肖娜-化学发光法对药物及农药残留量检测的应用研究(西北大学硕士学位答辩PPT)20076

1、1化学发光法对药物及农药残留量化学发光法对药物及农药残留量检测的应用研究检测的应用研究答答 辩辩 人人 肖肖 娜娜 专专 业业 生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学 指导老师指导老师 陈陈 超超 教授教授 崔亚丽崔亚丽 教授教授 西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩2 答辩内容答辩内容 背景介绍 研究报告 1.鲁米诺-高碘酸钾化学发光体系测定盐酸肾上腺素 2.鲁米诺-高锰酸钾化学发光体系测定重酒石酸间羟胺 3.微型流动注射化学发光仪测定蔬菜中残留的有机磷农药 全文总结 致谢 西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩3背景介绍背景介绍西北大学硕士研究生论文答辩西北

2、大学硕士研究生论文答辩n 药物检测 药物纯度分析、药物成分分析 药物生产质量控制、药物代谢n 农药残留检测 食品安全的重要问题4背景介绍背景介绍西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩化学发光的原理化学发光的原理概念概念 将化学反应所产生的化学能转化为光能的反应过程，即反应体系中 某种物质（反应物、中间体或荧光物质）的分子吸收了反应所释放 的能量而由基态跃迁至激发态，然后再从激发态返回基态，同时将 能量以光辐射的形式释放出来，产生化学发光。 根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或发光总量来确定组分含 量的分析方法叫化学发光分析法。 分类分类 直接发光和间接发光 A+B C*+D,

3、C*C+hv E+F G*+H ， G*+I I*+J ， I* I +hv5鲁米诺化学发光体系鲁米诺化学发光体系西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩背景介绍背景介绍鲁米诺：鲁米诺：5-氨基氨基-2，3二氢二氢-1，4-二杂氮萘二酮即二杂氮萘二酮即3-氨基邻苯二甲酰肼氨基邻苯二甲酰肼 鲁米诺发光机理鲁米诺发光机理 特点：结构简单；易于合成；水溶性好-H-OH- H2O OH- H2O 直接氧化体系鲁米诺-高碘酸钾体系鲁米诺-高锰酸钾体系6西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩流动注射化学发光法流动注射化学发光法 流动注射的优点：流动注射的优点：1. 高效率 2.高

4、精度 3.设备简单背景介绍背景介绍化学发光的优点化学发光的优点： 1. 灵敏度高 2. 线性范围宽 流动注射化学发光法建立简单、快速、灵敏度高的测定药物含量及检测蔬菜中农药残留的方法。7西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩实验一实验一 鲁米诺鲁米诺- -高碘酸钾化学发光体系测定高碘酸钾化学发光体系测定 盐酸肾上腺素盐酸肾上腺素 盐酸肾上腺素简介实验原理及方法实验条件的优化工作曲线、精密度、检出限及干扰实验样品分析 8西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩盐酸肾上腺素简介盐酸肾上腺素盐酸肾上腺素: (R)-4-2-(甲基甲基)-1-羟基乙基羟基乙基-1，2-苯二酚盐

5、酸盐苯二酚盐酸盐 肾上腺素是哺乳动物和人类中枢神经中 重要的信息传递物质，能兴奋心脏，收缩血管，松弛支气管平滑肌。 临床上用于过敏性休克、心博骤停的急救，控制支气管哮喘的急性发作，与局部麻醉药合用用以延缓局部麻醉药的扩散及吸收，延长作用时间，并能减少中毒危险 OHOHCHCH2NHCH3HOHl9西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩实验原理及方法实验原理及方法实验原理：实验原理：高碘酸钾与碱性鲁米诺溶液可以产生微弱的化学发光信号， 该信号可以被盐酸肾上腺素增敏。 实验方法：实验方法： 1234P1 P2 V F W PMT R P1,P2：蠕动泵（peristaltic pum

6、p）；V：注射阀（injection valve）；W：废液（waste） F：流通池（flow cell）；PMT：光电倍增管（photomutiplier tube）；R：记录仪（recorder） 1：高碘酸钾 2：鲁米诺 3：样品液 4：水 10西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩实验条件的优化实验条件的优化高碘酸钾浓度的选择高碘酸钾浓度的选择鲁米诺浓度的选择鲁米诺浓度的选择结论：结论：高碘酸钾的最佳浓度为1.010-4 mol/L 结论：结论：鲁米诺的最佳浓度为1.010-5 mol/L 11西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩氢氧化钠浓度的选择氢氧化

7、钠浓度的选择 实验条件的优化实验条件的优化结论：结论：最佳氢氧化钠浓度为0.03 mol/L 结论：结论：最佳流速为2 mL/min 流速的选择流速的选择12西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线工作曲线 线性范围：1.010-8 3.010-6 g/mL 精密度精密度 RSD=1.3% (c=5.010-7 g/mL ，n=11)y = 1463.4x + 75.27R2 = 0.995701000200030004000500001234盐酸肾上腺素浓度/10-6g/mL相对发光强度13西北大学硕士研

8、究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线、精密度、检出限及干扰实验检出限检出限DL=1.510-9 g/mL 干扰实验干扰实验 500倍的K+、Cl- ； 100倍的NO3-、SO42-、CO32- ； 50倍的淀粉、葡萄糖 ；10倍的Ca2+、Mg2+ ； 0.1倍的Fe3+ 当允许误差在5%内，上述浓度的物质不起干扰作用 c= 510-7 g/mL 14西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩 样品分析样品分析样品编号 标示量 测定量 加入量 测定总量 回收率 RSD (mg/mL) (mg/mL) (mg/mL) (mg/mL) (%)

9、 (%) 1 1.00 1.07 1.00 2.13 103 1.6 2 1.00 1.15 2.00 3.09 98.1 2.0 3 1.00 1.19 3.00 4.15 99.0 1.115西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩实验二实验二 鲁米诺鲁米诺- -高锰酸钾化学发光体系测定高锰酸钾化学发光体系测定 重酒石酸间羟胺重酒石酸间羟胺 重酒石酸间羟胺简介实验原理及方法实验条件的优化工作曲线、精密度、检出限及干扰实验样品分析机理探讨16西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩重酒石酸间羟胺重酒石酸间羟胺简介简介重酒石酸间羟胺重酒石酸间羟胺: (-)-(1-氨乙基

10、氨乙基)-3-羟基苯甲醇重酒石酸盐羟基苯甲醇重酒石酸盐 一种肾上腺素受体激动剂，可直接作用于和受体，但主要作用于受体。它可被肾上腺素能神经末梢摄取，进入突触前膜附近囊泡，通过置换作用促使囊泡中去甲肾上腺素释放，间接地发挥拟交感作用。具有较强的收缩周围血管和中度增加心肌收缩力作用。 临床上用于防治低血压和作为心源性或感染性休克的辅助治疗，作用持久。 CH2NH2HHHOHO-OHOHOHOHHOHO17西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩实验原理及方法实验原理及方法实验原理：实验原理：高锰酸钾与碱性鲁米诺溶液可以产生微弱的化学发光信号， 该信号可以被重酒石酸间羟胺增敏。 实验方法

11、：实验方法：1234P1 P2 V F W PMT R P：蠕动泵（peristaltic pump）；V：注射阀（injection valve）；W：废液（waste）F：流通池（flow cell）；PMT：光电倍增管（photomutiplier tube）；R：记录仪（recorder）1：高锰酸钾 2：鲁米诺 3：样品液 4：水 18西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩 实验条件的优化实验条件的优化氢氧化钠浓度的选择氢氧化钠浓度的选择 结论：结论：最佳氢氧化钠浓度：0.03 mol/L 鲁米诺浓度的选择鲁米诺浓度的选择考察浓度：考察浓度： 5.010-6 4.010

12、-4 mol/L现象：现象：鲁米诺浓度的增大，化学发光信号 增大，基线也在增大 考虑指标：考虑指标：信噪比、基线稳定性及发光强度 结论：结论：鲁米诺最佳浓度为7.510-5 mol/L 19西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩实验条件的优化实验条件的优化流速的选择流速的选择高锰酸钾浓度的选择高锰酸钾浓度的选择 结论：结论：最佳高锰酸钾浓度为2.510-5 mol/L 结论：结论：最佳流速为2.5 mL/min 20西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩 工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线工作曲线线性范围：1.010-8 1

13、.010-5 g/mL 精密度精密度 RSD=2.5 % (c=1.010-7 g/mL，n=11)y = 328.38x + 18.264R2 = 0.997805001000150020002500300035004000024681012重酒石酸间羟胺浓度/10-6g/mL相对发光强度21西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线、精密度、检出限及干扰实验检出限检出限 DL=3.710-9 g/mL 干扰实验干扰实验 500倍的K+、Cl- ； 100倍的NO3-、SO42-、CO32- ； 50倍的淀粉、葡萄糖 ；10倍的Ca2+、M

14、g2+ ； 0.1倍的Fe3+ 当允许误差在5%内，上述浓度的物质不起干扰作用c= 110-7 g/mL 22西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩 样品分析样品分析样品编号 标示量 测定量 加入量 测定总量 回收率 RSD (mg/mL) (mg/mL) (mg/mL) (mg/mL) (%) 1 19.0 19.2 1.00 20.0 99.0 2.7 2 19.0 18.9 3.00 22.7 104 2.3 3 19.0 19.1 5.00 24.0 99.6 1.823机理探讨机理探讨西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩紫外可见吸收光谱紫外可见吸收光谱

15、高锰酸钾的颜色变化高锰酸钾的颜色变化：紫色 绿色 1. 高锰酸钾被鲁米诺还原 生成了锰酸钾 2. 鲁米诺被氧化为激发态的 3-氨基邻二甲酸根离子11,2,3,4: 摩尔比不同的高锰酸钾-鲁米诺混合溶液5: 高锰酸钾溶液结论结论1. E. H. White, O. Zafiriou, H. H. Kagi, et al. Chemilunimescence of luminol: the chemical reaction J. Journal of the American Chemical Society, 1964, 86 (5): 940-941. 24西北大学硕士研究生论文答辩西北大学

16、硕士研究生论文答辩机理探讨机理探讨 荧光光谱荧光光谱ab结论结论1. 3-氨基邻二甲酸根离子的 发射 光谱和a、b发射光谱一致22. 加入重酒石酸间羟胺前后反应的 发光体均为3-氨基邻二甲酸根离子 a:鲁米诺-高锰酸钾b:鲁米诺-高锰酸钾-重酒石酸间羟胺2. E.M.White, M. M. Bursey. Chemiluminescence of luminol and related hydrazides, the light emission Step J. Journal of American Chemistry Society, 1964, 86 (5): 941-942. 25西

17、北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩机理推测机理推测在碱性介质中，高锰酸钾被鲁米诺还原为锰酸钾，与此同时鲁米诺被高锰酸钾氧化为激发态的3-氨基邻二甲酸根离子(3- AP* )，当激发态的3-氨基邻二甲酸根离子回到基态时释放出光子。重酒石酸间羟胺的存在加速了高锰酸钾与鲁米诺间的反应，使化学发光信号大大增强。 高锰酸钾鲁米诺 3-氨基邻二甲酸根离子(3- AP* )+锰酸钾高锰酸钾鲁米诺重酒石酸间羟胺 3-AP*锰酸钾3- AP* 3- APhv (max425 nm)可能的机理：可能的机理：26西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩实验三实验三 微型流动注射化学发光仪

18、测定蔬菜中微型流动注射化学发光仪测定蔬菜中 残留的有机磷农药残留的有机磷农药 有机磷农药简介实验原理及方法实验条件的优化工作曲线、精密度、检出限及干扰实验样品分析27西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩有机磷农药简介有机磷农药简介有机磷农药有机磷农药有机磷农药是一类具有神经毒性的物质，通过抑制生物体内的胆碱酯酶的活性，导致神经传导介质乙酰胆碱代谢紊乱，产生迟发性神经毒性，引起运动失调、昏迷、呼吸中枢麻痹甚至死亡。 作为典型的酶毒剂，有机磷农药可以通过消化道摄入，也可以通过皮肤、粘膜、呼吸道吸收而引发中毒。 敌百虫 敌敌畏 氧乐果28西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论

19、文答辩实验原理：实验原理：过硫酸钾在紫外光的照射下将有机磷降解为无机磷,无机磷 在酸性条件下可以和钒酸盐、钼酸盐反应生成具有氧化性的 磷钼钒杂多酸，其可直接氧化鲁米诺产生化学发光信号 实验原理及方法实验原理及方法实验方法：实验方法： WP1234DV F PMT R1：样品+过硫酸钾 2：偏钒酸铵+钼酸铵+硫酸 3：水 4：鲁米诺D：降解箱 29西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩 实验条件的优化实验条件的优化钼酸铵浓度的选择钼酸铵浓度的选择 结论：结论：钼酸铵的最佳浓度为1.010-5 mol/L 偏钒酸铵的最佳浓度为5.010-5 g/mL 偏钒酸铵浓度的选择偏钒酸铵浓度的

20、选择30西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩 硫酸浓度的选择硫酸浓度的选择实验条件的优化实验条件的优化 结论：结论：硫酸的最佳浓度为0.03 mol/L 氢氧化钠的最佳浓度为0.05 mol/L 氢氧化钠浓度的选择氢氧化钠浓度的选择31西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩 实验条件的优化实验条件的优化鲁米诺浓度的选择鲁米诺浓度的选择结论结论：K2S2O8浓度为0.01 mol/L 降解时间的选择降解时间的选择结论结论：最佳降解时间为10min 结论结论：最佳鲁米诺浓度为510-4 mol/L 氧化剂浓度的选择氧化剂浓度的选择 32西北大学硕士研究生论文答辩西北大

21、学硕士研究生论文答辩工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线工作曲线精密度精密度线性范围：1.010-9 3.010-6 g/mL 浓度范围内分段呈线性关系 RSD=2.1% (c= 2.010-7 g/mL ，n=11)2.010-73.010-6 g/mL 范围内1.010-9 1.010-7 g/mL 范围内y = 211.89x + 67.595R2 = 0.999805010015020025030000.20.40.60.811.2磷浓度/10-7g/mL相对发光强度y = 5.9152x + 15.102R2 = 0.9951050100150

22、200250010203040磷浓度/10-7g/mL相对发光强度33西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩工作曲线、精密度、检出限及干扰实验工作曲线、精密度、检出限及干扰实验检出限检出限DL=1.010-10 g/mL干扰实验干扰实验不干扰物：1000倍的Cl-、 HCO3- 、NO3-、 SO42-、 CO32-，100倍的Ba2+、 Mg2+ 50倍的Cd2+ 、Ac- ， 5倍的Cr3+ 、Ni2+ 、Co2+ 干扰物： 100倍的Al3+，50倍的S032-，5倍的Cu2+ 、Fe3+ 干扰物去除：阴阳离子交换树脂 c= 110-7 g/mL 34西北大学硕士研究生论文

23、答辩西北大学硕士研究生论文答辩样品分析样品分析样品加入量(mg/kg)测定量(mg/kg)RSD (%)（n = 3)回收率( %)敌敌畏1.002.000.951.793.92.595.089.5氧乐果1.002.001.031.954.83.310397.5敌百虫1.002.000.932.271.25.593.0114结论：结论：当青菜中有机磷农药的添加浓度为1.00 mg/kg 和2.00 mg/kg时， 方法回收率在89.5%114% 。回收率测定回收率测定35西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩全文总结全文总结基于盐酸肾上腺素对鲁米诺与高碘酸钾在碱性介质中反应产生的化学发光 信号的增敏作用，建立了盐酸肾上腺素的流动注射化学发光分析测定方法。方法的线性范围为1.010-8 3.010-6 g/mL，DL为1.510-9 g/mL，RSD为1.3% (c= 510-7 g/mL, n=11 )。 基于重酒石酸间羟胺对鲁米诺-高锰酸钾在碱性介质中反应产生的化学发光信号有较强的增敏作用，建立了一种测定重酒石酸间羟胺的流动注射化学发光新方法。该法线性范围为1.010-8 1.010-5 g/mL，DL为3.710-9 g/mL ，RSD为1.3% (c= 110-7 g/mL, n=11 )。36西北大学硕士研究生论文答辩西北大学硕士研究生论文答辩全文总结