牛血红蛋白催化罗丹明6G褪色光度法测定过氧化氢
牛血红蛋白催化罗丹明6G褪色光度法测定
过氧化氢
?
216?化学世界
牛血红蛋白催化罗丹明6G褪色光度法测定过氧化氢
唐宁莉.蒙兴龙,凌悦菲
(桂林理工大学化学与生物
学院,广西桂林541004) 2011妊
摘要:基于牛血红蛋白(b)具有模拟过氧化氢酶的催化特性,建立了一种催化褪色光度法测定
H2O2的新
.研究了pH值,KI,Hb,罗丹明6G用量及常见离子等因素对体系的影响.在526
nm处,H202的浓度在9.72×10,1.94×10一mol/L范围内与吸光度降低值呈良好的线性关
系,相关系数为0.9923,方法的检出限为9.1-7×19,mol/L.该法可用于雨水及消毒液中H2O2含
量的测定,结果令人满意.
关键词:过氧化氢;罗丹明6G;牛血红蛋白;酶催化;分光光度法
中图分类号:O657.3文献标志码:A
文章编号:9367-6358(2911)94-0216-93 FadingSpectrophotometricMethodfo. rtheDeterminationofHydrogen PeroxidewithRhodamine6GUsingHemoglobinasCatalyst
TANGNing-li,MENGXing—long,LINGYue-fei (CollegeofChemistryandBoPgferg,GuilinUniversityofTechnology,GuangxiGuilin5410
04,China)
Abstract:AnewfadingspectrophotometricmethodwasdevelopedforthedeterminationofH
202by
oxidationdecolorizationbasedonthecatalyticactivityofhemoglobinasmimeticperoxidase
.Inthisstudy,
theinfluencesofpH,KI,hemoglobin,rhodamine6Gconcentrationandtheinterferenceoffor
eign
substancesonthedeterminationwereexamined.Underoptimalexperimentalconditions,Hz
02
concentrationintherangeof9.72×19一,1.94×19一
mol/Lislinearlycorrelatedtothedecreasing
absorptionvaluewiththecorrelationcoefficientof9.9923,andthedetectionlimitiS9.17×
10_.mol/L.
ThismethodwasappliedtotheanalysisofH2O2inrainwateranddisinfectorsampleswithsati
sfactory
results.
Keywords:H202;rhodamine6G;hemoglobin;enzymecatalysis;spectrophotometry
过氧化氢是一种常用的化学试剂,可作为消毒
剂,杀菌剂,脱氧剂,漂白剂和聚合反应的引发剂,而
且它也是一种重要的化工产品,在纺织,化工,环保,
电子,食品卫生行业及其他领域有广泛的应用.近
年来,过氧化氢在自然界也广泛存在,且是酸雨形成
韵重要原因之一,过氧化氢的监测方法引起了分析
工作者的极大关注.目前,测定过氧化氢的方法主
要有滴定法[1],分光光度法[2],电化学法[,化学发
光法_6],荧光光度法[7],色谱法[8],共振散射光谱
法_g等,其中利用酶催化体系测定Ho.具有灵敏
度高,
限低的优点.牛血红蛋白(Hemoglobin,
Hb)是脊椎动物红细胞内的呼吸蛋白,在生物体内
起着输送氧气,分解过氧化氢,转移电子的作用;一
些研究
明Hb具有模拟过氧化物酶的催化特性,
以Hb为过氧化物模拟酶测定HzO.已有少量报 道_1H].罗丹明6G(Rh6G)是一种重要的分析试 收藕日期:2010—10—27;修回日期:2011—02—19 作者简介:唐宁莉(1965~),女,广东龙川人,教授,主要从事分析化学教学及分子光谱
的研究.E—mail:tangnl@glite.edu.crl
,.
第4期化学世界
剂,已用于环境分析,生化分析等许多领域.本文基 于牛血红蛋白催化HO.产生?OH,?OH氧化 I一生成I,过量的I一与I.可结合形成I.一,而I.一与 罗丹明6G反应形成Rh6G~I.缔合微粒,该微粒导 致催化反应体系在526nm处的吸光度值降低,从 而建立了一个测定痕量Ho的分光光度新方法. 该法具有较好的选择性和较高的灵敏度,同时仪器 设备简单,操作简便,可用于雨水及双氧水消毒液中 HO含量的测定.
1实验部分
1.1主要仪器和试剂
TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普 析通用仪器有限责任公司).
HO(汕头市西陇化工厂有限公司)储备溶液: 取1mL30HO稀释至250mL,用高锰酸钾法 标定得准确浓度为4.O4×10_.mol/L;H.O工作 溶液:1.62X10_..mol/I(临用前用储备溶液稀释);
NaAc缓冲溶液:用0.1mol/L的HAc和0.1 HAc—
mot/L的NaAc溶液配制成pH3.8,5.3的溶液; KI溶液:0.03mol/L;牛血红蛋白(Hb,国药集团化 学试剂有限公司)溶液:1.0×10一mol/L;罗丹明 6G(Rh6G,北京恒业中远化工有限公司)溶液:1.0
×10一mol/L.
实验试剂均为分析纯,实验用水均为二次去离 子水.
1.2实验方法
在1OmL有刻度的试管中,分别加入0.3mL pH4.7的HAc—NaAc缓冲溶液和0.7mLKI溶液, 然后加入0.2mLHb,再加入一定量的Hzoz工作 液,用水稀释至3mL,摇匀,在暗处放置20min后, 加入0.5mL1.0×t0一mol/LRh6G,用水稀释至 5mL,摇匀,静置35min.然后在分光光度计上用1 cm比色皿,以水为参比,在波长526nm处分别测 定加有H.O溶液的吸光度A和不加HO的试剂 空白的吸光度A.,计算?A—A.一A.
2结果与讨论
2.1体系的吸收光谱
按照实验方法,在300,700nm波长范围内, 分别测定不同体系的吸收光谱,结果见图1.从图1 可知,罗丹明6G的最大吸收峰在526nm(曲线a), 在过量KI存在下,H.Oz可氧化罗丹明6G,使其褪 色(曲线b),而牛血红蛋白对此褪色反应有催化作 用(曲线d),随着H.O.浓度的增大,褪色程度增大 (曲线e,f),据此可以建立酶催化反应褪色光度法测 定H.O的分方法,选择测定波长为526nm. 图1吸收光谱
a.HAc-NaAc+KI+Rh6G;b.a+0.3mLH2Oz;C.a+Hb;d.
c+O.3mLHz02;e.c+0.4mLHzOz;f.c+0.5mLHzOz.
KI:0.03mol/L;Hb:1.0X10mol/L;H202:1.62×lO一 rnol/L;Rh6G:1.0×10一mol/L
2.2实验条件的选择
2.2.1PH的影响
分别试验了pH3.8,5.3的HAc—NaAc缓冲 溶液对体系?A值的影响.结果表明,当pH:::4.7 时,体系的?A值最大,所以选择pH4.7的HAc— NaAc缓冲溶液为反应介质.
2.2.2缓冲溶液用量的影响
改变pH4.7的HAc—NaAc缓冲溶液的体积, 考察其用量对体系?A值的影响.结果表明,当 pH4.7HAc-NaAc缓冲溶液用量在0.1,0.3mL 时,?A值随其用量的增加而增大,用量为0.3mL 时,体系的?A值最大,大于0.3mL后,?A值随其 用量增加而减少,所以选择缓冲溶液的用量为0.3 ITIL.-
2.2.3KI用量的影响
实验结果表明,随着KI体积的增大,体系的 ?A值慢慢增大,当体积为0.7mL时,体系的?A 值最大,大于0.7mL后,?A值随其用量增加而减 少,所以选择加入0.7mL0.03mol/LKI. 2.2.4Hb用量的影响
实验结果表明,不加Hb时,反应进行较慢,?A 值较小,随Hb加入量的增大,?A值逐渐增大,当 Hb用量为0.1,0.2mL时,体系的?A值最大且 稳定,大于0.2mL后,?A值随其用量增加而减少, 所以选择加入0.2mL1.0×10一mol/LHb. 2.2.5罗丹明6G用量的影响
按实验方法进行实验,当H0.浓度为9.7.2× 10mol/L时,考察了罗丹明6G用量对体系?A 值的影响.结果表明,当罗丹明6G体积为0.5mL 时,体系的?A值最大,所以选择0.5mL1.0X ?
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10,mol/LRh6G.
2.2.6酶催化反应温度和时问
在上述酸度和试剂用量条件下,催化反应在室 温即可进行,这样既可以减少酶活性的丧失,又可以 避免HzO在高温下分解.在HO.浓度为9.72× 10一mol/L时,考察了酶催化反应时间对体系?A 值的影响.结果表明,室温反应20min时体系?A 有最大值,所以选择酶催化反应时间为20min. 2.2.7体系的稳定性
在室温下,考察了罗丹明6G与I.反应的稳定 性,结果表明,体系?A值在5,30min缓慢增大, 在35rain后趋于稳定,?A值在1h左右变化不大. 本实验选择在加入罗丹明6G混合35min后测定吸 光度.
2.3校正曲线'
在最佳条件下,按照实验方法测定不同浓度 H.0:对应的?A值,H:O.浓度在9.72×10, 1.94×10mol/L范围内与?A值存在良好的线 性关系.线性回归方程为:?A一3.6×10C一 0.0075,f为H.0.的浓度,单位为mol/L,相关系数 2O11年
差S为0.011,根据3s/k(k是
曲线回归方程的 斜率)计算出方法的检出限为9.17×10_.mol/L. 2.4共存物质的干扰
当H.O浓度为9.72×10mol/L时,考察了 一
些常见的无机离子和有机化合物对测定体系的干 扰情况.当相对误差??5时,干扰物质最大允许
浓度(以t~g/mL计)如下:NH(16),Zn抖(3.9), Cu(3.6),Ca.'(3.2),Mg(3),Cr.,葡萄糖
(2),Al.(0.7),Fe.(0.6),NO2一(68.9),C204.一
(8.8),CO.一(8.1),SO.一(7.8),HCO.一(7.5), Cr2O7(0.2).由以上可知,NH4,N02一,C2O4
等允许量较高,一些金属离子如(A1什,Fe什,
Cr2O一)允许量较小,但并不影响测定.
3样品分析
用干净容器收集雨水,取2mL雨水,按照实验
方法测定雨水中过氧化氢的含量,同时做了加标回 收,结果见表1.取医用双氧水消毒液(广东南国药
业有限公司,标示量为3,含H0.约2.5,
3.59/6)0.5mL稀释至250mL,再从中取1mL稀
释至10mL作为待测液.取0.2mL待测液按照实
r=O.9923;按实验方法平行测定空自11次,标准偏验方法测定并做加标回收,结果
见表1.
表1雨水及消毒液中H:0:的测定结果{,l=5) ?
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