基于Arrhenius方程外推预测降酚菌剂有效期

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讯
医药化工
ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌ
第４３卷第１期
２０１７年１月
ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｍａ，ｌｉｅ，ＺｈａｎｇＸＨｅ — ｌｅｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｈｅｎｏｌｄｅｇｒａｄｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａｏｎｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｓｅｌ￣ｍａｄｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎＡｒｒｈｅｎｉｕｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｒｒｈｎｉｅｕｓｅｑｕａｔｉｏｎ；ｐｈｅｎｏｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅ：ｆｉｒｓｔｏｒｄｅｒｋｉｎｅｉｔｃｅｑｕａｔｉｏｎ化源自工设计通讯
ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
ａｇｅｎｔｓｉｎｔｈｅｅｘｔｒｅｍｅｃｏｎｉｔｄｉｏｎｓｖｅｉｌｌｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｉｎｏｃｕｌｕｍｐｒｅｓｅｒｖａｉｔｏｎｔｉｍｅＴｈｅｌｎｅｉａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆＩｎＫ
Ａ￣ｈｅｎｉｕｓ方程是由瑞典物理化学家ＡｒｒｈｅｎｉｕｓＳ．Ａ．提出的，参照反应方程，保存温度对降酚菌剂降酚速率的影响应体现了化学反应速率与温度之间的关系［１－３］Ｊ常用于药品等保遵循阿伦尼乌斯为程：存期限的测定。林进等采用挥发性盐基氮变化速率常数（ｋ）ｋ＝ＡｅＲＴ与贮藏温度（）之间的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程，得到真空包装的即推导变换得：食南美白对虾在２Ｏ ℃和２５ ℃条件下保藏的理论货架寿命分别ｎｋ＝Ｉ一Ｂ（３）为１５１．８ｄ和９６．５ｄ［４】。高炜斌等以Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程为理论基础，对聚碳酸酯的贮存寿命进行了研宄，并得到聚碳酸酯在成都其中ｋ为苯酚降解速率，为绝对温度，Ａ、Ｂ为两个经地区大气自然环境中的贮存寿命理论贮存寿命值，该值与其验常数。真实大气自然环境贮存寿命值相近嗍。从（３）式可以看出，苯酚降解速率的对数Ｉｋ与绝对温ｎ本文基于Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程和一级动力学公式，通过对自制度的倒数１／Ｔ呈线性关系。根据（２）式测定出不同温度对应降酚菌剂不同温度下降酚速率的测定，从而外推出菌剂保存的ｋ值，在根据（３）式作ｌｎｋ￣ｌｆｒ，即可求出（３）式中Ａ、Ｂ值，有效期。然后反过来根据（３）式计算出室温（２５ ℃）下的ｋ值，由该１实验原理ｋ值代入（１）式则得出室温下菌剂保存的有效时间。降酚菌剂的保存有效期与菌种、保存条件、苯酚降解速２实验部分率有关，当菌种、保存条件一定的情况下，菌剂保存有效期２．１实验材料仅与苯酚降解速率有关。而苯酚的降解速率与菌剂比生长速实验菌剂：自制降酚菌剂。率呈现一致性。故当苯酚作为唯一碳源时，苯酚的降解速率实验仪器：ｌｌ５恒温恒湿箱、摇床、分析天平、２５０ｍＬ可以根据Ｍｏｎｏｄ方程进行判断。三角瓶、１００ｍＬ量筒。根据Ｍｏｎｏｄ方程，细胞的比生长速率与限制性基质浓度的降酚速率评价培养基：ＮＨ４ＮＯ３１．０ｇ／Ｌ，Ｋ２ＨＰＯ４０．５ｇ／Ｌ，
结论一致。
关键词：Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程；降酚速率；一级动力学公式中图分类号：Ｘ１７２文献标志码：Ｂ文章编号：１００３－６４９０（２０１７）Ｏｌ — ｏ１３５＿０２
ＡｒｒｈｅｎｉｕｓＥｑｕａｔｉｏｎＥｘｔｒａｐｏｌａｔｉｏｎ０ｆＰｈｅｎｏｌｉｓＶａｌｉｄｂａｓｅｄ０ｎＡｇｅｎｔ
＝
・
ＭｌｌＳＯ４Ｏ．０１ｇ／Ｌ，ＦｅＳＯ４０．０１ｇ几，苯酚８００ｍｇ／Ｌ。
一
。
向为环境工程。
・ｌ３５・
第４３卷第１期
２０１７年１月
医药化工
ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｌａａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌ
ｅｑｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅａｓｈｅｔｉｎｄｅｘ，ｓｅｔｈｅｔｍｉｎｉｍｕｍｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｗａｓ３００ｍｇ／（Ｌ．Ｄ）ａｇｅｎｔｆａｉｌｕｒｅｗｈｅｎｔｈｅ
ａｎｄ１厂ｒｂｖＡｒｒｈｎｉｅｕｓｅｑｕａｔｉｏｎ，ｐｕｓｈｆｒｏｍｏｕｔｓｉｄｅｔｈｅｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（２５ＤＥＧＣ）ｖａｌｕｅｏｆＫ，ｔｈｅｎａｆｒｓｉｔ－ｏｒｄｅｒｆｏｍｕｒｌａ，ＳＯａｓｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｅｆｆｅｃｉｆｖｅａｇｅｎｔａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒ１３ｍｏｎｔｈｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｈｅｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｌｏｎｇ — ｔｅｍｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．
基于Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程外推预测降酚菌剂有效期
马杰，张学雷
（黄河三角洲京博化工研究院有限公司，山东滨州２５６６００）
摘要：基于Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程设计实验对自制降酚茵剂进行了有效期测定，以菌剂降酚速率为指标，设定最低降酚速率为３００ｍｇ／（Ｌ・ｄ）以下时菌剂失效，将菌剂在极端保存条件下测定了茵剂的保ｌ府时间。通过Ａｒｒｈｎｉｅｕｓ方程建立Ｉｎｋ与ｌ／ｆ的线性关系，从而外推室温（２５￣Ｃ）下后的数值，代入一级动力学公式，从而得到茵剂在室温下的有效期为１３个月。该结果与长期稳定实验
关系可用下式表示：
一 ■ ，其中为比生长速率（）；
ＫＨ２ＰＯ４０．５
，ＣａＣ１２Ｏ．１ｇ／Ｌ，ＮａＣ１０．２ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４０．１ｇ／Ｌ，
为最大比生长速率（ｈ－ ‘ ）；Ｓ为限制性基质浓度（ｇ／Ｌ）；２．２实验方法为饱和常数（ｇ／Ｌ）。２．２．１一级反应验证实验而当底物浓度较小时，微生物生长受到营养物质限制，取存放于２５＂Ｃ室温下的降酚菌剂，配制２００￣００ｍｅＣＬ不同处于静止生长期，微生物增长速率和底物浓度成正比例。初始苯酚浓度降酚速率评价培养基，并按照１：１００接入活化好的降酚菌剂，每ｌｈ测定一次挥发酚浓度，直至降解至初始ＫｓｌＡ挥发酚浓度的一半，得到。同时做三组平行，取平均值计算。故比生长速率与限制性基质浓度成一级反应，即苯酚降２．２．２初始降酚量的检测实验初期需检测菌剂的最大初始降酚量，设定挥发酚解速率与苯酚浓度呈一级反应，即符合ｋｃ＝一。浓度为１３００ｍｇ／Ｌ，１２００ｍｇ／Ｌ，１１００ｍｇ／Ｌ，９００ｍｇ／Ｌ，７ＯＯｍｇ／分离变量，积分得：Ｌ的五个梯度降酚速率评价培养基，分别编号１、２、３、４、５，１ｎ：幻（ … １）每个浓度下做三个平行实验。将活化好的菌剂按照１：１００的量接入，每２４ｈ测定溶液剩余挥发酚浓度。其中为每批的初始降酚速率，为样品保存ｔ天后该２．２．３保存期限的测定批的降酚速率，ｔ为保存时间，ｋ为苯酚降解速率。设定菌剂降解苯酚在保存第ｔ天后其降酚速率为３００ａｇｒ／（１）式可改写为（Ｌ・ｄ），当降酚速率小于３００ａｇｒ／（Ｌ・ｄ）时菌剂失效。Ｉｎ＝Ｉｎ一幻（２）由于绝大多数微生物对高温耐受程度低，高于６０ ℃时大多数死亡。而保存温度过低导致实验时间过长，不利于评价。收稿日期：２０１７－０１－２ｌ故设定实验温度为６０ ℃、５５ ℃、５Ｏ ℃。作者简介：马杰（１９８３一），女，山东滨州人，工程师，主要研究方取保存固定好的降酚菌粉ｌＯｇ，存放于温度为（６０４－１） ’ ℃

药物有效期的测定华师化环

药物有效期的测定学生姓名：000 学号：00000000专业：化学师范年级班级：000000课程名称：应用物理化学实验合作者：000000实验指导老师：00000 实验时间：0000000【实验目的】①了解药物水解反应的特征；②掌握硫酸链霉素水解反应速度常数测定方法，并求出硫酸链霉素水溶液的有效期。

【实验原理】链霉素是由放线菌属的灰色链丝菌产生的抗菌素，硫酸链霉素分子中的三个碱性中心与硫酸成的盐，分子式为：（C21H39N7O12）2.3H2SO4,它在临床上用于治疗各种结核病，本实验是通过比色分析方法测定硫酸链霉素水溶液的有效期。

硫酸链霉素水溶液在PH4.0-4.5时最为稳定，在过碱性条件下易水解失效，在碱性条件下水解生成麦芽酚（α-甲基-β-羟基-γ-吡喃酮），反应如下：（C21H39N7O12）2.3H2SO4+H2O 麦芽酚+ 硫酸链霉素其他降解物该反应为假一级反应，其反应速度服从以及反应的动力学方程：lg(C0-x)=k/-2.303t+ lgC0式中C0——硫酸链霉素水溶液的初浓度；X——t时刻链霉素水解掉的浓度；t——时间，以分为单位；k ——水解反应速度常数。

若以lg(C0-x)对t作图应为直线，由直线的斜率可求出反应速度常数k。

硫酸链霉素在碱性条件下水解得麦芽酚，而麦芽酚在酸性条件下与三价铁离子作用生成稳定的紫红色鳌合物，故可用比色分析的方法进行测定。

由于硫酸链霉素水溶液的初始C0正比于全部水解后产生的麦芽酚的浓度，也正比于全部水解测得的消光值E∞,即C0∝E∞;在任意时刻t，硫酸链霉菌素水解掉的浓度X应于该时刻测得的消光值Et成正比，即X∝ Et，将上述关系代入到速度方程中得：lg(E∞—Et)=（-k/2.303）t+ lgE∞可见通过测定不同时刻t的消光值Et，可以研究硫酸链霉素水溶液的水解反应规律，以lg(E∞—Et)对t作图得一直线，由直线斜率求出反应的速度常数k。

药物的有效期一般是指当药物分解掉原含量的10%时所需要的时间t0.9。

经典恒温法预测杭白菊和贡菊的有效期

经典恒温法预测杭白菊和贡菊的有效期目的：研究绿原酸、木犀草苷、3，5-O-双咖啡酰基奎宁酸在杭白菊和贡菊中的稳定性，并预测杭白菊和贡菊的有效期。

方法：采用高效液相色谱法测定绿原酸、木犀草苷、3，5-O-双咖啡酰基奎宁酸在杭白菊和贡菊中的含量，在恒温条件下进行加速试验，以获得恒温下的动力参数。

根据Arrhenius指数定律预测杭白菊和贡菊在室温下的有效期。

结果：在室温条件下杭白菊贮存期为2.25年；贡菊贮存期为4.31年。

结论：高温不利于杭白菊和贡菊的稳定，需置于避光阴凉处保存。

标签：杭白菊；贡菊；经典恒温法；有效期；高效液相色谱法中药材从开始采集、收获最后的应用，其内在的有效成分一直在发生着变化。

中药材和中药饮片由于自身的原因直接受到温度和湿度影响，易发生霉变，从而导致药材有效成分含量降低或无效。

而中药材和中药饮片中有效成分的多少决定了其药效。

因此，中药材和中药饮片的有效期研究对保证用药有效具有重要意义。

菊花为菊科植物菊Chrysanthemum morifolium Ramat.的干燥头状花序，性甘苦，微寒，具有散风清热、清热解毒、平肝明目之功效，主要用于风热感冒、目赤肿痛、头痛晕眩等。

药材根据产地和加工方法的不同，分为杭菊、贡菊、亳菊、滁菊[1]。

近年来国内外对菊花化学成分的研究主要集中在菊花的挥发油成分、黄酮类化合物、氨基酸、微量元素、绿原酸等方面[2-4]。

现代药理学研究表明，菊花具有预防高血脂、治疗冠心病、降低血压、抗菌、抗炎、抗病毒、抗衰老等多种药理活性[5-11]。

大量研究显示菊花中黄酮类化合物具有抗氧化、降血压等作用，同时3，5-O-双咖啡酰基奎宁酸、木犀草苷、绿原酸在杭菊中含量比较高。

因此为了考察杭白菊和贡菊的稳定性，本文以3，5-O-双咖啡酰基奎宁酸、木犀草苷和绿原酸的含量变化来预测其有效期，为评价其质量提供实验依据。

1 材料Agilent 1260高效液相色谱系统，Agilent G1329B标准自动进样器，Agilent chemstation工作站，Agilent G1314F可变波长检测器，KQ3200型超声波清洗器，北京中兴101 型电热鼓风干燥箱，梅特勒-托利多电子天平。

高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究的开题报告

高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究的开题报告一、研究背景和意义苯酚是一种广泛存在于工业废水、污水和各种有机物的代表性污染物之一，具有较强的毒性和臭味。

苯酚的降解对于保护环境、维护健康具有重要意义。

生物降解是一种最为有效的方法之一，其中利用菌类对苯酚进行降解具有广泛应用前景。

因此，针对高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究具有重要的科学研究价值和应用价值。

二、研究内容和方案本研究将通过以下步骤完成：1. 采集大量土壤样品，进行菌群分离培养，筛选出能够高效降解苯酚的菌株。

2. 利用传统鉴定方法和分子生物学技术对分离得到的菌株进行鉴定和分析，确定其分类地位、基本形态特征、生理生化特性和分子机制等。

3. 对菌株的优化培养条件进行研究，包括温度、pH值、质量浓度和营养成分等方面，筛选出最佳生长条件以及最佳降解苯酚条件。

4. 对菌株进行苯酚降解性能测试，研究其对不同浓度苯酚的降解速率和降解效率。

5. 研究菌株的代谢途径和代谢产物，探究降解苯酚的分子机制。

三、预期结果1. 筛选出一种高效降解苯酚的菌株。

2. 通过鉴定和分析，对该菌株的分类地位、基本形态特征、生理生化特性和分子机制进行了研究。

3. 确定该菌株的最佳生长条件和最佳降解苯酚条件。

4. 研究该菌株的苯酚降解性能，包括降解速率和降解效率等方面的数据并进行分析。

5. 推测该菌株的代谢途径和代谢产物，探究降解苯酚的分子机制。

四、研究意义和应用前景本研究将为高效苯酚降解菌的选育和降酚性能研究提供重要依据和参考数据，为工业废水和污水的治理提供实用的技术手段和科学依据。

同时，对开展生物降解技术和环境保护工作具有重要的意义和价值。

典型农药废盐热处理过程动力学特征

农药
C
咪鲜胺(%)
21.5
C
烟嘧磺隆
N 1.66
N 7.45
N 0.673
表 1 废盐主要元素分析 Table 1 Main elements of waste salt
O
Na
Si
P
43.0
29.7
0.0591
0.0724
O
F
Na
Al
12.5
0.0718
22.9
0.147
我国是农业生产大国,也是农药生产大国.目前我国农药生产企业 2000 多家,农药产量从 2004 年开始持续增加,至 2014 年农药产量为 374.4 万 t,10a 增长 4.3 倍[1].废盐是农药行业中产量最大的固体废物, 尤其农药中间体和原药两个子行业会产生大量的废盐.因此,伴随着农药产能增加,农药废盐产生量也急剧增加.据估计每生产 1t 水合肼、呋喃酚、草甘膦等产品,分别产生 4~5t、0.67t、1.1~1.41t 废盐[2],以此估算,我国农药废盐年产生量达到 100 多万 t.农药废盐中的污染组分复杂,毒性大,处置不当将对生态环境和人体健康构成重大威胁[3-4];另一方面,环保法律法规日趋严格也促使相关企业加强对废盐的管理,为废盐寻求正规合法的处置途径.但目前针对废盐的处置
2692
中国环境科学
38 卷
前我国资源化利用包括热处理法、洗涤分离法、复分解法、氧化法等,但由于缺乏统一的废盐资源化的政策文件及规范标准,难以实现工业化.其中,洗涤分离法[12]通常只能作为预处理技术,复分解法[13]和氧化法[14]相对于热处理法适用性窄而且成本较高.热处理法是将废盐高温处理,使其中的有机杂质在高温下分解从而达到去除有机杂质的目的.例如日本将农药废盐高温处理后直接向海洋倾倒,这种做法对于我国来说有很大的局限性;在国内,王利超、马堂文在实验室模拟氯化钠盐渣的高温处理发现有机物的去除率可以达到 99.99%[15],验证了热处理法的可行性.同时有报道采用回转窑、沸腾炉等热工设备处置废盐,但较难解决盐在高温下结圈结块等问题.贺周初等利用自主研发的设备对草甘膦及水合肼废盐进行热处理, 可满足氯碱工业用盐的要求[16-17],但也仅针对部分农药废盐进行资源化,适用范围窄;然而,农药生产工艺多样,原材料复杂,直接导致农药废盐组分及污染特性复杂多样,热处理适宜性也不尽相同.

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