的比例關(guān)系。由于有機(jī)過氧化物的水不溶性,所以選擇一個既能增溶有機(jī)過氧化物又能使LiP保持高活力的介質(zhì)是首先需要解決的問題。本文通過一定比例的AOT與Brij30復(fù)配,形成一種新的反膠束體系,即提高疏水性化合物的溶解度又能使LiP保持很高的催化活力。研究了反膠束大小(ω0)、pH等介質(zhì)對檢測靈敏度的影響,確定了最佳的實(shí)驗(yàn)條件和分析方法的分析特性,并用加標(biāo)法測定橄欖油中的有機(jī)過氧化物

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