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摘 要

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 苯酚及苯酚的检测 1

1.2 酪氨酸酶的固定化 1

1.3 PMO材料 2

1.3.1 PMO材料的合成 3

1.3.2 PMO材料的表征方法 3

1.4 生物荧光传感器的应用 4

1.5 合成方法 4

第二章 谷氨酸双桥联有机硅前驱体的合成 6

2.1实验仪器和试剂 6

2.2实验步骤 6

2.3 谷氨酸双桥联有机硅前驱体的表征 7

2.4 小结 9

第三章 谷氨酸双桥联介孔有机硅材料的合成及功能性研究 10

3.1 实验仪器与试剂 10

3.2 Glu-PMO材料的合成 10

3.3 Glu-PMO材料的结构表征 11

3.4 Glu-PMO材料的红外表征 14

3.5 谷氨酸双桥联的PMO材料酶负载的研究 15

3.6 固载化酶对酚类的检测 17

3.7 小结 18

第四章 结论与展望 19

参考文献 20

致谢 23

摘要

苯酚及其衍生物既是常见的污染物又被EPA(Keith and Telliard 1979)列为首要污染物^[1]，之前的诸多检测苯酚的方法中存在不尽相同的不足，常见的问题有成本高、除去不完全、副产物有毒害作用等。为了克服以上的种种缺点，科研人员经过不断地努力、实验，终于发现基于酶的生物荧光传感器不仅灵敏度高而且又方便有效，用于苯酚的检测可有效地解决之前检测方法的漏洞。但是此方法亦不是很完美，游离态的酶在苯酚类化合物的检测中有着些许的缺点，正是这些缺点限制了游离酶的应用。既然是游离酶的局限性是检测苯酚类化合物的败笔，那么酶的固载化就应运而生了。为了实现有效的固定，开发和发现新材料其可以保持酶的活性同时确保其稳定性至关重要，在经过各方面的考察及实验，新型PMO材料因为其特有的理化性质被应用于酶的固载化。本课题主要围绕固载化的酪氨酸酶生物荧光传感器用于苯酚的检测，进行制备和性能的系列研究。

关键词：苯酚检测 PMO材料 生物荧光传感器 酶负载

ABSTRACT

Phenol and its derivatives are both common pollutants and EPA (Keith and Telliard 1979) as the primary pollutant ,many of the previous methods of detecting phenol have different deficiencies,common problems are high cost, removal is not complete, byproducts have toxic effects,etc.In order to overcome the above shortcomings, researchers through continuous efforts, experiments, and finally found that bio-fluorescence sensor based on the enzyme is not only high sensitivity and convenient and effective for the detection of phenol can effectively solve the previous detection method of the loopholes.However, this method is not perfect, free enzyme in the detection of phenolic compounds have some shortcomings, it is limit the application of free enzyme because of those shortcomings.Since the limitations of the free enzyme is to detect the failure of phenolic compounds, In order to achieve effective fixation, the development and discovery of new materials can keep enzymes active while ensuring their stability is critical, the choice of immobilized material is the primary problem. Through all aspects of the study, the new PMO material is applied to the immobilization of the enzyme because of its unique physical and chemical properties.This topic focuses on the series of studies on the detection, preparation and properties of immobilized tyrosinase biofluorescence sensors for phenol.

KEYWORDS: Phenol detection; PMO material; biometric fluorescence sensor; Enzyme immobilization

1. 绪论

1.1 苯酚及苯酚的检测

苯酚类化合物几种常见的检测方法有：比色法^[2]、气相色谱法^[3]、液相色谱分析法^[4]、毛细管电泳^[5]以及分光光度计检测法等。一般的检测方法不仅成本高而且检测出结果耗时较长，为了弥补这些检测方法的不足，就需要相对简便、灵敏且成本低一些的检测苯酚的方法，这也有利于进行实地检测。酪氨酸酶不仅存在范围广，而且也是非常容易提取的一种酶。这种多酚氧化酶不仅仅活力高，还可以催化氧化一些苯酚类化合物，因此酪氨酸酶处理苯酚类污染物对于国内外大多学者而言是非常值得关注、研究的。酪氨酸酶可以利用水中溶解氧使得单酚类化合物羟基化生成邻苯二酚后再脱氢生成醌类化合物，然后经过一系列的非酶聚合过程从而形成不溶于水的聚合物，最后再通过过滤、沉淀后去除^[6,7]。众所周知，酶在某些情况下很容易变性和失活的，当然酪氨酸酶也不例外。对于邻位无取代基的苯酚类化合物，对于酶的要求很高，pH和温度的变化会导致酶变性或失活，在极端反应条件下难以维持酶的结构及反应性。但是，将酶固定在某种固体支持物上，然后再通过物理吸附、共价键等几种途径将固载后的酪氨酸酶构建的生物传感器结合到官能化载体上。为了实现有效的固定，开发和发现新材料保持酶的活性同时确保其稳定性至关重要。

1.2 酪氨酸酶的固定化

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