CN113295682A - 一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法 - Google Patents
一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113295682A CN113295682A CN202110559250.9A CN202110559250A CN113295682A CN 113295682 A CN113295682 A CN 113295682A CN 202110559250 A CN202110559250 A CN 202110559250A CN 113295682 A CN113295682 A CN 113295682A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- phenolic
- phenol
- different
- phenolic substances
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 108010031396 Catechol oxidase Proteins 0.000 title claims abstract description 16
- 102000030523 Catechol oxidase Human genes 0.000 title claims abstract description 16
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 title claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 14
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 111
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 claims abstract description 75
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 14
- -1 phenol compound Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 56
- 229960003742 phenol Drugs 0.000 claims description 33
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 24
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 16
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 16
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 16
- JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N Phloroglucinol Natural products CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCCC(=O)C1=C(O)C=C(O)C=C1O JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N phloroglucinol Chemical compound OC1=CC(O)=CC(O)=C1 QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229960001553 phloroglucinol Drugs 0.000 claims description 13
- WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 4-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1 WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 12
- 229960001755 resorcinol Drugs 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- HFZWRUODUSTPEG-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl HFZWRUODUSTPEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940090668 parachlorophenol Drugs 0.000 claims description 4
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 3
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000004198 disodium guanylate Substances 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 2
- NUKYPUAOHBNCPY-UHFFFAOYSA-N 4-aminopyridine Chemical compound NC1=CC=NC=C1 NUKYPUAOHBNCPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000007987 MES buffer Substances 0.000 claims 3
- 229960004979 fampridine Drugs 0.000 claims 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 238000010239 partial least squares discriminant analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明公开的属于酚类检测技术领域,具体为一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法,其包括:(1)阵列传感器的制备;(2)不同酚类污染物的判别分析;(3)同种酚类物质不同浓度的判别分析;(4)两种酚类物质混合后的判别分析;(5)实际样品中酚类物质的判别分析。该基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法,基于纳米酶体系构建阵列传感器,检测灵敏度高、可扩展性强,实现了不同酚类污染物的区分以及分析,特异性强、准确度高,并且,本发明将比色阵列与化学计量学算法相结合,利用特征波长构建传感器,使得传感器的建立更具理论依据。
Description
技术领域
本发明涉及酚类检测技术领域,具体为一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法。
背景技术
酚类化合物是工农业生产中的基本原料,具有较强毒性和不易降解性,且大多数酚类污染物在水中的溶解度较高,这增加了其在水体中的迁移能力,使其逐渐成为水体中的主要污染物之一,因此对于水中酚类污染物的检测具有至关重要的意义。目前,检测水中酚类物质的方法主要有色谱法、分光光度法、荧光分析法和电化学分析法等。但以上方法仪器设备庞大,检测成本高,耗时长,需要对样品进行萃取分离等复杂预处理过程,需要专业人员操作,需要大量的人力物力,检测时间长且仪器价格昂贵,需要专业技术人员维护,检测成本高,不适于现场检测,不能满足种类繁多的农产品检测需求。比色方法可以很好的填补其他方法样品前处理复杂、仪器昂贵以及操作复杂等不足,非常适合现场快速分析检测,且比色法兼具其他方法在检测过程中的准确性和灵敏性,已逐步成为当前的研究热点。
纳米酶,是兼具类酶催化活性和纳米特征的纳米材料,与天然酶相比,其克服了天然酶存在的诸多缺陷,具有高稳定性、低成本、易于大规模生产、可长期储存等优点。将纳米酶与比色传感器以及化学计量学算法相结合,构成阵列,不仅可以实现对酚类污染物的高灵敏性检测,还可以实现对具有相似结构的酚类污染物的快速区分,这为酚类污染物的检测提供了一个新思路。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
因此,本发明提供了一种低成本、灵敏度高的用于不同酚类污染物的检测方法,构建了基于纳米酶的阵列传感器检测体系,为不同种类酚类物质检测提供了新方法,传感器阵列是多维传感技术的一种,由多个传感单元组成,如同由多个功能组件构建的芯片一样,其中,单一传感单元对不同物质的响应程度会有所不同,而不同的传感单元对同一物质也会有不同程度的响应,因此通过不同传感单元对目标物响应产生的特征图谱以及相互之间的差异可实现对样品的特异性区分。
为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法,其包括:利用具有多酚氧化酶活性的纳米酶对不同酚类化合物的催化特性差异,结合特征波长选取和判别分析技术,进行酚类化合物的识别分析,具体步骤如下:
(1)阵列传感器的制备:以不同时间和不同时间下的特征光谱作为阵列传感器的各传感单元,制得具有多传感单元的传感器阵列;
(2)不同酚类污染物的判别分析:将酚类物质的水溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过酶标仪读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件,运行化学计量学算法进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图;
(3)同种酚类物质不同浓度的判别分析:配置四种不同浓度的苯酚溶液,加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图;
(4)两种酚类物质混合后的判别分析:将两种酚类物质同比例混合,混合后的溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图;
(5)实际样品中酚类物质的判别分析:将酚类物质的标品溶液加入到污水中得到实际样品的体系,溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图。
作为本发明所述的基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法的一种优选方案,其中:多酚氧化酶是由5'-鸟苷酸二钠溶液10mM、氯化铜溶液50mM、Tris-HCL缓冲液100mM,pH=8.5以及超纯水按照2:1:1:6的比例混合混合液用离心机在10,000rpm下离心5min合成的;产生的沉淀用超纯水洗3次。最终将沉淀均匀分散在超纯水中,得到合成好的纳米酶。
作为本发明所述的基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法的一种优选方案,其中:步骤(2)中所述酚类物质分别为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯酚、间苯三酚、对氯苯酚浓度为1mg/ml,2,4-二氯苯酚浓度为0.2mg/ml;步骤(3)所述苯酚在反应体系中的浓度分别为1、10、100、1000μg/mL;步骤(4)所述两种酚类物质同比例混合分别为苯酚+2,4-DP、间苯三酚+对氯苯/对苯二酚+间苯三酚、邻苯二酚+苯酚、对苯二酚+2,4-DP和间苯二酚+对氯苯酚。
作为本发明所述的基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法的一种优选方案,其中:步骤(2)中所述酚类物质分别为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯酚、间苯三酚、对氯苯酚浓度为1mg/ml,2,4-二氯苯酚浓度为0.2mg/ml;步骤(3)所述苯酚在反应体系中的浓度分别为1、10、100、1000μg/mL;步骤(4)所述两种酚类物质同比例混合分别为苯酚+2,4-DP、间苯三酚+对氯苯酚、对苯二酚+间苯三酚、邻苯二酚+苯酚、对苯二酚+2,4-DP和间苯二酚+对氯苯酚。
与现有技术相比:本发明基于纳米酶体系构建阵列传感器,检测灵敏度高、可扩展性强,实现了不同酚类污染物的区分以及分析,特异性强、准确度高,并且,本发明将比色阵列与化学计量学算法相结合,利用特征波长构建传感器,使得传感器的建立更具理论依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为遗传算法计算特征波长结果图,最终得到每个时间段下的排名前五的特征波点;
图2为本发明对相同浓度不同种类分类污染物与阵列传感器响应的偏最小二乘线性判别分析图谱;
图3为本发明不同浓度的苯酚与阵列传感器响应的偏最小二乘线性判别分析图谱;
图4为本发明对两种酚类物质同比例混合与阵列传感器响应的偏最小二乘线性判别分析图谱。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
一种基于纳米酶比色传感器的酚类污染物检测和区分方法,具体步骤如下:
(1)阵列传感器的制备:以核苷酸与铜配位结合纳米酶的漆酶性质构建比色阵列,各传感单元是由反应时间和最优波长组成。通过化学计量学算法——遗传算法计算得到反应体系在全波段的下最优反应波点5个,与反应时间构成波长×时间(5×3)的阵列传感器的各传感单元,从而制得具有多传感单元的传感器阵列。
(2)不同酚类污染物的判别分析:将酚类物质的水溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液(酶底物,产生比色信号)混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图。
(3)同种酚类物质不同浓度的判别分析:配置四种不同浓度的苯酚溶液,加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液(酶底物,产生比色信号)混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图。
(4)两种酚类物质混合后的判别分析:将两种酚类物质同比例混合,混合后的溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液(酶底物,产生比色信号)混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图。
(5)实际样品中酚类物质的判别分析:将酚类物质的标品溶液加入到污水中得到实际样品的体系,溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液(酶底物,产生比色信号)混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图。
步骤(1)中所述的纳米酶液由5'-鸟苷酸二钠溶液(10mM)、氯化铜溶液(50mM)、Tris-HCL缓冲液(100m M,pH=8.5)以及超纯水按照2:1:1:6的比例混合混合液用离心机在10,000rpm下离心5min。产生的沉淀用超纯水洗3次。最终将沉淀均匀分散在超纯水中,得到合成好的纳米酶(GMP-Cu)。
步骤(1)中所述的反应时间分别为30min、60min和120min,将三个时间下的吸光度值分别构成矩阵,利用MATLAB运行遗传算法,得到三个时间下的特征光谱数值,选择次数最多的五个光谱点构成阵列,其分别是30min:383、394、398、414、465nm;60min:360nm、366、390、495、498nm;120min:377、381、407、421、509nm。
步骤(2)所述酚类物质分别为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯酚、间苯三酚、对氯苯酚浓度为1mg/ml,2,4-二氯苯酚浓度为0.2mg/ml。
步骤(3)所述苯酚在反应体系中的浓度分别为1、10、100、1000μg/mL。
进一步地,步骤(4)所述两种酚类物质同比例混合分别为苯酚+2,4-DP,间苯三酚+对氯苯酚,对苯二酚+间苯三酚,邻苯二酚+苯酚,对苯二酚+2,4-DP间苯二酚+对氯苯酚。
在实施方案中,所述传感单元包括96孔板,所述的96孔板为全透明微孔板,但不限于此。
本发明的原理是:核苷酸与铜配位形成金属有机框架具有漆酶性质,可以氧化酚类物质,生成醌,加入显色剂后产生明显的颜色变化。基于以上性质,构建基于纳米酶的阵列传感器。
实施例1实现对多种酚类污染物的识别与区分
按照实施方式(1)制作反应体系,反应30min,60min,120min。
传感单元1:反应30min时特征光谱,分别为383、394、398、414、465nm。
传感单元2:反应60min时特征光谱,分别为360nm、366、390、495、498nm。
传感单元3:反应120min时特征光谱,分别为377、381、407、421、509nm。
将实施方式(1)中配置的反应体系取一定体积置入96孔板中,通过酶标仪读取所述用于检测酚类物质的阵列传感器的传感单元下的吸光度值,实验平行10次,得到的数据导入MATLAB软件进行偏最小二乘判别分析,得到不同酚类物质的主成分的得分图,不同种类的酚类物质可以被正确的识别和区分开来。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述,然而在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用,在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此,本发明并不局限于文中公开的特定实施方式,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (4)
1.一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法,其特征在于,利用具有多酚氧化酶活性的纳米酶对不同酚类化合物的催化特性差异,结合特征波长选取和判别分析技术,进行酚类化合物的识别分析,具体步骤如下:
(1)阵列传感器的制备:以不同时间和不同时间下的特征光谱作为阵列传感器的各传感单元,制得具有多传感单元的传感器阵列;
(2)不同酚类污染物的判别分析:将酚类物质的水溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过酶标仪读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件,运行化学计量学算法进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图;
(3)同种酚类物质不同浓度的判别分析:配置四种不同浓度的苯酚溶液,加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图;
(4)两种酚类物质混合后的判别分析:将两种酚类物质同比例混合,混合后的溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图;
(5)实际样品中酚类物质的判别分析:将酚类物质的标品溶液加入到污水中得到实际样品的体系,溶液加入步骤(1)所述的阵列传感器阵列中,并与其中的检测液混合,产生显色反应,通过仪器读取检测液的紫外吸收值,并将不同酚类物质在体系中的显色结果进行数字化处理,得到的数据导入Matlab软件进行判别分析,得到不同种类酚类物质判别结果的得分图。
2.根据权利要求1所述的一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法,其特征在于,多酚氧化酶是由5'-鸟苷酸二钠溶液10mM、氯化铜溶液50mM、Tris-HCL缓冲液100mM,pH=8.5以及超纯水按照2:1:1:6的比例混合混合液用离心机在10,000rpm下离心5min合成的;产生的沉淀用超纯水洗3次。最终将沉淀均匀分散在超纯水中,得到合成好的纳米酶。
3.根据权利要求1所述的一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法,其特征在于,阵列传感器的制备:将纳米酶溶液,MES缓冲液100mM,pH=7,4-氨基吡啶10mg/ml,超纯水以及酚类物质溶液构成体系;对于对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯酚、间苯三酚、对氯苯酚,在1ml的体系中各溶液添加量分别为纳米酶100μL、MES缓冲液100μL、4-氨基吡啶100μL、超纯水100μL和酚溶液100μL;对于2,4-二氯苯酚,在1ml的体系中各溶液添加量分别为纳米酶100μL、MES缓冲液100μL、4-氨基吡啶100μL、超纯水200μL和酚溶液500μL。
4.根据权利要求1所述的一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法,其特征在于,步骤(2)中所述酚类物质分别为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯酚、间苯三酚、对氯苯酚浓度为1mg/ml,2,4-二氯苯酚浓度为0.2mg/ml;步骤(3)所述苯酚在反应体系中的浓度分别为1、10、100、1000μg/mL;步骤(4)所述两种酚类物质同比例混合分别为苯酚+2,4-DP、间苯三酚+对氯苯酚、对苯二酚+间苯三酚、邻苯二酚+苯酚、对苯二酚+2,4-DP和间苯二酚+对氯苯酚。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110559250.9A CN113295682B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110559250.9A CN113295682B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113295682A true CN113295682A (zh) | 2021-08-24 |
CN113295682B CN113295682B (zh) | 2022-11-29 |
Family
ID=77323813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110559250.9A Active CN113295682B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113295682B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114755220A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-15 | 湖南大学 | 基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析酚类污染物的方法及其应用 |
CN115057540A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-16 | 吉林大学 | 一种基于具有漆酶活性的纳米酶UMP-Cu的酚类污水治理方法 |
CN115308196A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-08 | 安徽农业大学 | 一种红茶发酵过程中酚类物质的检测方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6339600A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-20 | Wako Pure Chem Ind Ltd | α−アミラ−ゼアイソザイムの分別測定法 |
JPH08247950A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-09-27 | Olympus Optical Co Ltd | 濃度分析方法 |
CN102459650A (zh) * | 2009-06-08 | 2012-05-16 | 韩国生命工学研究院 | 采用人工基因线路筛选及量化各种酶活性的方法 |
CN103712934A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-09 | 江西省农业科学院农产品质量安全与标准研究所 | 一种用于监测漆酶构象变化的免标记紫外吸收光谱法 |
CN105126916A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-09 | 许昌学院 | 一种磁性可回收的四硝基铜酞菁复合催化剂及在酚类污染物显色识别反应中的应用 |
CN106866762A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-20 | 北京化工大学 | 一种核苷酸基金属仿生漆酶 |
CN109781636A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-21 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种基于仿生技术的天然甘薯香原料的筛选方法及应用 |
CN110793929A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-14 | 吉林大学 | 一种基于多酶抑制的农药残留检测和区分方法 |
CN111185229A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-22 | 中国科学院化学研究所 | 一种基于二肽的仿生漆酶的制备方法及应用 |
CN111650136A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-09-11 | 山东省农业科学院作物研究所 | 一种小麦籽粒多酚氧化酶活性的检测方法及其应用 |
CN111965136A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-20 | 陕西科技大学 | 一种类过氧化物纳米酶β-FeOOH的制备方法及其在H2O2检测中的应用 |
WO2021057513A1 (zh) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 暨南大学 | 一种苯酚识别sers探针及其制备、应用和基于sers通用超灵敏免疫分析方法 |
-
2021
- 2021-05-21 CN CN202110559250.9A patent/CN113295682B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6339600A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-20 | Wako Pure Chem Ind Ltd | α−アミラ−ゼアイソザイムの分別測定法 |
JPH08247950A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-09-27 | Olympus Optical Co Ltd | 濃度分析方法 |
CN102459650A (zh) * | 2009-06-08 | 2012-05-16 | 韩国生命工学研究院 | 采用人工基因线路筛选及量化各种酶活性的方法 |
CN103712934A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-09 | 江西省农业科学院农产品质量安全与标准研究所 | 一种用于监测漆酶构象变化的免标记紫外吸收光谱法 |
CN105126916A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-09 | 许昌学院 | 一种磁性可回收的四硝基铜酞菁复合催化剂及在酚类污染物显色识别反应中的应用 |
CN106866762A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-20 | 北京化工大学 | 一种核苷酸基金属仿生漆酶 |
CN109781636A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-21 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种基于仿生技术的天然甘薯香原料的筛选方法及应用 |
WO2021057513A1 (zh) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 暨南大学 | 一种苯酚识别sers探针及其制备、应用和基于sers通用超灵敏免疫分析方法 |
CN110793929A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-14 | 吉林大学 | 一种基于多酶抑制的农药残留检测和区分方法 |
CN111185229A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-22 | 中国科学院化学研究所 | 一种基于二肽的仿生漆酶的制备方法及应用 |
CN111650136A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-09-11 | 山东省农业科学院作物研究所 | 一种小麦籽粒多酚氧化酶活性的检测方法及其应用 |
CN111965136A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-20 | 陕西科技大学 | 一种类过氧化物纳米酶β-FeOOH的制备方法及其在H2O2检测中的应用 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
王金亭: "《生物化学实验教程》", 31 July 2020 * |
陆婉珍: "《现代近红外光谱分析技术》", 30 April 2000 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114755220A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-15 | 湖南大学 | 基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析酚类污染物的方法及其应用 |
CN114755220B (zh) * | 2022-04-21 | 2024-05-10 | 湖南大学 | 基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析酚类污染物的方法及其应用 |
CN115057540A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-16 | 吉林大学 | 一种基于具有漆酶活性的纳米酶UMP-Cu的酚类污水治理方法 |
CN115057540B (zh) * | 2022-07-06 | 2023-09-15 | 吉林大学 | 一种基于具有漆酶活性的纳米酶UMP-Cu的酚类污水治理方法 |
CN115308196A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-08 | 安徽农业大学 | 一种红茶发酵过程中酚类物质的检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113295682B (zh) | 2022-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113295682B (zh) | 一种基于多酚氧化酶活性纳米酶的酚类化合物分析方法 | |
Li et al. | Comparative metagenomics of two distinct biological soil crusts in the Tengger Desert, China | |
Artz et al. | Substrate utilisation profiles of microbial communities in peat are depth dependent and correlate with whole soil FTIR profiles | |
Engel et al. | Impact of CO2 enrichment on organic matter dynamics during nutrient induced coastal phytoplankton blooms | |
CN101819148B (zh) | 三维荧光光谱法测定水中氯消毒副产物前体物 | |
CN107021953A (zh) | 一种香豆素荧光探针和制备方法及其在检测次氯酸根离子上的应用 | |
Alam et al. | Status and advances in technologies for phosphorus species detection and characterization in natural environment-A comprehensive review | |
Zhu et al. | Characterization of dissolved organic matter in Dongjianghu Lake by UV-visible absorption spectroscopy with multivariate analysis | |
CN112147272B (zh) | 一种使用高精度光热电位分析仪检测活性污泥cod的方法 | |
Cao et al. | Rapid quantification of intracellular polyhydroxyalkanoates via fluorescence techniques: A critical review | |
Button et al. | Community-level physiological profiling of microbial communities in constructed wetlands: effects of sample preparation | |
Lu et al. | Simultaneous detection of lead (II) and mercury (II) ions using nucleic acid aptamer molecular beacons | |
Zhang et al. | Evaluating the phytotoxicity of dissolved organic matter derived from black carbon | |
Mustaffa et al. | Extracellular carbonic anhydrase: Method development and its application to natural seawater | |
Alcaraz‐Rocha et al. | Ocean acidification affects pigment concentration and photoprotection of marine phytoplankton | |
CN106591424A (zh) | 一种应用羊角月牙藻测试采油废水生物毒性的方法 | |
CN111220610B (zh) | 一种基于铁醇盐纳米酶的As5+比色检测法 | |
CN110779914B (zh) | 基于血红蛋白与四碳或五碳二元酸复合物试剂盒制备方法 | |
Yang et al. | An efficient differential sensing strategy for phenolic pollutants based on a nanozyme with polyphenol oxidase activity | |
CN112760096B (zh) | 一种基于碲化镉量子点荧光猝灭阵列传感器的设计方法及应用 | |
CN110261340A (zh) | 一种快速可视化分析多种邻苯二甲酸酯类污染物总量的方法及传感器 | |
CN107561064A (zh) | G‑四联体dna酶在硫离子超微弱化学发光检测中的应用 | |
CN112094299B (zh) | 一种金属铱配合物及其制备方法和应用 | |
CN112557386B (zh) | 一种可催化石油中烷烃分子产长链脂肪酸的微生物的鉴定方法 | |
Liu et al. | Equipment-free determination of ascorbic acid based on the UV-induced oxidation of 3, 3′, 5, 5′-tetramethylbenzidine in a paper-based analysis device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |