基于静电吸附碳纳米管和壳聚糖固定
葡萄糖氧化酶的生物传感器
陈文静 屈建莹*
(河南大学化学化工学院,开封475004)
摘 要 以N afi on -聚中性红修饰电极为基底,自组装多壁碳纳米管和壳聚糖之后,再固定上葡萄糖氧化酶,
制成葡萄糖生物传感器。实验表明,本传感器在30e 的PBS(p H 7.0)中对葡萄糖的线性响应范围为5.0@
10-6~2.0@10-3m o l/L,线性相关系数为0.9948,检出限为1.0@10-6mo l/L ,达到95%稳态电流所用的时间
<10s 。本修饰电极具有良好的稳定性,于4e 环境保存30d 后峰电流值约为原来的84.3%,且具有较低的
工作电位,能有效地消除抗坏血酸等的干扰。
关键词 聚中性红,多壁碳纳米管,壳聚糖,葡萄糖氧化酶,生物传感器
2008-10-15收稿;2009-01-02接受
*E-m ai:l qu j y @h enu .edu .c n
1 引 言
近年来,基于静电吸附作用的生物分子固定化方法已逐渐用于各种生物传感器的制备[1~4]。以聚
电解质阴、阳离子的静电吸附作用以及与生物分子通过多层交替自组装所制作的各种生物敏化膜[5~7],
比传统的共价交联与包埋等固定化方法所构成的生物膜具有保持生物分子活性好、性能稳定和制作简便等优点。多壁碳纳米管(MWNTs)具有良好的生物相容性、独特的电学性能、明显的量子效应、大的比表面积、高稳定性以及强吸附特性。壳聚糖(C s)具有很好的吸附性、稳定性和良好的生物相容性,其丰富的氨基可被广泛用于生物分子的固定和修饰电极的制备。中性红(NR )作为一种吩嗪类染料,能在弱酸性溶液中于玻碳(GC)电极表面电氧化聚合成膜,该膜具有附着力好、紧密均匀、制备方法简单等特
点,对生物分子有较强的电催化作用,且工作电位低,可以消除一些电活性物质的干扰。利用MWNTs
[8]和Cs [9,10]固定葡萄糖氧化酶(GOD)制备葡萄糖传感器的研究已有报道,但多采用C s 包埋的方法固定酶,而利用MWNTs 和Cs 的静电吸附作用固定酶的方法还很少有报道。
本实验利用MW CNTs 的比表面积大和C s 生物兼容性好的特点,并利用聚中性红(P NR )与MWNT s 、MWNTs 与Cs 的静电相互作用将其固定在PNR /N afion /GC 电极表面进而吸附GOD,研制成一种新型葡萄糖生物传感器。与已报道的MWNTs 或Cs 修饰的葡萄糖氧化酶传感器相比,本传感器具有灵敏度高、线性范围宽、检出限低、稳定性好等特点。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
C H I650电化学工作站(美国C H I 公司);三电极系统:GC 电极(d =3mm )或化学修饰GC 电极为工作电极,Ag /AgC l(饱和KC l)电极为参比电极,铂丝电极为对电极;p H S-29A 型数字酸度计(上海大中分析仪器厂)。
MWNTs [11],使用前经过浓HNO 3回流处理,长度在微米级,直径10~50nm (德国马尔堡大学化学系材料科学中心);壳聚糖(C s ,脱乙酰度>92%,上海华硕精细化学品有限公司);Nafi o n(5%的乙醇溶液,Fluka 公司);中性红(NR,上海试剂厂);葡萄糖氧化酶(GOD,298U /m g ,S ig m a 公司);KH 2PO 4-K 2H PO 4缓冲溶液(PBS);葡萄糖溶液(使用前放置过夜),50%葡萄糖注射液(漯河市方汇药业有限公司)。其它试剂均为分析纯,实验用水均为二次蒸馏水。
第37卷
2009年5月 分析化学(FENX I HUAXU E) 研究简报Ch i nese Journa l o f A na l y tica l Che m i stry 第5期733~736
2.2 葡萄糖氧化酶电极的制备
将GC 电极依次用1.0、0.3和0.05L m 的A l 2O 3粉在抛光布上抛光至镜面之后,分别用无水乙醇、HNO 3(1B 1,V /V )和水各超声清洗3m i n 。吸取3.0L L 0.1%N afion -乙醇溶液滴加于GC 电极表面,自然晾干,制成Nafion /GC 修饰电极。其中Na fi o n 膜既可以增强NR 在电极上的聚合又可阻挡一些阴离子干扰物。然后在0.025m o l/L PBS(p H 5.5)+0.5m ol/L N a NO 3+0.1mm o l/L NR 溶液中于-1.0~
1.4V 电位下引发数圈,再于-0.8~0.8V 电位下聚合,制成PNR /N afi o n /GC 修饰电极,其膜的厚度可由聚合过程中的扫描圈数来控制。由循环伏安图(图1)可知,聚合时NR 有两对氧化还原峰,峰电流均随扫描圈数增加而增大,说明PNR 膜有良好的导电性。
3.0m g MWNTs 于10mL 无水乙醇中,超声分散得到0.3g /L 黑色悬浮液,经过处理的MWNT s 带有COOH ,荷负电。将上述带正电的PNR 修饰电极浸入MWNTs 悬浮液30m in ,
通过静电吸附得到 图1 中性红电聚合的循环伏安图
F i g.1 CV Curves fo r poly m er izati on of neu tra l red v =50mV /s .
MWNT /PNR /Na fi o n /GC 修饰电极。再将上述电极浸入
1.0%Cs 溶液中,静电吸附30m i n ,得到Cs /M WNT /
PNR /N afi o n /GC 修饰电极。将所得修饰电极浸入5.0
g /L GOD 溶液(p H 7.0的PBS)中,于4e 条件下静电
吸附30m i n 得到GOD /Cs /M WNT /PNR /Nafi o n /GC 修饰
电极,即制得GOD 生物传感器。
2.3 测试方法
采用三电极系统,以GC 或修饰GC 电极为工作电
极,铂丝电极为对电极,Ag /AgC l(饱和KC l)电极为参比电极,扫描速率为100mV /s ,在0.1m ol/L PBS 底液(pH
7.0)和2.0@10-3m o l/L 葡萄糖溶液中进行CV 测定。3 结果与讨论
3.1 修饰电极的电化学行为
图2中a 、b 、c 分别为空白GC 、GOD /PNR /Nafi o n /GC 、GOD /C s/M WNT /PNR /Nafi o n /GC 电极在葡萄糖溶液中的CV 图。在其它条件相同的情况下,3支电极在葡萄糖溶液中的C V 曲线明显不同。曲线c 的氧化还原峰电流比没有吸附MWNTs 和Cs 时大,这说明MWNTs 和Cs 的加入提高了酶电极的催化活性。
图3为葡萄糖传感器对葡萄糖的催化行为曲线。其中图3a 为没有葡萄糖的PBS 溶液(p H 7.0
), 图2 GC 电极(a)、GOD /PNR /N a fi on /GC 修饰电极(b)
和GOD /C s/MW NT /PNR /N afi on /GC 修饰电极(c)的循
环伏安图
F i g .2 CV curv es o f g lassy carbon(GC)(a),g lucose ox-i
dase(GOD )/po ly(neutra l red)(PNR )/N afion /G C(b)and
GOD /Cs /MW NT /PNR /N a fion /GC(c)e l ectrodes
葡萄糖(gl u cose)2.0mm ol/L ,0.1mo l/L PBS (p H 7.0);扫速
(scann i ng rate):100mV /s
。 图3 GOD 修饰电极在加入葡萄糖前后的循环伏安图F i g .3 CV cu rves o f biosensor i n the absence and presence of g lucose a :0.1m ol/L PBS (pH 7.0),w ithout gl u cose ;b :葡萄糖(gl u cose)2.0mm ol/L ,0.1mo l/L PBS (pH 7.0)。扫速(scan -
n i ng rate):100mV /s 。734 分析化学第37卷
图3b 为有葡萄糖的PBS 溶液(pH 7.0)。图3中出现两对氧化还原峰,分别标识为P 1和P 2峰。在P 1峰处曲线b 比曲线a 的氧化电流明显降低,还原电流明显升高,表明GOD 对葡萄糖存在显著的催化作用。
3.2 p H 和温度对传感器的影响
随着溶液p H 值的增大,阳极峰电位和阴极峰电位均向负移,可能是由于氧化还原反应中有H +
的参与。pH 值在5.6~7.0范围内电流值变化不大,且当pH =7.0时峰电流最大(图4),
考虑到葡萄糖氧 图4 温度与p H 对峰电流的影响F i g .4 E ffect of temperature and p H on senso r response i n presence of 2.0mmo l/L g lucose in 0.1mo l/L PBS (p H 7.0).v :100mV /s 1.pH 的影响(eff ect of the p H ); 2.温度的影响(eff ect of te m-
perature)。化酶的生理活性,选pH 7.0的PBS 为宜。
温度是影响酶催化反应的另一个重要因素。实
验表明(图4),在20~30e 范围内酶电极的催化电
流随温度的升高变化不大但稍有增加。当超过30
e 时响应值呈下降趋势,这可能是由于温度过高导
致部分酶失活,所以实验温度均选择为30e 。
3.3 峰电流和扫速的关系
研究了本传感器在10~250mV /s 范围内不同
扫速下的CV 曲线。结果显示,峰电流与扫速之间呈
现良好的线性关系,表明本电极过程受表面控制。
3.4 传感器的稳定性
在恒电位-0.4V 下,分别对2.0和1.0mm o l/L
葡萄糖进行i -t 曲线测定。实验表明,达到95%稳态
电流所用的时间少于10s 。本葡萄糖传感器在0.1m o l/L PBS(pH 7.0)中
连续循环扫描50圈,电流值几乎不变。且对5.0@10-4m ol/L 葡萄糖溶液平行测定5次,得到相对标准
偏差为4.8%。电极在4e 保存30d ,其催化电流值约为原来的84.3%。表明该葡萄糖传感器具有较好的连续稳定性和长期稳定性。
3.5 传感器的线性范围及其检出限
于上述最佳条件下,葡萄糖溶液的浓度在5.0@10-6~2.0@10-3m ol/L 之间与P 1氧化峰催化电流
呈良好的线性关系,线性方程为i p (L A )=1.2465+0.04864C,相关系数r =0.9948,检出限为1.0@10-6m o l/L 。
3.6 干扰物质的影响和样品分析
在实际血样中,干扰葡萄糖测定的物质主要有抗坏血酸和尿酸,因此考察了正常生理条件下
[12,13]两种物质对葡萄糖测定的干扰。当葡萄糖的浓度为5.0@10-5m o l/L 时,2.0@10-5m ol/L 抗坏血酸和
表1 GOD 生物传感器用于样品中葡萄糖的测定T ab le 1 D etection o f glucose i n the sa mp les w i th GOD b i osen -so r 加入量Added(mm ol/L)实测量Found (mm ol/L )回收率Recovery (%)1.0001.061106.11.0301.058102.71.0601.00494.71.3001.25496.5 2.0@10-5m o l/L 尿酸的存在对响应电流基本没
有影响。这是因为在生理p H 值下,尿酸、抗坏
血酸为阴离子,被N afion 阳离子交换膜挡在传
感器外,且所采用的电子媒介体的氧化电位低,
亦可消除这些活性物质的干扰。
用标准加入法对样品(葡萄糖注射液)进行
分析。结果列于表1,其回收率在94.7%~
10611%之间。
R eferences
1 Constan tine C A,M e llo S V,Dupont A,Cao X H,Santos D J ,O liveira O N J ,Str i x i no F T,Pe re ira E C ,Cheng T C ,D e frank J J ,L eb lance R M.J.Am.Che m.Soc .,2003,125:1805~1809
2 F orzan i E S ,Solis V M,Ca l vo E.A nal .Che m.,2000,72(21):5300~5307735第5期陈文静等:基于静电吸附碳纳米管和壳聚糖固定葡萄糖氧化酶的生物传感器
736分析化学第37卷
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G l ucose Ox i dase B iosensor B ased on Carbon N anotubes
and Chitosan Through E lectrostatic Adsorption
CHEN W en-J i ng,QU Jian-Y i ng*
(College of Che m istry and Che m ical Eng ineering,H enan University,K ai f eng475004)
Abst ract A novel g l u cose biosensor w as fabr i c ated by m eans o f se l-f asse m bled techn i q ue to i m m ob ilize glucose ox i d ase(GOD).N eutralR ed w as electorpo l y m erized on g l a ssy car bon e lectrode(GCE)m od ified w ith N afion to for m a positively charged surface,then m u lt-i w a lled carbon nanotubes(MWNTs)and chitosan(C s) w as linked by electrostatic adso r pti o n step by step,fi n ally GOD w as electrostaticly absor bed in Cs fil m to pre-pare a glucose b i o sensor.The experi m ents sho w ed a li n ear range to concentration of g lucose w as5.0@10-6-2.0@10-3m o l/L w ith a detection li m it of1.0@10-6m ol/L i n PBS(p H7.0)at30e,and response ti m e w as less than10s.The b iosensor reta i n ed84.3%of its or i g i n al peak current after thirty days.M oreover,the biosensor exh i b ited good reproduc i b ility,h i g h selectivity and ant-i i n terference ab ility to asco r b ic acid,etc.
K eywords N afion-po ly(neutra l red),m ult-i w alled car bon nanotubes,chitosan,glucose ox i d ase b i o senso r
(Recei ved15Oct ober2008;accep t ed2January2009)
5中国科学院稀土研究五十年6
该书总结了中国科学院五十年稀土研究的历程和对国家稀土资源的研究与应用的重大作用。书中汇集了中国科学院围绕稀土地质、冶炼、分离、分析等方面所开展的大量卓有成效的工作,展示在稀土金属与合金、激光、发光、磁性等稀土功能材料方面取得的具有重大影响的成果,也体现中国科学院对稀土研究的布局和指导。该书一至十三章分述中国科学院在各学科领域稀土研究的成就,第十四章收集了数篇具有史料价值的文献,最后按年份将一些重要事件汇编在一起。
该书既反映了稀土研究的历史事实,又具有重要学术价值。可供从事地质、化学、物理、生物、冶金、材料等学科科研技术人员及大专院校相关专业师生参考。该书由中国科学院长春应用化学研究所倪嘉缵洪广言编著,科学出版社出版,定价66.00元。
基于ZnO/Nafion有机-无机复合膜固定双酶的葡萄糖传 感器研究 基于酶促反应的的葡萄糖传感器其最基本的原理是：利用固定化葡萄糖氧化酶膜作识别器件，将感受的葡萄糖量转换成可用输出信号。葡萄糖传感器基本由酶膜和Clark氧电极或过氧化氢电极组成。在葡萄糖氧化酶的催化作用下,葡萄糖发生氧化反应消耗氧气，生成葡萄糖酸内酯和过氧化氢。葡萄糖氧化酶被半透膜通过物理吸附的方法固定在靠近铂电极的表面，其活性依赖于其周围的氧浓度。葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应，生成两个电子和两个质子。被氧及电子质子包围的还原态葡萄糖氧化酶经过反应后，生成过氧化氢及氧化态葡萄糖氧化酶，葡萄糖氧化酶回到最初的状态并可与更多的葡萄糖反应。葡萄糖浓度越高，消耗的氧越多，生成的过氧化氢越多。葡萄糖浓度越少，则相反。因此，氧的消耗及过氧化氢的生成都可以被铂电极所检测，并可以作为测量葡萄糖测定的方法。 但是作为检测物的过氧化氢的氧化需要在较高的电位下进行，而高电位条件下的许多电活性物质都会被氧化而干扰，影响传感器的选择性。为了解决这个问题，就需要降低传感器的操作电位。有两种办法可以解决这个问题：1、制备介体酶传感器，2、用过氧化物酶和氧化酶结合制成双电极。
HRP制成的过氧化物酶电极在测定过氧化氢时具有较高的灵敏度和选择性，并且操作电位通常比较低，在这样的电位下可以避免一些电活性物质的干扰。 另外纳米颗粒固定化酶在解决这一问题上也比较有效。纳米粒子具有特殊的壳层结构。这种结构使纳米颗粒具有特殊的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应以及由此产生的许多光学和电学性质。纳米粒子具有高比表面积、高活性、强吸附力及高催化效率等优异特性，可增加酶的吸附量和稳定性，同时还能提高酶的催化活性，使酶的电极响应灵敏度得到提高。 将纳米材料掺杂到传感器敏感膜内，可以提供生物材料适应的微环境，达到维持生物组分活性和改进生物传感器性能的目的。例如将ZnO分散在Nafion中构成的葡萄糖电极就利用了ZnO的比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、吸附能力强等性能和Nafion的成膜、抗干扰能力，制成了响应快速、灵敏度高的葡萄糖传感器。由于同时固定了过氧化物酶和葡萄糖氧化酶，该传感器能够实现在较低电位下检测葡萄糖，提高选择性。 固定双酶的葡萄糖传感器的研究方向主要是：1、寻找 更便宜的用于生物传感器的纳米粒子。比如一开始的Au 、Ag 或者它们的复合粒子以及碳纳米管等。它们虽然可提高 灵敏度, 但价格昂贵, 不适合将来大规模工业化生产的目标。
“环境化学”结课论文 (2015－-２016学年度第二学期) 水环境中抗生素得吸附处理研究进展 院系名称化学与生命科学学院 专业环境科学与工程 学生姓名杨明月周亮 学号 2 ２ 指导老师杨绍贵 摘要 近年来,抗生素被大量应用在临床及畜禽与水产养殖,用于疾病得预防治疗及有机体得生长促进。但抗生素机体吸收差,水溶性强,常以活性形式(母体或代谢产物)随人与畜禽排泄、水产养殖及制药废水排放持续进入环境,最终残留于土壤与水体。抗生素在环境中得持久性残留与蓄积可导致微生物菌群耐药等诸多生态毒性,严重影响人类健康与生态平衡、 目前,在国内外各类水体中经常能检出ng/Ｌ-－?g/Ｌ污染级别得抗生素残留。抗生素由于其特殊得抑菌或灭菌性能,可生化性极差,传统得水与废水处理技术一般无法对其有效去除。为控制其污染,有效得抗生素去除方法日益受到国内外广泛关注。 目前关于水中抗生素去除方法得研究主要集中在高级氧化法、吸附法、膜分离技术及组合工艺等。其中基于自由基氧化得高级氧化技术得到广泛关注,工艺一般选用03、Ｈ20２,结合光照,或组合金属及半导体光催化剂来实现,但该方法不仅成本高,条件苛刻,且在降解抗生素得过程中很难实现矿化,降解产生得中间代谢物常表现出比母体抗生素更强得生态毒性,应用受到限制。而吸附法,作为一种非破坏手段,常表现出低成本、易操作、污染物脱除率高且无高毒性代谢物风险等优点,成为环境污染物治理技术中最具应用前景得方法之一,而如何设计开发低成本高性能得吸附剂成为吸附处理水环境中抗生素类污染物得关键、 开展新型高效经济吸附剂得研究,将对环境保护与人类得可持续发展具有非常重要得现实意义。
现代抗生素工业生产过程如下： 菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取及精制→成品包装 一、菌种 从来源于自然界土壤等，获得能产生抗生素的微生物，经过分离、选育和纯化后即称为菌种。菌种可用冷冻干燥法制备后，以超低温，即在液氮冰箱(-190℃~-196℃)内保存。所谓冷冻干燥是用脱脂牛奶或葡萄糖液等和孢子混在一起，经真空冷冻、升华干燥后，在真空下保存。如条件不足时，则沿用砂土管在0℃冰箱内保存的老方法，但如需长期保存时不宜用此法。一般生产用菌株经多次移植往往会发生变异而退化，故必须经常进行菌种选育和纯化以提高其生产能力。 二、孢子制备 生产用的菌株须经纯化和生产能力的检验，若符合规定，才能用来制备种子。制备孢子时，将保藏的处于休眠状态的孢子，通过严格的无菌手续，将其接种到经灭菌过的固体斜面培养基上，在一定温度下培养5-7日或7日以上，这样培养出来的孢子数量还是有限的。为获得更多数量的孢子以供生产需要，必要时可进一步用扁瓶在固体培养基(如小米、大米、玉米粒或麸皮)上扩大培养。 三、种子制备 其目的是使孢子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝，并接种到发酵罐中，种子制备可用摇瓶培养后再接入种子罐进逐级扩大培养。或直接将孢子接入种子罐后逐级放大培养。种子扩大培养级数的多少，决定于菌种的性质、生产规模的大小和生产工艺的特点。扩大培养级数通常为二级。摇瓶培养是在锥形瓶内装入一定数量的液体培养基，灭菌后以无菌操作接入孢子，放在摇床上恒温培养。在种子罐中培养时，在接种前有关设备和培养基都必须经过灭菌。接种材料为孢子悬浮液或来自摇瓶的菌丝，以微孔差压法或打开接种口在火焰保护下按种。接种量视需要而定。如用菌丝，接种量一般相当于0.1%—2%(接种量的%，系对种子罐内的培养基而言，下同) 。从一级种子罐接入 二级种子罐接种量一般为5%—20%，培养温度一般在25—30℃。如菌种系细菌，则在32—37℃培养。在罐内培养过程中，需要搅拌和通入无菌空气。控制
葡萄糖氧化酶及其应用 【摘要】:葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶,对人体无毒、副作用，广泛应用于食品、医药、饲料等行业中，起到了去除葡萄糖、脱氧、杀菌等作用。该文从葡萄糖氧化酶的性质、生产和应用等方面对其进行了简单介绍。 【关键词】：葡萄糖氧化酶性质生产应用 The glucose oxidase and its application Abstract: Glucose oxidase (GOD) is an aerobic dehydrogenase. It has no side effects and non-toxicity on human. GOX，which has played an important role on removing glucose，de-oxidization and sterilization，is widely applicated in food, medicine, feed stuff and other fields. This paper reviews the property, production and application of Glucose oxidase. Key Words: Glucose oxidase property production application 葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase EC 1.1.3.4.）全称为β-D-吡喃型葡萄糖需氧脱氢酶，简称GOD，它能在有氧的条件下专一性将β-D-葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢。早在1904年，人们就发现了葡萄糖氧化酶，但当时对其商业价值认识的不足，并未引起人们的重视。直到1928年，Muller首先从黑曲霉的无细胞提取液中发现葡萄糖氧化酶，并进一步通过试
—．３６６—． ．综述．ｄｏｉ：１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１００９－７０９０．２００９．０７．０２５葡萄糖氧化酶传感器中酶的固定与 电子转移研究进展 潘晓东１．刘枫２ 摘要：回顾了葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）传感器研究的新进展。介绍了ＧＯＤ的固定（包括物理吸附、化学偶联、使用载体等方法的研究进展）、电子的转移（使用碳纳米管、纳米颗粒等方法的研究进展），并对ＧＯＤ传感器的发展前景进行了预测。 关键词：葡萄糖氧化酶；酶传感器；酶的固定；电子的转移；碳纳米颗粒；碳纳米管 中图分类号：Ｑ８１４．２；Ｒ３１８文献标识码：Ａ文章编号：１００９—７０９０（２００９）０４—０３６６—０４ ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎｅｎｚｙｍｅｆｉｘｉｎｇａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｇｌｕｃｏｓｅｏｘｉｄａｓｅｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓＰＡＮＸｉａｏ－ｄｏｎｇ１，ＬＩＵＦｅｎ９２（Ｊ．Ｔｈｅｌｌ７ｔｈＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＰＬＡ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１３，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＣｏｌｌｅｇｅｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１３，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） 中国糖尿病（ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ．ＤＭ）的患病率为３．２１％。连续血糖测量对ＤＭ患者的治疗非常重要．可以有效控制胰岛素的用量和提前预报低血糖的发生．而在连续血糖测量系统中酶传感器是至关重要的。也是目前尚未解决的难题．现有的酶传感器的研究成果，还没有能应用到临床Ｉ－１。其中。葡萄糖氧化酶（ｇｌｕｃｏｓｅｏｘｉｄａｓｅ，ＧＯＤ）法测定血糖浓度的准确度、精密度已被公认是较好的．以这种方法为原理制成的血糖仪用血量少．检测速度快。尤其是ＤＭ患者可随身携带、自我检测血糖浓度．是我国卫生部推荐的血糖测定的常规方法。目前国内外相关报道中．基于ＧＯＤ测定葡萄糖浓度的方式主要有以下２种．光电式血糖测试法：将血样标本滴在含有ＧＯＤ试剂的试纸条上．用仪器测量试纸条的反射光．来计算血样中的血糖含量。另一种则是基于电极修饰的ＧＯＤ传感器。将ＧＯＤ及载体固定到电极上制成ＧＯＤ传感器．技术难点是如何较好同定生物活性物质，减少流失和失活１２ｌ。同时要具有较高的选择性．排除试样中其他物质对测定的干扰。它的ＧＯＤ传感器反应方程式如下： ①基质反应 Ｇｌｕｃｏｓｅ＋ＧＯＤ（ＦＡＤｌ—｝ＧｌｕｅｏｎｉｃＡｃｉｄ＋ＧＯＤ（ＦＡＤＨ２） 作者单位：１．解放军第１１７医院．浙汀杭州３１００１３：２．浙江大学生物医学工程与仪器科学学院，浙汀杭州３１００１３ 收稿日期：２００８—０５—１３；修回日期：２００８—０８一１８ 作者简介：潘晓东（１９７８一）。男，浙江杭州市人。本科，工程师，主要从事医学传感器的研究设计． 审校者：常津（天津大学材料学院纳米生物技术研究所．天津３０００７２） ②酶之氧化还原中心被氧再氧化 ＧＯＤ（ＦＡＤＨ２）＋Ｍｅｄｉａｔｏｒ（ｏｘ）－－－｝ＧＯＤ（ＦＡＤ）＋Ｍｅ－ｄｉａｔｏｒ（ｒｅｄ） ③适当的环境下 Ｍｅｄｉａｔｏｒ（ｒｅｄ）＿Ｍｅｄｉａｔｏｒ（ｏｘ）＋２ｅ一 酶是ＧＯＤ传感器的核心部分．然而它们一般都溶于水。其本身也不稳定．需要固定在各种载体上，才可延长生物活性物质的活性。固定化技术的运用很大程度上决定着传感器的性能，包括选择性、灵敏度、稳定性、检测范围与使朋寿命等。随着研究的不断深入，ＧＯＤ传感器的研究取得了很大的进步．主要表现在提高同定氧化酶活力的技术、电子的转移和各种高新技术在酶传感器中的应用等方面１２ｌ。下面拟对这些方面的新进展进行综述。 １葡萄糖氧化酶的固定 经典的同定化ＧＯＤ方法主要有物理吸附、化学偶联、交联、凝胶包埋和微胶囊法等。ＧＯＤ在固定化过程中活力降低的因素主要有：①固定过程中的化学损伤；②ＧＯＤ分子不适合的空间取向使得与底物发生邻近定向效应受阻．催化作用减弱［２１。因此，ＧＯＤ或蛋白质分子空间沉积的方向控制是制备高质量固定化ＧＯＤ、ＧＯＤ标试剂和生物器件的前提。同定化ＧＯＤ空间取向方法主要有共价键法、氨基酸置换法、抗体偶联法、生物素一亲和素亲和法和疏水定向固定法等１３１。１．１物理吸附 物理吸附是被吸附的流体分子与同体表面分子 万方数据
天然水体中颗粒物对抗生素的吸附 1 引言 天然水体环境中最基本的颗粒物体系是以粘土矿物微粒为骨架，通过聚集作用形成的土壤团粒.微粒由于具有较大的比表面积，因而能够吸附金属水合氧化物并与水中存在的一些有机高分子通过架桥作用发生团聚.这种聚集体还可以吸附结合水中的重金属和离子、化学品等微污染物. 自1929年青霉素问世以来，抗生素在全世界范围内得到了广泛使用.美国在一项针对139条河流的水质状况的研究表明，在河水中检测出95种有机物，其中，31种常用抗生素中氟喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类的最大值浓度能够达到1.9 μg · L-1.在德国Baden-Wuttemberg 地区 108个地下水样品中，共检测出 60种药物，有 8 种药物在至少3个样品中被检出，其浓度最高可达 1100 ng · L-1，检出率最高达 20%.我国在香港维多利亚港与珠江中检测多种抗生素，含量分别在70~489 ng · L-1与13~69 ng · L-1之间. 环境中抗生素药物的长期存在，可能导致环境微生物群落结构发生改变，甚至可能破坏生态系统原有正常的新陈代谢模式，导致水体或土壤性质发生变化.磺胺类抗生素及氟喹诺酮类抗生素对水体中的绿藻有负面影响，而且可能经由植物吸收等途径进入食物链，对人体健康构成潜在的威胁.青霉素、磺胺类药物等易使人产生过敏和变态反应. 当前，关于抗生素的吸附研究主要集中在土壤和底泥等对抗生素的吸附方面.研究了26个土壤的理化性质对土壤吸附抗生素的影响.利用超声波提取的方法测定了底泥中的14种抗生素，得出养殖场附近的河流底泥中抗生素如土霉素含量能够达到9287.5 μg · kg-1.等检测了海河底泥中的12种抗生素的含量，其中，磺胺泰哒嗪的含量高达481.85 ng · g-1. 水体中抗生素种类繁多，它们在水处理工艺中的去除效果相差很大，可能是受到抗生素分子特性和物化性质的影响.目前，很少有人从分子角度对这些抗生素的去除、抗生素的物理化学性质及饮用水工艺进行结合分析.研究抗生素从进入自然水体到处于平衡状态的过程中，各种抗生素的固、液相分配问题，对饮用水或者污水中的抗生素去除方法研究具有指导意义.因此，本文分析了水体中颗粒物对7种典型抗生素的吸附特征，通过环境扫描电镜测定颗粒物的表面结构及元素组成，并采用高效液相色谱与质谱串联(HPLC-MS/MS)的检测方法对抗生素进行测定. 2 材料与方法 2.1 仪器与材料 超高效液相色谱-三重串联四级杆质谱联用仪(美国Agilent公司)，VAC ELUT SPS 24固相萃取仪(美国Agilent公司)，恒温振荡器(美国CRYSTAL)，SB 25-12DTDN超声波清洗仪(宁波新芝生物科技股份有限公司)，N-EVAP氮吹仪(美国Organomation)，OASIS HLB固相萃取柱(6 cc/500 mg，美国Waters)，SAX阴离子交换小柱(3 cc/200 mg，美国Agilent)，ZORBAX Eclipse C18柱(3.5 μm，2.1 mm×100 mm，美国Agilent)，滤膜(聚四氟乙烯，0.22 μm、0.45 μm，47 mm，美国Pall;玻璃纤维，0.7 μm，47 mm，美国Whatman).
抗生素在环境中降解的研究进展 时间：2009-04-23来源：互联网作者：康大夫点击： 923 网友评 论分享到微博 抗生素是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一。欧洲1999年抗生素的使用量为1 328吨，其中35％用于动物；美国2000年抗生素的用量约为16200吨，约70％用于畜牧水产养殖业；全球抗生素年均使用总量约为100000吨～200000吨。我国每年也有成千上万吨的抗生素类药物被用于畜禽养殖业和人的医疗中。多数抗生素类药物在人和动物机体内都不能够被完全代谢，以原形和活性代谢产物的形式通过粪便排到体外。排出体外后的抗生素代谢物仍然具有生物活性，而且能够在环境中进一步形成母体。近年来的资料表明，抗生素在我国许多地区的污染相当严重。在长江三角洲地区，城市生活污水、畜禽养殖场废水和水产养殖废水都是水环境潜在的抗生素污染源。3种典型废水中，养猪场废水检出抗生素的种类最多，浓度也最高；磺胺类检出频率最高，尤其是磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲氧嘧啶。叶计朋等在珠江三角洲水体中发现，珠江广州河段(枯季)和深圳河抗生素药物污染严重，最高含最达1 340 ng／L，河水中大部分抗生素含量明显高于美国、欧洲等发达国家河流中药物含量，红霉素(脱水)、磺胺甲恶唑等与国外污水中含量水平相当甚至更高。在重庆，多种水体中普遍存在痕量水平的抗生素。其中以污水处理厂进水检出的抗生素种类最多，畜牧养殖场下游地表水的氯四环素检出最高浓度。 1、抗生素在环境中的吸附和迁移 抗生素一旦释放进入环境后分布到土壤、水和空气中，便会在土壤、水和沉积物中重新分配，常常会经过吸附、水解、光降解和微生物降解(有氧和无氧降解)等一系列生物转化过程，它反映了抗生素与水体有机质或土壤、沉积物相互作用，并可预测抗生素对环境影响的大小。一般易被土壤或沉积物吸附的抗生素，在环境中较稳定，易在土壤或沉积物中蓄积，但污染水体的风险较小。 1．1 抗生素被土壤的吸附作用 吸附是抗生素在土壤环境中迁移和转化的重要过程，其很大程度上取决于抗生素和土壤的特性。土壤矿物和有机质组分可能是抗生素药物的主要吸附位
混合型饲料添加剂葡萄糖氧化酶（Ⅰ） 生产许可证号：豫饲添（2015）H10020 企业标准代号：Q/HMY 017—2016 批准文号： 原料组成 葡萄糖氧化酶、甘露寡糖、蒙脱石等。 成分分析保证值 项目指标 酶活力，U/kg ≥3000.0 水分，% ≤10.0 铅（以Pb计），mg/kg ≤30.00 总砷，mg/kg ≤10.00 黄曲霉毒素B1，μg/kg≤10.00 使用说明 1．适用动物：各日龄段的家禽和猪。 2．用法用量：每1kg饲料添加本品1--3g，也可根据具体情况酌情使用。 3．注意事项：在饲料中添加应确保混合均匀；避免阳光暴晒。 贮存条件与方法 本品应在常温、避光、通风干燥处保存。 净含量： 保质期：完整包装和要求贮运条件下，保质期18个月。 生产日期： 生产批号：
Additive of Mixed Feed: Glucose oxidase (I) Production licenses: 豫饲添（2015）H10020 Enterprise standard code: Q/HMY 017—2016 Ingredients Glucose oxidase, mannooligosaccharides, montmorillonite and so on. Guarantee Value of the Composition Items Indicators Enzyme activity，U/kg ≥3000.0 Water，% ≤10.0 Lead ( calculated by Pb)，mg/kg ≤30.00 Total arsenic，mg/kg ≤10.00 Aflatoxin B1，μg/kg≤10.00 Instructions for use 1. Applicable animals: poultry and pigs of all ages. 2. Dosage: mix 1~3g of the additive in 1kg of feed, it may also be used according to specific circumstances. 3. Note: ensure being mixed well when added to the feed; avoid exposure to sun Storage conditions and methods Preserve in a ventilated and dry place at room temperature, protected from light. Expiry date:18 months under the condition of complete packing and required storage and transportation.
定义 1抗生素：生物所产生的能够在低微浓度下有选择地影响它种生物机能的有机物。 2效价单位：每ml或每mg样品中所含某种抗生素有效成分的多少 3抗菌谱：把某种抗生素所能抑制或杀灭病原体的范围和剂量称为该种抗生素的抗菌谱。 广谱抗生素：既抗G+菌，又抗G-菌 4二重感染：指长期应用广谱抗菌药后，体内正常菌群因受到不同抑制作用而发生生态失调，未受到抑制的细菌或外来的耐药菌乘机大量繁殖而致病。通常以金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌和白色念球菌为多见，临床表现为消化道感染、肺炎、尿路感染或败血症。 5培养基：人工按一定比例配制的供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物的营养物质 6选育:菌种经过诱变因素处理，然后用随机方法或理性的方法进行筛选，获得目的菌种 7前突变：诱变剂所造成的DNA分子的某一位置的结构改变称之前突变可以通过影响DNA复制而成为真正的突变，也可以经过修复重新回到原有的结构，即不发生突变 8表型迟延：突变基因的出现并不等于突变表型的出现，表型的改变落后于基因型改变的现象 9抗生素合成的前体：在抗生素生物合成中，菌体用来构成抗生素分子而本身结构又没有显著改变的物质，如苯乙酸是青霉素用来构成青霉素G分子中的苯乙酰基，而苯乙酸的结构无显著变化。 10原生质体融合：用脱壁酶将微生物细胞壁除去，制成原生质体，再用聚乙二醇(PEG)促进原生质体发生融合，从而获得融合子，它保持原细胞的一切活性 11表型迟延：突变基因的出现并不等于突变表型的出现，表型的改变落后于基因型改变的现象 12理性化筛选 根据已知的或可能的生物途径、代谢调控机制和产物分子结构来设计筛选方法，以打破微生物原有的代谢调控机制，获得能大量形成产物的高产突变株。比如，已得到去代谢物调节突变株、抗生素酶缺失突变株、形态突变株、耐前体及结构类似物突变株、膜渗透性突变株等 13热阻：微生物在一定条件下（温度、加热方式）下的致死时间 14相对热阻：相同条件下两种微生物热阻的比值 15初级代谢:能使营养物质转变成机体的结构物质和对机体具有生理活性的物质,或是为机体生长提供能量的一类代谢 16次级代谢:存在于某些生物中,并在一定的生长期内出现的一种代谢类型 17溶媒萃取法提取抗生素用一种溶媒将溶质自另一种溶媒中提取出 18离子交换法：利用离子交换树脂将抗生素吸附在树脂上,然后在适宜的条件下将抗生素洗脱下来，达到浓缩纯化的目的 19吸附法提取抗生素在一定条件下，利用抗生素与吸附剂之间的分子引力将抗生素吸附于其上，然后改变条件（如pH值），以适当的洗脱剂将抗生素从吸附剂上解吸下来，达到浓缩和提纯的目的 20大孔网状聚合物吸附剂 定义：一类不含离子交换基团的交联聚合物,具有网状结构和很高的比表面积,依选用的骨架材料不同有非极性、中等极性与极性之分，又名大网格吸附剂。 21补料分批发酵（Fed-batch culture，FBC）：在分批培养过程中，间隙或连续地补加新鲜培养基的培养方法 抗生素发展的黄金时代60年代；1929年，Fleming 发现青霉素，1940年，Chain 和Florey提取纯化了1943，Waksman发现链霉素；酶抑制剂概念的提出：梅泽滨夫(Umezawa)微生物有机体内酶及其抑制剂是共存的 酶抑制剂：洛伐他汀，普伐他汀，治疗高血脂症的有效药物（HMG抑制剂） 免疫抑制剂：环孢菌素A、雷帕霉素等 受体拮抗剂：新生霉素 青霉素效价表示方法：（稀释单位法） 1个青霉素效价单位=抑制50ml肉汤培养基中生长的金黄色葡萄球菌的最小青霉素浓度 1mg青霉素G钠盐能抑制83350ml肉汤中生长的葡萄球菌，所以1mg青霉素G钠盐的效价单位为1667u。 链霉素SM效价（重量单位法）： 规定链霉素效价单位=1000u/mg（SM分子量581.6，链霉素硫酸盐分子量728.7） 链霉素硫酸盐效价=SM理论效价× SM分子量/盐分子量=1000 ×581.6/728.7=798 u/mg 按产生菌分类 真菌产生的抗生素：如青霉素、头孢菌素、灰黄霉素 放线菌产生的抗生素：如链霉素（灰色链霉菌）、红霉素（红色链霉菌）、四环素（金色链霉菌）、林可霉素（林肯链霉菌）庆大霉素（小单孢菌）等
葡萄糖氧化酶在食品工业中的应用 葡萄糖氧化酶( glucose oxidase，GOD) 系统名称为β－D －葡萄糖氧化还原酶。GOD 能专一地氧化β－D－葡萄糖，生成过氧化氢和葡萄糖酸。GOD 是一种天然的食品添加剂，能够利用氧气将葡萄糖氧化成葡萄糖酸并生成过氧化氢，因而具有去除葡萄糖、脱氧以及生成葡萄糖酸等作用，对人体无毒、无副作用，因而被广泛地应用于食品工业，目前主要应用在以下几个方面: 一、脱氧 葡萄酒、啤酒、果汁、奶粉等食品常常出现变色、浑浊、沉淀等现象，影响了产品的品质。究其原因是因为氧气氧化了其中的还原性物质如黄酮、亚油酸、亚麻酸等。GOD 可快速高效地去除食品中的氧气，保护食品中还原性物质不被氧化破坏，达到脱氧保鲜的效果。 二、去葡萄糖 食品加工工艺中经常发生的美拉德反应能使产品褐变，破坏产品品质，全球每年因为美拉德反应造成的食物浪费都很巨大。GOD 能将葡萄糖分子上的醛基转变为羧基，消除美拉德反应，从而抑制食品的非酶褐变，保持产品的色泽和溶解性。将GOD 添加到蛋白粉、果酱制品等糖含量较高的食品中，能除去葡萄糖，抑制产品加工过程中产生的褐变。同时由于葡萄糖含量降低，微生物生长受到抑制，产品的货架期得以延长。 三、改良面粉 传统的小麦粉强筋剂以溴酸钾的应用最为普遍，但溴酸钾经研究发现是动物组织致癌毒物，不利于人体健康。目前，GOD 作为面粉改良剂溴酸钾的替代品，已经用作一种更为安全的面粉改良剂，在这方面的研究己取得了一些阶段性的成果。 四、杀菌 由于葡萄糖氧化酶的脱氧作用，因此在抑制好氧菌的生长繁殖方面有很好的效果; 同时产生的过氧化氢也能起到杀菌作用。在实际的生产应用中，常将过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶组成酶系添加于食品中，这样既能利用过氧化氢的杀菌作用，同时由于过氧化氢酶的存在能去除残留在食品中的过氧化氢，不仅延长食品的保质期，对食品的品质也不会造成影响。GOD 相比于其他化学抑菌剂的优势在于其作为生物制剂安全性更高，添加于食品中更加安全放心。目前工业化生产GOD 的菌株主要有黑曲霉和青霉。虽然黑曲霉产酶水平较高，但是反应速率却远低于青霉所产GOD，由于黑曲霉产酶水平高生产成本低利润相对较高，所以目前市场上GOD以黑曲霉来源居多。夏盛葡萄糖氧化酶以特异青霉（Penicillium notatum）为生产菌种，经液体深层发酵精制而成，具有流动性好、作用PH范围宽、反应速率高、酶蛋白纯度高等特点。 沈涛
“环境化学”结课论文 （2015--2016学年度第二学期） 水环境中抗生素的吸附处理研究进展 院系名称化学与生命科学学院 专业环境科学与工程 学生姓名杨明月周亮 学号 2013070200036 2013070200041 指导老师杨绍贵
摘要 近年来，抗生素被大量应用在临床及畜禽和水产养殖，用于疾病的预防治疗及有机体的生长促进。但抗生素机体吸收差，水溶性强，常以活性形式(母体或代谢产物)随人和畜禽排泄、水产养殖及制药废水排放持续进入环境，最终残留于土壤和水体。抗生素在环境中的持久性残留和蓄积可导致微生物菌群耐药等诸多生态毒性，严重影响人类健康和生态平衡。 目前，在国内外各类水体中经常能检出ng／L--?g／L污染级别的抗生素残留。抗生素由于其特殊的抑菌或灭菌性能，可生化性极差，传统的水和废水处理技术一般无法对其有效去除。为控制其污染，有效的抗生素去除方法日益受到国内外广泛关注。 目前关于水中抗生素去除方法的研究主要集中在高级氧化法、吸附法、膜分离技术及组合工艺等。其中基于自由基氧化的高级氧化技术得到广泛关注，工艺一般选用03、H202，结合光照，或组合金属及半导体光催化剂来实现，但该方法不仅成本高，条件苛刻，且在降解抗生素的过程中很难实现矿化，降解产生的中间代谢物常表现出比母体抗生素更强的生态毒性，应用受到限制。而吸附法，作为一种非破坏手段，常表现出低成本、易操作、污染物脱除率高且无高毒性代谢物风险等优点，成为环境污染物治理技术中最具应用前景的方法之一，而如何设计开发低成本高性能的吸附剂成为吸附处理水环境中抗生素类污染物的关键。 开展新型高效经济吸附剂的研究，将对环境保护和人类的可持续发展具有非常重要的现实意义。 关键词：抗生素吸附活性炭污染治理类石墨烯
论文 课程：酶工程 题目：葡萄糖氧化酶在饮料中的作用姓名：周梦洁 学号：094031252 指导老师：王伟
葡萄糖氧化酶在饮料中的应用 摘要：葡萄糖氧化酶(Clucose Oxidase,全称β—D—吡喃型葡萄需氧脱氢酶,简称（GOD）是食品工业中常用的一种酶，以一定方式加入GOD可以有效地防止罐装容器内壁的氧化腐蚀。在果汁、果酒、水果罐头、色拉调料中加入GOD，可防止氧化变质。此外，还可应用于奶粉、油脂、鱼、虾、蟹、肉和炸制食品等的保鲜。G0D作为一种天然的食品添加剂，对人体无毒无副作用。它不但除氧速度快、热稳定性好，使用过程中无须添置任何设备或改变生产工艺外，而且添加量小、添加方法茼单、使用后去氧效果明显，不会出现混浊沉淀现象，可保持食品、饮料原有的色、香、味，因而受到了食品和饮料生产企业尤其是啤酒企业的热烈欢迎。 关键字：酶的简介酶的性质特点作用机理发展前景 一：葡萄糖氧化酶的简介： 葡萄糖氧化酶(Clucose Oxidase,全称β—D—吡喃型葡萄糖需氧脱氢酶,简称（GOD）是食品工业,这种酶能高度专一性地催化β—D—葡萄糖与空气中的氧反应,使葡萄糖氧化为葡萄糖酸,所以葡萄糖氧化酶既是一种去氧剂,又是一种脱糖剂,其催化时需要 F A D作为辅基参与作用,反应过程如下: 总反应式:C_6H_2O_6+1/2O_2→C_6H_(12)O_7 G OD广泛分布于动、植物和微生物体，高浓度的葡萄糖氧化酶为淡黄色粉末，易溶于水，完全不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇。50％丙酮、66％甲醇能使其沉淀，一般制品中含有过氧化氢酶。分子量为150000左右，每克分子酶含2克分子FAD。酶的最大光吸收波长为377nm和455nm。在紫外光下无萤光，但是在热、酸或碱处理后具有特殊的绿色。固体酶制剂在0℃下保存至少稳定两年，在－15℃下稳定8年。葡萄糖氧化酶稳定的pH范围为3～4，最适pH5，如果没有葡萄糖等保护剂的存在，pH 大于8或小于3，葡萄糖氧化酶将迅速失活。葡萄糖氧化酶的作用温度为30～60℃，该酶对EDTA、KCN及NaF不受阻抑，但HgCl、AgCl、对氯汞苯甲酸和苯肼对酶有阻抑。 二：葡萄糖氧化酶的性质特点 （1）无毒性：酶本身无毒性、无味、无嗅,不会损害食品的价值。 (2)高度催化性：酶制剂有高度催化性,用低浓度的酶也能使反应迅速地进行,如1gα-淀粉酶晶体在65℃条件下只需15min,就可使2t淀粉转化为糊精。 (3)作用条件温和：酶剂作用所要求的温度、pH值等作用条件都很温和,不会损
葡萄糖氧化酶法测定血清（浆）葡萄糖 【原理】 葡萄糖氧化酶 (glucose oxidase ， GOD) 利用氧和水将葡萄糖氧化为葡萄糖酸，并释放过氧化氢。过氧化物酶 (peroxidase ， POD) 在色原性氧受体存在时将过氧化氢分解为水和氧，并使色原性氧受体 4- 氨基安替比林和酚去氢缩合为红色醌类化合物，即 Trinder 反应。红色醌类化合物的生成量与葡萄糖含量成正比。 【试剂】 1 ． 0.1mol/L 磷酸盐缓冲液 (pH7.0) 称取无水磷酸氢二钠 8.67g 及无水磷酸二氢钾 5.3g 溶于蒸馏水 800ml 中，用 1mol/L 氢氧化钠 ( 或 1mol/L 盐酸 ) 调 pH 至 7.0 ，用蒸馏水定容至 1L 。 2 ．酶试剂称取过氧化物酶 1 200U ，葡萄糖氧化酶 1 200U ， 4- 氨基安替比林 10mg ，叠氮钠 100mg ，溶于磷酸盐缓冲液 80ml 中，用 1 mol/L NaOH 调pH 至 7.0 ，用磷酸盐缓冲液定容至 100ml ，置 4 ℃保存，可稳定 3 个月。 3 ．酚溶液称取重蒸馏酚 100mg 溶于蒸馏水 100ml 中，用棕色瓶贮存。 4 ．酶酚混合试剂酶试剂及酚溶液等量混合， 4 ℃可以存放 1 个月。 5 ． 12mmol/L 苯甲酸溶液溶解苯甲酸 1.4g 于蒸馏水约 800ml 中，加温助溶，冷却后加蒸馏水定容至 l L 。 6 ． 100mmol/L 葡萄糖标准贮存液称取已干燥恒重的无水葡萄糖 1.802g ，溶于 12mmol/L 苯甲酸溶液约 70ml 中，以 12mmol/L 苯甲酸溶液定容至 100ml 。2h 以后方可使用。 7 ． 5mmol/L 葡萄糖标准应用液吸取葡萄糖标准贮存液 5.0ml 放于 100ml 容量瓶中，用 12mmol/L 苯甲酸溶液稀释至刻度，混匀。 【操作步骤】 1 ．自动分析法按仪器说明书的要求进行测定。 2 ．手工操作法取试管 3 支，按下表操作。 读取标准管及测定管吸光度。 【计算】 【参考范围】空腹血清葡萄糖为 3.89 ～ 6.11mmol/L 。 【临床意义】 1 ．生理性高血糖可见摄入高糖食物后，或情绪紧张肾上腺分泌增加时。 2 ．病理性高血糖 (1) 糖尿病：病理性高血糖常见于胰岛素绝对或相对不足的糖尿病患者。
第３２卷一第１２期２０１３年一一１２月 环一境一化一学 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＣＨＥＭＩＳＴＲＹ Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１３ 一 ２０１３年４月８日收稿． 一?国家自然科学基金青年科学基金项目（４１００１３００）资助． 一??通讯联系人，Ｔｅｌ：０１０?６２８４３９８１；Ｅ?ｍａｉｌ：ｗｐｃｈｅｎ＠ｒｃｅｅｓ．ａｃ．ｃｎ ＤＯＩ：１０．７５２４／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４?６１０８．２０１３．１２．０２０ 不同抗生素在剖面土壤中的吸附特征? 伊丽丽一焦文涛一陈卫平? ? （中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室，北京，１０００８５） 摘一要一采用静态吸附实验研究了３类不同吸附性能的抗生素（四环素类二氟喹诺酮类二磺胺类抗生素）在北京市自然发育的表层土壤（０ ２０ｃｍ）中的吸附动力学行为和剖面土壤（０ ２０二２０ ４０二４０ ６０二６０ ８０二８０ １００ｃｍ）中的吸附热力学行为．结果表明，３类抗生素在土壤中的吸附，呈现先快后慢的反应过程，均可以在２４ｈ趋于平衡；Ｅｌｏｖｉｃｈ方程能很好地描述３类抗生素在土壤中的吸附动力学过程．不同种类抗生素在同一深度土层中的吸附系数（Ｋｄ）各不相同，吸附强弱顺序为：四环素类抗生素（５０３．１ ５７４２Ｌ四ｋｇ－１）＞氟喹诺酮类抗生素（１６０．７ ７８６．１Ｌ四ｋｇ－１）＞磺胺类抗生素（３．１７３ ７．８９３Ｌ四ｋｇ－１）．同种抗生素在不同深度土层的Ｋｄ值也存在较大差异，其中四环素类相差２．５倍二氟喹诺酮类相差２．８ ３．６倍二磺胺类相差１．１倍．抗生素自身性质的差异是影响其在土壤中吸附行为的主要因素．剖面土壤理化性质的差异也会对抗生素在土壤中的吸附行为造成一定影响，土壤阳离子交换量和有机质是其主要的影响因子．关键词一抗生素，剖面土壤，吸附，土壤性质． 抗生素是一类是全球应用最为广泛和滥用最为明显的药物之一［１］．人类活动连续的输入使环境中 抗生素呈现出一种 假持续 现象，进而对人体健康及整个生态系统构成长期潜在的危害［２］．抗生素在土壤中的累积及向地下水迁移是其主要环境问题，而吸附是影响抗生素在土壤环境中迁移的重要过程之一．关于抗生素在土壤二沉积物中的吸附行为特征及其影响因素的研究表明抗生素在土壤和沉积物的吸附系数（Ｋｄ）可以从不到１ １０４Ｌ四ｋｇ－１［３?５］不等，主要受到抗生素理化性质二土壤类型和环境条件等因素的影响［６?１０］．为揭示不同外界输入条件下抗生素的土壤累积及迁移特征，有必要研究其在不同深度土层中的吸附行为．目前，针对抗生素在剖面土壤中的吸附特征的研究较少． 本文选取北京市广泛存在的潮土为研究土壤，选取吸附性能差异较大的四环素类抗生素二氟喹诺酮类抗生素二磺胺类抗生素作为研究对象，研究其在自然发育的表层土壤（０ ２０ｃｍ）中的吸附动力学行为和剖面土壤（０ ２０二２０ ４０二４０ ６０二６０ ８０二８０ １００ｃｍ）中的吸附热力学行为，揭示其在剖面土壤中的吸附特征及其影响因素，为科学预测抗生素的土壤环境行为及生态风险提供依据． １一材料与方法 １．１一供试材料 环丙沙星标准品购自美国Ｓｉｇｍａ公司，纯度为９５％；四环素二土霉素二诺氟沙星二氧氟沙星二磺胺嘧 啶二磺胺甲恶唑标准品均购自德国Ｄｒ．ＥｈｒｅｎｓｔｏｒｆｅｒＧｍｂＨ公司，纯度均＞９０％；甲醇和乙腈为色谱纯试剂，均购自Ｄｉｋｍａ公司；其它试剂为分析纯；实验用水为Ｍｉｌｌｉ?Ｑ超纯水仪制备． 选择四环素类抗生素（四环素二土霉素）二氟喹诺酮类抗生素（氧氟沙星二环丙沙星二诺氟沙星）二磺胺类抗生素（磺胺嘧啶二磺胺甲恶唑）作为研究对象的依据为：国内常用二在北京市再生水中有检出二具备一定的持久性二吸附性能存在较大差异． 供试土壤采自北京农林科学院国家农业信息化工程技术研究中心深１００ｃｍ的自然发育的剖面土壤．经测试土壤样品中不含任何抗生素类药物．自然风干后，过１００目筛．参考相关文献［１１］，对供试土
登录 | 下载 | 刷新注意：如果你不能正常浏览本页，请关闭上网助手等拦截工具的所有拦截选项! 商务版 | 政务版 | 短信 | ENGLISH 新型饲料添加剂———葡萄糖氧化酶 作者：摘自：中国饲料添加剂网日期：2005-06-09 葡萄糖氧化酶(ＧｌｕｃｏｓｅＯｘｉｄａｓｅ,简称ＧＯＤ)是一种需氧脱氢酶,能专一地氧化β-Ｄ-葡萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢。1928年Ｍｕｌｌｅｒ首先从黑曲霉的无细胞提取液中发现葡萄糖氧化酶。1960年Ｋｕｓａｉ等、1964年Ｐａｚｕｒ和Ｓｗｏｂｏｄ-ｄａ分别从青霉素和黑曲霉中提纯葡萄糖氧化酶。1995年,Ｐｅｔｒｕｃｃｉｏｌｉ等用青霉素的突变株生产出葡萄糖氧化酶。我国自1986年开始研究葡萄糖氧化酶的制备提纯工艺,1998年正式投入生产,1999年农业部将其定为12种允许使用的饲料酶制剂添加剂之一。 1 葡萄糖氧化酶的理化性质 高纯度葡萄糖氧化酶为淡黄色粉末,易溶于水,不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有机溶剂,50%丙酮、60%甲醇能使其沉淀。一般制品中均含有氧化氢酶,酶的最大光吸收波长为377～455ｎｍ。在紫外光下无荧光,但在热、酸或碱处理后具有特殊的绿色。固体葡萄糖氧化酶制剂在0℃下保存至少稳定2年,在-15℃下则可稳定8年。葡萄糖氧化酶稳定的ｐＨ值范围为3～4,最适ｐＨ值为5,如果没有葡萄糖等保护剂的存在,ｐＨ值大于8或小于3葡萄糖氧化酶将迅速失活。葡萄糖氧化酶的作用温度为30～60℃,该酶不受乙二胺四乙酸、氰化钾及氟化钠抑制,但受氯化汞、氯化银、对氯汞苯甲酸和苯肼抑制。 2 葡萄糖氧化酶在饲料行业中的应用 作为国家允许使用的饲料酶制剂之一,葡萄糖氧化酶在食品、医药、饲料等行业中得到了广泛应用。葡萄糖氧化酶是一种新型的酶制剂,能够改善动物肠道环境,调节饲粮消化,促进动物生长。含葡萄糖氧化酶、乳酸过氧化物(ＬＰＯ)和乳铁蛋白的混合饲料添加剂,可用于预防牲畜胃肠道感染、腹泻,并有促进动物生长作用。加有葡萄糖氧化酶的青贮饲料对长膘的牛有利,其原因是葡萄糖氧化酶可以消耗青贮的氧气,提高青贮内的缺氧程度,有利于厌氧性乳酸菌的增殖,加快了乳酸菌的发酵过程,迅速产生大量乳酸,使青贮的ｐＨ值很快下降,抑制了有害细菌的繁殖,避免了异常发酵,最终保 证青贮质量。 3 葡萄糖氧化酶促生长的作用机理 3.1 消除肠道病原菌生存环境 保持肠道菌群生态平衡葡萄糖氧化酶能催化肠道内的葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢,当过 氧化氢积累到一定浓度时,直接抑制大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌、弧菌的生长繁殖。其作用机理完全不同于抗生素,不会产生菌体抗药性或药物残留。葡萄糖氧化酶能催化葡萄糖去除肠道内氧气,为厌氧有益菌双歧杆菌的增殖制造厌氧环境;生成的葡萄糖酸可降低胃肠内ｐＨ值为乳酸菌生长制造酸性环境。有益菌大量增殖形成微生态竞争优势,不利于大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌存活,控制感染,排除腐败物质,提高巨噬细胞活性,从而提高机体免疫力。 3.2 保护肠道上皮细胞完整 肠道上皮细胞保持高度的物理完整,可以阻挡大量病原体的侵入。畜禽处于应激状态时,过多有氧化作用的“自由基”会破坏肠道上皮细胞,而葡萄糖氧化酶具有氧化作用,能清除自由基,保护肠道上皮细胞完整。 3.3 改善肠道酸性消化环境葡萄糖氧化酶催化葡萄糖生成葡萄糖酸,在肠道内发挥酸化剂的作用,创造酸性环境;降低胃中的ｐＨ值,激活胃蛋白酶,促进矿物质和维生素Ａ、Ｄ的吸收,并且酸性肠道环境可减少有害菌繁殖,预防腹泻。葡萄糖氧化酶还能同时改善饲料的适口性,在动物出现拒食、厌食、消化不良、腹泻时,添加葡萄糖氧化酶可以使动物迅速恢复正常采食。 3.4 解除肠道霉菌毒素中毒 葡萄糖氧化酶直接抑制黄曲霉、黑根霉、青霉等多种霉菌,对黄曲霉毒素Ｂ1中毒症有很好的预防效果。高温季节,饲料发霉产生的毒素会使动物肝肿大、胸腺萎缩、巨噬细胞受到毒害,进而导致
衡水学院 结课论文抗生素的分离和纯化 论文作者：邢五星 系别：生命科学系 专业： ：生物科学 学号201440700035 年级：2014级
抗生素的分离和纯化 抗生素是由生物包括微生物、植物、动物在其生命活动过程中产生的一类天然有机化合物,具有能在极小的浓度下有选择地抑制、促进或杀灭其他微生物和生物细胞的作用。由于其存在于成分复杂的发酵液中,因此采用合理有效的分离纯化技术路线是新型抗生素研究成功与否的关键。 1.发酵液的预处理 微生物发酵液的预处理,其目的不仅在于分离菌体和其他悬浮颗粒,还着眼于除去部分可溶性杂质和改变滤液的性质,以利于提取和精制后续各工作的顺利进行。对于胞外产物,经预处理应尽可能使目的产物转移到液相,然后经固液分离除去固相;对于胞内产物,则首先收集菌体,经细胞破碎后,目的产物进入液相,然后再将细胞碎片分离。改变发酵液过滤特性的方法有:调酸(等电点)、热处理、电解质处理、添加凝聚絮凝剂等。另外通过调节发酵液的酸碱度或加入合适的溶剂也可以除去部分相应的杂质,如调节发酵液pH值过酸性或过碱性可以使大部分蛋白类杂质沉淀除去,用高浓度甲醇、乙醇或丙酮溶液浸提发酵液,既可以沉淀出大部分不溶性多糖和蛋白杂质,又可以降低发酵液粘稠度,有利于过滤、色谱分离等进一步处理。廖文彬、鲍时翔等报道[1],采用有机溶剂乙醇B丙酮(1B1)的混合液可以很好的除去红树林放线菌发酵液中的的蛋白等杂质,有利于活性物质的分离纯化。解翠华、夏焕章等报道[2]用草酸调节发酵液pH值至3,然后离心,可以使发酵液和菌丝体很好的分离,分别用乙酸乙酯对上清液进行萃取;对菌丝体进行抽提;都得到了具有活性的粗提物。 2.抗生素常用的分离纯化方法 抗生素常用的分离纯化方法主要有溶媒萃取法、吸附法、离子交换法、沉淀和结晶、色谱分离等。在提取时,可根据抗生素分离的难易,单独或同时使用上述方法。 2.11 溶媒萃取法 溶媒萃取法是利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同,使溶质选择性的从一种溶剂转移到另一种溶剂中而得到纯化或浓缩的方法,它是生物工业中一种重要的分离提取方法。作为一种传统的分离技术,溶媒萃取法目前仍然在广