学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

拟除虫菊酯农药与DNA作用及其电化学传感器研究

作　者: 刘引
导　师: 吴朝阳
学　校: 湖南大学
专　业: 分析化学
关键词: 光谱法电化学生物传感器拟除虫菊酯小牛胸腺DNA 相互作用吡咯膜纳米金
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 102次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

DNA电化学传感器作为生物传感器的一种,自从Millan和Mikkelsen首次描述之后,受到了广泛关注,它是近年发展起来的一种新型的生物传感器。目前DNA电化学传感器的研究很多都是集中在靶序列(或特定基因)的检测上,而用于检测农药小分子的相关报道还较少。农药残留问题成为世界性的大问题,随着各种农药的不断出现,新的检测方法和手段也成为研究学者们关注的焦点。电化学生物传感器由于具有灵敏度高、成本低、易操作、简单化、并能与其它仪器兼容等特点,而备受关注。拟除虫菊酯类农药是继有机氯、有机磷、氨基甲酸酯农药之后的一个新突破,它是根据天然菊素化学结构仿生合成的一种广谱高效杀虫剂。目前有关拟除虫菊酯类农药的研究大多集中在色谱法和免疫法上,而利用电化学方法研究的还较少。拟除虫菊酯类农药是一种神经毒物,长期食用含有拟除虫菊酯农药的食物容易引起慢性中毒。DNA作为基因表达的物质基础,研究DNA与拟除虫菊酯类农药的作用方式,有利于我们从分子水平了解农药与DNA的作用机理,并且对利用DNA制备传感器进行农药监测具有重要的指导意义。DNA电化学生物传感器的研制,其关键步骤在于DNA的固定化。本论文基于以上问题,首先通过光谱法研究了两种不同结构类型的拟除虫菊酯类农药与DNA之间的相互作用,明确它们之间的作用方式,在此基础上进一步通过制备DNA电化学生物传感器检测拟除虫菊酯农药。具体内容包括：(1)采用紫外和荧光光谱法,研究了不含芳香环的拟除虫菊酯农药(丙烯菊酯和胺菊酯)与单双链DNA、鸟嘌呤及鸟嘌呤核苷之间的相互作用。结果表明：丙烯菊酯与ssDNA之间存在静电和沟槽两种作用方式,而胺菊酯与ssDNA之间主要是静电作用。鸟嘌呤和鸟嘌呤核苷与农药作用的紫外和荧光光谱研究表明,它们与农药之间主要以氢键相互作用,且鸟嘌呤核苷与农药的作用比鸟嘌呤与农药的作用要强。(2)在pH=6.75的三羟甲基胺基甲烷-盐酸(5 mM Tris-HCl+50 mM NaCl)的缓冲溶液中,采用紫外光谱法和荧光光谱法研究了含有芳香环的拟除虫菊酯农药(氯氰菊酯和氰戊菊酯)与小牛胸腺DNA、鸟嘌呤、鸟嘌呤核苷的相互作用。结果表明,氯氰菊酯和氰戊菊酯与DNA之间可能是以插入模式相互结合的,鸟嘌呤和鸟嘌呤核苷与农药之间是以分子间氢键结合的,且鸟嘌呤核苷与农药的作用强度大于鸟嘌呤与农药的作用。(3)研制了在过氧化聚吡咯膜修饰玻碳电极(或碳纤维电极)上沉积纳米金后固定DNA的生物传感器。运用循环伏安法(CV)、电位阶跃计时电流法(CA)及电位阶跃计时库仑法(CC)法研究了氯氰菊酯和氰戊菊酯在DNA/nano-Au/Ppyox/GCE修饰电极上的电化学行为,测得了动力学参数如电荷转移系数α,扩散系数D,电极反应速率常数k。研究结果表明,氯氰菊酯和氰戊菊酯在DNA/nano-Au /Ppyox/GCE修饰电极上受扩散控制,二者的DPV响应峰电位分别为-0.76 V和-0.75V。氯氰菊酯检测的线性范围为5.8×10-8～1.3×10-6 mol/L,检出限为1.0×10-8mol/L；氰戊菊酯检测的线性范围为9.5×10-8～5.7×10-6 mol/L,检出限为3.0×10-8mol/L。而在以碳纤维为基底电极的修饰电极上同样能够得到很好的检测范围和检测下限。

拟除虫菊酯农药与DNA作用及其电化学传感器研究

内容摘要

全文目录

相似论文