當代環(huán)境科學(xué)有機分析論文
1現代有機生物分析在酶化學(xué)檢測方面的應用
1．1用毛細管電泳化學(xué)發(fā)光檢測對黃嘌呤氧化酶抑制劑的篩選
黃嘌呤氧化酶(XOD)是人體內產(chǎn)生尿酸過(guò)程中的關(guān)鍵酶，它的主要生化作用是催化次黃嘌呤氧化為黃嘌呤(Xa)，并最終生成尿酸(UA)。尿酸產(chǎn)生過(guò)剩，會(huì )導致高尿酸血癥。因此維持正常水平的尿酸濃度是預防痛風(fēng)和其它疾病的重要途徑。XOD抑制劑可通過(guò)抑制XOD的活性來(lái)減少尿酸的產(chǎn)生，是治療高尿血癥和痛風(fēng)的一類(lèi)重要藥物。姜靜等［3］基于毛細管電泳活性發(fā)光檢測法，結合電泳中介微分析技術(shù)，建立了黃嘌呤氧化酶活性分析和抑制劑篩選的新方法。在優(yōu)化條件下，測定了黃嘌呤氧化酶活性，并用標準抑制劑考察該方法用于酶抑制劑篩選的可行性，最后對十余種中草藥進(jìn)行篩選，發(fā)現高良姜的乙醇提取物對黃嘌呤氧化酶顯示出較好的抑制效果，故其可能成為新型的XOD抑制劑。并將其新方法廣泛應用于中草藥中黃嘌呤氧化酶抑制劑的篩選。
1．2酶催化-納米金共振散射光譜法檢測堿性磷酸酯酶
堿性磷酸酯酶(ALP)是一種重要的酶，廣泛存在于動(dòng)物組織和微生物中。當人體組織發(fā)生病變時(shí)，ALP的含量出現異常，因此檢測磷酸酯酶的含量對臨床診斷具有重要意義。吳蒙等［4］在pH8．9的Tris-HCl緩沖溶液中，用堿性磷酸酯酶催化2-磷酸抗壞血酸酯水解生產(chǎn)抗壞血酸，用抗壞血酸還原氯金酸生成納米金微粒，該微粒在600nm處的共振散射峰強度與堿性磷酸酯酶濃度在1．33×10－5～4．0U/L范圍內呈良好的線(xiàn)性關(guān)系，該法用于血清樣品測定，結果滿(mǎn)意。故該法是一種檢測堿性磷酸酯酶的共振散射光譜分析新方法。
1．3過(guò)氧化氫在胺基硅烷磁性納米材料修飾電極上的電化學(xué)行為及對酶的固定
過(guò)氧化氫(H2O2)是食品、制藥、臨床、工業(yè)和環(huán)境分析等領(lǐng)域中的一種重要媒介體。近年來(lái)，對H2O2測定的'研究十分活躍。經(jīng)過(guò)硅烷化的磁性納米材料不僅具有磁性，可以在外加磁場(chǎng)的作用下方便的分離;而且通過(guò)表面修飾賦予的表面功能基團，使得該磁性納米粒子具有良好的生物相容性、穩定性、對酶有較好的親和力。黃玉梅等［5］合成了胺基硅烷磁性納米粒子(A-SMNPs)，并將其用于辣根過(guò)氧化酶(HRP)的固定，制備了PDDA/HRP/A-SMNPs/GCE修飾電極，并運用化學(xué)阻抗(EIS)、循環(huán)伏安和安培檢測等方法研究了過(guò)氧化氫(H2O2)在該修飾電極上的電化學(xué)行為。在優(yōu)化實(shí)驗條件下，該傳感器對H2O2具有響應快、穩定性好和選擇性良好的特點(diǎn)。
1．4QCM和SERS聯(lián)用檢測凝血酶的研究
拉曼光譜作為一種重要的振轉光譜，是研究生物大分子的重要手段，可以在水溶液環(huán)境下表征分子結構及其變化，表面增強拉曼散射(SERS)效應可使在特殊制備的一些活性基質(zhì)表面上吸附分子的拉曼散射信號大大增強，從而為生物大分子的超拉曼檢測打開(kāi)了大門(mén)。岳小雷等［6］以凝血酶為研究對象，基于適配子識別技術(shù)，實(shí)現了壓電石英體微天平和拉曼表面增強光譜的同時(shí)檢測，不僅可以通過(guò)壓電石英晶體微天平對檢測適配子與凝血酶的識別作用過(guò)程，而且可同時(shí)通過(guò)拉曼光譜得到凝血酶的分子結構信息，本方法為核酸適配子的實(shí)際構建和石英篩選提供新的實(shí)驗手段。
1．5手性重力大小與方向性對α-淀粉酶活性的效應分析
研究表明，納米顆粒、光照環(huán)境以及力場(chǎng)等外在因素在生命體中均能夠產(chǎn)生與之對應的生物效應。很多研究發(fā)現，在超重或微重力條件下會(huì )影響相關(guān)基團表達。但人們總是關(guān)注于力的大小效應，而忽視了力的方向性效應。袁龍飛等［7］通過(guò)光譜學(xué)方法，測定了手性重力的大小及方向對α-淀粉酶活性的影響。結果表明，超重力場(chǎng)會(huì )提高α-淀粉酶活性，且右手螺旋力更能提高其活性，并在4000g為其最適點(diǎn)�？紤]到地球重力的晝夜周期性變化的事實(shí)，表明重力可能也是生理節律的重要授時(shí)因子之一。該研究將在生命科學(xué)的研究中得到應用。
2現代有機分析在生命科學(xué)及環(huán)境科學(xué)中的應用
2．1毛細管電色譜法分離嘌呤堿及核苷化合物
毛細管電色譜法(CEC)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新方法，具有快速、高效、進(jìn)樣量少等特點(diǎn)，分離的核心部分是整體柱。有機整體柱制備方法簡(jiǎn)單、內部結構均勻、重現性好，選擇單體具有多樣性，已成為目前研究最為廣泛的一類(lèi)整體柱。核苷和堿基是生物體的重要物質(zhì)，在生命科學(xué)、藥物等領(lǐng)域中研究廣泛。張琳等［8］以C18為單體，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)為交聯(lián)劑，制備了一種疏水性有機整體柱，該柱具有良好的通透性，較高的柱效。利用該柱基于毛細管電色譜法，對3種嘌呤堿和4種核苷，即腺嘌呤、次黃嘌呤、甲氨基嘌呤、甲基腺苷、鳥(niǎo)苷進(jìn)行了快速有效地分離和檢測。
2．26-芐氨基嘌呤-Cu(Ⅱ)-三苯烷類(lèi)染料體系的吸收和共振瑞利散射光譜及其分析應用
6-芐氨基嘌呤(6-BA)是第1個(gè)人工合成的外源性細胞分裂素，廣泛應用于農業(yè)、果樹(shù)及園藝作物組織的培養，具有將氨基酸、生長(cháng)素、無(wú)機鹽等攜向處理部位，促進(jìn)根尖及芽產(chǎn)生愈傷組織并分化;縮短生長(cháng)周期，提高坐果率;能促進(jìn)δ-氨基乙酰丙酸的生物合成等多種效能。其在現代農業(yè)、水果和園藝作物中起著(zhù)重要的作用，但過(guò)量或濫用細胞分裂素，可能會(huì )破壞水果和蔬菜中的營(yíng)養成分，故在農業(yè)、水果生產(chǎn)食用過(guò)程中，必須嚴格規范使用范圍并控制其用量，使其更好的服務(wù)于人類(lèi)。故研究對6-芐氨基嘌呤的痕量測定方法，無(wú)論對藥物分析或農產(chǎn)品殘留量檢驗都是非常重要的。為此，黎小艷等［9］在pH5．0HAc-NaAc介質(zhì)中，讓6-芐氨基嘌呤與Cu(Ⅱ)及三苯甲烷類(lèi)染料反應，形成離子締合物，其能引起吸收光譜，使共振瑞利散射及倍頻散射顯著(zhù)增強，其強度變化與6-BA濃度增加呈線(xiàn)性關(guān)系，3種方法測得里斯沙明綠體系的檢出限分別為5．48，119．70，64．20ng/mL。將RRS法用于豆芽中6-BA的快速測定，結果滿(mǎn)意。同時(shí)，他們還計算了6-BA的電荷分布，對反應機理進(jìn)行了初步探討。
2．3四氧化三鐵納米磁珠富集磷酸化多肽的研究
蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化幾乎調節著(zhù)生命活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，包括細胞的增殖、發(fā)育和分化、神經(jīng)活動(dòng)、肌肉收縮、新陳代謝、腫瘤發(fā)生等。因此，對蛋白質(zhì)磷酸化位點(diǎn)進(jìn)行分析，有助于闡明蛋白質(zhì)磷酸化的機制與功能。生物質(zhì)譜是目前進(jìn)行蛋白質(zhì)磷酸化分析最有力的方法之一，但由于細胞蛋白質(zhì)磷酸化的豐度很低，以及在質(zhì)譜分析中磷酸化的肽段離子化效率低，磷酸化肽段的質(zhì)譜信號會(huì )被非磷酸化肽的質(zhì)譜信號壓制，因此，在磷酸化蛋白質(zhì)的質(zhì)譜分析鑒定前，需要結合高效的富集技術(shù)才能提高信號比。為此，付潔英等［10］利用四氧化三鐵磁性納米材料對磷酸化肽段的特異性吸附，構建了一個(gè)快速、高效鑒定分析磷酸化蛋白質(zhì)的新技術(shù)，實(shí)驗證明，通過(guò)四氧化三鐵納米磁珠對磷酸化多肽的富集，使其進(jìn)行了準確測定。
2．4利用柱前衍生毛細管電泳化學(xué)發(fā)光法高靈敏度檢測生物樣品中氨基酸
作為蛋白質(zhì)合成中必不可少的原料，氨基酸廣泛存在于血液、尿液、唾液等生物樣品中，并在新陳代謝中起著(zhù)重要作用，因而對其痕量檢測意義重大。李濤等［11］發(fā)現，DPC在毛細管電泳化學(xué)發(fā)光體系中能極大的增強Luminol-H2O2的發(fā)光強度，在此基礎上建立了采用ABEI對氨基酸進(jìn)行柱前衍生化，基于超常氧化態(tài)銅離子復合物二過(guò)碘酸合銅(DPC)對魯米諾(Luminol)-H2O2化學(xué)發(fā)光體系的高效催化，建立了氨基酸的毛細管電泳-化學(xué)發(fā)光檢測方法。氨基酸以異魯米諾(ABEI)衍生后，定量限可達0．20μm。該法是對生物樣品中的氨基酸進(jìn)行高靈敏度測定的新方法。
2．5聚合物整體柱微萃取與高效液相色譜法聯(lián)用
檢測氨基甲酸酯類(lèi)農藥氨基甲酸酯類(lèi)農藥對多種害蟲(chóng)有良好的殺除效果，因而被廣泛用于農業(yè)生產(chǎn)中，特別是蔬菜、水果，但其殘留嚴重影響人體健康。因此，建立簡(jiǎn)單、快速的氨基甲酸酯類(lèi)農藥殘留的檢測方法具有重要意義。馬會(huì )會(huì )等［12］以聚(甲基丙烯酸-乙二醇二甲基丙烯酸酯)毛細管主體柱作為萃取裝置，利用聚合物整體柱微萃取與高效液相色譜聯(lián)用技術(shù)，建立了同時(shí)測定水果、蔬菜中氨基甲酸酯類(lèi)農藥的分析方法。為了得到較高的萃取效率，他們還優(yōu)化了影響萃取效率的參數(萃取流速、萃取體積、解析液流速等)。該方法具有簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高、分析重現性好等優(yōu)點(diǎn)，用于實(shí)際水果、蔬菜中氨基甲酸酯類(lèi)農藥的檢測，獲得了較好的結果。
3現代有機分析在日常生活中的應用
3．1花梨木類(lèi)與黑酸枝木類(lèi)HPLC指紋圖構建
近年來(lái)，紅木家具及制品的真偽辨別成為一大熱點(diǎn)問(wèn)題。作為一種從整體上研究復雜物質(zhì)體系的技術(shù)工具，天然產(chǎn)物指紋圖已廣泛應用于中藥、茶葉的辨別分析中，而在木材鑒別上才剛剛起步。沈明月等［13］利用高效液相色譜(HPLC)法建立了2類(lèi)4種紅木HPLC指紋圖譜，結果顯示，不同種紅木HPLC指紋圖譜間有顯著(zhù)差異，并探索了化學(xué)指紋圖在不同紅木驗證、判別方面應用的可行性，可為紅木質(zhì)量監控提供新的依據。
3．2對空氣敏感類(lèi)有機化合物的碳氫氮元素含量測定
天然的和合成的化合物中有許多是對空氣敏感的，即對水分、氧氣、溫度等十分敏感。隨著(zhù)科技的發(fā)展，真空手套開(kāi)始替代過(guò)去的人工氣體純化裝置。為此，戴儷婧等［14］采用在手套箱中稱(chēng)取金屬有機化合物，整理了不同主族金屬化合物的元素分析結果，發(fā)現都在允許誤差范圍內。研究表明，這樣的取樣方法比其它方法更易操作，取樣環(huán)境更有保證。該法在環(huán)境分析中將得到廣泛應用。
4結束語(yǔ)
近年來(lái)，由于科技工作者對現代有機分析化學(xué)的潛心研究，使現代有機分析和現代生物分析的新方法、新技術(shù)及新的測試手段不斷涌現，從而為保證人類(lèi)可持續發(fā)展，并為人類(lèi)生產(chǎn)、生活、生存及健康提供了強有力的保證。盡管如此，現代有機分析還面臨著(zhù)許多新課題，如環(huán)境中的微量、超微量有機污染物的檢測，有機和生物污染物在環(huán)境中的反應和遷移等，都是對現代有機分析和生物分析發(fā)展的極大挑戰。但我們堅信，隨著(zhù)科學(xué)家在研究中不斷發(fā)現有機分析和生物分析的新方法新技術(shù)和新的測試手段，挑戰性的難題將被解決，有機分析和生物分析將迎來(lái)新的輝煌。不僅如此，通過(guò)科學(xué)家的潛心研究，現代有機與生物分析正向著(zhù)靈敏、快速、準確、特新、微量化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。
【當代環(huán)境科學(xué)有機分析論文】相關(guān)文章：
草地環(huán)境科學(xué)發(fā)展分析的論文04-16
公民環(huán)境科學(xué)素質(zhì)內涵分析論文04-16
當代大學(xué)生科學(xué)財富觀(guān)定位分析論文11-16
環(huán)境科學(xué)與工程方向項目實(shí)踐分析論文11-16
當代高等院校環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革論文04-24