四羧基铁酞菁作为过氧化物模拟酶光谱法测定过氧化氢

摘要

本文采用分子光谱法系统地研究了四羧基铁酞菁(FeC4Pc)作为过氧化物模拟酶催化过氧化氢(H2O2)氧化一些显色底物的反应情况,为研究四羧基金属酞菁模拟酶催化的氧化反应提供了借鉴。重点探讨了FeC4Pc催化氧化作用的适宜反应条件、影响因素以及实际应用情况,建立了定量测定H2O2的新方法。FeC4Pc适合对环境样品中的微量H2O2进行分析研究。在一定条件下可以代替天然过氧化物酶对H2O2进行测定。本文在前人工作的基础上,继续拓展四羧基金属酞菁在环境分析方面的应用。本论文共分为五章。
　　 第一章为绪论。介绍了有关过氧化氢测定的研究进展,并对使用过氧化物模拟酶测定过氧化氢的方法进行了综述,然后提出了论文设想。
　　 第二章用紫外-可见分光光度法研究了用FeC4Pc催化H2O2氧化邻苯二胺(OPDA)的反应。首先考察了在不同pH下FeC4Pc的催化作用。实验发现在pH10.5的硼砂-氢氧化钠缓冲溶液中,FeC4Pc催化效果较好,能催化H2O2与OPDA发生反应。氧化产物在424nm处有最大吸收峰,并且吸光值(ΔA)与H2O2的浓度在一定范围内成正比,可用于微量H2O2的定量测定,线性范围为4.69×10-6～2.34x10-4mol／L,检出限是3.43×10-6mol／L。将方法用于市售过氧化氢消毒液以及雨水中H2O2的测定,获得了可信的结果。
　　 第三章用紫外-可见分光光度法研究了以OPDA为底物,以FeC4Pc为模拟酶,以吐温-20形成胶束体系,模拟天然酶所处的微环境,在FeC4Pc的催化下H2O2与OPDA的相互作用。在pH5.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,FeC4Pc催化H2O2氧化OPDA,所得产物在428nm处有最大吸收。实验比较了胶束的形成对FeC4Pc催化作用的影响,结果证明,胶束能提高FeC4Pc的催化能力。通过研究发现,催化体系的吸光值(ΔA)与H2O2的浓度成正比,H2O2的线性范围为1.5×10-5～3.8×10-4mol／L,检出限为5.9×10-7mol／L。将方法用于市售过氧化氢消毒液和雨水中H2O2浓度的测定,结果令人满意。据此建立了一种用FeC4Pc作为模拟酶,胶束模拟酶所处微环境。测定H2O2的灵敏、简便的催化光度新方法。
　　 第四章研究了以苯酚(phenol)为底物,以FeC4Pc与β-环糊精(β-CD)形成包合物,用以模拟天然酶结构中的结合部位与内部微环境。以此包合物作为模拟酶催化H2O2氧化phenol,然后再与4-氨基安替比林(4-AAP)耦合显色,产物在496nm处有最大吸收。在pH11的Britton-Robinson(B-R)缓冲溶液中,此包合物模拟酶能发挥较强的催化作用。研究表明,H2O2的浓度在7.63×10-6～2.14×10-4mol／L范围内与吸光值(ΔA)成正比,检出限为9.36×10-7 mol／L。用于过氧化氢消毒液及雨水中过氧化氢的测定,结果令人满意。
　　 第五章用荧光光度法研究了在FeC4Pc的催化下,H2O2与L-酪氨酸(L-Try)的相互作用。在pH7.0的Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中,FeC4Pc催化H2O2氧化L-Try产生新的荧光二聚体,该二聚体在最大激发波长(λex)为320nm,最大发射波长(λem)为410nm下有最强荧光。通过测定λex／λem处的荧光强度,建立了荧光强度与H2O2浓度的线性关系。线性范围为7.63×10-7～2.67×10-5mol·L-1,检出限为5.20×10-8mol·L-1。方法用于天然水体中H2O2的测定,取得了较理想的结果。