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金属离子在植物酯酶抑制法中活化作用的研究

作　者: 刘彦钊
导　师: 张建民
学　校: 郑州大学
专　业: 无机化学
关键词: 有机磷农药植物酯酶酶抑制 Co2+酶激活
分类号: S481.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

人类发明了农药,造福自己的同时,也危害着环境和人体健康。我国是一个农业大国,农药生产量和使用量都居全球首位。目前我国农药主要以有机磷农药为主,而且许多正在使用的品种都属高毒性药品。农药残留在环境、食品中进入人体危害人类健康。因此,快速而灵敏的检测技术是预防农药残留危害的前提条件。而酶抑制技术正是一项快速检验技术。本文在总结前人工作经验的基础上,针对目前植物酯酶抑制技术上存在诸如灵敏度不高的问题,寻求一条解决的途径。植物酯酶抑制法两种显色剂的性能比较,对比了显色剂1(乙酸-β-萘酚)和显色剂2(2,6-二氯乙酰靛酚)的性能。显色剂1本身在4℃保存24小时即发生颜色的改变,稳定性差,而显色剂2相同条件下保存1个月也无明显颜色变化。显色剂1和显色剂2对酶促反应的最佳温度均为35℃,最佳pH均为6.5,最佳作用时间分别为10min和15分钟。在上述最佳条件下,以甲基对硫磷(JJDLL)为酶抑制剂,分析了两种显示剂作用下,JJDLL对植物酯酶的抑制率随其浓度对数的变化关系,进行了线性拟合,显色剂1的拟合方程为y=8.105x+74.79889,线性相关指数R=0.90291,显色剂2的拟合方程为y=10.9316x+74.25222,其线性相关指数R=0.99024,无论从斜率还是从线性相关上,显色剂2性能均优于显色剂；而在标记回收率实验中显色剂2的回收率也远高于显色剂1。相对而言,显色剂2的稳定性、灵敏度、精确度均高于显色剂1,故推荐使用显色剂2。Co2+在植物酯酶抑制法测定有机磷农药残留中的活化作用研究。鉴于目前植物酯酶法存在灵敏度不高的问题,考虑采用金属离子对酶的激活作用使酶的活性升高进而提高检测的灵敏度。本实验最佳条件：采用显色剂2(2,6二氯靛酚),最大吸收波长选择为605nm,最佳显色时间为15min,温度35℃,pH6.5,5%的稀酶液用量0.2mL, 0.01mol/L的Co2+溶液0.6mL。在此最佳条件下,测定JJDLL对植物酯酶的抑制率与其浓度对数的关系,并进行线性拟合,得到加入Co2+之后拟合方程为y=12.55333x+78.62889,其线性相关指数R=0.99809,和前一实验中显色剂2的拟合方程对比,可见加入Co2+之后分析的灵敏度和精确度均有明显的提高；标记回收实验中,加入Co2+之后回收率明显高于未加Co2+的回收率。由此可见,Co2+对植物酯酶的激活作用使分析的灵敏度和精确度都得以明显的提升。目前Co2+对植物酯酶抑制分析法的活化作用机理还有待进一步研究。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-12
1 绪论  12-27
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 农药概述  13-19
    1.2.1 农药的定义和分类  13
    1.2.2 我国农药的使用现状及残留问题  13-14
    1.2.3 农药的残留危害  14-15
    1.2.4 有机磷农药的分类  15-17
    1.2.5 有机磷农药的化学性质  17-19
  1.3 有机磷农药分析方法进展  19-26
    1.3.1 波谱法  19-20
    1.3.2 色谱分析法  20-23
    1.3.3 免疫分析法  23-24
    1.3.4 酶抑制法  24-25
    1.3.5 生物传感器法  25-26
  1.4 本论文的主要内容  26-27
2 实验原理和材料  27-32
  2.1 前言  27
  2.2 实验原理  27-29
    2.2.1 以乙酸-β-萘酯和固蓝B盐为显色剂的反应原理  27-28
    2.2.2 以2,6-二氯乙酰靛酚为显色剂的反应原理  28-29
    2.2.3 Co~(2+)对植物酯酶法测定有机磷农药残留的活化作用原理  29
  2.3 供试药品与试剂  29-30
    2.3.1 农药标准品  29
    2.3.2 试剂  29-30
    2.3.3 pH6.0缓冲溶液的配制  30
    2.3.4 乙酸-β-萘酯和固蓝B盐显色剂(显色剂1)的配制  30
    2.3.5 2,6-二氯靛酚显色剂(显色剂2)的制备  30
  2.4 植物酯酶的提取及纯化  30-31
    2.4.1 双水萃取法萃取液的制备  30-31
    2.4.2 粗酶液的制备  31
    2.4.3 植物酯酶的双水萃取法纯化  31
  2.5 主要的仪器设备  31-32
3 植物酯酶应用于农药残留分析技术的研究进展  32-42
  3.1 引言  32
  3.2 植物酯酶酶源的研究  32-34
  3.3 植物酯酶抑制法显色剂的选择  34-35
    3.3.1 乙酰胆碱+溴百里酚蓝的显色原理  34
    3.3.2 乙酸羟基吲哚的显色原理  34-35
  3.4 植物酯酶提取、纯化及固化工艺的研究  35-38
    3.4.1 植物酯酶提取工艺的研究  35-36
    3.4.2 植物酯酶纯化工艺的研究  36-37
    3.4.3 植物酯酶固化工艺的研究  37-38
  3.5 植物酯酶应用于农残分析的方法研究  38-40
    3.5.1 植物酯酶分光光度法  38-39
    3.5.2 植物酯酶生物传感器法  39-40
  3.6 植物酯酶抑制法实验条件的研究  40-41
  3.7 问题与展望  41-42
4 植物酯酶抑制法两种显色剂的性能比较  42-50
  4.1 引言  42
  4.2 实验方法  42-43
    4.2.1 最大吸收波长的选择  42
    4.2.2 显色剂稳定性比较  42
    4.2.3 最适宜pH的选择  42-43
    4.2.4 最佳温度的选择  43
    4.2.5 JJDLL对植物酯酶的最佳作用时间  43
    4.2.6 JJDLL对酶的抑制率随其浓度对数的变化  43
    4.2.7 回收率的比较  43
  4.3 实验结果和分析  43-48
    4.3.1 最大吸收波长的选择  44-45
    4.3.2 显色剂稳定性比较  45
    4.3.3 最适宜pH的选择  45
    4.3.4 最佳温度的选择  45
    4.3.5 JJDLL对植物酯酶的最佳作用时间  45-47
    4.3.6 JJDLL对酶的抑制率随其浓度对数的变化  47-48
    4.3.7 回收率的比较  48
    4.3.8 生成物的稳定性  48
  4.4 结论  48-50
5 Co~(2+)在植物酯酶抑制法测定有机磷农药残留中的活化作用  50-55
  5.1 引言  50
  5.2 实验方法  50-51
    5.2.1 显色剂、最大吸收波长的选择、显色最佳时间、温度和pH的选择  50
    5.2.2 酶液最佳用量的确定  50
    5.2.3 Co~(2+)最佳用量的确定  50-51
    5.2.4 JJDLL对酶的抑制率与其浓度对数的关系  51
    5.2.5 回收率的比较  51
  5.3 实验结果和分析  51-54
    5.3.1 酶液最佳用量的确定  51-53
    5.3.2 Co~(2+)最佳用量的确定  53
    5.3.3 JJDLL对酶的抑制率与其浓度对数的关系  53
    5.3.4 回收率的比较  53-54
  5.4 结论  54-55
参考文献  55-64
致谢  64-65
攻读硕士期间发表的论文  65

金属离子在植物酯酶抑制法中活化作用的研究

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