氯过氧化物酶介导溴代有机物的生成与机制
发布时间：2022-01-24 10:18
溴代有机污染物如羟基化多溴联苯（OH-PBBs）、羟基化多溴联苯醚（OH-PBDEs）和溴代二噁英/苯并呋喃（PBDD/Fs）是一类新型环境有机污染物,其来源、迁移和转化归趋是近年来环境科学的研究热点之一。已有研究表明,这些溴代有机污染物存在广泛的人为源和自然源。除了能通过光化学转化、铁锰氧化物氧化等非生物氧化途径生成外,苯酚、溴酚、羟基苯甲酸等也能通过钒基溴过氧化物酶的生物氧化途径生成OH-PBB/PBDEs和PBDD/Fs,但相关机理尚不完全清楚,仍有待研究。论文旨在研究铁基氯过氧化物酶（Chloroperoxidase,CPO）催化苯酚、溴酚形成OH-PBB/PBDEs和PBDD/Fs的过程与机理。主要研究内容和结果如下:（1）运用LC-MS/MS前驱离子扫描模式,建立了一种选择性筛查水样中卤代有机物的分析方法。通过对8种卤代咔唑和6种雌激素（非卤代化合物）的分析,与全扫描模式相比,前驱离子扫描对卤代有机物具有特异选择性,能滤去仪器和基底引起的大量干扰。利用伯努利概型计算的理论同位素峰数量和丰度比,可直接判断有机物携带卤素原子的数量。采用本方法成功地对实验室样品和环境水样中的卤代...
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３紫外线照射下２，６－ＤＢＰ的光聚合反应途径（Ｚｈａｏ?ｅｔ?ａｌ．，２０１５）??－－
然猛砂（ｄ＇－Ｍｎ〇２）等形态存在。Ｌｉｎ等人（Ｌｉｎｅｔａｌ．，?２０１６）研宄报道了?＜５－Ｍｎ０２??催化氧化Ｂｒ＿和苯酚的反应，反应过程中检测到４－ＢＰ，?２，４－ＤＢＰ，?２，４，６－ＴＢＰ等??ＢＰｓ的生成，具体生成途径如图１－４所示。土壤或沉积物中储量丰富的针铁矿、??赤铁矿、木Ｍｎ０２陆续被证实能够与２，４，６－ＴＢＰ反应产生２＇－ＯＨ－ＢＤＥ１２１、??４＇－ｄｉＯＨ－ＢＤＥ１２１等，反应受含水率的影响显著。而２，４，－ＤＢＰ在＜５－Ｍｎ０２、针铁矿??等黏土矿物质的催化下也发生分子间的Ｃ－Ｃ耦合或Ｃ－０耦合，产生２－ＯＨ－ＢＤＥ６８、??２，２ＷｉＯＨ－ＢＢ８０等ＯＨ－ＰＢＢ／ＰＢＤＥｓ，随后会发生分子内环化反应，最后形成??ｌ，３，８－ＴｒｉＢＤＤ?和?２，４，６，８－ＴｅＢＤＦ?（Ｌｉｎ?ｅｔ?ａｌ＿，２０１４ｂ；?丁佳锋，２０１５；孙粉玲?ｅｔ?ａｌ．，??２０１５）。ａ－ＦｅＯＯＨ和＜５－Ｍｎ０２同样被证实能直接氧化ＯＨ－ＰＢＢ／ＰＢＤＥｓ生成??ＰＢＤＤ／Ｆｓ?（丁佳锋，２０１５）。??Ｂｒ??Ｗ?Ｍｎ０２－ｍｅｄｉａｔｅｄ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ??Ｉ?（Ｍｎ０２?＋?２Ｂｒ＊?＋?４Ｈ＋?—？?Ｍｎ２＋?＋?Ｂｒ２?＋?２Ｈ２〇）??Ｂｒｏ＾＾?ＨＯＢｒ??Ｍ?Ｂｒｏｍｉｎａｔｉｏｎ＾ｋ??６?＋?［ｍＵ??（ＯＨ－ＰＢＤＥｓ）?（ＯＨ－ＰＢＢｓ）???＜＞?｜??．．．．．．．Ｍｎ。—?＾?＾＿＿－－￣￣？＇ｘｊｒ??ｉ?ｉｉ?Ｈｉ?ｌｖ??１：?４－ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｏｌ?（Ｒｉ＝Ｈ，?Ｒ２＝Ｈ）?１－ｉｉ?＋?２－ｉ?——？?６??２：?２
中吸收单电子，致使还原态底物转化产生自由基中间体，不稳定的中间体极易进??一步发生聚合、羟基化、歧化等非酶促次级反应（李阳ｅｔａｌ．，２００９）。漆酶的典??型催化转化过程如图１－５所示。Ｌｉｎ和Ｌｕ等人（Ｌｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２０１５；?Ｌｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０１５）??研究表明，漆酶催化氧化ＢＰｓ时产生的自由基可以通过Ｃ－Ｃ、Ｃ－Ｏ耦合反应等生??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境中卤代有机污染物的自然来源、背景浓度及形成机理[J]. 金梨娟,陈宝梁. 化学进展. 2017(09)
[2]全二维气相色谱分析持久性有机污染物的应用进展[J]. 夏丹,高丽荣,郑明辉. 色谱. 2017(01)
[3]新型污染物卤代咔唑的环境行为及生态毒理效应[J]. 林坤德,陈艳秋,袁东星. 环境科学. 2016(04)
[4]针铁矿催化氧化溴酚生成羟基多溴联苯醚和溴代二噁英[J]. 孙粉玲,丁佳锋,周时洋,林坤德. 环境化学. 2015(09)
[5]氯过氧化物酶的研究及应用新进展[J]. 张丽华. 山西大同大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]河水中兽药多残留分析时亲水亲脂平衡柱的基质效应和保留效果[J]. 林姗姗,易启同,洪家俊,陈猛,袁东星. 色谱. 2013(10)
[7]溴代二恶英类的来源、检测与污染现状[J]. 李素梅,郑明辉,刘国瑞,刘文彬,王美. 环境化学. 2013(07)
[8]一种新型环境污染物:羟基化多溴联苯醚（OH-PBDEs）[J]. 张长,胡浪平,曾光明,蒋敏,马晓莹,余健. 环境科学. 2011(07)
[9]漆酶催化氧化水中有机污染物[J]. 李阳,蒋国翔,牛军峰,王颖,呼丽娟. 化学进展. 2009(10)
博士论文
[1]铁锰氧化物氧化卤代苯酚生成二恶英及其前体化合物的研究[D]. 丁佳锋.浙江工业大学 2015
[2]氯过氧化物酶对苯酚生物降解的促进作用及其动力学研究[D]. 陈军.上海师范大学 2014
[3]液相色谱—串联质谱技术用于塑料包装材料中增塑剂迁移检测的研究[D]. 谢萍.吉林大学 2008
[4]串联质谱技术的应用研究[D]. 李明.吉林大学 2007
[5]铁锰氧化物/水界面有机污染物的氧化降解研究[D]. 刘承帅.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]紫外/过硫酸盐氧化体系降解2,4-二溴苯酚动力学及溴代产物研究[D]. 刘洪君.哈尔滨工业大学 2017
[2]酶催化氧化耦合反应去除有机污染物的机理及应用研究[D]. 夏青.南京农业大学 2013
[3]氯过氧化物酶发酵条件的研究[D]. 孙凌燕.上海师范大学 2009
本文编号：3606397
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３紫外线照射下２，６－ＤＢＰ的光聚合反应途径（Ｚｈａｏ?ｅｔ?ａｌ．，２０１５）??－－
然猛砂（ｄ＇－Ｍｎ〇２）等形态存在。Ｌｉｎ等人（Ｌｉｎｅｔａｌ．，?２０１６）研宄报道了?＜５－Ｍｎ０２??催化氧化Ｂｒ＿和苯酚的反应，反应过程中检测到４－ＢＰ，?２，４－ＤＢＰ，?２，４，６－ＴＢＰ等??ＢＰｓ的生成，具体生成途径如图１－４所示。土壤或沉积物中储量丰富的针铁矿、??赤铁矿、木Ｍｎ０２陆续被证实能够与２，４，６－ＴＢＰ反应产生２＇－ＯＨ－ＢＤＥ１２１、??４＇－ｄｉＯＨ－ＢＤＥ１２１等，反应受含水率的影响显著。而２，４，－ＤＢＰ在＜５－Ｍｎ０２、针铁矿??等黏土矿物质的催化下也发生分子间的Ｃ－Ｃ耦合或Ｃ－０耦合，产生２－ＯＨ－ＢＤＥ６８、??２，２ＷｉＯＨ－ＢＢ８０等ＯＨ－ＰＢＢ／ＰＢＤＥｓ，随后会发生分子内环化反应，最后形成??ｌ，３，８－ＴｒｉＢＤＤ?和?２，４，６，８－ＴｅＢＤＦ?（Ｌｉｎ?ｅｔ?ａｌ＿，２０１４ｂ；?丁佳锋，２０１５；孙粉玲?ｅｔ?ａｌ．，??２０１５）。ａ－ＦｅＯＯＨ和＜５－Ｍｎ０２同样被证实能直接氧化ＯＨ－ＰＢＢ／ＰＢＤＥｓ生成??ＰＢＤＤ／Ｆｓ?（丁佳锋，２０１５）。??Ｂｒ??Ｗ?Ｍｎ０２－ｍｅｄｉａｔｅｄ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ??Ｉ?（Ｍｎ０２?＋?２Ｂｒ＊?＋?４Ｈ＋?—？?Ｍｎ２＋?＋?Ｂｒ２?＋?２Ｈ２〇）??Ｂｒｏ＾＾?ＨＯＢｒ??Ｍ?Ｂｒｏｍｉｎａｔｉｏｎ＾ｋ??６?＋?［ｍＵ??（ＯＨ－ＰＢＤＥｓ）?（ＯＨ－ＰＢＢｓ）???＜＞?｜??．．．．．．．Ｍｎ。—?＾?＾＿＿－－￣￣？＇ｘｊｒ??ｉ?ｉｉ?Ｈｉ?ｌｖ??１：?４－ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｏｌ?（Ｒｉ＝Ｈ，?Ｒ２＝Ｈ）?１－ｉｉ?＋?２－ｉ?——？?６??２：?２
中吸收单电子，致使还原态底物转化产生自由基中间体，不稳定的中间体极易进??一步发生聚合、羟基化、歧化等非酶促次级反应（李阳ｅｔａｌ．，２００９）。漆酶的典??型催化转化过程如图１－５所示。Ｌｉｎ和Ｌｕ等人（Ｌｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２０１５；?Ｌｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０１５）??研究表明，漆酶催化氧化ＢＰｓ时产生的自由基可以通过Ｃ－Ｃ、Ｃ－Ｏ耦合反应等生??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境中卤代有机污染物的自然来源、背景浓度及形成机理[J]. 金梨娟,陈宝梁. 化学进展. 2017(09)
[2]全二维气相色谱分析持久性有机污染物的应用进展[J]. 夏丹,高丽荣,郑明辉. 色谱. 2017(01)
[3]新型污染物卤代咔唑的环境行为及生态毒理效应[J]. 林坤德,陈艳秋,袁东星. 环境科学. 2016(04)
[4]针铁矿催化氧化溴酚生成羟基多溴联苯醚和溴代二噁英[J]. 孙粉玲,丁佳锋,周时洋,林坤德. 环境化学. 2015(09)
[5]氯过氧化物酶的研究及应用新进展[J]. 张丽华. 山西大同大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]河水中兽药多残留分析时亲水亲脂平衡柱的基质效应和保留效果[J]. 林姗姗,易启同,洪家俊,陈猛,袁东星. 色谱. 2013(10)
[7]溴代二恶英类的来源、检测与污染现状[J]. 李素梅,郑明辉,刘国瑞,刘文彬,王美. 环境化学. 2013(07)
[8]一种新型环境污染物:羟基化多溴联苯醚（OH-PBDEs）[J]. 张长,胡浪平,曾光明,蒋敏,马晓莹,余健. 环境科学. 2011(07)
[9]漆酶催化氧化水中有机污染物[J]. 李阳,蒋国翔,牛军峰,王颖,呼丽娟. 化学进展. 2009(10)
博士论文
[1]铁锰氧化物氧化卤代苯酚生成二恶英及其前体化合物的研究[D]. 丁佳锋.浙江工业大学 2015
[2]氯过氧化物酶对苯酚生物降解的促进作用及其动力学研究[D]. 陈军.上海师范大学 2014
[3]液相色谱—串联质谱技术用于塑料包装材料中增塑剂迁移检测的研究[D]. 谢萍.吉林大学 2008
[4]串联质谱技术的应用研究[D]. 李明.吉林大学 2007
[5]铁锰氧化物/水界面有机污染物的氧化降解研究[D]. 刘承帅.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]紫外/过硫酸盐氧化体系降解2,4-二溴苯酚动力学及溴代产物研究[D]. 刘洪君.哈尔滨工业大学 2017
[2]酶催化氧化耦合反应去除有机污染物的机理及应用研究[D]. 夏青.南京农业大学 2013
[3]氯过氧化物酶发酵条件的研究[D]. 孙凌燕.上海师范大学 2009
本文编号：3606397
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